許 沖，潘成磊，張智勇，郭廷超，劉立民

(中國石化江蘇油田分公司物探研究院,江蘇 南京 210046)

逆時偏移技術在真聯(lián)地區(qū)的應用

許 沖，潘成磊，張智勇，郭廷超，劉立民

(中國石化江蘇油田分公司物探研究院,江蘇 南京 210046)

真聯(lián)地區(qū)具有良好的生、儲、蓋條件和組合關系，但地下斷塊破碎、構造復雜，地震資料難以準確成像。通過建立復雜斷塊模型進行適應性分析，并在疊前精細處理的基礎上，開展了偏移速度建模及逆時偏移處理技術應用等方面的研究，在真聯(lián)高精度三維等多塊三維上實施取得了比較明顯的效果。

復雜斷塊 逆時偏移 速度模型 地震數(shù)據(jù)處理

逆時偏移(RTM)技術應用全波方程理論，可以壓制多次波現(xiàn)象，沒有傾角限制，對傾覆構造也能準確成像，是一種經(jīng)典的雙程波動方程偏移方法。

RTM技術最早由Whitmore在1983年提出[1]。隨后Baysal、Loewenthalan等人又從不同的角度對方法原理和實際應用進行了詳細的論證，展示了該方法全傾角高精度的成像能力[2-3]。隨后諸多學者對該方法進行了一些有意義的嘗試，但受計算能力、存儲能力等諸多因素限制，RTM技術一直沒有應用于實際生產(chǎn)。直到21世紀計算機技術快速發(fā)展后，RTM技術才引起足夠的重視。2003年Yoon等對SEG/EAEG鹽丘數(shù)據(jù)體作了基于聲波波動方程的三維逆時偏移[4]。2007年Jones等把逆時偏移技術應用在有強變速介質(zhì)的復雜構造地區(qū)，取得了很好的效果[5]。江蘇油田于2011年引進逆時偏移技術并應用在多個區(qū)塊，并取得了較好的效果。

1 真聯(lián)地區(qū)資料特點

真聯(lián)地區(qū)位于高郵凹陷南斷階[6]真武-許莊構造帶，生、儲、蓋條件和組合關系良好，是老區(qū)油氣挖潛的有利區(qū)帶。兩大斷裂帶上升盤主要儲層是阜一段和泰一段，下降盤主要儲層有三垛組、戴南組。該區(qū)油藏類型豐富，既有斷塊型油藏也有構造-巖性類油藏。南部真武斷裂帶為多條大傾角斷層夾持，地震內(nèi)幕反射雜亂；北部漢留斷裂帶小斷層發(fā)育，整體構造破碎，地震波場均極其復雜。

該區(qū)先后進行過疊后時間偏移、疊前時間偏移處理，大斷層斷面成像局部不夠清晰，斷階帶波組特征不明顯，次級斷層難以分辨，在環(huán)凹地區(qū)T23、T25反射較好，但局部也存在反射特征明顯變化，一致性差，影響儲層預測和隱蔽圈閉的識別。圖1是該區(qū)較為典型的一條剖面，盆地邊界處斷裂系統(tǒng)極其復雜，斷層傾角陡且密集分布。橫向上新老地層年代跨度大，造成橫向速度場的劇烈變化，種種因素對于地震波場成像提出了更高的要求。

圖1 真聯(lián)三維剖面

2 逆時偏移適應性分析

逆時偏移技術基于波動理論，不對波動方程進行分解，而是直接求解雙程波動方程來描述波場，理論上可以對復雜波場(如回轉(zhuǎn)波、多次波、棱鏡波等)進行精確成像，具有能適應任意變化的復雜速度場、能刻畫巖體形態(tài)、能實現(xiàn)巖下成像等優(yōu)點。

圖2 復雜斷塊地質(zhì)模型(精確模型)

a Kirchhoff積分法疊前深度偏移 b 疊前逆時偏移

圖3 偏移成像效果圖

為了驗證逆時偏移技術在解決蘇北盆地斷塊成像方面的能力，進行模型試驗。建立蘇北盆地典型的斷塊地質(zhì)模型(圖2)，模型包括有高陡大斷層、眾多小斷層及從上至下的T23、T24、T25、T30、T31、T33和T40七個反射層，通過正演形成相應的數(shù)據(jù)體。對正演數(shù)據(jù)應用精確速度模型分別進行Kirchhoff積分法疊前深度偏移及疊前逆時偏移。從成像結果看出：在提供精確速度場情況下，各目的層疊前逆時偏移成像結果較Kirchhoff積分法疊前深度偏移精確(見圖3)。

對速度模型進行相應模糊處理，即取圖2所示精確速度模型的低頻背景及高頻近似重新建立速度模型，如圖4。再對正演數(shù)據(jù)應用精確速度模型分別進行Kirchhoff積分法疊前深度偏移及疊前逆時偏移，成像結果顯示：在提供高頻近似速度場情況下，疊前逆時偏移雖然層間低頻噪音有所增加，但是成像結果仍然是精確的(見圖5)。

從以上分析可以得出結論：逆時偏移技術可以用于真聯(lián)地區(qū)。

圖4 復雜斷塊地質(zhì)模型(高頻近似模型)

a Kirchhoff積分法疊前深度偏移 b 疊前逆時偏移

圖5 偏移成像效果圖

a 初始模型b 第一次迭代c 第三次迭代

圖6 多輪迭代提高速度模型精度

3 實際資料處理效果

3.1逆時偏移速度建模

真聯(lián)地區(qū)地震資料的速度特點是：淺中層的沉積環(huán)境比較穩(wěn)定，速度橫向變化不大；主要目的層受高速火成巖影響，速度橫向變化較大；深層橫、縱向速度變化都比較大。根據(jù)該區(qū)層位難以識別、斷裂破碎等特點，選用橫、縱向速度分析的方法，建立比較準確的深度域?qū)铀俣饶Ｐ汀?/p>

