張寶君（中石化中原油田分公司勘探管理部，河南 濮陽 457001）

碗學(xué)儉（中石化石油工程地球物理有限公司中原分公司，河南 濮陽 457001）

李傳強(qiáng)（中石化中原油田分公司物探研究院，河南 濮陽 457001）

普光氣田屬于典型山區(qū)，地形起伏極大，工區(qū)內(nèi)最大高差超過1000m，地表?xiàng)l件非常復(fù)雜。普光氣田構(gòu)造上位于川東褶皺帶的西北端，與四川盆地邊緣大巴山褶皺山系相鄰，介于大巴山推覆前緣褶皺帶、川中隆起帶東北端和川東斷褶帶北段之間的過渡帶。以往處理的地震剖面淺層反射波弱，同相軸不連續(xù)，在褶皺強(qiáng)烈、斷裂發(fā)育的構(gòu)造部位地震資料反射雜亂，連續(xù)性差，斷層空白帶范圍大，斷面不清楚，且剖面上存在劃弧、交叉等不歸位現(xiàn)象，嚴(yán)重影響層位識(shí)別及構(gòu)造精細(xì)解釋。究其原因主要有2個(gè)：一是地形起伏較大，低降速帶變化較大，大部分地區(qū)基巖出露，速度高，不符合地表一致性假設(shè)，采用常規(guī)靜校正技術(shù)將炮點(diǎn)和檢波點(diǎn)按垂直傳播路徑校正到同一個(gè)水平面上，會(huì)產(chǎn)生很大的誤差；二是傳統(tǒng)偏移成像技術(shù)在雙復(fù)雜地質(zhì)條件下不能準(zhǔn)確進(jìn)行高陡構(gòu)造的成像。在這種情況下，筆者采用高頻地表校正和起伏地表疊前時(shí)間偏移相結(jié)合的處理思路，即用野外地表調(diào)查參數(shù)與層析靜校正相結(jié)合的方法剝?nèi)サ徒邓賻У礁咚賻ы斀?，將炮點(diǎn)和檢波點(diǎn)校正到一個(gè)固定基準(zhǔn)面，獲得基準(zhǔn)面靜校正量，再通過基準(zhǔn)面校正量進(jìn)行高頻和低頻的分離，得到一個(gè)平滑的CMP（共中心點(diǎn)）參考面，在CMP參考面上進(jìn)行剩余靜校正、去噪等處理，然后將道集數(shù)據(jù)校正到一個(gè)平滑地表，采用起伏地表疊前時(shí)間偏移技術(shù)進(jìn)行偏移成像。該方法減少了表層校正中不同傳播路徑的誤差，消除了固定面偏移中垂直校正造成的波場失真的不利影響，在該區(qū)地震資料重新處理中取得了較好的效果。

1 表層校正

普光氣田地表起伏大，低速帶變化劇烈，表層校正是提高成像精度的有效手段。表層校正分3步完成：基準(zhǔn)面靜校正，參考面建立和高頻校正，剩余靜校正。

1.1 基準(zhǔn)面靜校正

該區(qū)地表地質(zhì)條件復(fù)雜，地形起伏很大，大部分地區(qū)為老巖層出露，低速帶變化劇烈，沒有穩(wěn)定的折射層，工區(qū)內(nèi)低速帶測量成果也很少，為了求取較為準(zhǔn)確的靜校正量，處理中對所有單炮初至旅行時(shí)進(jìn)行了精確拾取，采用層析反演技術(shù)建立近地表速度模型，把野外小折射、微測井資料到達(dá)的表層模型作為反演的初始模型進(jìn)行約束，有效地提高了反演精度和表層模型的合理性，獲取了較精確的基準(zhǔn)面靜校正量。

1.2 參考面建立和高頻校正

對獲得的靜校正量進(jìn)行高低頻分離，采用了基于CMP平面的靜校正高低頻分離技術(shù)。在每個(gè)CMP道集內(nèi)對參與疊加的各道的靜校正量進(jìn)行平均，作為CMP靜校正量，將CMP靜校正量適當(dāng)平滑，得到一個(gè)平滑面，稱之為CMP參考面，也就是低頻分量。高頻分量是指道集內(nèi)各道的基準(zhǔn)面靜校正量相對于低頻分量之差，把高頻分量校正應(yīng)用到道集上，這樣就把道集內(nèi)各道校正到CMP平面上，保證同一CMP道集在一個(gè)平面上，可以實(shí)現(xiàn)同相疊加，同相軸連續(xù)性增強(qiáng)（圖1）。這樣做基本上不改變反射波的起始時(shí)間和雙曲線性質(zhì)，疊加的零線和速度譜的零線是CMP基準(zhǔn)面，這樣使速度譜上的反射起始時(shí)間和速度不隨靜校正低頻分量的改變而改變，是地下實(shí)際速度模型的真實(shí)反映；在CMP平面上獲得的速度是地震波傳播的真速度，不受靜校正時(shí)填充速度的影響［1］，有利于求取準(zhǔn)確的動(dòng)校正疊加速度。對于低頻分量的應(yīng)用還是沿用傳統(tǒng)的處理思路，即在完成最終疊加后應(yīng)用低頻分量。

