泌陽(yáng)凹陷王集地區(qū)高精度三維地震資料連片處理技術(shù)

段洪有，蒲春志，張高成，金春紅

（中國(guó)石化河南油田分公司石油物探技術(shù)研究院，河南南陽(yáng) 473132）

泌陽(yáng)凹陷王集地區(qū)高精度三維地震資料連片處理技術(shù)

段洪有，蒲春志，張高成，金春紅

（中國(guó)石化河南油田分公司石油物探技術(shù)研究院，河南南陽(yáng) 473132）

泌陽(yáng)凹陷王集地區(qū)以往處理的剖面是分塊單獨(dú)處理的，存在邊界效應(yīng)，整體感不強(qiáng)；部分區(qū)塊老剖面淺層小斷層、斷點(diǎn)不太干脆，不整合關(guān)系不夠清楚，核三下段的地震資料品質(zhì)較差，信噪比低，深層斷層反映不清楚。在連片處理中采用浮動(dòng)基準(zhǔn)面來(lái)進(jìn)行校正量計(jì)算，可以有效保留近偏移距和淺層不整合面反射；在疊前能量調(diào)整技術(shù)方面做了一些研究，使疊前時(shí)間偏移劃弧問(wèn)題得到一定改善；同時(shí)多塊資料連片處理，消除了邊界效應(yīng)，整體感得到明顯的提高，最終剖面斷面成像清晰，斷點(diǎn)位置準(zhǔn)確，波組特征清楚，能識(shí)別沉積體系。

連片處理；全三維錐體濾波；靜校正；能量調(diào)整

泌陽(yáng)凹陷王集三維地震資料連片處理工區(qū)位于泌陽(yáng)凹陷北部，資料包括2007-2010年度采集的四塊三維，共計(jì)102束線，一次覆蓋面積274 km2，滿次覆蓋面積185 km2。

以往處理的剖面是分塊單獨(dú)處理的，存在邊界效應(yīng)，整體感不強(qiáng)，核三下段的地震資料品質(zhì)較差，信噪比低，造成地質(zhì)現(xiàn)象模糊，給解釋和地質(zhì)研究人員帶來(lái)麻煩，難以滿足新形勢(shì)下的精細(xì)勘探的需要。為了進(jìn)一步深化該區(qū)油氣成藏規(guī)律性認(rèn)識(shí)，擴(kuò)大儲(chǔ)量規(guī)模，拓寬泌陽(yáng)凹陷的勘探領(lǐng)域，在此情形下進(jìn)行了連片處理。

1 面臨的問(wèn)題與技術(shù)措施［1-4］

在資料連片處理中，面臨的問(wèn)題有：①由于工區(qū)跨越面積大，資料特點(diǎn)差異較大，疊前去噪要針對(duì)工區(qū)各部位資料特點(diǎn)選擇不同的參數(shù)進(jìn)行；②本次處理工區(qū)涉及四塊三維資料，最大高程為270 m，最小高程為98.4 m，低降速帶厚度變化大，存在比較嚴(yán)重的靜校正問(wèn)題；③不同區(qū)塊由于采集年代不一樣，地表情況、采集儀器、參數(shù)不同，造成不同區(qū)塊地震子波間的頻率、相位、能量不一致性；④工區(qū)包括四塊三維資料，疊前拼接處理時(shí)局部多塊資料相互重疊，覆蓋次數(shù)差別大，能量產(chǎn)生突變，直接導(dǎo)致疊前時(shí)間偏移畫(huà)??；⑤疊前時(shí)間偏移直接影響著成像的質(zhì)量，它有兩個(gè)關(guān)鍵的過(guò)程：速度模型建立和疊前時(shí)間偏移方法的選取，多區(qū)塊連片處理疊前時(shí)間偏移難度大。

針對(duì)以上處理難點(diǎn)采取的技術(shù)措施如下：①合理去噪，選擇有效的高保真去噪方法，在最大限度保護(hù)有效信息的前提下壓制干擾波，突出有效波，提高資料的信噪比；②采用浮動(dòng)基準(zhǔn)面野外靜校正、折射波靜校正、剩余靜校正等方法解決靜校正問(wèn)題，保護(hù)淺層有效地震反射信息；③應(yīng)用地表一致性振幅補(bǔ)償、地表一致性反褶積等處理方法，消除近地表橫向變化對(duì)地震子波在振幅、頻率、相位方面造成的影響；④采用合理的疊前能量一致性調(diào)整技術(shù)，均衡道集能量，避免疊前時(shí)間偏移畫(huà)弧；⑤精細(xì)速度分析，建立高精度偏移速度場(chǎng)做好疊前時(shí)間偏移，采用積分法疊前時(shí)間偏移處理技術(shù)提高偏移成像精度。

