高精度三維采集技術(shù)在春光探區(qū)的應(yīng)用

河南油田物探研究院

【摘 要】春光探區(qū)目的層主頻低，頻寬窄；原始資料信噪比較低，同相軸連續(xù)性差；超覆，尖滅等地質(zhì)現(xiàn)象不清晰，導(dǎo)致了地層分布不清，構(gòu)造難以準(zhǔn)確落實(shí)，制約春光探區(qū)油氣勘探進(jìn)程。圍繞春光探區(qū)地震勘探難題，以提高新層系原始資料的信噪比為核心，充分挖掘地震資料潛力，解決小斷層、薄儲(chǔ)層預(yù)測及巖性圈閉預(yù)測為目標(biāo)，開展了春光探區(qū)高精度三維采集技術(shù)的研究，形成一套適合春光探區(qū)地震采集技術(shù)，取得了較好的效果。

【關(guān)鍵詞】春光探區(qū)；高精度；信噪比；分辨率；新層系；觀測系統(tǒng)

1.地震資料的綜合分析

1.1以前采集方法分析

分析以往的觀測系統(tǒng)和原始資料，結(jié)合地震剖面和地質(zhì)解釋成果認(rèn)為：以往的采集方法存在以下幾點(diǎn)不足；

覆蓋次數(shù)低，直接影響地震資料信噪比的提高，導(dǎo)致剖面信噪比低；方位角窄，影響成像效果，不利于巖性及構(gòu)造信息的精細(xì)描述；觀測系統(tǒng)的均勻性差，炮檢距分布不均勻，缺少遠(yuǎn)道信息，影響了新層系地震疊前反演等儲(chǔ)層預(yù)測方法的應(yīng)用效果。

1.2地震資料存在的主要問題

春光探區(qū)目的層為新層系（古近系、白堊系）主頻低，頻寬窄；信噪比較低，同相軸連續(xù)性差，解釋時(shí)對(duì)砂體的追蹤困難，超覆，尖滅點(diǎn)等地質(zhì)現(xiàn)象不清晰，不易識(shí)別。地震剖面不能滿足構(gòu)造解釋的需要，導(dǎo)致了地層分布不清，構(gòu)造難以準(zhǔn)確落實(shí)，制約春光探區(qū)油氣勘探進(jìn)程。如何是提高目的層地震資料的分辨率非常關(guān)鍵，也是該區(qū)技術(shù)攻關(guān)的難點(diǎn)。

1.3需要解決的主要問題

分析認(rèn)為：春光探區(qū)地震攻關(guān)需要解決的主要問題是：通過高精度地震攻關(guān)研究改善目的層地震資料品質(zhì)，提高信噪比和分辨率，滿足原始資料數(shù)據(jù)體屬性均勻，有利期屬性的提取和地震資料的解釋；利用新采集高精度地震剖面通過精細(xì)的三維解釋明確古近系、白堊系地層超覆及砂體尖滅線位置，發(fā)現(xiàn)和落實(shí)巖性、地層巖性圈閉。

2.觀測系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路

2.1觀測系統(tǒng)設(shè)計(jì)難點(diǎn)

勘探目的層為新層系，巖性為薄的砂巖、泥巖互層，速度差異??；以往的成果剖面目的層主頻低，頻帶窄；信噪比較低，同相軸連續(xù)性差，解釋時(shí)對(duì)砂體的追蹤困難，超覆，尖滅點(diǎn)等地質(zhì)現(xiàn)象顯示不清晰，不易識(shí)別。如何選取最佳的觀測系統(tǒng)參數(shù)，是提高目的層地震資料分辨率的關(guān)鍵，也是春光探區(qū)地震勘探主要技術(shù)難點(diǎn)。

根據(jù)春光探區(qū)地質(zhì)解釋對(duì)地震數(shù)據(jù)的要求，在觀測系統(tǒng)設(shè)計(jì)中要充分考慮古近系及白堊系內(nèi)幕成像，在增加覆蓋次數(shù)，提高信噪比的同時(shí)，還要考慮提高縱向、橫向的分辨率。減少采集腳印的影響和保證地震資料屬性的均勻性是設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，使地震數(shù)據(jù)盡可能的滿足信息提取和沿層屬性分析需要。

