趙　平，陳從希，胡小波,楊路娜，王　蕓

(1.中國(guó)石化河南油田分公司物探研究院，河南鄭州 450018;2.中國(guó)石化石油工程地球物理公司華北分公司)

?

春光探區(qū)排10井區(qū)地震資料提高分辨率方法研究

趙平1，陳從希1，胡小波1,楊路娜1，王蕓2

(1.中國(guó)石化河南油田分公司物探研究院，河南鄭州 450018;2.中國(guó)石化石油工程地球物理公司華北分公司)

春光探區(qū)排10井區(qū)地震資料存在局限性，不能滿足沙灣組多個(gè)小層薄砂體的精細(xì)刻畫(huà)，需要開(kāi)展沙灣組高分辨率處理方法研究。通過(guò)靜校正技術(shù)的研究應(yīng)用，剖面的疊加效果逐步得到改善；通過(guò)疊前相對(duì)保幅去噪技術(shù)的研究應(yīng)用，較好地消除了面波、淺層低頻鳴震(多次折射)和深層多次波對(duì)資料的影響；應(yīng)用地表一致性預(yù)測(cè)反褶積、子波反褶積串聯(lián)，以及Q濾波技術(shù)，使目標(biāo)層系資料分辨率得到了適度提高。處理結(jié)果表明，剖面波組特征清楚，連續(xù)性好，斷裂系統(tǒng)清晰，斷點(diǎn)干脆，目的層沙灣組信噪比大于6，主頻達(dá)到75 Hz以上，頻寬為10～150 Hz。

春光探區(qū)沙灣組；靜校正；保幅去噪；反褶積；分辨率

春光探區(qū)為西北高、東南低單斜背景，整體沉積環(huán)境為濱湖、淺湖背景，主要發(fā)育辮狀河三角洲、灘壩沉積，近岸部位發(fā)育扇三角洲及沖積扇[1]，巖性圈閉較為發(fā)育。春63、春67等高產(chǎn)井的發(fā)現(xiàn)證實(shí)了沙灣組良好的勘探前景。以往對(duì)沙灣組的研究工作主要是基于春光三維地震資料連片處理的疊前偏移提頻資料開(kāi)展的。隨著研究工作的深入，春127E井在疊后提頻處理的指導(dǎo)下失利，說(shuō)明現(xiàn)有的地震資料存在局限性，不能滿足沙灣組多個(gè)小層薄砂體的精細(xì)刻畫(huà)，需要開(kāi)展高分辨率處理方法研究。

本次處理的重點(diǎn)和難點(diǎn)在于:①研究區(qū)地表類型復(fù)雜，低降速帶厚度和表層速度變化大，靜校正問(wèn)題突出；②研究區(qū)干擾波發(fā)育，主要存在的干擾波是面波、多次波、異常干擾、低頻鳴震干擾，去噪難度大；③疊前、疊后采用什么方法提高資料的分辨率。

1　靜校正處理技術(shù)及提高目的層信噪比技術(shù)

做好靜校正工作是確保提高目的層信噪比、分辨率的重要步驟。春光區(qū)塊地表高程變化不大，折射層相對(duì)穩(wěn)定，中、長(zhǎng)波長(zhǎng)靜校正問(wèn)題主要由復(fù)雜變化的低速帶引起，研究區(qū)小折射和微測(cè)井資料有限，難以控制該區(qū)的低速帶變化規(guī)律，因此高程校正不能解決該區(qū)的靜校正問(wèn)題。本次處理通過(guò)近地表模型法靜校正和折射波靜校正組合技術(shù)來(lái)消除資料中的中、長(zhǎng)波長(zhǎng)問(wèn)題。對(duì)于剩余的短波長(zhǎng)問(wèn)題，依靠地表一致性剩余靜校正分頻處理技術(shù)來(lái)解決[2-3]。對(duì)研究區(qū)干擾波分析可知，主要存在強(qiáng)面波、淺層低頻鳴震、高能脈沖、深層多次波以及局部干擾波，在保證資料高保真的前提下，有效去除資料的噪音和干擾是提高資料處理質(zhì)量的關(guān)鍵[4-5]。為此，本項(xiàng)目綜合應(yīng)用多種去噪方法和技術(shù)，開(kāi)展了自適應(yīng)相干噪聲模型預(yù)測(cè)和衰減技術(shù)、分頻高能噪聲壓制技術(shù)、曲波變換濾波技術(shù)研究，最大限度地壓制面波、隨機(jī)噪聲、聲波等各種噪音干擾，提高地震數(shù)據(jù)目的層信噪比。

2　提高分辨率處理技術(shù)