2 主要處理技術(shù)

2.1 疊前去噪技術(shù)

原始資料干擾噪音能量強(qiáng)，分布廣，對(duì)疊加成像造成了極大的影響。處理的主要任務(wù)之一就是如何在保真條件下進(jìn)行各類噪音的有效壓制，提高疊加剖面的信噪比和成像質(zhì)量。

2.1.1 全三維錐形濾波面波分離技術(shù)

從原始資料分析中知道主要噪音為面波，在時(shí)間域的炮集中，面波的近偏移距端為雙曲狀態(tài)，遠(yuǎn)偏移距端呈線性分布；地滾波在炮域呈規(guī)則雙曲分布。對(duì)于這種形態(tài)的干擾波在炮域中是很難去掉的。依據(jù)這種現(xiàn)象，遵從不同域中噪聲有不同表現(xiàn)形態(tài)的原則，采用數(shù)據(jù)重構(gòu)，形成新的集合，實(shí)施去噪。具體作法是由一條檢波線和對(duì)應(yīng)的一條炮線組成一個(gè)十字排列子集，在這個(gè)子集中，面波、地滾波和低速線性干擾呈現(xiàn)三維空間錐體狀態(tài)規(guī)律分布，因此就可以應(yīng)用三維F-KX-KY濾波進(jìn)行去除。

2.1.2 異常噪音衰減技術(shù)

區(qū)域異常噪音衰減方法的基本原理如下：區(qū)域異常噪音衰減是基于能量統(tǒng)計(jì)的地表一致性的去噪手段，可以在共炮點(diǎn)、共檢波點(diǎn)、共偏移距和共中心點(diǎn)四個(gè)方面對(duì)信號(hào)能量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，通過(guò)設(shè)計(jì)均方根振幅、平均絕對(duì)振幅、最大絕對(duì)振幅或方差極大振幅的能量計(jì)算方法，設(shè)計(jì)分析時(shí)窗、門(mén)檻值等參數(shù)，拾取振幅能量對(duì)能量分析計(jì)算并分解，對(duì)不同的噪音類型來(lái)進(jìn)行壓制、平滑、沖零等處理，達(dá)到消除脈沖噪音及強(qiáng)振幅噪音的目的。

2.2 靜校正技術(shù)

2.2.1 全區(qū)統(tǒng)一建立浮動(dòng)基準(zhǔn)面高程靜校正

由于王集一期北部地震資料不整合面淺，在處理中采用固定基準(zhǔn)面進(jìn)行靜校正，則容易使單炮初至飛出時(shí)間窗口，即零時(shí)間之外，在疊加剖面上造成不整合面丟失，而采用全區(qū)統(tǒng)一浮動(dòng)基準(zhǔn)面則能很好地解決這一問(wèn)題。

全工區(qū)根據(jù)大地坐標(biāo)計(jì)算浮動(dòng)基準(zhǔn)面施加高頻分量，保留低頻分量，在疊前時(shí)間偏移后將數(shù)據(jù)體校正到最終基準(zhǔn)面（基準(zhǔn)面100 m，替換速度2 000 m／s）

2.2.2 全區(qū)統(tǒng)一三維初至折射波靜校正

由于工區(qū)折射層相對(duì)穩(wěn)定，在浮動(dòng)基準(zhǔn)面的基礎(chǔ)上，采用三維初至折射波靜校正方法，對(duì)整個(gè)連片工區(qū)做折射波靜校正處理。

2.2.3 地表一致性剩余靜校正

采用地表一致性剩余靜校正、速度分析多次迭代，進(jìn)一步提高靜校正的精度。

2.3 三維連片一致性處理方法

2.3.1 地表一致性振幅補(bǔ)償技術(shù)

工區(qū)多變的地表地震條件和不斷變化的激發(fā)因素都是造成振幅能量差異的主要因素。地表一致性振幅處理主要通過(guò)球面發(fā)散補(bǔ)償和地表一致性補(bǔ)償進(jìn)行處理。①幾何球面擴(kuò)散補(bǔ)償，由于該地區(qū)區(qū)域速度比較穩(wěn)定，基于層狀介質(zhì)模型下，應(yīng)用球面擴(kuò)散補(bǔ)償時(shí)采取統(tǒng)一速度參考曲線，補(bǔ)償?shù)卣鸩ㄏ蛳聜鞑ミ^(guò)程中由于球面擴(kuò)散而造成的能量衰減，使淺、中、深層能量得到均衡。②地表一致性振幅補(bǔ)償技術(shù)從共炮點(diǎn)域、共檢波點(diǎn)域和共偏移距域三方面對(duì)振幅進(jìn)行一致性處理，能較好解決炮間和道間的能量差異，進(jìn)一步消除由于風(fēng)化層厚度、速度、激發(fā)巖性等地表因素橫向變化造成的能量差異。