圖1 高頻靜校正應(yīng)用前（a）、后（b）的疊加剖面

1.3 剩余靜校正

剩余靜校正是按時(shí)窗內(nèi)最優(yōu)同相軸和最大能量原則建立模型道，用輸入道與模型道互相關(guān)求取校正量，再將校正量分解到炮、檢點(diǎn)［2］。處理中采用剩余靜校正和速度分析迭代進(jìn)行，進(jìn)一步消除了高頻剩余時(shí)差，增強(qiáng)了地震反射同相軸的連續(xù)性，提高了速度分析精度（圖2）。

圖2 剩余靜校正前（a）、后（b）疊加剖面

2 起伏地表疊前時(shí)間偏移

針對復(fù)雜山地，直接從真地表開始進(jìn)行疊前時(shí)間偏移是復(fù)雜山地地震資料疊前成像處理的方向［3］，但由于目前的技術(shù)還不能獲得包括低速帶在內(nèi)的準(zhǔn)確的速度模型，因此從一個(gè)地表平滑面開始的起伏地表疊前時(shí)間偏移技術(shù)的研究應(yīng)用前景就變得十分廣闊。Wiggins證明了Kirchhoff偏移在起伏地表?xiàng)l件下的適應(yīng)性［3］。方伍寶等通過對比研究證明了起伏地表疊前時(shí)間偏移在成像質(zhì)量上優(yōu)于常規(guī)方法［4］。

2.1 偏移面選擇

關(guān)于偏移面的選擇，對工區(qū)地表進(jìn)行適當(dāng)平滑，得到一個(gè)與地表相關(guān)的面是目前研究取得的共識(shí)，需要探討的是平滑程度以及和表層校正面相結(jié)合。常規(guī)疊前時(shí)間偏移在地形起伏地區(qū)，會(huì)采用靜校正浮動(dòng)基準(zhǔn)面為偏移參考面，但是在地形變化劇烈的情況下，偏移孔徑內(nèi)不同CMP的高程差較大，不能得到正確的反射振幅。劉國鋒等［5］以最大偏移孔徑為半徑，對工區(qū)內(nèi)地表高程進(jìn)行平滑，作為偏移參考面，在偏移前只應(yīng)用剩余靜校正量，這樣做存在一個(gè)地表到偏移面的走時(shí)誤差。在普光氣田，靜校正浮動(dòng)基準(zhǔn)面比偏移孔徑平滑面起伏要大。為此，筆者在建立靜校正浮動(dòng)面時(shí)，將CMP靜校正量以1000m為半徑進(jìn)行平滑，得到的參考面和偏移孔徑平滑面比較相似，選擇該平滑面作為偏移面。這樣既可以避免靜校正返回影響疊加效果，又可以保證在偏移孔徑內(nèi)的道集數(shù)據(jù)在同一個(gè)平面上，減少走時(shí)計(jì)算誤差。

2.2 偏移速度場建立

疊前時(shí)間偏移的成像效果很大程度上取決于速度模型的準(zhǔn)確性，復(fù)雜構(gòu)造的速度場建立是普光氣田地震資料處理的關(guān)鍵。常規(guī)疊前時(shí)間偏移速度建模是利用疊加速度或DMO（傾角時(shí)差）速度平滑等處理后得到的初始模型進(jìn)行偏移，輸出稀疏的道集進(jìn)行速度分析。該方法在復(fù)雜構(gòu)造條件下存在2個(gè)缺陷：一是初始速度不能刻畫復(fù)雜構(gòu)造的傾角和速度的橫向變化，CMP道集或DMO道集包含的信息并非來自地下同一個(gè)反射點(diǎn)，因此速度具有多解性［3］；二是稀疏速度分析要靠人工拾取，其密度往往不能控制復(fù)雜高陡構(gòu)造的變化，影響速度精度。該次處理中，首先采用DMO速度作為基礎(chǔ)速度，在稀疏速度線上進(jìn)行偏移速度掃描，得到初始偏移速度，再利用初始速度進(jìn)行疊前時(shí)間偏移，輸出初步的偏移剖面，在初步偏移剖面上對主要速度層位進(jìn)行拾取，以初始偏移速度為基礎(chǔ)，利用井資料約束，得到一個(gè)與構(gòu)造變化趨勢一致的速度模型；最后利用疊前時(shí)間偏移和速度分析迭代的方法進(jìn)行速度模型優(yōu)化。利用高密度逐點(diǎn)速度分析技術(shù)，按照最大能量和道集拉平的判別準(zhǔn)則自動(dòng)拾取，實(shí)現(xiàn)了對每一個(gè)成像點(diǎn)的速度拾取，大大提高了速度模型的精度（見圖3）。

