龔旭東周 濱高夢(mèng)晗王志亮張建峰

（1．中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司； 2．中海石油（中國(guó)）有限公司天津分公司；3．中海油田服務(wù)股份有限公司物探事業(yè)部）

復(fù)雜過(guò)渡帶海底電纜地震資料處理難點(diǎn)及關(guān)鍵技術(shù)
——以渤海CF過(guò)渡帶勘探區(qū)塊為例

龔旭東1周 濱2高夢(mèng)晗3王志亮2張建峰2

（1．中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司； 2．中海石油（中國(guó)）有限公司天津分公司；3．中海油田服務(wù)股份有限公司物探事業(yè)部）

針對(duì)渤海CF過(guò)渡帶勘探區(qū)塊海底電纜地震資料的特點(diǎn)，分析了資料處理中存在的雙檢合并、靜校正、子波一致性和復(fù)雜斷裂系統(tǒng)準(zhǔn)確成像等難點(diǎn)，制定了一套有針對(duì)性的處理關(guān)鍵技術(shù)對(duì)策。實(shí)際地震資料處理效果表明：利用交叉鬼波化雙檢合并技術(shù)可以解決復(fù)雜過(guò)渡帶水檢與陸檢地震資料的合并問(wèn)題，較好地消除鬼波對(duì)地震資料的影響；運(yùn)用野外靜校正、中波長(zhǎng)靜校正和地表一致性剩余靜校正等技術(shù)可以增強(qiáng)復(fù)雜過(guò)渡帶剖面同相軸的連續(xù)性和信噪比；利用地表一致性振幅補(bǔ)償、串聯(lián)反褶積和相位一致性處理技術(shù)可以消除復(fù)雜過(guò)渡帶地震子波在振幅、頻率、相位等方面的差別；運(yùn)用疊前時(shí)間偏移成像技術(shù)可以解決復(fù)雜斷裂系統(tǒng)的成像問(wèn)題，取得較好的成像效果。

復(fù)雜過(guò)渡帶；海底電纜；雙檢合并；靜校正；子波一致性；偏移成像；關(guān)鍵技術(shù)

隨著陸上和海上油氣勘探開(kāi)發(fā)程度的不斷提高，海陸過(guò)渡帶地區(qū)逐步成為主要勘探目標(biāo)區(qū)。渤海CF過(guò)渡帶勘探區(qū)塊地表?xiàng)l件從陸地、灘涂過(guò)渡帶一直延伸到水深將近30 m的海域，其復(fù)雜的作業(yè)環(huán)境和采集因素導(dǎo)致地震資料的品質(zhì)存在較大差異，給該地區(qū)地震資料處理帶來(lái)很大難度。針對(duì)渤海CF過(guò)渡帶勘探區(qū)塊海底電纜地震資料特點(diǎn)，分析了該地區(qū)地震資料處理的難點(diǎn)，采取了有效的應(yīng)對(duì)措施，解決了復(fù)雜過(guò)渡帶地震資料處理中存在的諸多難點(diǎn)和問(wèn)題，取得了較好的處理效果。

1 工區(qū)概況及地震資料采集方式

1.1 工區(qū)概況

渤海CF過(guò)渡帶勘探區(qū)塊位于渤海西部偏北地區(qū)，地形高程在5.1～－32.9 m（圖1），地表?xiàng)l件由西北向東南從陸地、灘涂過(guò)渡帶一直延伸到水深將近30 m的淺水區(qū)。其中，灘涂區(qū)為沙質(zhì)，地形較緩；淺水區(qū)有數(shù)條潮溝分布，局部地形近乎直立，潮流影響嚴(yán)重。該勘探區(qū)塊內(nèi)及周邊分布有港口、碼頭、錨地、沉船、習(xí)慣性航道等，作業(yè)環(huán)境條件十分復(fù)雜。

圖1 渤海CF過(guò)渡帶勘探區(qū)塊地形圖［1］（單位：m）

1.2 地震資料采集方式

渤海CF過(guò)渡帶勘探區(qū)塊采用海底電纜作業(yè)方式進(jìn)行地震資料采集。其中，陸地和灘涂采用炸藥震源激發(fā)、沼澤檢波器接收；水域采用氣槍震源激發(fā)、水檢或雙檢接收［2-3］。具體采集方式見(jiàn)表1。

