商乃德

(中國(guó)海洋石油能源發(fā)展工程技術(shù)分公司，天津 300467)

依-舒地塹復(fù)雜低信噪比地震資料處理技術(shù)與應(yīng)用

商乃德

(中國(guó)海洋石油能源發(fā)展工程技術(shù)分公司，天津 300467)

針對(duì)依-舒地塹地表?xiàng)l件和深層構(gòu)造復(fù)雜、地震資料干擾波發(fā)育等特點(diǎn)，在精細(xì)處理方法和復(fù)雜構(gòu)造精確成像技術(shù)上開展了研究工作，形成了以綜合建模靜校正、疊前去噪、精細(xì)速度分析、疊前時(shí)間偏移求取精確速度場(chǎng)、疊前深度偏移精確成像等為特色的地震處理技術(shù)，處理后成果剖面的波組特征、斷裂及構(gòu)造的成像精度都有一定程度的提高。

復(fù)雜地區(qū) 地震數(shù)據(jù)處理 綜合建模 靜校正 疊前去噪 疊前偏移 速度分析

依-舒地塹是大慶外圍盆地重點(diǎn)勘探區(qū)，也是提交儲(chǔ)量最現(xiàn)實(shí)的地區(qū)。經(jīng)過多輪石油地質(zhì)攻關(guān)研究，該區(qū)在各主力次凹見工業(yè)油流或油氣顯示，但探井成功率低。對(duì)構(gòu)造演化對(duì)于油氣成藏的控制作用、油氣運(yùn)聚規(guī)律及成藏機(jī)理認(rèn)識(shí)不清，是制約下一步勘探的瓶頸，通過對(duì)該區(qū)域處理方法的改善可為突破瓶頸提供一種參考依據(jù)。

本區(qū)地表?xiàng)l件復(fù)雜，丘陵、山地分布其中，地表高程變化大、風(fēng)化層厚度不均勻。受低降速帶速度橫向變化大、高速層底界不穩(wěn)定等因素影響，得到的地震資料存在嚴(yán)重的靜校正問題；其次，受近地表?xiàng)l件變化大的影響，丘陵、山地區(qū)近地表折射、散射噪音發(fā)育；另外，受構(gòu)造運(yùn)動(dòng)劇烈影響，該區(qū)深層構(gòu)造復(fù)雜、地層傾角大，斷層、斷裂發(fā)育、大斷裂較多。針對(duì)上述問題，從綜合建模靜校正、噪聲衰減、疊前深度偏移精確成像三個(gè)方面進(jìn)行處理技術(shù)研究，結(jié)果表明：綜合應(yīng)用綜合建模靜校正技術(shù)、疊前/疊后去噪技術(shù)、疊前深度偏移技術(shù)后，成果剖面的波組特征、斷裂及構(gòu)造的成像精度都有一定程度的提高。

1 精細(xì)處理思路

1.1綜合建模靜校正

依-舒地塹原始單炮記錄特征為：農(nóng)田區(qū)低降速帶速度穩(wěn)定，單炮初至起跳均勻，前后排列初至對(duì)稱，線性關(guān)系較好；山地、丘陵區(qū)低降速帶變成地表一層覆土，其下是基巖，前后排列分別在農(nóng)田(或農(nóng)田山地過渡帶)和山坡上，導(dǎo)致單炮前后排列初至起跳不均勻、不對(duì)稱，對(duì)應(yīng)山坡的排列初至起跳雜亂，有羽狀初至，線性關(guān)系極差，對(duì)應(yīng)農(nóng)田的排列初至均勻，線性關(guān)系好些。農(nóng)田區(qū)折射層視速度在2 100～2 400 m/s之間，山地區(qū)折射層視速度在3 000～4 600 m/s之間。

