張戈王爽許建權于強魯衛(wèi)華

（1.中煤科工集團西安研究院有限公司，陜西西安710077；2.中國石油集團勘探開發(fā)研究院西北分院，甘肅蘭州730020；3.長安大學地球科學與資源學院，陜西西安710054；4.中國石油勘探開發(fā)研究院，北京100083）

黃土塬直測線地震資料處理關鍵技術應用研究

張戈1王爽1許建權2于強3魯衛(wèi)華4

（1.中煤科工集團西安研究院有限公司，陜西西安710077；2.中國石油集團勘探開發(fā)研究院西北分院，甘肅蘭州730020；3.長安大學地球科學與資源學院，陜西西安710054；4.中國石油勘探開發(fā)研究院，北京100083）

鄂爾多斯盆地黃土塬區(qū)表層地震地質條件極其復雜，地震直測線有效信號衰減嚴重，靜校正問題突出，干擾多樣且強烈，原始地震資料品質很差，如何得到高質量的地震資料以滿足精細勘探的要求，是黃土塬直測線地震資料處理的難題。為此開展了針對性的處理技術方法研究。

黃土塬；直測線；層析靜校正；疊前去噪；地表一致性處理

1 黃土塬直測線地震資料的特征

黃土塬地區(qū)分布著眾多的河道、支溝、毛溝和塬。其中河道、支溝和毛溝黃土較薄，有的地方甚至地層出露，因此在地震采集時，有效避免了巨厚黃土對信號傳播和靜校正的不利影響。而在塬上，黃土巨厚，低降速帶縱橫向變化劇烈，造成地震信號衰減嚴重，各種干擾波發(fā)育，地震資料主頻低（小于30Hz），靜校正極其困難（圖1）。

圖1 黃土塬直測線的原始單炮

2 黃土塬直測線處理的關鍵技術

2.1 層析靜校正技術

層析靜校正技術是一種利用單炮初至進行近地表速度反演的方法,在層析反演中,將地質模型假設由速度單元組成,每個單元是常速。單元之間的速度不同,速度模型為首先給定一個初始的速度模型,通過射線追蹤計算初至時間,它與實際旅行時的差被用來計算速度模型的修正量,模型修改后,再計算基于新的速度模型的初至旅行時,最終構成了一個迭代過程。當正演旅行時和實際初至時間之差小于某個閾值時,就得到了最終的速度分布。

圖2 層析靜校正后的單炮

圖1為應用該靜校正技術前的單炮，初至扭曲劇烈，有效波雙曲線形態(tài)發(fā)生畸變；應用之后，單炮初至變得規(guī)則，有效反射的雙曲線形態(tài)顯現(xiàn)出來，規(guī)則干擾也更加清楚（圖2）。應用不同靜校正方法的疊加剖面對比，應用普通的初至折射波靜校正后的疊加剖面成像不清，剖面右半部有存在嚴重的長波長靜校正問題；而應用層析靜校正疊加之后，剖面成像清晰，地層平直，長波長造成的構造假象消失，符合該地區(qū)的平緩單斜的大地構造背景特征。

2.2 疊前去噪技術

黃土塬直測線一般干擾波復雜多樣且能量強，嚴重掩蓋了有效信號，主要包括強面波、聲波、異常振幅、低速線性干擾和隨機噪聲等干擾。大多數(shù)噪音都有其自身的特性，并且在不同的域（炮點域、共檢波點域）上有其特定的表現(xiàn)形式。因此，可以針對不同類型的噪聲，采用不同的方法加以去除。

2.2.1 面波去除技術

黃土塬地區(qū)面波的特點是低頻、低速、能量較強，分布于特定的三角區(qū)域內(nèi)。根據(jù)這種特點，設計低通算子，作用于面波干涉帶中，將面波能量濾出，再從原記錄中減去，達到在疊前壓制面波的目的，它類似于內(nèi)切除的方法，首先確定出面波存在的區(qū)域范圍，然后根據(jù)提供的面波主頻分離出面波。該方法的優(yōu)勢是消除面波的同時最大限度地保留地震信號的低頻有效成分，使信噪比、分辨率都有所提高。

圖3 面波壓制前后效果對比

圖3為經(jīng)過面波處理后的單炮記錄，a圖存在較強的面波，導致有效信號僅僅在遠偏移距有模糊的影子。經(jīng)過處理后，面波基本去除干凈，不僅遠偏移距的有效信號清晰，近偏移距的有效信號也顯示出來（b）。