表1 渤海CF過(guò)渡帶勘探區(qū)塊地震資料采集方式

2 地震資料處理難點(diǎn)

2.1 雙檢合并問(wèn)題

渤海CF過(guò)渡帶勘探區(qū)塊地震采集存在因電纜虛反射造成的陷波點(diǎn)在地震波主頻帶范圍內(nèi)而嚴(yán)重影響資料品質(zhì)等問(wèn)題［4-6］。采用雙檢合并技術(shù)可以壓制虛反射干擾；但是水檢資料和陸檢資料在信噪比、頻率和能量等方面都存在差異（圖2），導(dǎo)致簡(jiǎn)單的雙檢求和法很難達(dá)到預(yù)期效果。因此如何改進(jìn)雙檢合并技術(shù)來(lái)解決該問(wèn)題是本次處理的難點(diǎn)之一。

2.2 靜校正問(wèn)題

以往渤海地震資料處理中靜校正問(wèn)題大多不嚴(yán)重。但本區(qū)塊包括淺水區(qū)和灘涂區(qū)兩部分，且淺水區(qū)有數(shù)條海溝分布，海底地形變化大，存在一定的靜校正問(wèn)題。因此，靜校正問(wèn)題的解決直接影響到資料處理的效果［7-8］。

2.3 子波一致性問(wèn)題

在本區(qū)塊，采集因素的多變性（如震源不同、檢波器的固有物理特性不同）及地表?xiàng)l件的復(fù)雜性（包括陸地、海上等地表?xiàng)l件、水深變化、海底形態(tài)變化等）造成了地震資料在能量、頻率和相位上的差異，因此子波不一致性問(wèn)題較為突出（圖3）。

圖3 渤海CF過(guò)渡帶勘探區(qū)塊典型純波疊加剖面和自相關(guān)

2.4 復(fù)雜斷裂系統(tǒng)準(zhǔn)確成像問(wèn)題

偏移成像是落實(shí)地下構(gòu)造形態(tài)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)［9-10］。本區(qū)塊構(gòu)造復(fù)雜，斷裂發(fā)育，速度橫向變化較大，復(fù)雜斷裂系統(tǒng)準(zhǔn)確成像問(wèn)題也較為突出［11］。因此，要更準(zhǔn)確地落實(shí)斷層的接觸關(guān)系，必須選擇合適的偏移方法并建立合理的偏移速度場(chǎng)。

3 關(guān)鍵技術(shù)及處理效果

3.1 雙檢合并技術(shù)

雙檢合并技術(shù)是海底電纜地震資料處理的核心技術(shù)。針對(duì)渤海水深較淺，地震資料信噪比較低的情況，對(duì)雙檢合并方法進(jìn)行了改進(jìn)，建立了具體的處理流程（圖4）。在實(shí)際處理中，刻度因子的計(jì)算是關(guān)鍵，其計(jì)算方法見(jiàn)圖5。

圖4 雙檢合并處理流程

為了保證刻度因子求取的準(zhǔn)確，在處理中分別選取不同水深、不同信噪比的地震資料進(jìn)行了試驗(yàn)；同時(shí)，為了保證雙檢合并的處理效果，還采用了刻度因子圖、相關(guān)系數(shù)圖、雙檢合并前后道集、自相關(guān)函數(shù)及對(duì)應(yīng)的疊加剖面、頻譜等一系列的監(jiān)控圖件進(jìn)行質(zhì)控。從雙檢合并前后的頻譜可以看出，水檢和陸檢的陷波點(diǎn)在雙檢合并之后得到了合理的互補(bǔ)，頻譜得到了拓寬（圖6）。從疊加剖面及自相關(guān)對(duì)比結(jié)果可以明顯看出，雙檢合并之后虛反射得到了壓制，消除了鬼波對(duì)地震資料的影響（圖7）。

圖7 渤海CF過(guò)渡帶勘探區(qū)塊雙檢合并前后疊加剖面與自相關(guān)對(duì)比

3.2 靜校正處理技術(shù)