2.1地表一致性預(yù)測(cè)反褶積

由于地表?xiàng)l件的變化以及近地表的強(qiáng)烈吸收作用，地震子波波形的差別較大，反射波的波形和振幅發(fā)生畸變，降低了道間反射子波的一致性。多道的地表一致性反褶積，可以調(diào)整反射子波的波形和振幅，克服地表和隨機(jī)噪音的影響，能有效地消除地表因素造成的子波橫向上的變化。

項(xiàng)目主要試驗(yàn)了地表一致性預(yù)測(cè)反褶積的預(yù)測(cè)步長(zhǎng)，這是影響資料面貌的關(guān)鍵參數(shù)。試驗(yàn)的預(yù)測(cè)步長(zhǎng)分別為4 ms，8 ms，12 ms。考慮到目的層時(shí)間方向跨度大(500～2 500 ms)，采用了單時(shí)窗預(yù)測(cè)反褶積試驗(yàn)，在保證信噪比的基礎(chǔ)上盡可能提高頻率。經(jīng)試驗(yàn)分析對(duì)比，最終采用的地表一致性預(yù)測(cè)反褶積參數(shù)為：L160，(W400-W2500)，IQ84，F(xiàn)1010。

圖1、圖2顯示了反褶積試驗(yàn)的單炮及疊加剖面效果，可以看出脈沖反褶積造成資料信噪比過(guò)低，而使用地表一致性預(yù)測(cè)反褶積在預(yù)測(cè)距離為4 ms時(shí)能更好地兼顧資料的信噪比和分辨率，為最優(yōu)選擇。同時(shí)利用VSP走廊疊加與不同預(yù)測(cè)步長(zhǎng)的反褶積疊加剖面進(jìn)行匹配(圖3)，檢驗(yàn)所選擇的反褶積參數(shù)的適應(yīng)性，預(yù)測(cè)距離為4 ms時(shí)疊加剖面與VSP走廊疊加匹配最好。

2.2多道統(tǒng)計(jì)子波反褶積

圖1　地表一致性反褶積預(yù)測(cè)步長(zhǎng)試驗(yàn)及頻譜分析

圖2　地表一致性反褶積預(yù)測(cè)步長(zhǎng)試驗(yàn)(局部)

圖3　春64井地表一致性反褶積不同預(yù)測(cè)步長(zhǎng)疊加剖面與VSP走廊疊加匹配關(guān)系

經(jīng)過(guò)地表一致性反褶積后，地震子波得到壓縮，地震資料分辨率有了很大的提高，但是仍不能滿足解釋的需求。通過(guò)子波反褶積可以進(jìn)一步壓縮子波，適當(dāng)提升高頻端的能量，這樣既提高了資料的分辨率，又提高了弱層和薄層的信噪比，還加強(qiáng)了對(duì)薄層和弱層的識(shí)別能力。

多道統(tǒng)計(jì)子波反褶積方法由譜分析、譜疊加(統(tǒng)計(jì)平均)、因子設(shè)計(jì)和因子應(yīng)用四個(gè)部分組成。首先對(duì)每一輸入道集(如共炮集或共檢波點(diǎn)道集等)，利用各道的功率譜或?qū)?shù)功率譜的統(tǒng)計(jì)平均值估算出一個(gè)反褶積因子，然后將此因子用于該道集中的每一道，以達(dá)到壓縮子波的目的。該方法的兩個(gè)核心部分是譜分析與因子設(shè)計(jì)。譜分析是在一個(gè)給定時(shí)窗內(nèi)計(jì)算，地震數(shù)據(jù)的功率譜(或?qū)⑵淙?duì)數(shù)，成為對(duì)數(shù)功率譜)，該模塊中共有兩種譜計(jì)算方法，一種是用地震數(shù)據(jù)的自相關(guān)函數(shù)計(jì)算功率譜，稱為間接譜分析法；另一種是直接用地震數(shù)據(jù)計(jì)算功率譜，稱為直接譜分析法。

圖4是使用不同的反褶積處理前后剖面效果對(duì)比，可以看出經(jīng)過(guò)子波反褶積能進(jìn)一步壓縮子波，拓寬有效信號(hào)頻寬，提高高頻端有效信號(hào)的信噪比。

2.3疊后反Q濾波技術(shù)

通過(guò)疊前地表一致性反褶積和子波反褶積處理后，地震資料中各種頻率成分的能量得到了一定的均衡補(bǔ)償，但由于高低頻反射成份的信噪比不同，多次覆蓋疊加的結(jié)果勢(shì)必導(dǎo)致優(yōu)勢(shì)頻率向低頻方向滑動(dòng)。因此，通過(guò)反Q濾波技術(shù)對(duì)疊后資料進(jìn)行二次高頻補(bǔ)償處理[6-9]。

