泌陽凹陷陡坡帶三維地震資料疊前時間偏移連片處理實踐

朱景修，張永華，胡艷革，蔣雙喜，李鳳琴

（1.中國石化河南油田分公司石油勘探開發(fā)研究院，河南南陽 473132；2.中國石化河南油田分公司第二采油廠）

泌陽凹陷陡坡帶三維地震資料疊前時間偏移連片處理實踐

朱景修1，張永華1，胡艷革1，蔣雙喜1，李鳳琴2

（1.中國石化河南油田分公司石油勘探開發(fā)研究院，河南南陽 473132；2.中國石化河南油田分公司第二采油廠）

通過對泌陽凹陷南部陡坡帶地震地質(zhì)條件和原始地震資料情況的分析，找出了以往各區(qū)塊處理的三維地震資料在實際應(yīng)用中存在的頻率、相位不一致問題，區(qū)塊之間閉合差問題，各區(qū)塊拼接處邊界效應(yīng)問題。根據(jù)各區(qū)塊三維地震資料的頻率、相位、時差、信噪比等的特殊性和差異性，采用疊前能量一致性、相位一致性和振幅一致性處理方法，對能量、振幅、相位進行一致性補償和校正，消除多塊三維地震數(shù)據(jù)差異，保證了資料整體拼接的一致性。同時應(yīng)用疊前時間偏移處理技術(shù)，使邊界斷裂歸位準(zhǔn)確。三維地震資料疊前時間偏移連片處理效果表明，消除了原處理剖面存在的不足，整體形態(tài)合理，邊界斷裂清晰可靠，局部構(gòu)造清楚，剖面的可解釋性強。

泌陽凹陷；陡坡帶；連片處理；疊前時間偏移；面元均化；一致性補償

泌陽凹陷南部陡坡帶緊鄰生油中心，油源豐富，靠近邊界大斷裂下降盤一側(cè)發(fā)育多個規(guī)模不等的北西-南東向鼻狀構(gòu)造，南部物源砂礫巖體在陡坡帶復(fù)合連片呈裙邊狀展布，與構(gòu)造配置可形成砂巖上傾尖滅和斷層-巖性圈閉［1］。南部陡坡帶于2002-2007年度在安棚、栗園、孫崗-下二門、深凹區(qū)、雙河共完成了五塊地震采集、處理與解釋工作，通過對分塊三維地震資料的精細解釋和綜合研究，在該區(qū)淺中深層均發(fā)現(xiàn)油層，查明了一批不同深度、不同類型的局部圈閉，發(fā)現(xiàn)了規(guī)模性儲量，并有望與老油田形成連片。南部陡坡帶是進行精細勘探的重點地區(qū)，該區(qū)帶整體勘探程度與凹陷其它區(qū)帶比較相對較低，勘探潛力較大［2］。由于該區(qū)地下地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，邊界斷裂物源多為近岸快速堆積，多塊資料是不同時期處理，且使用參數(shù)也不一致，導(dǎo)致資料存在拼接誤差，多個有利目標(biāo)區(qū)位于資料拼接處，造成該區(qū)構(gòu)造落實程度較低。為此，需要對南部陡坡帶的三維地震資料進行疊前連片處理。

1 資料處理難點與針對性措施

1.1 原始資料分析

各塊震源類型和儀器型號相同，觀測方位角不同，其中雙河—長橋（A）、陡坡帶中段（B）、東南部栗園（C）三維的方位角相同，而孫崗-下二門（D）與深凹區(qū)（E）三維的方位角互不相同（圖1）。不同區(qū)塊原始地震資料在排列形式、接收道數(shù)、偏移距、覆蓋次數(shù)等方面不同。全工區(qū)地表高程為南部及西南部高，向東部及東北部逐漸變小，高程差250 m左右。

圖1 南部陡坡帶三維地震工區(qū)位置

為了對原始資料進行有效分析，在全工區(qū)不同部位選取了具有代表性的11炮進行分析。通過分析看出，在南部山前帶原始資料品質(zhì)較差，中部淺層品質(zhì)較好，北部淺中深層資料較好。