經(jīng)過(guò)仔細(xì)分析和試驗(yàn)，渤海CF過(guò)渡帶勘探區(qū)塊地震資料處理的靜校正問(wèn)題主要從野外靜校正、中波長(zhǎng)靜校正及地表一致性剩余靜校正等3方面加以解決：①利用野外靜校正可以將炮點(diǎn)和檢波點(diǎn)校正到海平面；②采用宏面元技術(shù)進(jìn)行中波長(zhǎng)靜校正，即通過(guò)幾個(gè)相鄰的炮點(diǎn)或檢波點(diǎn)求平均值且取較大的靜校正量，然后再分解到每個(gè)炮點(diǎn)和檢波點(diǎn)上；③經(jīng)過(guò)中波長(zhǎng)靜校正后，較大的靜校正問(wèn)題基本得到了解決，但剖面中仍然存在著剩余校正量，因此，須進(jìn)行地表一致性剩余靜校正處理，通過(guò)速度分析與剩余靜校正的迭代處理，直到校正量小于1個(gè)采樣間隔。本區(qū)塊剩余靜校正先后進(jìn)行了2次速度分析與剩余靜校正的迭代處理，速度譜質(zhì)量每一次都有不同程度的提高，因而每一次速度分析都保證了剩余靜校正的效果，而每一次剩余靜校正又提高了速度分析的質(zhì)量。如此循環(huán)，提高了地震資料的信噪比，保證了疊加質(zhì)量。

通過(guò)應(yīng)用各種靜校正方法處理后，地震剖面同相軸的連續(xù)性得到了增強(qiáng)，信噪比得到了提高（圖8）。

3.3 一致性處理技術(shù)

3.3.1能量一致性處理

為消除地表非一致性對(duì)炮點(diǎn)及接收點(diǎn)的影響，實(shí)際資料處理過(guò)程中采用了地表一致性振幅補(bǔ)償技術(shù)。首先設(shè)定一個(gè)時(shí)窗，計(jì)算時(shí)窗內(nèi)的均方根振幅或平均振幅；然后根據(jù)地震記錄能量符合地表一致性的假設(shè)，把地震記錄能量看作是由炮點(diǎn)項(xiàng)、檢波點(diǎn)項(xiàng)、構(gòu)造項(xiàng)（CMP）和共偏移距項(xiàng)組成的；迭代這4項(xiàng)得到補(bǔ)償系數(shù)并應(yīng)用到記錄上進(jìn)行地表一致性振幅補(bǔ)償，使地震記錄在空間上達(dá)到能量均衡（圖9）。

圖8 渤海CF過(guò)渡帶勘探區(qū)塊靜校正前后疊加剖面對(duì)比

圖9 渤海CF過(guò)渡帶勘探區(qū)塊地表一致性振幅補(bǔ)償前后能量分布對(duì)比

3.3.2頻率一致性處理

為消除激發(fā)條件和接收條件的不穩(wěn)定性造成的地震剖面橫向頻率差異，實(shí)際資料處理過(guò)程中采用了地表一致性反褶積與預(yù)測(cè)反褶積聯(lián)合的串聯(lián)反褶積處理技術(shù)。地表一致性反褶積基于地表一致性的假設(shè)，通過(guò)地表一致性譜分析、譜分解及地表一致性反褶積來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于上述一系列處理都是從子波的振幅譜分析出發(fā)，因而對(duì)子波振幅譜的調(diào)整起到了很好的作用。為了更好地壓縮地震子波，提高目的層的縱向分辨率，在地表一致性反褶積之后，又進(jìn)行了預(yù)測(cè)反褶積。經(jīng)過(guò)這種串聯(lián)反褶積處理后，波組特征變好，地震資料的頻率一致性有了很大的改善（圖10）。