圖3 普光氣田偏移速度模型

2.3 偏移參數(shù)選取

2.3.1 偏移孔徑

偏移孔徑是影響疊前時(shí)間偏移成像效果的主要因素之一，過小的偏移孔徑使陡傾角的同相軸遭到破壞，同時(shí)造成振幅的劇烈變化，在剖面深部造成假的水平同相軸；偏移孔徑過大，會(huì)降低低信噪比資料的偏移效率，過大的偏移孔徑還會(huì)使噪聲加強(qiáng)，信噪比降低［6］。因此，選擇合適的偏移孔徑顯得尤為重要。偏移孔徑的選擇由地層最大傾角、偏移層速度和目的層埋深等決定，偏移孔徑的計(jì)算公式為：

式中：R為偏移孔徑，m；t為觀察時(shí)間，s；v為偏移層速度，m／s；θ為地層最大傾角，rad。

為了合理選擇偏移孔徑參數(shù)，在公式估算的基礎(chǔ)上進(jìn)行了不同偏移孔徑的對比試驗(yàn)，根據(jù)公式計(jì)算結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果分析，選用12000m偏移孔徑效果較好。

2.3.2 反假頻參數(shù)

假頻基本有3種：野外地震數(shù)據(jù)采樣不足造成的假頻，偏移成像后數(shù)據(jù)采樣不足造成的假頻，偏移算法造成的假頻。對于前面兩種假頻最有效的方法是加密采樣點(diǎn)；對偏移算法造成的假頻主要依靠合理選擇反假頻參數(shù)解決。反假頻參數(shù)直接影響偏移剖面的頻率，頻率過高會(huì)造成高頻噪聲和假頻現(xiàn)象的出現(xiàn)；頻率過低會(huì)造成高頻成分損失，影響成像質(zhì)量［7］。根據(jù)地震資料頻率掃描分析，90Hz以上的頻率基本不需要保留，所以選定最大偏移頻率為90Hz，并對反假頻距離進(jìn)行了對比試驗(yàn)，最后選擇25m的反假頻距離。

3 成像效果分析

通過上述技術(shù)對普光氣田三維地震資料進(jìn)行了重新處理，高陡構(gòu)造成像得到明顯改善，使該地區(qū)的地震資料品質(zhì)有了大幅度提高。新的處理剖面與舊剖面（圖4）對比發(fā)現(xiàn)，波形自然，信噪比高，反射同相軸連續(xù)性好，強(qiáng)弱關(guān)系明顯，大傾角同相軸和鹽丘邊界成像得到明顯改善。

圖4 普光氣田舊（a）、新（b）處理剖面對比

4 結(jié)語

獲取較準(zhǔn)確的初始偏移速度模型是作好疊前偏移處理的前提和基礎(chǔ)。對CMP參考面進(jìn)行平滑得到偏移面是簡單實(shí)用的方法。普光氣田地表?xiàng)l件及地下構(gòu)造復(fù)雜，橫向速度變化大，高頻地表校正和起伏地表疊前時(shí)間偏移相結(jié)合的技術(shù)可以取得較好的成像效果。要徹底解決雙復(fù)雜地區(qū)的準(zhǔn)確成像問題，最終解決方案還是要從地表進(jìn)行疊前深度偏移。

［1］蘇勤，呂彬，田彥燦，等 .浮動(dòng)面疊前深度偏移法在山前帶復(fù)雜構(gòu)造成像中的應(yīng)用 ［J］.新疆石油地質(zhì)，2009，30（5）：560～562.

［2］劉全新，李道善 .關(guān)于山地靜校正和偏移基準(zhǔn)面的一些認(rèn)識(shí) ［J］.天然氣地球科學(xué)，2003，14（1）：57～59.

［3］Wiggins W.Kirchhoff integral extrapolation and migration of nonplanar data ［J］.Geophysics，1984，49（8）：1239～1248.

［4］方伍寶，朱海波，王汝珍，等 .基于起伏地表模型的偏移方法比較 ［J］.勘探地球物理進(jìn)展，2007，30（5）：1～6.

［5］劉國峰，劉洪，李博，等 .起伏地表直接疊前時(shí)間偏移 ［J］.石油地球物理勘探，2010，45（2）：196～200.

［6］渥·伊爾馬茲 .地震資料分析——地震資料處理、反演和解釋 ［M］.劉懷山，等譯 .北京：石油工業(yè)出版社，2006.395～405.

［7］馬秀國 .疊前時(shí)間偏移成像處理技術(shù)在焉耆盆地應(yīng)用研究 ［J］.石油地質(zhì)與工程，2011，25（2）：39～41.