2.2.2 T-X域多道傾角濾波

在黃土塬地區(qū)，通常存在著多組視速度較為接近的線性干擾，其頻率范圍接近于有效波，能量較強。通常對線性干擾的壓制一般根據(jù)干擾波和有效波速度上的差異，采用F—K窄帶阻方式進行濾波來實現(xiàn)。這種方法適用于針對單一視速度的線性噪聲的消除，但是在黃土塬地區(qū)，地震記錄中線性噪聲通常多組同時出現(xiàn)，而且同一噪聲在不同的單炮記錄上的視速度也存在微小的變化，也就是說，線性噪聲的視速度不是固定不變的，而是分布于一個區(qū)域（扇形）內(nèi)。如果采用常規(guī)的F—K濾波，當空間采樣間隔較大或者給定的視速度范圍較寬時，F(xiàn)—K濾波會產(chǎn)生空間假頻。

為避免上述不利影響，采用多道傾角濾波技術，在T-X域壓制線性干擾波。其方法原理是基于以下兩個假設條件：一個是干擾波具有線性同相軸；另一個是干擾波視速度與有效波視速度有一定的差別。該方法是針對疊前相干噪聲采用傾斜疊加法的去噪方法，在T-X域內(nèi)分頻后將相干干擾自動地識別出來加以濾除，其他部分則不受影響。該方法采用減去法消除線性噪聲，能夠有效地識別和壓制炮集記錄中的線性干擾，改善疊加剖面的質量。

黃土塬直測線疊前去線性斜干擾在炮集上的效果對比，可以看出線性干擾得到壓制，有效波增強，剖面信噪比有了很大提高。

2.3 地表一致性處理技術

地表一致性處理包括地表一致性振幅補償、地表一致性反褶積、地表一致性剩余靜校正及相位校正技術。

2.3.1 地表一致性振幅補償

地表一致振幅補償能校正和補償?shù)卣鹦盘栐趥鬏斶^程中由于非均質性所引起的能量衰減和振幅差異。地表一致性振幅補償可以消除因激發(fā)、接收因素造成的橫向振幅不均勻現(xiàn)象。振幅補償前、應用球面擴散振幅補償和地表一致性振幅補償后的疊加剖面對比，可以看出地表一致性振幅補償整體能量均衡，效果最好。

2.3.2 地表一致性反褶積

地表一致性反褶積可以克服地表和近地表因素對子波產(chǎn)生的影響，達到調整子波的目的。針對輸入道的振幅譜求取共炮域、共接收點域、共中心點域和共偏移距域四分量的對數(shù)振幅譜，設計最小相位反褶積算子，對輸入地震道做反褶積，從而提高地震資料的分辨率。經(jīng)地表一致性反褶積后資料分辨率有了明顯提高。

2.3.3 地表一致性剩余靜校正

該方法是針對共中心點道集內(nèi)地震道的反射時間做四分量求解，各個單獨的道與標準道互相關計算出每一道的靜校時移值，生成地表一致性炮點剩余校正量、檢波點剩余校正量和剩余動校正量。

3 處理效果分析

根據(jù)原始地震資料的特征，利用上述關鍵性技術疊前處理后，黃土塬地區(qū)直測線的品質有了顯著的提高，成果數(shù)據(jù)上淺、中和深主要目的層成像清晰，可連續(xù)追蹤。三疊系頂部侵蝕面TJ9反射清晰可見，中生界標志層長7油頁巖反射清楚，深層山西組底部煤層Tc2反射全區(qū)可連續(xù)對比追蹤，內(nèi)幕反射清楚。地震處理成果為提高石油勘探的成功率提供了良好的基礎數(shù)據(jù)。

4 結語

本文主要從黃土塬地區(qū)地震直測線處理的關鍵技術—靜校正、去噪、地表一致性處理等幾個方面展開了研究，處理成果品質較以往剖面明顯改善，能夠有效用于黃土塬地區(qū)的儲層預測，在鄂爾多斯石油天然氣勘探中發(fā)揮了良好的作用。

[1]孫景旺,杜中東,任文軍,錢漢林.鄂爾多斯盆地黃土塬區(qū)多線地震采集技術[J].石油物探,2003,(04):505-507.

[2]王寶江,汪清輝,馮會元,許健權,吳漢寧,于強.黃土塬復雜地表非縱地震靜校正應用研究[J].西北大學學報(自然科學版), 2013,(02):274-280.

項目來源：國家科技部；項目名稱：國家自然科學基金項目（41602128）；項目主持人：于強。

張戈（1983-），男，漢族，大學本科，助理工程師，研究方向為地震資料處理。