圖10 渤海CF過(guò)渡帶勘探區(qū)塊串聯(lián)反褶積處理前后疊加剖面對(duì)比

3.3.3相位一致性處理

由于不同檢波器之間的固有物理特性不同，其接收到的地震資料存在著明顯的相位差異，因此在實(shí)際地震資料處理中采用了時(shí)移法、子波整形和相位調(diào)整等3種方法。時(shí)移法是通過(guò)分析2組待拼接數(shù)據(jù)重疊部分的時(shí)差變化，將一組數(shù)據(jù)相對(duì)于另一組數(shù)據(jù)做整體時(shí)移校正，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的拼接。子波整形是根據(jù)重合部位的疊加剖面求取整形因子，然后把整形因子應(yīng)用到疊前數(shù)據(jù)中（利用疊加記錄求取整形因子時(shí)，疊加剖面須經(jīng)過(guò)速度分析及靜校正處理，以消除速度、靜校正等因素的影響）。相位調(diào)整是在資料處理時(shí)首先進(jìn)行極性調(diào)查，然后進(jìn)行相位掃描以調(diào)查相位，并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果確定解決方案（在實(shí)際地震資料處理中采用了沼澤檢波器向水檢檢波器調(diào)整，即沼澤檢波器旋轉(zhuǎn)90°）。

3.4 疊前時(shí)間偏移成像技術(shù)

在本次實(shí)際地震資料處理中，選用克?；舴蚍e分法進(jìn)行疊前時(shí)間偏移，偏移速度場(chǎng)建立及調(diào)整的流程見(jiàn)圖11。

圖11 偏移速度場(chǎng)建立及調(diào)整流程

1）初始偏移速度場(chǎng)建立。應(yīng)用DMO疊加速度和井資料建立初始均方根速度場(chǎng)；消除速度突變點(diǎn)使偏移速度場(chǎng)穩(wěn)定；調(diào)整速度趨勢(shì)使偏移速度場(chǎng)變化與工區(qū)地層吻合；對(duì)全區(qū)進(jìn)行速度平滑濾波，使偏移速度變化更加穩(wěn)定，進(jìn)行初步偏移。

2）目標(biāo)線(xiàn)性迭代處理。對(duì)速度譜線(xiàn)的CRP道集作反動(dòng)校正并進(jìn)行均方根速度分析，結(jié)合速度控制線(xiàn)的CRP道集拉平情況和疊前時(shí)間偏移剖面檢查偏移速度的準(zhǔn)確性；對(duì)局部速度進(jìn)行調(diào)整后形成新的偏移速度場(chǎng)，針對(duì)速度控制線(xiàn)進(jìn)行疊前時(shí)間偏移；重復(fù)迭代多次，求取準(zhǔn)確的偏移速度場(chǎng)。

3）復(fù)雜斷裂帶及邊界斷層速度掃描。信噪比較低、構(gòu)造復(fù)雜破碎帶的速度較難拾取，采用偏移速度百分比掃描法來(lái)保證求準(zhǔn)速度。

4）處理、解釋一體化。在目標(biāo)線(xiàn)偏移的基礎(chǔ)上，與地質(zhì)人員綜合分析偏移歸位效果，再次修改并調(diào)整偏移速度場(chǎng)，使偏移歸位更加準(zhǔn)確，斷層斷點(diǎn)更加清楚，最終達(dá)到理想的偏移效果。

經(jīng)過(guò)本次疊前時(shí)間偏移處理后，剖面中各種波歸位準(zhǔn)確合理，斷裂系統(tǒng)的相互關(guān)系也刻畫(huà)得比較清楚（圖12）。

圖12 渤海CF過(guò)渡帶勘探區(qū)塊疊前時(shí)間偏移處理成果剖面

4 結(jié)束語(yǔ)

復(fù)雜過(guò)渡帶的地震勘探具有陸地勘探和海洋勘探的雙重性，其復(fù)雜的作業(yè)環(huán)境、地表?xiàng)l件及采集因素導(dǎo)致海底電纜地震資料處理具有很大的難度和特殊性。通過(guò)對(duì)地震資料處理難點(diǎn)進(jìn)行分析，采取了一系列有效的技術(shù)措施，較好地解決了復(fù)雜過(guò)渡帶海底電纜地震資料處理中的雙檢合并、靜校正、子波一致性和復(fù)雜斷裂系統(tǒng)成像等問(wèn)題，并取得了較好的處理效果，為類(lèi)似地區(qū)復(fù)雜過(guò)渡帶海底電纜地震資料的處理提供了借鑒。

