大型障礙物勘探區(qū)的三維地震處理技術(shù)

晏云翔

（中國煤炭科工集團有限公司 西安研究院，陜西 西安 710077）

0 引言

焦作某井田三維地震勘探區(qū)地勢平坦，坡降較小。區(qū)內(nèi)村莊稠密，種植經(jīng)濟作物的農(nóng)場和大型養(yǎng)殖場與村莊聯(lián)結(jié)成片，給三維地震勘探的野外數(shù)據(jù)采集造成了極大困難。通過在勘探區(qū)的精細設(shè)計和嚴格施工，獲得了高質(zhì)量的原始地震數(shù)據(jù)，勘探區(qū)未出現(xiàn)目的層資料空白區(qū)。

采集的原始單炮記錄顯示（圖1），主要目的層反射波的分辨率及信噪比較高。但是由于在數(shù)據(jù)采集階段采用了大量變觀措施，雖保證了勘探區(qū)目的層的全覆蓋，卻導(dǎo)致部分原始單炮資料炮檢距增大，障礙物下的資料品質(zhì)相對較差。因此，在資料處理時如何消除大量變觀帶來的影響是處理的關(guān)鍵。

圖1 原始單炮記錄

1 地震數(shù)據(jù)處理的目標要求及思路

地震資料的處理目標主要基于三維地震勘探區(qū)的地質(zhì)任務(wù)。另外，針對本區(qū)變觀多、炮檢點位置變化大的原始地震數(shù)據(jù)特點，還提出以下處理目標及要求：

1.1 資料處理時注重保真保幅和提高分辨率的處理，其中主要是高保真度；

1.2 將資料處理工作分為試驗處理和批量處理兩個階段。試驗處理時認真做好處理流程及參數(shù)測試工作，然后根據(jù)試驗處理確定的流程及參數(shù)對全區(qū)做批量處理；

1.3 認真做好炮檢點位置定義、剔道、QC以及速度分析等基礎(chǔ)工作。

2 數(shù)據(jù)處理的主要技術(shù)手段及其效果

2.1 疊前線性去噪

野外施工采集中采用特殊觀測系統(tǒng)后導(dǎo)致煤層反射波主要集中在遠偏移距的道上，單張記錄上淺層折射多次較為發(fā)育，在遠道與反射波混在一起。由于多次折射波不符合雙曲線規(guī)律，動校正后混在有效反射波中易造成斷層假象。根據(jù)線性干擾波和有效波在視速度、位置和能量上的差異，在t-x域采用傾斜疊加和向前、向后線性預(yù)測方法確定線性干擾的視速度、分布范圍及規(guī)律，將識別出的線性干擾從原始數(shù)據(jù)中減去，實現(xiàn)線性干擾波的濾除。

2.2 反褶積的迭代技術(shù)

反褶積是最常用的地震資料數(shù)字處理方法。主要作用是壓縮地震反射脈沖的長度，提高反射地震記錄的分辨率，并進一步估算反射界面的反射系數(shù)。另外還可消除多次波等干擾波。

圖2 反褶積前后的單炮記錄及頻譜對比

地表一致性反褶積是假設(shè)記錄是由炮點響應(yīng)、檢波點響應(yīng)、炮檢距響應(yīng)及CMP響應(yīng)褶積的結(jié)果。三維地表一致性反褶積可以消除炮點、檢波點隨地表條件和采集因素的變化對子波帶來的影響，可輸出穩(wěn)定和基本一致的地震子波。預(yù)測反褶積則是為了消除長短周期的多次波及混響對一次波的影響，利用一次波去預(yù)測多次波及混響，然后從地震數(shù)據(jù)中消除掉。

在本次處理中，采用了反褶積迭代技術(shù)（圖2）。先在單張記錄上使用地表一致性反褶積，在消除炮點、檢波點隨地表條件和采集因素的變化對子波帶來的影響后，再在疊加剖面上做預(yù)測反褶積，消除長短周期的多次波及混響，使子波能量集中，這樣不僅考慮分辨率，又兼顧信噪比。

2.3 高精度速度分析

速度是地震資料處理的重要參數(shù)之一，其精度直接影響著疊加成像效果，速度值搞準了，處理質(zhì)量才有可靠保障，此步處理在很大程度上反映了整個地震勘探數(shù)據(jù)處理的技術(shù)水平，當速度不準時，動校正存在剩余時差，水平疊加會降低地震信號的分辨率。

在速度譜上拾取速度有很大的局限性，拾取能量團具有多解性，尤其在干擾波較大、斷層發(fā)育構(gòu)造復(fù)雜時較難拾取到準確的疊加速度。常速掃描求取疊加速度的方法是由小到大，按間隔給定速度值，做每一個速度值的迭加剖面并按一定順序排列起來，比較分析某一速度的迭加剖面來求取速度。該方法的優(yōu)點是根據(jù)疊加同相軸的橫向連續(xù)性直觀地看各種有效波同相軸疊加成像效果，此處理方法工作量大，但其方法精度高，常速掃描法可更準確地拾取到疊加速度值。除此之外，通過動校正后的大道集顯示來檢查疊加速度的準確性，尤其在變觀區(qū)域，反復(fù)調(diào)整速度，使疊加速度更精確，從而得到更佳的疊加剖面（圖3）。

圖3 精細速度分析處理前后剖面對比

2.4 CDP道集切除

勘探區(qū)由于受大型障礙物的影響而采用了特殊觀測系統(tǒng)，這對原始資料造成了一定影響。如果利用常規(guī)處理流程，大型障礙物下的變觀區(qū)域容易產(chǎn)生斷層假象，導(dǎo)致這種假象產(chǎn)生的原因在于遠道初至波與反射波非常接近，在單炮上進行初至切除時，為了保證遠道反射波的完整性，常常會使遠道上有殘存的初至波，且由于初至波能量較強，這些殘存的初至波將會影響疊加結(jié)果，造成構(gòu)造假象。

本次精細處理中，針對研究區(qū)大型障礙物對原始資料影響的特點，經(jīng)過反復(fù)試驗，在精細分析速度的基礎(chǔ)上，在動校正后的大道集上進行精細的切除，利用初至波不滿足雙曲線方程的特點，動校正后使初至波與反射波自然分開。通過大道集切除，消除了初至波殘留，提高了反射波的分辨率（圖4）。

圖4 針對大型障礙物的處理剖面對比

3 結(jié)論

大型障礙物區(qū)的三維地震勘探施工難度大，變觀多，原始地震數(shù)據(jù)品質(zhì)受干擾嚴重。針對該類型的地震資料，數(shù)據(jù)處理時要做到針對性和精細化。在預(yù)處理中做好道編輯和炮檢點位置的準確標定；做反褶積時選擇合適的參數(shù)，在提高資料分辨率的同時又兼顧保真度；及時準的確消除炮檢距過大造成的構(gòu)造假象；速度分析時要保證小構(gòu)造的成像精度。最終通過系統(tǒng)處理流程的組合，達到勘探區(qū)精細處理的目的。

［1］熊翥.復(fù)雜地區(qū)地震勘探數(shù)據(jù)處理思路[M].北京：石油工業(yè)出版社，2002.

［2］李慶忠.走向精確勘探的道路：高分辨率地震勘探系統(tǒng)工程剖析[M].北京：石油工業(yè)出版社，1995.

［3］張德忠.復(fù)雜地表地震勘探實例[M].北京：石油工業(yè)出版社，1994.

［4］張永旺.焦作地區(qū)大型障礙物勘探區(qū)的三維地震采集技術(shù)[J].科技視界，2012，25：67-68.