1.2 處理難點

通過對原始單炮資料分析，并結(jié)合地質(zhì)任務(wù)，認為本次疊前連片偏移處理主要存在以下難點：

（1）陡坡帶原始資料信噪比低，速度變化劇烈，難以準(zhǔn)確分析疊加速度和偏移速度，進而影響疊加和偏移效果。

（2）連片處理的方位角和D、E塊的原施工方向不一致，使得工區(qū)個別部位存在空面元，一定程度上影響疊加速度分析和剩余靜校正的效果。

（3）邊界斷裂斷面傾角大、準(zhǔn)確歸為位難度大。

1.3 針對性措施

為滿足構(gòu)造精細解釋的要求，針對以上處理難點做好疊前去噪、中深層反射振幅能量恢復(fù)、反褶積、靜校正、壓制多次波，提高中深層信噪比，精細調(diào)整速度場，提高疊前時間偏移成像質(zhì)量［3-4］，使反射振幅及頻率合理變化，能夠真實反映地下地質(zhì)特征。具體針對性措施如下：

（1）疊前去噪和反射振幅恢復(fù)合理組合。疊前去噪根據(jù)各種干擾波的屬性分階段進行，反射振幅恢復(fù)根據(jù)疊前干擾波壓制的進度先后進行炮點、檢波點項和偏移距方向上的振幅補償，提高中深層反射能量。

（2）應(yīng)用組合反褶積，拓寬反射頻帶、突出中深層反射主頻。在提高反射資料分辨率處理過程中，首先考慮地震子波一致性處理，即消除地表因素橫向變化造成的地震子波畸變；然后考慮反射資料頻寬和主頻處理，即提高反射資料最佳的分辨率；最后，合理突出中深層優(yōu)勢頻帶，參數(shù)（如反褶積的時窗和預(yù)測步長）的選擇要注意合理的時變和空變。

（3）面元均化處理。采用動態(tài)面元均化處理技術(shù)進行面元均化處理，為精確分析DMO疊加速度和疊前時間偏移速度分析提供基礎(chǔ)。

（4）全三維疊前時間偏移處理技術(shù)提高偏移成像效果。在偏移前再次檢查疊前道集數(shù)據(jù)反射能量變化的合理性，對發(fā)現(xiàn)的問題進行合理調(diào)整。進行多次迭代偏移速度分析，調(diào)整CRP道集得到使各反射波同相疊加的偏移速度。建立合理的偏移速度場，保證三維偏移準(zhǔn)確成像。

2 處理方法

2.1 疊前噪音壓制

原始資料主要噪音為面波，因此采用面波帶內(nèi)高通濾波能夠有效壓制面波，又較好地保存了面波帶以外的有效頻率成分。圖2是疊前去噪前后的疊加剖面對比圖，可以看出面波得到有效的壓制，有效反射波的能量得到加強。

圖2 面波壓制前后疊加剖面對比

2.2 振幅補償

在時間方向上，采用球面擴散補償，在空間上，采用地表一致性振幅補償處理技術(shù)，進行三維振幅補償。

在地震資料采集過程中，由于受到地表因素的影響，造成地震道間的能量差異，該能量差異將混淆了由于地質(zhì)條件不同產(chǎn)生的反射能量差異。處理中需要對由于地表因素造成的地震道間的能量差異進行補償，在處理中從炮點、檢波點、偏移距對振幅的影響進行振幅分析，通過多域地表一致性振幅補償，消除能量橫向的不均勻性。

2.3 不同區(qū)塊間拼接處理

該區(qū)資料分5個區(qū)塊，其中A、B與C區(qū)塊方位角相同為14.54°，E塊方位角為0°，D塊方位角為333.69°。inline方向和CDP方向都要拼接，本次拼接處理以A、B與C塊為基準(zhǔn)，D與E塊向其看齊。①分塊疊加得到各自的疊加數(shù)據(jù)體；②選取穿越工區(qū)拼接區(qū)域的四條inline線和四條crossline線；③各塊的疊加剖面沿這些線進行對接，調(diào)查它們之間的相位和時差，做相應(yīng)的校正處理。