2.2觀測系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路

針對(duì)春光探區(qū)勘探難點(diǎn)及地震資料存在的主要問題，采用高精度三維采集技術(shù)最大限度的解決以往地震資料存在的問題、滿足地質(zhì)目標(biāo)需求，重點(diǎn)是最大限度地提高激發(fā)、接收效果，改善目的層地震資料品質(zhì)，提高信噪比與分辨率；明確古近系、白堊系地層超覆及砂體尖滅線位置，發(fā)現(xiàn)和落實(shí)巖性?；诖擞^測系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路主要有三個(gè)方面：設(shè)計(jì)最佳小面元、小道距提高橫向分辨率；設(shè)計(jì)適合小組合、小藥量提高縱向分辨率；在節(jié)約成本的基礎(chǔ)上增加有效覆蓋次數(shù)提高目的層信噪比；保證屬性均勻的前提下，選取合適的最大炮檢距。

2.3觀測系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

根據(jù)春光探區(qū)地質(zhì)任務(wù)要求，為了有利于獲得來全方向的地震信息，特別是提高目的層信噪比，選擇觀測系統(tǒng)時(shí)，主要基于以下幾方面的考慮：

采用較高的覆蓋次數(shù)，縮小接收線距和炮線距，增加空間采樣點(diǎn)，以提高縱橫向分辨率。采用較寬的方位角觀測、較小的接收線距、較小的炮線距，提高構(gòu)造成像精度，提高儲(chǔ)層預(yù)測的準(zhǔn)確率。

采用正交、寬方位觀測系統(tǒng)[3]，使得炮檢距、方位角分布均勻、合理，從而使面元屬性均勻，以利于疊前屬性提取、分析和利用，改善成像效果。

3 .觀測系統(tǒng)設(shè)計(jì)關(guān)鍵參數(shù)

采集參數(shù)設(shè)計(jì)主要考慮地質(zhì)任務(wù)、地質(zhì)條件、有效波和干擾波特性等因素，通過模擬正演、理論計(jì)算、關(guān)鍵參數(shù)試驗(yàn)、采集方法論證和實(shí)際地震資料進(jìn)行綜合分析，主要從提高目的層的有效覆蓋次數(shù)和激發(fā)接收效果出發(fā)，針對(duì)最大炮檢距、道距、覆蓋次數(shù)、激發(fā)接收因素等采集參數(shù)進(jìn)行分析論證。選取適合春光探區(qū)最佳的觀測系統(tǒng)參數(shù)。

3.1覆蓋次數(shù)設(shè)計(jì)

實(shí)踐證明覆蓋次數(shù)是觀測系統(tǒng)的重要參數(shù)，對(duì)疊加效果具有非常重要的影響?？梢姼采w次數(shù)的設(shè)計(jì)非常重要。理論上覆蓋次數(shù)越高，對(duì)有效波的加強(qiáng)越有利，干擾波的壓制效果越好。所以覆蓋次數(shù)的選擇應(yīng)該首先考慮能有效的壓制干擾波，突出有效波，提高地震資料的信噪比。

就隨機(jī)噪聲而言，理論上覆蓋次數(shù)與信噪比成倍的關(guān)系。在實(shí)際工作中，人們常常忽視的一點(diǎn)，倍是極限值，其前提是100%同相疊加，實(shí)際中做不到完全同相疊加，也就是覆蓋次數(shù)提高n倍，信噪比的提高達(dá)不到倍。

通過進(jìn)行模擬觀測系統(tǒng)覆蓋次數(shù)參數(shù)試驗(yàn)，結(jié)合理論計(jì)算，試驗(yàn)結(jié)論：春光探區(qū)有效覆蓋次數(shù)不能低于100次，可以滿足該區(qū)的地震勘探的要求。

3.2最大炮檢距設(shè)計(jì)