圖1是按照地表高程和近地表地層速度對(duì)本區(qū)一條試驗(yàn)線所做的近地表實(shí)測(cè)模型，近地表模型中間部位(農(nóng)田區(qū))地層穩(wěn)定，但中間部位與東西部(山地區(qū))都存在速度突變現(xiàn)象，因此，解決農(nóng)田與山地過渡帶以及山地區(qū)靜校正是本區(qū)成像的關(guān)鍵之一。通過分析可知，高速層速度差異大，中間部位多層結(jié)構(gòu)與東西兩部分山區(qū)的高速地層相接是導(dǎo)致靜校正問題產(chǎn)生的原因。為此，在實(shí)際利用野外大炮初至進(jìn)行控制點(diǎn)折射分層過程中，引入野外微測(cè)井折射分層速度，并替換山地區(qū)控制點(diǎn)折射分層速度來建立近地表速度模型，計(jì)算層析靜校正量，然后，采用浮動(dòng)基準(zhǔn)面處理技術(shù)，分別把微測(cè)井靜校正量和層析靜校正量分解成各自的低頻分量和高頻分量，從而既解決了農(nóng)田與山地過渡帶低降速帶速度變化引起的靜校正問題，又解決了山地區(qū)沒有低降速帶，而折射層視速度與充填層替換速度偏差大引起的靜校正量偏差大的問題。圖2是綜合建模靜校正前后的單炮對(duì)比，靜校正后單炮初至線性關(guān)系增強(qiáng)，較好解決了山地區(qū)的靜校正問題。

圖1 依-舒地塹試驗(yàn)線的地層正演模型

圖2 靜校正前(左)后(右)單炮記錄

1.2復(fù)雜低信噪比資料漸進(jìn)去噪

本區(qū)丘陵、山地區(qū)近地表折射、散射噪聲發(fā)育，地下波場(chǎng)復(fù)雜，資料信噪比低，主要干擾波為面波、折射波、散射噪聲及異常振幅干擾。在處理過程中，對(duì)多種技術(shù)手段的應(yīng)用效果進(jìn)行分析對(duì)比，優(yōu)選出最適宜的技術(shù)方法，針對(duì)不同噪聲類型的特點(diǎn)，采用分類、分域、分頻、分步、分時(shí)的漸進(jìn)去噪方式，在衰減噪聲的同時(shí)，盡量不損失有效波。

對(duì)于面波及異常振幅，采用分頻異常振幅壓制技術(shù)來進(jìn)行衰減，效果明顯優(yōu)于其他技術(shù)；對(duì)于折射波及散射噪聲的衰減，采用模型法線性噪聲衰減技術(shù)，與其他線性噪聲衰減技術(shù)相比，該項(xiàng)技術(shù)既適合衰減線性噪聲，又適合衰減散射噪聲，同時(shí)還可以進(jìn)行串聯(lián)使用，衰減多組線性噪聲，有效波損失很??；對(duì)于疊前去噪后殘留的線性噪聲以及偏移剖面中存在的其他類型噪聲，在疊后依據(jù)構(gòu)造趨勢(shì)的變化進(jìn)行衰減，達(dá)到提高信噪比，突出反射波組特征的目的。

圖3 疊前/疊后漸進(jìn)去噪前后單炮及疊加剖面

圖3是疊前/疊后漸進(jìn)去噪前后單炮記錄及疊加剖面對(duì)比。采用分頻異常振幅壓制技術(shù)，原始單炮記錄(圖3a)的面波和異常振幅得到較好壓制(圖3b)，在此基礎(chǔ)上，采用模型法線性噪聲衰減技術(shù)，折射波及散射噪聲得到一定程度的衰減(圖3c)。圖3d左右圖對(duì)比可見，采用相干噪聲衰減技術(shù)后，相干噪聲得到較好衰減，信噪比明顯提高。

1.3復(fù)雜構(gòu)造精確成像技術(shù)[1-5]

由于依-舒地塹地下構(gòu)造復(fù)雜，斷層、斷裂發(fā)育，速度縱橫向變化劇烈，疊前深度偏移是最佳偏移成像方法，但疊前深度偏移對(duì)初始速度模型精度要求較高，初始速度模型誤差大會(huì)影響最終成像效果。因此，做好速度分析和剩余靜校正工作，增強(qiáng)低信噪比資料同相軸連續(xù)性，是提高復(fù)雜構(gòu)造成像精度的第一步。