2.4 面元均化處理

在統(tǒng)一地下反射面元網(wǎng)格后，CMP的覆蓋次數(shù)高低不等。連片處理的方位角和D、E塊的原施工方向不一致，在工區(qū)相交的位置，覆蓋次數(shù)過高，在施工方向與定義的地下反射面元網(wǎng)格方向不一致的工區(qū)，有些CMP的覆蓋次數(shù)過低，甚至為零，這將導(dǎo)致疊加后剖面能量不均勻。面元均化技術(shù)的最終目的就是實現(xiàn)所處理的資料達到期望的覆蓋次數(shù)［5-6］。主要方法就是借道法，通過擴大面元向相鄰的面元借道作為本CMP的正常道，以達到期望的覆蓋次數(shù)。在OMEGA處理軟件中，通過與面元中心點的距離判斷借來道的最終質(zhì)量。圖3為面元均化前后效果對比圖，面元均化處理后，全區(qū)資料覆蓋次數(shù)均勻，在不同區(qū)塊拼接處能量均勻，頻率、相位一致，達到了連片處理的目的。

圖3 面元均化處理前后疊加剖面對比

2.5 疊前時間偏移

為確保復(fù)雜構(gòu)造的正確成像，應(yīng)用基爾霍夫積分法疊前時間偏移算法進行偏移處理工作。該算法可以適用于復(fù)雜速度場情況，偏移過程產(chǎn)生的噪聲相對較小，計算速度較快，且該方法在資料處理中使用最廣與技術(shù)最成熟［7］。通過試驗對比確定疊前偏移處理的主要參數(shù)，偏移孔徑在CDP方向8 000 m，在LINE方向6 000 m，偏移傾角為傾角85°。通過疊前偏移處理工作，南部邊界斷裂得以準(zhǔn)確歸位。

（1）形成高質(zhì)量疊前道集的條件：用于做疊前時間偏移的道集需要滿足如下基本條件：①靜校正問題得到了很好地解決；②具有較高的信噪比；③能量關(guān)系在時間、空間上要盡量均衡。

（2）能量調(diào)整：本次處理是五塊三維疊前連片拼接，使得工區(qū)局部出現(xiàn)多塊三維資料相互重疊，能量產(chǎn)生突變，直接導(dǎo)致疊前時間偏移畫弧。對此，采用自行開發(fā)的能量調(diào)整算法，用疊后數(shù)據(jù)求取能量調(diào)整因子，在疊前道集數(shù)據(jù)上施加，達到疊前能量一致性調(diào)整的目的。圖4是IN330線能量調(diào)整前后疊加純波剖面，經(jīng)過能量調(diào)整后，剖面能量更為均勻，斷面較以前清晰。

圖4 能量調(diào)整前后疊加純波剖面對比

（3）疊前時間偏移速度分析：以DMO速度庫作為初始速度進行疊前時間偏移，輸出速度譜線的CRP道集，對反動校生成速度譜進行交互解釋，生成新的速度庫，以新的速度庫再進行疊前時間偏移，依次迭代，直到CRP道集得以拉平為止。

用交互解釋生成的速度庫進行不同百分比掃描偏移。對交互解釋生成的速度庫分別用98%、102%、104%，106%，110%，112%的百分比掃描偏移（圖5）。比較圖5中紅圈內(nèi)剖面部分，認為106%速度的疊前時間偏移剖面的同項軸成像好，與邊界斷層的接觸關(guān)系清楚。所以該部分剖面段的疊前時間偏移速度取為106%速度。按照此方法對剖面各部位都進行這樣的掃描速度解釋。

3 處理效果

在試驗處理基礎(chǔ)上，針對資料特點，結(jié)合地質(zhì)任務(wù)和處理難點，精細分析每步處理數(shù)據(jù)，設(shè)計了合理的處理流程，進行了嚴格的質(zhì)量控制，連片處理后的剖面不僅解決了各三維區(qū)塊的拼接問題，資料品質(zhì)也從整體上得到了明顯改善。連片處理后數(shù)據(jù)體具有以下特點：