第一步，建立初始深度—速度模型。選用縱向速度分析方法，這種方法速度較快，能人為干預，但是對速度敏感，橫向上速度變化大，通常要做大尺度的速度平滑來建立低頻模型；第二步，層析反演速度分析。通過橫向速度分析法對初始模型做進一步的改進，得到更加精確的速度模型。根據(jù)層位和成像道集，拾取剩余誤差，建立方程式，通過層析反演方法對速度模型進行多次迭代優(yōu)化(圖6)。

3.2逆時偏移效果分析

疊前逆時偏移處理流程包含了偏移前預處理、深度—速度建模、逆時偏移處理三大塊。前期處理是獲得相對保幅、保真的道集資料，處理重點以疊前去噪和振幅均衡處理為主。速度建模在于建立滿足疊前逆時偏移精度要求的深度—速度模型，以提高疊前逆時偏移成像精度。速度建模是一個循環(huán)迭代過程，通過Kirchhoff疊前深度偏移道集的剩余時差來不斷修正已有深度—速度模型。在道集和速度精度滿足要求后，再進行逆時偏移處理。

本次利用逆時偏移處理的成果較原時間偏移處理成果有較大改善，體現(xiàn)在：①區(qū)內(nèi)漢留斷層斷面波成像效果好，漢留斷層及其伴生斷層較清晰，有利于對漢留斷裂帶的分析與刻畫；南部的斷階以及深凹內(nèi)的次一級斷面清晰，吳堡期斷裂與上部斷層之間的幾條主控斷層清晰可辨(見圖7左部)；②主要目的層T23，T25，T33和T40特征明顯，地震信息豐富，在構造主體部位地層產(chǎn)狀更加合理；③高傾角火成巖附近地層得到較好的成像，火成巖與圍巖之間的關系明顯，有利于對火成巖侵入時期、火成巖與地層以及與油氣藏之間相互關系的認識(見圖7右部)。

圖7 偏移剖面對比

4 結論

(1)逆時偏移處理的成果較原處理有了較大的改善，對構造細節(jié)的刻畫能力有了較大的提高，構造解釋的可信度得到提高。

(2)疊前逆時偏移是一項系統(tǒng)工程，必須將技術思路貫穿于處理的每一環(huán)節(jié)。在基礎處理中應著重做好振幅恢復與補償、疊前去噪、多次波壓制、子波處理、速度分析與靜校正迭代等工作。

(3)疊前逆時偏移對速度敏感，深度—速度模型的建立是逆時偏移處理的關鍵。

(4)疊前逆時偏移的關鍵參數(shù)為子波類型、偏移孔徑和偏移頻率三個參數(shù)，處理時應多測試以選取最優(yōu)參數(shù)進行偏移運算。

致謝：在研究過程中得到了江蘇油田物探技術研究院處理部門的湯國松主任、張海洋高工的支持和幫助，在此表示衷心感謝。

[1] Whitmore N D.Iterative depth migration by backward time propagation[C]// 1983 SEG Annual Meeting,Las Vegas,1983.Society of Exploration Geophysicists.1983:382-385.
[2] Baysal E,Kosloff D D,Sherwood J W C. Reverse time migration[J]. Geophysics,1983,45(11) :1514-1524.
[3] Loewenthal D，Mufti I.Reverse time migration in spatial frequency domain[J].Geophysics，1983，48(7)：627-635.
[4] Yoon K，Shin C，Hong S,etc.3D reverse-time migration using acoustic wave equation：An experience with the SEG/EAGE data set[J].The Leading Edge，2003，22(1)：38-41.
[5] Jones I F，Goodwin M C，Berranger I D，etc.Application of Anisotropic 3D Reverse Time Migration to Complex North Sea Imaging[C]//2007 SEG Annual Meeting，San Antonio,Texas,2007. Society of Exploration Geophysicists,2007：2140-3144.
[6] 楊新明.高郵凹陷南斷階許莊-竹墩地區(qū)斷層發(fā)育演化和油氣成藏[J].海洋石油，2010，30(2)：19-22.

(編輯 韓 楓)

Application of reverse-time migration in Zhenlian area

Xu Chong，Pan Chenglei，Zhang Zhiyong，Guo Tingchao，Liu Limin

(GeophysicalProspectingResearchInstituteofJiangsuOilfieldCompany，SINOPEC，Nanjing210046，China)

There are good conditions on sources，reservoirs，and cap rocks and combination relationship in Zhenlian area.Because of fractured block and complex structure，it is difficult to obtain exact images by seismic data.By building up a complex fault-block model，it was carried out the adaptation of RTM (reverse-time migration) technology.On the basis of the prestack fine processing，the studies were mainly focused on several aspects such as migration velocity modeling，RTM processing technology，and so on.The RTM technology was applied in several high- precision 3D seismic areas represented by Zhenlian area and obvious effects were obtained.

complex fault block;reverse time migration;velocity model;seismic data processing

P631.4

A

10.16181/j.cnki.fzyqc.2015.01.006

2014-04-04；改回日期2014-08-04。

收稿日期：許沖(1985—)，女，助理工程師，現(xiàn)主要從事地球物理方面的研究工作。電話：15895841782，E-mail：sdwfxuchong@163.com。