1.3.1 精細(xì)速度分析及剩余靜校正

該區(qū)西部斷裂左側(cè)的老地層淺層速度在4 500 m/s左右，右側(cè)淺層速度為2 500 m/s左右；東部斷裂左側(cè)地層淺層速度在2 600 m/s左右，右側(cè)老地層淺層速度為4 000 m/s左右。因此，在做速度分析時(shí)，盡量保持?jǐn)嗔褞俣鹊木徸?，不出現(xiàn)拉伸畸變；對(duì)于破碎帶和資料雜亂部位的資料，在速度譜上，能量團(tuán)不集中且跳動(dòng)較大，針對(duì)這種情況，參考前后速度譜點(diǎn)的速度變化，盡量保持速度變化趨勢(shì)的穩(wěn)定。在用相關(guān)法做剩余靜校正時(shí)，考慮到相關(guān)法剩余靜校正涉及時(shí)窗、相關(guān)道數(shù)、與道數(shù)對(duì)應(yīng)的同相軸時(shí)差及最大允許靜校正量等參數(shù)，通過對(duì)剩余靜校正參數(shù)的反復(fù)試驗(yàn)，最終確定了較為理想的參數(shù)：包含淺層和深層同相軸的大時(shí)窗進(jìn)行互相關(guān)統(tǒng)計(jì)，12個(gè)CMP點(diǎn)對(duì)應(yīng)的相同同相軸時(shí)差為140 ms，最大允許靜校正量為40 ms。

1.3.2 各向異性疊前時(shí)間偏移求取均方根速度場(chǎng)

由于常規(guī)速度分析得到的均方根速度不能消除地層傾角的影響，以這種速度作為疊前深度偏移的初始速度模型誤差較大，因此，做好疊前時(shí)間偏移獲取精確均方根速度場(chǎng)就成為復(fù)雜構(gòu)造精確成像的第二步?？紤]到依-舒地塹構(gòu)造運(yùn)動(dòng)劇烈，存在各向異性問題，為此，采用各向異性克希霍夫疊前時(shí)間偏移方法獲得精確的均方根速度場(chǎng)。偏移速度場(chǎng)通過CRP道集速度分析和目標(biāo)線的偏移反復(fù)迭代來完成。首先，以常規(guī)速度場(chǎng)作為初始速度場(chǎng)，經(jīng)過平滑后進(jìn)行目標(biāo)線偏移，然后，在偏移后的CRP道集上進(jìn)行速度分析，得到新的偏移速度場(chǎng)，以這種方式反復(fù)迭代；考慮到平滑后的速度場(chǎng)與實(shí)際速度場(chǎng)有偏差，為此，在最后一次使用平滑速度進(jìn)行疊前時(shí)間偏移后，進(jìn)行一次反動(dòng)校速度分析，獲得精確均方根速度場(chǎng)。

1.3.3 疊前深度偏移精確成像

依-舒地塹速度縱橫向劇烈變化導(dǎo)致波傳播過程中產(chǎn)生非雙曲時(shí)差，與疊前時(shí)間偏移相比，疊前深度偏移能夠解決速度橫向變化引起的非雙曲時(shí)差問題，進(jìn)而使復(fù)雜構(gòu)造準(zhǔn)確成像。實(shí)際處理過程中，以疊前時(shí)間偏移獲得的均方根速度場(chǎng)為基礎(chǔ)，應(yīng)用DIX公式轉(zhuǎn)換法求取初始時(shí)間域?qū)铀俣?，再進(jìn)行時(shí)—深轉(zhuǎn)換得到速度-深度模型，最后對(duì)速度-深度模型經(jīng)過平滑、內(nèi)插等速度約束，獲得本區(qū)疊前深度偏移的初始速度-深度模型。一般來說，在建立了初始速度-深度模型后就可以使用速度模型網(wǎng)格層析成像方法進(jìn)行疊前深度偏移，但由于依-舒地塹資料信噪比低，對(duì)選取同相軸RMO曲線和拾取剩余速度，Inline、Crossline兩個(gè)方向的傾角造成困難且不準(zhǔn)確，為此，采用無約束疊前深度偏移方法，以深度域CRP道集百分比為基礎(chǔ)，以CRP道集拉平為標(biāo)準(zhǔn)，首先使淺層CRP道集拉平，然后再使深層CRP道集拉平，通過幾次反復(fù)迭代盡量使所有CRP道集拉平。但實(shí)際偏移過程中，每次做克?；舴虔B前深度偏移之前都要對(duì)速度-深度模型進(jìn)行平滑，對(duì)于東西部速度變化較大的邊界斷裂及兩側(cè)地層來說，經(jīng)平滑后的偏移成像效果明顯變差，為解決這一問題，在最后一次使用平滑后的速度-深度模型進(jìn)行疊前深度偏移后，對(duì)深度域CRP道集進(jìn)行深—時(shí)轉(zhuǎn)換，在時(shí)間域進(jìn)行一次反動(dòng)校速度分析，以CRP道集拉平為標(biāo)準(zhǔn)，然后對(duì)時(shí)間域CRP道集進(jìn)行疊加，從而解決了因平滑速度與實(shí)際速度偏差大引起的邊界斷裂兩側(cè)地層不成像問題，從圖4看，經(jīng)反動(dòng)校后，東部邊界地層準(zhǔn)確成像。