（1）連片后的數(shù)據(jù)地質(zhì)結(jié)構(gòu)連續(xù)、清晰，地層層間信息豐富，有效地解決了多區(qū)塊資料的拼接問題，有利于開展巖性圈閉識別、儲層描述及層序地層學(xué)的研究工作。圖6是疊前拼接處理前后成果剖面對比圖，從圖中看出新處理的成果剖面不僅消除了閉合差，還使陡坡帶邊界斷裂成像更加清楚。

（2）邊界斷裂成像效果得到明顯改善，斷裂系統(tǒng)更加清楚 不僅邊界大斷層得到準(zhǔn)確的落實，凹陷內(nèi)的斷層都得到不同程度的改善。圖7是疊前連片處理前后對比圖，處理后的剖面邊界斷裂斷面清晰可靠，斷裂結(jié)構(gòu)與隆起區(qū)基巖內(nèi)幕有較大的改善。

（3）以此資料為基礎(chǔ)，進行精細解釋與儲層預(yù)測工作，落實南部小型砂礫巖體的空間分布，在南部陡坡帶部署的B353、B356、B357、B358、B369等井，均鉆遇油層，新增探明儲量499.36×104t。

4 結(jié)論

（1）處理中應(yīng)用了野外靜校正、精細速度分析與剩余靜校正迭代的處理流程，較好地解決了靜校正問題，剖面同相軸連續(xù)性好。

（2）合理的疊前、疊后去噪方法的應(yīng)用，有效地壓制了噪聲干擾，處理的成果剖面信噪比高。

（3）應(yīng)用了動態(tài)面元均化技術(shù)，為疊前時間偏移速度分析提供了良好的基礎(chǔ)。

圖5 IN420線不同百分比速度的疊前時間偏移剖面

圖6 疊前拼接處理前后成果剖面對比

圖7 疊前連片處理前后剖面對比

（4）能量調(diào)整因子的求取和應(yīng)用，有效地解決了多塊三維疊前拼接處理中存在的能量不均現(xiàn)象，避免了疊前時間偏移畫弧。

（5）三維連片處理為整體解剖南部陡坡帶提供了基礎(chǔ)資料，三維連片技術(shù)使得許多單塊三維數(shù)據(jù)得到充分應(yīng)用。

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［2］ 余功銘，張永華，梁運基.復(fù)雜斷裂構(gòu)造帶三維地震勘探技術(shù)及效果［J］.新疆石油地質(zhì)，2007，28（1）：101-104.

［3］ 劉成齋.勝利油田三維地震數(shù)據(jù)連片處理［J］.石油地球物理勘探，2004，39（5）：579-585.

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ging processing；pre-stack time migration；bin equalization；consistency compensation

42 Study on merging processing of 3D seismic pre-stack time migration of steep slope belt of Biyang depression

Zhu Jingxiu et al（Petroleum Exploration and Development Research Institute，Henan Oilfield Branch Company，Sinopec，Nanyang，Henan 473132）

Through the research of seismic geological conditions and original seismic data analysis of south steep slope belt in Biyang depression，the problems occurred during 3D seismic data interpretation such as inconsistency of frequency and phase，poor closure among different blocks and boundary effect have been found out.Based on the frequency，phase，moveout，and SNR，the unique characteristics and differences of seismic data，the consistency method of pre-stack energy，phase and amplitude has been adopted to carry out the compensation and correction，eliminating the variation and ensuring the consistency of seismic data.The pre-stack time migration technique has been adopted at the same time to make possible the correct return of boundary faults.The merging processing effect of 3D seismic data pre-stack time migration demonstrates a reasonable whole pattern，a clear boundary effect and regional structure and big probability of section interpretation.

Biyang depression；steep slope belt；mer-

P631.443

A

1673-8217（2011）06-0042-04

2011-07-20；改回日期：2011-08-19

朱景修，高級工程師，1973年生，1995年大學(xué)畢業(yè)，主要從事油氣勘探與管理工作。

吳官生