四分量地震勘探正从简单地表和浅水区扩展到复杂地形和深水区域,而窄方位角观测系统正朝着宽方位角观测系统发展,这些变化对四分量采集技术的要求更高。目前,国内还没有深入研究海底节点采集技术,基本上还处于初期阶段。海上节点系统顺应四分量采集技术的发展趋势,但是长时间连续采集,并且不能实时传输地震数据,对数据进行质量控制带来挑战。本文结合国内外节点采集技术调研成果以及海上四分量地震采集项目实例,展示海底节点采集技术的观测系统设计方法、采集方法以及质量控制方法,总结海底节点采集技术研究所取得的认识与收获,以利于促进海上四分量地震采集技术进一步发展。本文针对施工效率和设备需求等进行分析,将经济因素融入到观测系统设计阶段,进一步完善海上四分量观测系统的设计方法,提高优化观测系统的效率;采用数学方法分析海底坡度对节点连接绳长的影响,与现行的施工方法相结合,从而形成更加科学的应对复杂地形的海底节点投放技术;梳理和总结单船双源交替激发和两船三源交替激发模式,有利于高效采集技术的进一步推广应用;针对海上四分量采集海量地震数据,形成一套较为全面的质量控制流程,并应用于实际生产;在复杂地形采集数据品质差的条件下,首次采用四象限叠加法分析地震道能量特征判断极性;对比水检和陆检所接收环境噪音的振幅比值与有效信号的振幅比值,以及采用共振频率来评价陆检与海底之间的耦合效应,通过引进西方的先进技术,进一步完善国内的节点数据质控流程;首次在节点采集项目采用三维搜索法计算海底节点的实际位置,在此基础上,创造性提出并应用初至波能量作为评价海底节点位置的方法,大幅提高点位计算的自动化程度。在研究过程中,认识到极化方法和互相关方法在四分量数据质量控制方面有着广泛应用。通过本次研究,形成一套实用的复杂地形海底节点采集技术,该方法已在中东某地区成功应用。海上四分量高效地震采集技术有着美好的发展前景,理论研究与作业经验必将进一步发展。