圖5顯示了研究區(qū)南部反Q濾波前后的疊加剖面及目的層頻譜，明顯可以看出，目的層頻帶明顯變寬，主頻得到明顯提高。

3　處理效果分析

圖4　研究區(qū)使用不同的反褶積處理前后的剖面效果對(duì)比

圖5　反Q濾波前(左)后(右)剖面及目的層頻譜

通過(guò)疊前高保真去噪技術(shù)的應(yīng)用，消除了原始資料存在的各種干擾，提高了資料的信噪比；通過(guò)疊前精細(xì)地表一致性預(yù)測(cè)、子波反褶積,以及時(shí)空反Q濾波技術(shù)的應(yīng)用，在振幅保真前提下適度提高了沙灣組的分辨率；對(duì)成果數(shù)據(jù)的信噪比、頻率進(jìn)行分析，目的層沙灣組信噪比大于6，主頻達(dá)到75 Hz以上，頻寬10～150 Hz。

相比老資料，新資料品質(zhì)有了明顯提升：目的層信噪比更高，同相軸連續(xù)性更好，內(nèi)幕薄層成像精度更高，更有利于該區(qū)精細(xì)化解釋、細(xì)分層系。

通過(guò)對(duì)目標(biāo)區(qū)多口重點(diǎn)井開(kāi)展合成記錄精細(xì)制作，檢查合成記錄與井旁道波形匹配情況。選取研究區(qū)內(nèi)25口井進(jìn)行了精細(xì)合成記錄效果分析，高分辨率處理資料的地震反射特征與合成記錄在沙灣段相關(guān)度統(tǒng)計(jì)結(jié)果最低達(dá)到78.3%，說(shuō)明此次高分辨率處理資料的振幅保幅性更好，有利于儲(chǔ)層預(yù)測(cè)。

抽取連井地震剖面與地層剖面進(jìn)行對(duì)比，檢驗(yàn)剖面地震相特征與地層吻合情況，圖6顯示高分辨率處理剖面與地層分層吻合度高。

圖6　排2-302、排2-300、排2-303和排26井分層與高分辨率處理剖面對(duì)比

4　結(jié)論

(1)統(tǒng)一的近地表模型靜校正和折射波靜校正，基本解決了該區(qū)的長(zhǎng)波長(zhǎng)靜校正問(wèn)題。

(2)采用自適應(yīng)相干噪聲衰減技術(shù)有效壓制了線性干擾(面波、低頻鳴震)；利用分頻高能噪聲壓制技術(shù)消除了個(gè)別頻率段的異常振幅，在高保真的前提下提高了目的層的信噪比。

(3)利用地表一致性預(yù)測(cè)反褶積與子波反褶積的串聯(lián)，調(diào)整了反射子波的波形和振幅，克服了地表和隨機(jī)噪音的影響，有效消除地表因素造成的子波橫向上的變化。利用疊后時(shí)空變反Q濾波技術(shù)，補(bǔ)償了頻率在縱向上的吸收和衰減，提高了目的層沙灣組的分辨率。

[1]陸基孟.地震勘探原理[M].山東：石油大學(xué)出版社，1993：93-150.

[2]李慶忠.走向精確的勘探道路[M].北京：石油工業(yè)出版社，1996：26-87.

[3]俞壽朋.高分辨地震勘探[M].北京:石油工業(yè)出版社,1993：1-189．

[4]王西文,呂煥通.地震資料相對(duì)保真處理方法研究[J].石油物探,2009,31(4):72-83.

[5]胡天躍.地震資料疊前去噪技術(shù)的現(xiàn)狀與未來(lái)[J].地球物理學(xué)進(jìn)展，2002,17(2):51-67.

[6]芮擁軍,石林光. 準(zhǔn)噶爾盆地中部地震資料提高分辨率處理研究[J].石油物探,2007,46(2):51-67.

[7]居興華,于光明,溫美玲.反Q濾波在煤田地震資料處理中的應(yīng)用[J].中國(guó)煤田地質(zhì), 1996,8(4):79-82.

[8]劉建,沈鴻雁,邊建民,等.VSP資料Q值提取與補(bǔ)償處理[J].西部探礦工程,2013,8(3):25-29

[9]周輝,渠廣學(xué),楊寶俊.用地震波頻譜計(jì)算Q值的新方法[J].長(zhǎng)春地質(zhì)學(xué)院學(xué)報(bào),1994, 24(4):18-20.

編輯：趙川喜

1673-8217(2016)05-0052-04

2016-02-05

趙平，工程師，1984年生， 2006年畢業(yè)于長(zhǎng)江大學(xué)勘探技術(shù)與工程專業(yè)，現(xiàn)從事地震資料處理工作。

P631.443

A