2.3.2 地表一致性反褶積處理技術(shù)

本工區(qū)中，同一時(shí)窗頻率差異是存在的，主要是地形及地質(zhì)條件引起的，崗地頻率高，河灘區(qū)頻率低。通過(guò)對(duì)全區(qū)不同地區(qū)主頻分析，王集三期西南部主頻偏高，其它地方基本一致，存在頻率差異，需要進(jìn)行頻率一致性處理，同時(shí)也存在著不同區(qū)域相位不一致性。

地表一致性反褶積是從共炮點(diǎn)、共檢波點(diǎn)、共偏移距、共CDP點(diǎn)四個(gè)域進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算及反褶積因子，目的在于使子波趨于一致，提高地震資料的橫向一致性，進(jìn)一步消除地表、激發(fā)、接收的因素的非地表一致性，提高資料的分辨率。

在連片處理中，全區(qū)采用三維地表一致性反褶積方法，不僅提高了地震記錄的分辨率，而且能夠消除相位和頻率的差異，保證各區(qū)塊頻率、相位、波形的一致性。

地表一致性反褶積處理前后的疊加剖面和頻譜圖對(duì)比結(jié)果，頻寬明顯變寬，主頻基本一致。

2.4 疊前數(shù)據(jù)能量調(diào)整技術(shù)

在連片處理中，盡管在疊前道集上做好了能量一致性處理，但由于各個(gè)區(qū)塊采集覆蓋次數(shù)不一致，在進(jìn)行疊前時(shí)間偏移時(shí)拼接部位會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的畫(huà)弧現(xiàn)象，需要振幅歸一化處理。

本工區(qū)包括四塊三維資料，王集一期、二期和孫崗下二門(mén)三塊重疊處藍(lán)色區(qū)域?yàn)楦吒采w次數(shù)區(qū)域，王集一期、王集二期和下二門(mén)重疊處黃色區(qū)域?yàn)榇胃吒采w次數(shù)區(qū)域，見(jiàn)圖1。疊前拼接處理時(shí)局部多塊資料相互重疊，能量產(chǎn)生突變，直接導(dǎo)致疊前時(shí)間偏移畫(huà)弧。

為了解決偏移畫(huà)弧問(wèn)題，采取在疊后求取能量均衡因子應(yīng)用到疊前道集進(jìn)行能量歸一化處理。

不加權(quán)純波疊加數(shù)據(jù)體能體現(xiàn)不同覆蓋次數(shù)造成的每個(gè)CDP點(diǎn)的總能量差異，因此可在該數(shù)據(jù)體上求取能量均衡因子，反加到疊前道集進(jìn)行振幅歸一化處理，作為疊前時(shí)間偏移輸入道集以解決偏移劃弧問(wèn)題。主要分以下幾步進(jìn)行：

（1）對(duì)不加權(quán)純波疊加數(shù)據(jù)體進(jìn)行道頭字修改，將其變成單炮形式；

圖1 工區(qū)覆蓋次數(shù)圖

（2）采取地表一致性振幅統(tǒng)計(jì)模塊在目的層窗口統(tǒng)計(jì)出能量差異，最后用高斯賽德?tīng)柗纸馇笕∧芰烤庖蜃樱?/p>

（3）將能量均衡因子應(yīng)用于疊前道集并作不加權(quán)純波疊加，查看疊加剖面和疊加數(shù)據(jù)體切片能量分部情況；

（4）將有效的能量均衡因子應(yīng)用于疊前道集并作為疊前時(shí)間偏移輸入道集。而從圖2能量均衡前后偏移剖面對(duì)比可以看出偏移畫(huà)弧得到較好的解決。

圖2 能量均衡前（左）后（右）偏移剖面

2.5 疊前時(shí)間偏移處理

采用Kirchhoff疊前時(shí)間偏移方法對(duì)全區(qū)資料進(jìn)行偏移處理。

影響偏移效果重要的兩個(gè)因素是偏移孔徑和偏移角度。偏移孔徑參數(shù)，它確定成像的信息范圍，與目標(biāo)層及其目標(biāo)層的傾角有關(guān)。成像目標(biāo)層越深，傾角越大，孔徑就越大，所輸入的資料范圍增大，計(jì)算用時(shí)就越多。

為了分析偏以上兩個(gè)因素對(duì)成像效果的影響，進(jìn)行了偏移角度和偏移孔徑試驗(yàn)，根據(jù)公式計(jì)算和試驗(yàn)結(jié)果，偏移傾角選用85°、偏移孔徑5 000 m（inline）、3 000 m（crossline）。

