蘇北QT地區(qū)連片三維地震資料的一致性處理方法

孟慶利，王盼盼

（中國石化華東分公司物探研究院，江蘇南京210007）

蘇北QT地區(qū)連片三維地震資料的一致性處理方法

孟慶利，王盼盼

（中國石化華東分公司物探研究院，江蘇南京210007）

連片三維地震資料，由于各區(qū)塊三維資料采集的年度、儀器、方法、面元、地表?xiàng)l件等不同，造成各區(qū)塊資料在能量、相位、波形、頻率等方面存在差異。對不同三維資料進(jìn)行連片處理時(shí)，需要對不同工區(qū)資料特點(diǎn)進(jìn)行分析，然后選擇合適的一致性處理方法，以消除這些差異，實(shí)現(xiàn)連片資料的無縫拼接。在對蘇北QT地區(qū)局部四塊三維地震資料連片處理的過程中，針對不同區(qū)塊原始資料特點(diǎn)，采用了地表一致性振幅補(bǔ)償、地表一致性反褶積、匹配濾波、面元插值等技術(shù)進(jìn)行了一致性處理，消除了地震資料特征的差異，實(shí)現(xiàn)了無縫拼接，為連片區(qū)域整體的地質(zhì)評價(jià)和構(gòu)造解釋提供了更精確的地震資料。

蘇北QT地區(qū)；連片三維；一致性處理；無縫拼接

目前，國內(nèi)外許多油田都已進(jìn)行過連片三維的處理工作，近幾年已取得令人矚目的成果。所應(yīng)用的方法技術(shù)主要有能量一致性處理技術(shù)、頻率一致性處理技術(shù)、極性或相位的一致性處理技術(shù)等[1-3]，一般采用的是選擇目標(biāo)區(qū)塊，其它區(qū)塊向目標(biāo)區(qū)塊進(jìn)行匹配的方法來實(shí)現(xiàn)，連片處理的一般處理流程見圖1[4]。

大多數(shù)地震資料連片處理的地質(zhì)目標(biāo)是構(gòu)造，如果三維地震工區(qū)較多，為了總體效果采用統(tǒng)一處理參數(shù)，這樣，一些品質(zhì)好的三維地震資料就會(huì)有一定程度的失真。三維地震工區(qū)越多，這一點(diǎn)就越明顯[5]。

圖1 三維地震連片處理流程Fig.1 Merging processing of 3D seismic

蘇北QT地區(qū)是華東石油局油氣增儲(chǔ)上產(chǎn)的主力區(qū)塊，多年來對該地區(qū)的三維地震勘探從未間斷，截至2014年整個(gè)QT地區(qū)先后進(jìn)行過17次三維施工，基本已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對該區(qū)的整體覆蓋。隨著勘探程度的不斷深入，需要對不同時(shí)期采集的地震資料進(jìn)行連片處理，以滿足勘探開發(fā)的需要，為實(shí)現(xiàn)連片三維資料的無縫拼接，必須對地震資料進(jìn)行一致性處理，消除不同區(qū)塊間資料的特征差異，保證連片三維地震資料的處理效果。本文采用的是基于地表一致性的方法技術(shù)，對整體資料統(tǒng)一處理來實(shí)現(xiàn)無縫拼接，達(dá)到了較好的處理效果。

1 資料分析

QT地區(qū)連片處理中共涉及四塊三維地震工區(qū)（圖2），在采集隊(duì)伍、采集儀器、觀測系統(tǒng)、激發(fā)和接收方式等方面存在著不同，并且含有炸藥和可控兩種震源，四塊工區(qū)的觀測系統(tǒng)情況見表1。

由于以上這些因素的影響，導(dǎo)致整體資料在能量、頻率和波形等方面存在較大差異，并且統(tǒng)一面元處理造成的面元覆蓋次數(shù)極不均勻會(huì)嚴(yán)重影響疊前偏移成像的效果。

圖2 不同三維工區(qū)位置圖Fig.2 Different 3D work area locations

拼接資料中不同區(qū)塊的典型單炮（圖3）可以看出單炮記錄之間的能量差異較大。其中可控震源與工區(qū)1的單炮能量較高，其它工區(qū)單炮有效反射能量相對弱一些。

不同工區(qū)典型單炮進(jìn)行頻譜分析（圖4）可以看出，不同工區(qū)單炮的主頻和帶寬均存在差異，其中，可控震源的原始單炮主頻最高，工區(qū)2的原始單炮主頻最低，這種頻率的不一致不僅會(huì)影響疊加效果，還可能破壞成像質(zhì)量。

表1 四塊三維工區(qū)主要觀測系統(tǒng)一覽Table 1 Four main observation system in 3D work area

圖3 不同單炮間的能量差異Fig.3 Energy difference between different single shot

圖4 不同工區(qū)原始單炮頻譜分析Fig.4 Spectrum analysis of original single shot in different work area

