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        三維疊前時間偏移技術在喀斯特山區(qū)的應用研究

        2014-08-20 05:59:46司衛(wèi)中石化河南油田分公司石油物探技術研究院河南鄭州450018
        石油天然氣學報 2014年11期
        關鍵詞:規(guī)則化高密度剖面

        司衛(wèi) (中石化河南油田分公司石油物探技術研究院,河南 鄭州450018)

        蒲勇,孫進華 (中石化勘探南方分公司勘探處,四川 成都610213)

        馬銳,王雷,萬城程 (中石化河南油田分公司石油物探技術研究院,河南 鄭州450018)

        三維疊前時間偏移技術是地震資料處理中至關重要的一環(huán),也是最終的一步。尤其是在極其復雜的喀斯特山區(qū),三維偏移成像的效果直接決定了地震資料處理的品質(zhì),影響地震資料解釋的效果,從而進一步影響整個工區(qū)的勘探效果。因此在進行疊前時間偏移處理前,一定要分析哪些因素會影響偏移成像的效果,進而逐步消除,保證三維地震資料成像品質(zhì)。為此,筆者以桂中坳陷為例,詳細研究了三維疊前時間偏移技術在喀斯特山區(qū)的應用,認為高信噪比、正確的靜校正處理和合理的能量關系是做好疊前時間偏移的關鍵[1~5]。

        1 聯(lián)合靜校正技術

        美國著名地球物理學家C.H.迪克斯教授曾說:“解決好靜校正問題就等于解決了地震勘探中幾乎一半的問題”。我國李慶忠院士也總結說 “靜校正是處理好地震資料的敲門磚”。靜校正工作的好壞直接影響疊加、偏移成像的效果,決定地震成果剖面的信噪比和垂向分辨率。實際上,高頻靜校正異常的作用還相當于高阻低通濾波器,這種濾波算子不是零相位的,它會造成各個疊加道子波相位特性的不一致,即子波的波形不一致,使水平疊加中不能實現(xiàn) “同相疊加”[6],給偏移成像也會帶來極大麻煩。

        桂中坳陷為典型的喀斯特地貌,地表條件極其復雜,高程起伏大,低降速帶速度變化異常,使得該區(qū)靜校正問題非常突出。傳統(tǒng)的高程靜校正方法無法較好地解決該區(qū)的靜校正問題。從野外調(diào)查來看,高速層以上有平均10m的蓋層,這對于層析靜校正很重要。該次研究采用近地表約束的層析反演靜校正技術 (圖1)、地表一致性剩余靜校正技術 (圖2)聯(lián)合基于外部模型道的地表一致性剩余靜校正技術 (圖3),較好地解決了喀斯特地區(qū)的靜校正問題。

        圖1 近地表約束層析前 (a)、后 (b)疊加剖面對比

        圖2 地表一致性剩余靜校正前 (a)、后 (b)疊加剖面對比

        圖3 基于外部模型道的地表一致性剩余靜校正技術前 (a)、后 (b)疊加剖面對比

        2 疊前時間偏移成像技術

        2.1 疊前數(shù)據(jù)規(guī)則化技術

        研究區(qū)野外施工采集極其艱難,無法避免地造成該區(qū)采集線距較大,空間采樣稀疏。由于工區(qū)障礙物較大,造成炮點、檢波點偏離采集設計網(wǎng)格點,導致偏移距分布不均、覆蓋次數(shù)不均勻、振幅空間能量變化比較大等問題。利用沒有規(guī)則化的數(shù)據(jù)進行疊前時間偏移處理,會導致更多的偏移噪聲,不利于精細勘探的地質(zhì)需要。該次研究采用基于傅里葉變換的數(shù)據(jù)規(guī)則化技術[7]對疊前數(shù)據(jù)進行規(guī)則化處理。圖4為數(shù)據(jù)規(guī)則化前 (a)、后 (b)疊前時間偏移剖面對比,可以看出,規(guī)則化后的數(shù)據(jù)在一定程度上改善了因數(shù)據(jù)網(wǎng)格不規(guī)則帶來的偏移距分布、覆蓋次數(shù)不規(guī)則等問題,彌補了野外采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)缺陷。