速度場(chǎng)是偏移成像的關(guān)鍵，因此速度模型的迭代優(yōu)化是整個(gè)疊前時(shí)間偏移的核心部分。每次速度模型的迭代修正是建立在一定密度間距Inline或Cline線的CIP道集的速度分析上，所以在實(shí)施整體疊前時(shí)間偏移之前，偏移只在速度分析控制線上進(jìn)行，輸出的CIP道集用于速度迭代分析。當(dāng)進(jìn)行若干次的迭代分析之后，均方根速度場(chǎng)已接近實(shí)際速度場(chǎng)，且偏移道集同相軸拉平，速度線控制剖面成像和形態(tài)較好，即可得到最終偏移速度場(chǎng)，進(jìn)行最終的疊前時(shí)間整體偏移，得到最終偏移數(shù)據(jù)體。

3 應(yīng)用效果分析

在實(shí)際資料處理中，采用了浮動(dòng)面靜校正技術(shù)、去噪處理技術(shù)、地表一致性處理技術(shù)、疊前能量調(diào)整技術(shù)、疊前時(shí)間偏移處理技術(shù)等手段，取得了較好的應(yīng)用效果。

經(jīng)過(guò)連片處理后，消除了不同地表的振幅、能量等差異，信噪比有了較大的提高。從連片處理剖面看，無(wú)論是在分辨率、信噪比以及斷層歸位方面比原來(lái)處理的剖面都有一定程度的提高，消除了邊界效應(yīng)，淺層不整合面清晰可靠，見(jiàn)圖3。

4 結(jié)論

（1）對(duì)不同年度采集的三維地震資料進(jìn)行全區(qū)連片處理，做好全區(qū)的統(tǒng)一靜校正和一致性處理是關(guān)鍵，尤其是在覆蓋次數(shù)差別大時(shí)，要想得到好的疊前時(shí)間偏移效果，疊前能量調(diào)整技術(shù)尤為關(guān)鍵，否則就會(huì)出現(xiàn)偏移畫(huà)弧現(xiàn)象。

圖3 連片前（左）與連片后（右）疊加剖面對(duì)比

（2）對(duì)于多區(qū)塊地震資料的連片處理，要根據(jù)地質(zhì)任務(wù)的要求，加強(qiáng)對(duì)原始資料的各種數(shù)據(jù)分析手段，真正了解連片處理中存在的問(wèn)題以及影響因素，科學(xué)地運(yùn)用各種處理技術(shù)，合理運(yùn)用機(jī)時(shí)，嚴(yán)格質(zhì)量控制，是保證大數(shù)據(jù)量三維地震資料連片處理質(zhì)量的關(guān)鍵。

［1］ 張永華，馬義忠，田小敏，等.泌陽(yáng)凹陷新莊地區(qū)淺層復(fù)雜斷塊群成像研究［J］.石油物探，2008，47（4）：376-380.

［2］ 邱榮華，林社卿，涂陽(yáng)發(fā).泌陽(yáng)凹陷油氣成藏特征及勘探潛力分析［J］.石油天然氣學(xué)報(bào)，2005，27（2）：158-161.

［3］ 邱榮華，孫耀華，張永華，等.泌陽(yáng)凹陷新莊地區(qū)淺層三維地震勘探［J］.石油與天然氣地質(zhì)，2005，26（2）：242-245，262.

［4］ 張永華，羅家群，田小敏，等，高精度三維地震在泌陽(yáng)凹陷北部復(fù)雜斷塊群勘探中的應(yīng)用［J］.石油物探，2005，44（3）：280-283.

The previous method for seismic data processing is conducted separately，which was proved to have disadvantages such as boundary effect，weak sense of wholeness，unclear fault points and unconformity relationship，low SNR，etc.While by adopting the floating datum to carry out static correction in merging processing，the near offset and unconformity reflection can be preserved.Through the research on pre-stack energy adjustment，the efficiency of arc problem in pre-stack time migration has been improved.In addition，all the problems occurred in separate processing have been solved.The boundary effect has been eliminated，the sense of wholeness has been obviously enhanced，the fault points and wave group characteristics become clear，all of which make it easier to identify the depositional systems.

38 Study on high precision 3D seismic data merging processing in Wanji area of Biyang sag

Duan Hongyou et al（Geophysical Institute of Technology，Henan Oilfield Branch Company，Sinopec，Nanyang，Henan 473132）

merging processing；full 3D cone filter；static correction；energy adjustment

P631.443

A

1673-8217（2011）06-0038-04

2011-08-04

段洪有，高級(jí)工程師，1964年生，1986年畢業(yè)于華東石油學(xué)院物探專業(yè)，主要從事地震資料處理與方法研究工作。

吳官生