對工區(qū)中的可控震源與炸藥震源兩種資料的差異，選取其中同點(diǎn)激發(fā)的單炮進(jìn)行對比（圖5）。結(jié)合同點(diǎn)井震對比實(shí)驗(yàn)可以看出，兩種震源激發(fā)的單炮除頻率不同外，在波組時(shí)差和相位上也存在差異。

2 連片處理技術(shù)

針對不同區(qū)塊資料存在的頻率差異、空間能量差異、相位差異和面元不一等問題，進(jìn)行了針對性處理，采用匹配濾波方法消除不同激發(fā)方式造成的波形差異；采用地表一致性振幅補(bǔ)償處理消除區(qū)塊內(nèi)及不同區(qū)塊間資料的空間能量差異；采用地表一致預(yù)測反褶積方法消除頻率不一致問題；采用三維疊前面元插值技術(shù)解決面元均一化問題。

2.1 一致性處理

2.1.1 匹配濾波處理

匹配濾波技術(shù)是子波一致性處理方法之一[5]，本文主要用該方法來解決不同激發(fā)方式帶來的地震資料的相位、時(shí)差問題。QT地區(qū)同一位置接收的不同震源原始單炮記錄和匹配濾波處理后的單炮記錄（圖6）可以看出，可控震源進(jìn)行匹配濾波處理后的單炮記錄與炸藥震源單炮記錄的時(shí)間和相位特征趨于一致。

圖5 兩種震源激發(fā)單炮與井震對比記錄Fig.5 Two kinds of source motivate single shot compared with well seismic

圖7為匹配濾波后單獨(dú)可控震源激發(fā)部分的疊加剖面，單獨(dú)炸藥震源激發(fā)部分疊加剖面和兩種震源資料同時(shí)應(yīng)用的疊加剖面。圖7可以看出匹配濾波后兩種資料重疊部分同相軸連續(xù)性較好，達(dá)到了較理想的效果。

2.1.2 振幅補(bǔ)償處理

QT地區(qū)連片地震資料的能量問題包括不同三維區(qū)塊資料之間能量的差異、不同震源資料間的能量差異以及同一區(qū)塊內(nèi)炮間、道間能量的差異[6]。處理中通過以下兩步來解決能量不一致問題：①統(tǒng)計(jì)出各區(qū)塊的平均振幅，然后根據(jù)統(tǒng)一的振幅標(biāo)準(zhǔn)，對各區(qū)塊進(jìn)行振幅補(bǔ)償，將各個(gè)區(qū)塊資料的平均能量均衡到同一個(gè)振幅級別上；②利用全區(qū)資料在統(tǒng)一確定的時(shí)窗內(nèi)對每一道數(shù)據(jù)進(jìn)行平均振幅統(tǒng)計(jì)，然后根據(jù)地表一致性的假設(shè)條件，求取并應(yīng)用不同炮點(diǎn)、檢波點(diǎn)及偏移距的振幅補(bǔ)償因子，使得能量在橫向上更均衡。圖3中的不同單炮經(jīng)過振幅補(bǔ)償處理后如圖8所示，不同單炮間的能量實(shí)現(xiàn)了一致。

圖6 匹配濾波前后可控震源與炸藥震源原始單炮記錄對比Fig.6 Vibroseis compared with original single shot of dynamite source before and after filter matching

圖7 匹配濾波后的疊加剖面Fig.7 Stack section after filter matching

圖8 振幅補(bǔ)償處理后的不同單炮Fig.8 Different single shot after amplitude compensation processing

2.1.3 頻率一致性處理

為使連片區(qū)域內(nèi)子波波形基本一致，需對不同三維區(qū)塊的資料進(jìn)行子波一致性處理，子波的振幅差異已經(jīng)在能量一致性處理時(shí)進(jìn)行了消除。子波波形的校正是利用地表一致性預(yù)測反褶積方法來解決的，該方法不僅可以提高地震資料的整體分辨率，還能使地震子波在空間上變得更加穩(wěn)定[7]，圖9為圖3中單炮記錄進(jìn)行地表一致性預(yù)測反褶積后的頻譜分析，從圖上可以看出頻率特征基本趨于一致。

2.2 面元均一化處理

圖9 地表一致性預(yù)測反褶積后不同單炮頻譜Fig.9 Different single shot spectrum after deconvolution prediction by surface consistence

利用疊前偏移技術(shù)對三維連片地震資料進(jìn)行成像處理時(shí)，如果不同區(qū)塊資料的覆蓋次數(shù)差異很大，即使資料的能量在時(shí)間和空間上已趨于一致，仍會(huì)造成嚴(yán)重畫弧現(xiàn)象，影響連片疊前偏移的成像質(zhì)量[8-11]。三維疊前面元插值技術(shù)可以解決這一問題，它利用共偏移距道集在偏移距缺失部位插值出所缺失的偏移距，使覆蓋次數(shù)趨于均勻。

