马厂油田的地下地质构造复杂,以往采集的地震资料无法满足当前勘探开发的需要。针对这一问题,开展了高密度三维采集观测系统设计研究。基于马厂构造的地质构造特点,对观测系统的各类参数进行了分析试验,在此基础上设计了小道距、小炮点距、小接收线距和小激发线距的观测系统,并根据目标区实际地质构造特点,采用可变面元方式进行数据采集。高密度观测系统的特点是物理点密度较大,覆盖次数高,炮检距分布均匀。正演模拟和实际应用表明,采用高密度三维采集观测系统采集的资料,信噪比和分辨率较老资料有显著提高,特别是中、深层资料的信噪比得到了明显改善。