疊前時間偏移成像處理技術(shù)在焉耆盆地應(yīng)用研究

馬秀國

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

疊前時間偏移成像處理技術(shù)在焉耆盆地應(yīng)用研究

馬秀國

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

焉耆盆地地表條件及地下構(gòu)造復(fù)雜,以往處理的剖面其連續(xù)性及信噪比較低,尤其成果剖面在偏移歸位、斷點(diǎn)、斷面的成像方面還有很大的欠缺,難以滿足構(gòu)造解釋以及巖性解釋的需要,為此,開展了疊前時間偏移處理技術(shù)研究,在克?；舴虔B前時間偏移原理以及偏移速度模型精確建立方法基礎(chǔ)上,通過百分比偏移掃描速度,建立和優(yōu)化了速度模型,討論了影響疊前時間偏移成像效果的因素。處理結(jié)果表明,該區(qū)二維疊前偏移剖面較二維常規(guī)疊后偏移剖面有明顯的改善。

疊前時間偏移;偏移速度;焉耆盆地

焉耆盆地位于新疆維吾爾自治區(qū)巴音郭楞蒙古自治州境內(nèi),是在南天山海西褶皺基底上發(fā)育起來的一個中新生代復(fù)合型盆地,經(jīng)歷了印支、燕山中晚期和喜山期構(gòu)造運(yùn)動的強(qiáng)烈改造,構(gòu)造極為復(fù)雜。由于原始單炮信噪比的差異過大對資料的處理帶來不利影響,并受地表激發(fā)和接收條件的限制,橫向速度變化較大,地質(zhì)構(gòu)造成像難,以往處理的剖面其連續(xù)性及信噪比較低,尤其成果剖面在偏移歸位、斷點(diǎn)、斷面的成像方面還有很大的欠缺,無法查明斷鼻斷塊的構(gòu)造形態(tài),造成地震解釋困難,難以滿足構(gòu)造解釋以及巖性解釋的需要,為此開展了疊前時間偏移處理方法研究。

疊前時間偏移能適應(yīng)縱橫向速度變化較大的情況,適用于大傾角的偏移成像[1]。疊前偏移是建立在對共反射點(diǎn)的非零炮檢距方程基礎(chǔ)上的,地層傾角導(dǎo)致的非零炮檢距不會對偏移結(jié)果產(chǎn)生影響,從而可提高偏移的成像精度。疊前時間偏移不需要劃分層位和拾取層速度,而是用在疊前偏移輸出的CRP道集上多次速度分析和疊前偏移多次迭代方法求取準(zhǔn)確的偏移速度場,實(shí)現(xiàn)復(fù)雜地質(zhì)體的正確成像。在焉耆二維地震資料處理中,應(yīng)用克?；舴虔B前時間偏移處理技術(shù),提高了成像精度,剖面斷層清楚,斷點(diǎn)可靠。

1 速度建模原理和方法

偏移速度模型決定了疊前時間偏移沿繞射曲面求和的軌跡,因此,建立精確的偏移速度模型是進(jìn)行疊前時間偏移的關(guān)鍵。在當(dāng)今偏移成像算法日趨完善的情況下,速度模型的正確與否或其精度的高低,直接影響著成像的質(zhì)量,研究表明,速度模型誤差對偏移結(jié)果的影響遠(yuǎn)大于偏移算法本身對偏移結(jié)果產(chǎn)生的誤差[2-3]。

疊前時間偏移速度分析是以成像質(zhì)量最優(yōu)作為判斷標(biāo)準(zhǔn)來對速度進(jìn)行修正。其過程是利用常規(guī)速度譜數(shù)據(jù)建立初始速度模型,利用彎曲射線時間偏移得到時間域共成像點(diǎn)道集,再反動校正;基于該道集所作的速度譜及道集動校正在屏幕上交互拾取速度譜;重新建立速度模型,重新做疊前時間偏移,如此反復(fù)迭代多次達(dá)到修改速度模型的目的。速度拾取的正確與否是通過檢驗(yàn)共成像點(diǎn)道集的有效反射波同相軸是否拉平來驗(yàn)證,如果同相軸拉平,說明速度正確,該速度即可作為疊前時間偏移的最終速度模型。

在CGG處理系統(tǒng)中,主要采用以下步驟建立疊前時間偏移速度模型(圖1):

(1)初始速度模型的建立是在常規(guī)DMO道集所作的速度譜上拾取的均方根速度文件(均方根速度、t0數(shù)據(jù)對),然后對速度模型進(jìn)行光滑修飾性處理。

(2)基于初始速度模型進(jìn)行疊前時間偏移掃描,得到不同百分比速度的偏移剖面,根據(jù)剖面構(gòu)造形態(tài)和信噪比在偏移剖面上進(jìn)行沿層速度解釋。

(3)利用初始速度做疊前時間偏移掃描,得到反射點(diǎn)道集,對不同百分比速度的共反射點(diǎn)道集進(jìn)行速度分析,依據(jù)有效反射波同相軸是否拉平來修正速度模型,通過疊代多次這個過程,得到最終速度模型。