［1］ 龔旭東，張建峰，王志亮，等．8L4S176T觀(guān)測(cè)系統(tǒng)在渤海CF區(qū)塊海底電纜地震采集中的應(yīng)用［J］．中國(guó)海上油氣，2012，24（2）：27-31．

［2］ 宋玉龍，張劍，楊懷春，等．灘淺海兩棲地區(qū)油氣地震勘探激發(fā)接收技術(shù)研究［J］．地球物理學(xué)進(jìn)展，2004，19（2）：424-430．

［3］ 宋玉龍．灘淺海地區(qū)地震勘探存在問(wèn)題及其解決方法［J］．石油物探，2005，44（4）：343-348．

［4］ HAMMOND J W．Ghost elimination from reflection records［J］．Geophysics，1962：48-60．

［5］ 周建新，姚姚．雙檢波器壓制海上鳴震［J］．中國(guó)海上油氣：地質(zhì)，1999，13（5）：359-362．

［6］ 李緒宣，王建花，楊凱，等．海上深水區(qū)氣槍震源陣列優(yōu)化組合研究與應(yīng)用［J］．中國(guó)海上油氣，2012，24（3）：1-6．［7］ 莊祖垠，陳繼宗，王征，等．深水地震資料特性及相關(guān)處理技術(shù)探析［J］．中國(guó)海上油氣，2011，23（1）：26-31．

［8］ 溫書(shū)亮，朱宏彰，沈麗麗．海上多分量地震資料靜校正［J］．中國(guó)海上油氣，2004，16（5）：16-19．

［9］ 陳寶書(shū)，李松康，張麗煥．地震資料疊前偏移處理技術(shù)應(yīng)用［J］．中國(guó)海上油氣：地質(zhì)，2001，15（5）：361-364．

［10］ 王延光．關(guān)于地震疊前時(shí)間偏移技術(shù)與應(yīng)用問(wèn)題的思考［J］．油氣地球物理，2003，1（3）：1-6．

［11］ 柏冠軍，趙汝敏，楊松嶺，等．復(fù)雜斷塊斷裂精細(xì)刻畫(huà)新技術(shù)及其應(yīng)用［J］．中國(guó)海上油氣，2013，25（3）：19-22．

Processing difficulties and key techniques of OBC seismic data in complex transitional zones：a case of the exploration block in CF transitional zone，Bohai water

Gong Xudong1zhou Bin2Gao Menghan3Wang zhiliang2zhang Jianfeng2
（1.CNOOC Energy Technology&Service-Drilling&production Co.，Tianjin，300452；2.Tianjin Branch of CNOOC Ltd.，Tianjin，300452；3.Geophysical，China Oilfield Sevices Ltd.，Tianjin，300451）

In terms of the characteristics of OBC（ocean bottom cable）seismic data in the exploration block，CF transitional zone，Bohai water，several processing difficulties were analyzed，including dual-detector summing，static correction， wavelet consistence and accurate imaging of complex fault systems，and a set of contermeasures of key techniques to process these seismic data were developed．The processing results of actual seismic data have suggested that：（1）the dual-detector summing technique of cross ghosts can be used to solve the summing problem of water-and land-detector seismic data and more effectively eliminate the ghost impacts on the seismic data；（2）the static correction in the field，static correction of middle wavelength and consistent residual static correction on the surface can be used to enhance the event continuation and signal／noise ratio on the seismic sections in complex transitional zones；（3）the wavelet differences in amplitude，frequency and phase in complex transitional zones can be eliminated by using the techniques of consistent amplitude compensation on the surface，cascaded deconvolution and phase consistence processing；（4）the imaging technique of pre-stack time migration can be used to solve the problem to image complex fault systems and make the imaging quality quite better．

complex transitional zone；OBC；dualdetector summing；static correction；wavelet consistence；migration imaging；key technique

2012-12-03改回日期：2013-04-10

（編輯：馮 娜）

龔旭東，男，2007年畢業(yè)于國(guó)家海洋局第一海洋研究所，獲碩士學(xué)位，主要從事地震資料采集處理監(jiān)督工作。地址：天津市濱海新區(qū)海洋石油路688號(hào)海洋石油大廈（郵編：300452）。電話(huà)：022-25803144。E-mail：gongxd＠cnooc．com．cn。