圖4 疊前深度偏移反動(dòng)校前(左)后(右)疊加剖面

2 效果分析

通過上述多種技術(shù)的應(yīng)用，較好地解決了依-舒地塹復(fù)雜低信噪比資料的成像問題：

(1)波組特征更加突出。較2008年某公司處理的疊前深度偏移剖面，本次處理的疊前深度偏移剖面波組特征更加突出，波形壓實(shí)，基底輪廓明顯，構(gòu)造主體部位成像精度明顯提高(圖5)。

圖5 疊前深度偏移新(右)老(左)剖面對(duì)比

(2)復(fù)雜構(gòu)造成像精度明顯提高。從圖5中可以看出，本次主要攻關(guān)的東部資料精度明顯提高，東部斷裂和地層成像清楚。

3 結(jié)論

在對(duì)以往處理流程及處理參數(shù)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，通過綜合應(yīng)用靜校正、噪聲衰減、疊前深度偏移等處理技術(shù)，復(fù)雜構(gòu)造成像精度明顯提高：

(1)在利用野外大炮初至進(jìn)行層析靜校正控制點(diǎn)折射分層過程中引入微測(cè)井折射分層速度，較好解決了由于山地、丘陵區(qū)折射層視速度大，而填充層替換速度小導(dǎo)致的層析靜校正量在山地區(qū)出現(xiàn)偏差的問題。

(2)在疊前深度偏移過程中，通過對(duì)時(shí)間域CRP道集進(jìn)行反動(dòng)校速度分析，然后進(jìn)行疊加，解決了因速度平滑造成的東西部斷裂帶及兩側(cè)地層成像精度下降問題，提高了疊前深度偏移對(duì)復(fù)雜構(gòu)造的成像精度。

[1] 伊爾馬茲 渥．地震數(shù)據(jù)處理[M]．袁明德，譯．北京：石油工業(yè)出版社，1994．

[2] 熊靄.復(fù)雜地區(qū)地震數(shù)據(jù)處理[M].北京:石油工業(yè)出版社，2002：129.

[3] 王紅旗，夢(mèng)小紅，王宇超，等.三維疊前時(shí)間偏移在紅北地區(qū)的應(yīng)用[J].石油物探，2005，44(1):68-70.

[4] 李來林，何玉前，陳穎，等.疊前偏移技術(shù)在大慶探區(qū)的應(yīng)用效果分析[J].石油物探，2005，44(6):612-616.

[5] 馬建波，李紹康，銀燕惠，等.東濮凹陷高密度各向異性自動(dòng)速度分析[J].中國(guó)石油勘探，2009，14(6)：69-71.

(編輯 韓 楓)

Seismic data processing technology and applicationfor low S/N Yi-Shu Graben

Shang Naide

(CNOOCCENERTECHD&CCo.，Tianjin300467,China)

Based on the complicated structure of Yi-Shu data and well developed disturbing wave，the study was carried out on the fine data processing methods and complex constructs precise imaging technology.The seismic processing technology,characterized by comprehensive modeling static correction，stacking before noise edit，fine velocity analysis，prestack time migration for accurate velocity field，prestack depth migration accurate imaging，etc.,was formed,and has achieved some effect in raising wave group feature of the processed profile and the imaging accuracy of the fault and structure.

complex area;seismic data processing;integrated modeling;static correction;prestack noise editing ;prestack migration;velocity analysis

TE323

A

2015-06-09；改回日期2015-07-20。

商乃德 (1967—) 工程師,主要從事勘探方法研究及市場(chǎng)開發(fā)工作,電話:022-25804649，E-mail:shangnd@cnooc.com.cn。

10.16181/j.cnki.fzyqc.2015.03.008