圖10 面元插值前后覆蓋次數(shù)分布（局部）Fig.10 Folds distribution before and after bin interpolation(part)

圖10為面元插值前后工區(qū)局部覆蓋次數(shù)分布，插值處理后空白面元消失，覆蓋次數(shù)趨于均勻。圖11為面元插值前后疊加結(jié)果對比，插值處理后的疊加效果明顯變好。

圖11 面元插值前后疊加效果對比Fig.11 Contrast of superposition effect before and after bin interpolation

圖12 工區(qū)1與其它三個(gè)工區(qū)拼接處的疊加剖面Fig.12 Stack section of work area 1 with other three work area

3 處理效果

經(jīng)過以上各種一致性處理之后，在不同區(qū)塊拼接處地震記錄的振幅、頻率、相位一致性良好，覆蓋次數(shù)趨于均一，實(shí)現(xiàn)了無縫拼接（圖12）。

4 結(jié)論

三維連片處理已成為我國大部分地區(qū)成熟的地震處理專項(xiàng)配套技術(shù)，連片處理與精細(xì)目標(biāo)處理、深層目標(biāo)處理等技術(shù)結(jié)合效果顯著。本文利用蘇北QT地區(qū)三維連片地震資料，通過應(yīng)用匹配濾波、三維疊前面元插值等一系列數(shù)據(jù)規(guī)則化處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了振幅、頻率、相位等特征的一致性，避免了多塊資料拼接帶來的邊界問題，改善了剖面的疊加效果，同時(shí)為疊前偏移處理奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，為以后蘇北QT地區(qū)大連片處理提供了方法依據(jù)。

[1]郭樹祥，王立歆，韓文功.疊前時(shí)間成像的數(shù)據(jù)優(yōu)化處理技術(shù)研究——以勝利渤深6三維資料為例[J].油氣地球物理，2005，3（4）：9-13.

[2]云美厚，丁偉，王開燕，等.地震資料一致性處理方法研究與初步應(yīng)用[J].石油物探，2006，45（1）：65-69.

[3]段云卿.匹配濾波與子波整形[J].石油地球物理勘探，2006，41（2）：156-159.

[4]張穎，樂金，閆世信，等.三維地震資料連片處理技術(shù)及應(yīng)用效果[J].石油勘探與開發(fā)，2002，12，29（6）：58-60.

[5]王西文，劉全新，呂煥通，等.相對保幅的地震資料連片處理方法研究[J].石油物探，2006，45（2）：105-120.

[6]陳可洋，吳清嶺，李來林，等.松遼盆地三維地震資料連片處理關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用效果分析[J].巖性油氣藏，2012，24（2）：87-91．

[7]陳志卿，張?zhí)m.子波一致性校正方法在地震資料處理中的應(yīng)用——以伊朗Kashan區(qū)塊為例[J].石油物探，2006，45（2）：169-172.

[8]裴江云，張麗艷，王麗娜，等.松遼盆地深層地震資料疊前時(shí)間偏移連片處理技術(shù)研究[J].地球物理學(xué)報(bào)，2011，54（2）：294-303.

[9]鄔達(dá)理.匹配濾波法在大炮檢距資料處理中的應(yīng)用[J].石油物探，2004，43（6）：599-601.

[10]王文西，周立宏.三維地震資料拼接中的地震子波處理[J].石油物探，2002，41（4）：448-451.

[11]王兆旗，莊錫進(jìn)，陳見偉，等.地震資料疊前深度偏移連片處理關(guān)鍵技術(shù)[J].地球物理學(xué)進(jìn)展，2014，29（1）：318-323.

（編輯：尹淑容）

Consistency processing method of joint 3D seismic data in QT area of North Jiangsu

Meng Qingli and Wang Panpan
(Geophysical Research Institute,East China Company,SINOPEC,Nanjing,Jiangsu 210007,China)

∶That the various data acquisition years,instruments,methods,bins and surface conditions of joint 3D seismic data are different result in the difference of data energy,phase,waveform,frequency and so on.In the joint processing of 3D seismic data, the characteristics of different work area should be analyzed first in order to select the suitable consistency processing method to eliminate these differences and achieve the data seamless contiguous data.In the processing of four blocks data of QT area in North Jiangsu,according to the original data characteristics of different blocks,techniques such as surface consistent amplitude compen?sation,surface consistent deconvolution,matching filter and bin interpolation were used in consistency processing to eliminate the differences of the seismic data and achieve the seamless.Thereby,more accurate seismic data were provided for the whole geologi?cal evaluation and structural interpretation of the joint area.

∶QT area of North Jiangsu,joint 3D,consistency processing,seamless splicing

P631.443

A

2014-03-26。

孟慶利（1986—），男，助理工程師，碩士，地震資料處理及方法研究。