        2.2 疊前偏移數(shù)據(jù)能量調(diào)整技術

        通過數(shù)據(jù)規(guī)則化處理,提高了偏移成像的精度,減小了偏移噪聲,但是仍然存在野外采集造成的覆蓋次數(shù)差異以及能量差異,而信噪比問題和能量問題對偏移的精度影響很大。為此,在數(shù)據(jù)規(guī)則化之后,采用基于數(shù)據(jù)信噪比和覆蓋次數(shù)的疊前偏移能量自動調(diào)整方法,進一步提高偏移成像的精度。該方法基于疊加模型對疊前原始數(shù)據(jù)進行能量調(diào)整,具有保幅、效果明顯、使用方便等特點,特別適用于野外采集變觀等覆蓋次數(shù)不均勻的地區(qū) (圖5)。

        圖4 數(shù)據(jù)規(guī)則化前 (a)、后 (b)疊前時間偏移剖面對比

        圖5 疊前偏移數(shù)據(jù)能量調(diào)整前 (a)、后 (b)疊前時間偏移剖面對比

        2.3 高密度各向異性速度分析

        速度分析是地震資料處理中的關鍵環(huán)節(jié)之一[8],在水平層狀介質(zhì)的假設前提下,地震射線是沿直線傳播的,在實際處理過程中可采用雙曲型方程進行動校,但隨著偏移距的增大,誤差會越來越大[9]。實際地下介質(zhì)并非均一的,存在各向異性,尤其是在中遠偏移距表現(xiàn)得更加明顯,在上述種情況下,采用雙曲型方程進行動校是不能實現(xiàn)高精度動校正的,在近偏移距拉平的情況下,遠偏移距不能拉平。為此,在各向異性情況下,通常采用非雙曲型方程進行動校。圖6為高密度各向異性速度分析前、后的CRP(共反射點)道集對比,可以看出,高密度各向異性速度分析后的遠偏移距拉平效果較好。

        圖6 高密度各向異性速度分析前 (a)、后 (b)的CRP道集對比

        3 效果分析

        通過疊前數(shù)據(jù)規(guī)則化技術、疊前偏移數(shù)據(jù)能量調(diào)整技術以及高密度各向異性速度分析技術不斷提高偏移成像的精度,在成果剖面上能夠獲得橫向?qū)Ρ茸粉櫟臏\、中、深層反射,主要目的層地震反射特征較清楚;且研究區(qū)的構造形態(tài)、斷層和礁灘沉積結構等地質(zhì)構造特征清晰 (見圖7)。

        圖7 桂中坳陷生物礁灘儲層發(fā)育位置

        4 結語

        在地震資料處理中,偏移成像技術至關重要,筆者認為偏移處理前的一切工作都是為了偏移成像而準備的,因此應該仔細分析并弄清影響疊前偏移成像的關鍵因素。筆者利用闡述聯(lián)合靜校正技術、疊前數(shù)據(jù)規(guī)則化技術、疊前數(shù)據(jù)能量調(diào)整技術、高密度各向異性速度分析技術,逐步提高了偏移成像的精度。通過實際地震資料的應用,在桂中坳陷大型喀斯特山區(qū)取得了較好的效果,對其他近地表復雜山地地震資料處理具有一定的指導意義。

        [1]王錫文,秦廣勝,劉向東,等 .疊前偏移技術在中原復雜斷塊區(qū)的應用 [J].地球物理學進展,2005,20(4):1092~1098.

        [2]楊長春,劉興才,李幼銘,等 .地震疊前深度偏移方法流程及應用 [J].地球物理學報,1996,39(3):409~415.

        [3]崔興福,張關泉,吳雅麗 .三維非均勻介質(zhì)中真振幅地震偏移算子研究 [J].地球物理學報,2004,47(3):509~513.

        [4]陳新榮 .疊前時間偏移成像質(zhì)量影響因素探討 [J].油氣地球物理,2007,3(5):40~44.

        [5]張穎 .三維地震疊前時間偏移處理技術應用與展望 [J].石油勘探與開發(fā),2006,33(5):536~541.

        [6]李慶忠 .走向精確勘探的道路 [M].北京:石油工業(yè)出版社,1994.74.

        [7]李敏杰 .數(shù)據(jù)規(guī)則化技術在三維地震老資料疊前偏移處理的應用 [J].斷塊油氣田,2012,19(4):430~433.

        [8]張朝峰,李峰,楊文平 .泌陽凹陷三維地震資料高精度處理技術 [J].新疆石油地質(zhì),2003,24(6):461~463.

        [9]肖莉.VTI介質(zhì)非雙曲時差方程疊前時間偏移方法對比 [J].油氣地質(zhì)與采收率,2010,17(4):57~61.

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