圖1 速度模型建立流程

2 主要參數(shù)選取

2.1 偏移孔徑

影響偏移成像效果的主要因素之一是偏移孔徑,偏移孔徑過小,偏移剖面將損失陡傾角的同相軸;偏移孔徑過大,會降低低信噪比資料的偏移質(zhì)量。因此,選擇合適的偏移孔徑較為重要。偏移孔徑由偏移歸位最大傾角、偏移層速度和目的層深度決定。通過對不同偏移歸位傾角掃描來確定不同時間目的層的角度,然后用最終偏移速度場進(jìn)行脈沖算子偏移孔徑試驗(yàn),不同偏移距的孔徑會有所不同,即偏移距越大,孔徑也會有所變大,用公式表示:

其中 ,Z——底層深度;t——觀察時間;v——速度;MPA隨深度的增加而增加。

為了分析偏移孔徑對成像效果的影響,進(jìn)行了不同參數(shù)試驗(yàn),根據(jù)公式計算和試驗(yàn)結(jié)果,選用7 000m偏移孔徑效果較好。從脈沖響應(yīng)來看,偏移參數(shù)合適,沒有假頻干擾,兩邊弧度對稱。

2.2 傾角掃描

傾角大小直接影響著剖面的斷面波歸位,在二維地震資料處理中,傾角就是偏移距剖面上的地質(zhì)傾角。首先對疊加剖面進(jìn)行傾角分析,然后測試50、55、60、65、70、75、85 幾個傾角參數(shù) ,根據(jù)結(jié)果和處理要求,選擇從淺到深:100ms-85、500ms-75、1000ms-70、2000ms-65、3000ms-55 作為最終處理參數(shù)。

2.3 反假頻參數(shù)

假頻基本有三種:野外地震數(shù)據(jù)采樣不足造成的假頻,偏移成像后數(shù)據(jù)采樣不足造成的假頻,偏移算法造成的假頻。對于前面兩種假頻最有效的方法是加密采樣點(diǎn)。對偏移算法造成的假頻主要依靠合理選擇反假頻參數(shù)解決。反假頻參數(shù)直接影響著偏移剖面的頻率,頻率過高會造成高頻噪音和假頻現(xiàn)象的出現(xiàn);過低會造成高頻成分損失,影響成像質(zhì)量。假頻主要出現(xiàn)在剖面的淺層,因此,需要進(jìn)行反假頻濾波處理。在偏移前使用帶通濾波,偏移時最高頻率限制到有效波的最高范圍,反假頻參數(shù)的選擇根據(jù)假頻計算公式確定。

偏移產(chǎn)生的假頻由如下公式確定:

式中,falias表示假頻;V0為假頻速度,通常取速度模型中最小的速度;dx為去假頻距離;θ為假頻帶與水平面的夾角;fmax為地震數(shù)據(jù)中最高頻率。

偏移算法造成的假頻,軟件本身有一些參數(shù)可以進(jìn)行限制:反假頻距離、最大保留頻率。根據(jù)公式計算和該區(qū)資料頻率掃描試驗(yàn),80Hz以上頻率基本不需要保留,所以定最大偏移頻率為80Hz。

反假頻距離:反假頻距離與疊前道集網(wǎng)格的大小有關(guān),過大會造成斷點(diǎn)模糊,同時剖面的視頻率過低,過小剖面假頻現(xiàn)象嚴(yán)重,造成剖面的信噪比過低,測試標(biāo)明,反假頻距離等于最小道距效果最好,依據(jù)這個原則,并經(jīng)對比驗(yàn)證后,選擇50m作為最終處理參數(shù)。

3 處理效果

在分析疊前時間偏移成像原理與速度建模方法的基礎(chǔ)上,對焉耆二維維地震資料進(jìn)行疊前時間偏移處理(圖2)。從圖上可以看出,疊前時間偏移成像較常規(guī)疊后時間偏移效果明顯,各主要目的層層次齊全,反射波組能量強(qiáng),連續(xù)性好,波組特征清晰,偏移剖面歸位準(zhǔn)確,構(gòu)造特征主次分明,無偏移過量或不足現(xiàn)象;同相軸易于追蹤對比,地質(zhì)現(xiàn)象清楚,斷裂位置、斷面走向及上下盤接觸關(guān)系比較清楚,處理效果有較大幅度地提高。

4 結(jié)論與認(rèn)識

圖2 常規(guī)疊后偏移處理結(jié)果與疊前時間偏移結(jié)果比較

焉耆盆地地表條件及地下構(gòu)造復(fù)雜,橫向速度變化大,疊前時間偏移比疊后時間偏移成像更準(zhǔn)確,效果更佳;合理選擇處理參數(shù),獲取較準(zhǔn)確的初始偏移速度模型,是做好疊前偏移處理的前提和基礎(chǔ);克?；舴蚍e分法,對大傾角和深層成像需要在很大的孔徑內(nèi)進(jìn)行一次運(yùn)算,孔徑選擇不當(dāng)會使偏移效果降低。

[1] 陳寶書.地震資料疊前偏移處理技術(shù)應(yīng)用 [J].中國海上油氣,2001,15(5):361-364.

[2] 辛可鋒,王華忠,馬在田.一種高精度的偏移速度分析方法 [J].勘探地球物理進(jìn)展,2002,25(3):20-26.

[3] 陸基孟.地震勘探原理(下冊)[M].山東:石油大學(xué)出版社,2004:134-150.

P631.443

A

1673-8217(2011)02-0039-03

2010-12-29;改回日期:2011-02-01

馬秀國,工程師,1968年生,現(xiàn)主要從事地震資料處理工作。

編輯:劉洪樹