楊青青
桑塔木南三維地震勘探工區(qū)位于新疆維吾爾自治區(qū)塔里木盆地北部的塔里木河流域,沙漠地區(qū)地表?xiàng)l件復(fù)雜,原始資料品質(zhì)差,靜校正問題已成為制約地震數(shù)據(jù)處理成果品質(zhì)提高的重要因素,野外靜校正通過插值求取的炮檢點(diǎn)的靜校正量其精度存在不足,為實(shí)現(xiàn)高精度資料成像,必須進(jìn)行層析成像反演,層析成像可以逐點(diǎn)反演求取準(zhǔn)確的炮檢點(diǎn)靜校正量,其精度明顯高于高程靜校正和野外靜校正的精度。微測井不同于常規(guī)測井,具有井淺、孔徑小的特點(diǎn),該方法能夠得到地震工區(qū)表層速度和厚度在橫向和縱向上的變化規(guī)律,并為地震資料的后期靜校正處理提供一個(gè)比較精確的靜校正量計(jì)算模型。
概況介紹
工區(qū)地表特征以及靜校正難點(diǎn)
工區(qū)地形西高東低,地表起伏不大,工區(qū)地勢(shì)較為平坦,高程一般在920-950m之間,工區(qū)西北部被沙丘、沙垅覆蓋,區(qū)內(nèi)潛水面深度在1-11m,低速帶厚度在1.2-14m之間變化,低速帶速度在250-800m/s之間變化,高速層速度在1500-1800m/s之間變化。
總的來說,本區(qū)表層地震地質(zhì)條件較為復(fù)雜,接收條件差,特別是遠(yuǎn)離塔河的區(qū)域,激發(fā)條件也較差。沙漠地區(qū)淺層的低速層厚度和速度在縱向和橫向上往往有著明顯的變化,由此產(chǎn)生靜校正誤差。其特點(diǎn)是靜校正誤差呈現(xiàn)緩I曼變化,即存在嚴(yán)重的長波長靜誤差。各類沙丘有明顯的迎風(fēng)面和背風(fēng)面,在風(fēng)力作用下其沙粒堆密度有較大的差異,因而導(dǎo)致波速的差異;沙層下潛水面深度極不穩(wěn)定,導(dǎo)致低降速帶形態(tài)和速度變化頻劇烈,給表層建立模型帶來極大的困難。
tomodel層析靜校正的應(yīng)用
提高正、反演的精度和效率方面。Tomodel軟件采用的是基于波動(dòng)方程的快速步進(jìn)波前追蹤技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)小網(wǎng)格建模,保證了高精度的反演結(jié)果,提高了運(yùn)算的速度和效率。采用矩形網(wǎng)格建模,而不是正方形,深度方向使用更小的網(wǎng)格,進(jìn)而在深度方向得到更高的分辨率。將小波變換應(yīng)用于層析反演,進(jìn)一步提高了反演的精度。
在保證迭代和反演結(jié)果的穩(wěn)定性方面。采用非線性的反演算法,而不是線性反演,保證得到全局最優(yōu)解,使得反演結(jié)果不依賴于初始速度模型,從而使得反演真正適用于復(fù)雜的地表地區(qū),初始速度模型的建立都是采用常規(guī)折射方法,如果是線『生反演,其反演結(jié)果與初始速度模型有關(guān),也就是說,線性反演并沒有跳出常規(guī)折射方法的局限性。
處理對(duì)策
靜校正量的質(zhì)量控制
靜校正量計(jì)算過程中,需要對(duì)其大小,趨勢(shì)進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控,我們進(jìn)行質(zhì)量控制需要以下幾個(gè)步驟:
模型反演過后,檢查迭代收斂曲線。該曲線反映層析反演的收斂過程,曲線要平穩(wěn),如圖1所示。
顯示射線密度。層析反演完成后,自動(dòng)彈出速度和射線密度顯示窗口,射線密度分布圖可以顯示初始速度模型的深度是否足夠。
利用層析反演的擬合差編輯初至?xí)r間,將理論合成時(shí)間同實(shí)際初至?xí)r間進(jìn)行疊合顯示,如圖2所示,紅色是實(shí)際初至?xí)r間,藍(lán)色是理論合成初至?xí)r間,兩者的吻合程度越高,反演結(jié)果越接近實(shí)際地質(zhì)模型。
建模方法
在解決該地區(qū)的長波長靜校正方面,tomodel軟件使用層析靜校正方法。長波長靜校正是由地表、低降速帶、和高速頂界面在大范圍內(nèi),至少一個(gè)排列長度變化所引起的,在同一個(gè)共中心點(diǎn)疊加道之間不產(chǎn)生明顯時(shí)差,對(duì)疊加效果影響弱,但容易把表層結(jié)果異常引起的低幅構(gòu)造誤認(rèn)為是地下構(gòu)造或巖性變化引起的,嚴(yán)重影響地震資料解釋精度。
在解決表層建模方面,加入微測井約束,利用微測井資料可以得到地震工區(qū)內(nèi)表層速度和厚度在橫向上和縱向上的變化規(guī)律,使得地表模型更加準(zhǔn)確,首先,建立極淺層速度場,輸入低測點(diǎn)文件,文件包含微測井的口數(shù)、三維坐標(biāo)、層數(shù)、厚度、速度。然后,在三維速度模型顯示窗口,進(jìn)行極淺層替換。選取淺層替換后的速度模型作為初始速度模型,并輸入建立的權(quán)重場文件,進(jìn)行約束層析反演。
圖3為加入微測井約束的層析靜校正后的地表模型。圖4和圖5分別為采用高程靜校正,層析靜校正和微測井約束后的相應(yīng)的疊加剖面,從剖面上看,同相軸扭曲的情況基本得到了解決,同相軸連續(xù)性得到改善,波組特征清晰,連續(xù)性好,剖面信噪比明高。發(fā)現(xiàn)由復(fù)雜地表地形和低速帶變化引起的異常基本消除。
結(jié)論和認(rèn)識(shí)
通過新疆桑塔木南三維地區(qū)的靜校正處理研究表明,tomodel的層析靜校正方法較好的解決了由長波長產(chǎn)生的靜校正問題,加入微測井約束的方法使得表層模型更加符合實(shí)際情況。處理后的剖面信噪比更高,同相軸連續(xù)性更好,構(gòu)造形態(tài)更加自然合理。
(作者單位:江漢油田分公司物探研究院)endprint