勘探經(jīng)驗(yàn)表明，較長排列可提高深層地震資料的信噪比，但長排列會(huì)產(chǎn)生信號(hào)拉伸畸變，由于地震波傳播距離的增加會(huì)使高頻成分損失更加嚴(yán)重，不利于精細(xì)勘探的要求，因此必須對(duì)最大炮檢距進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)。最大炮檢距的選擇主要考慮滿足動(dòng)校拉伸對(duì)速度分析精度的影響，同時(shí)考慮動(dòng)校拉伸后對(duì)分辨率的影響，還得兼顧目的層埋深、干擾波等的影響。

最大炮檢距選擇的合適與否直接影響野外采集數(shù)據(jù)的質(zhì)量和地震資料處理效果；根據(jù)參數(shù)論證的分析結(jié)果，結(jié)合理論分析和實(shí)際資料驗(yàn)證，該區(qū)最大炮檢距在6000m左右可滿足勘探要求。

3.3面元參數(shù)設(shè)計(jì)

實(shí)踐證明面元邊長的確定主要考慮以下四個(gè)因素：目標(biāo)地質(zhì)體的尺度、滿足最高頻率和橫向分辨率的要求，同時(shí)考慮斷點(diǎn)繞射收斂及偏移歸位。

為進(jìn)一步對(duì)比分析不同面元大小對(duì)春光探區(qū)成像精度的影響，開展了同一區(qū)域不同面元尺度大小的方法研究，可以看出面元7.5m×7.5m的剖面比面元15m×15m以及面元30m×30m的剖面分辨率高；為了提高地震資料的分辨率，有效落實(shí)該區(qū)的構(gòu)造及巖性圈閉，使得單位面元內(nèi)有足夠的采集樣點(diǎn)，小面元尺寸有利于識(shí)別小斷層、小斷裂、小構(gòu)造。綜合研究認(rèn)為春光探區(qū)最佳采集面元尺寸為15m×15m。

3.4觀測系統(tǒng)設(shè)計(jì)

春光探區(qū)觀測系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要考慮地質(zhì)任務(wù)、地質(zhì)條件、有效波和干擾波特性，目的層的信噪比和分辨率，節(jié)約成本等因素的基礎(chǔ)上，綜合分析以往觀測系統(tǒng)存在的問題，進(jìn)行模擬正演、理論計(jì)算和實(shí)際地震數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析。設(shè)計(jì)出了適合春光探區(qū)地震勘探的觀測系統(tǒng)，取得了顯著的效果。觀測系統(tǒng)參數(shù)如下：接收線方位角：0 激發(fā)線方位角：90

道距：20米 炮距：40米

總線束數(shù)：140 總激發(fā)線數(shù)：64

總激發(fā)點(diǎn)數(shù)：35840 總接收線數(shù)：163

總接收點(diǎn)數(shù)：127792 總實(shí)際施工激發(fā)點(diǎn)數(shù)：35840 總實(shí)際施工接收點(diǎn)數(shù)：127792

4.應(yīng)用效果

在春光探區(qū)應(yīng)用高精度三維地震采集技術(shù)，通過新老剖面對(duì)比分析認(rèn)為：新采集處理地震剖面淺、中、深層信噪比明顯提高，目的層同相軸的連續(xù)性明顯增強(qiáng)，斷面波特征清晰，繞射信息豐富，取得了良好的應(yīng)用效果（效果見圖1）

參考文獻(xiàn)：

[1]王西文，趙邦六，呂煥通，等《地震資料采集方式對(duì)地震資料處理的影響研究》[J]地球物理學(xué)進(jìn)展，2010，25（3）：840-852.

[2]敬朋貴，殷厚成，陳祖慶。《南方復(fù)雜山地三維地震勘探實(shí)踐與效果分析》[J].石油物探，2010，49（5）：495-499.

[3]凌云研究小組《寬方位角地震勘探應(yīng)用研究》[J].石油地球物理勘探2003，38（4）：350-357.

[4]張春賀，喬德武李世臻，等。柴達(dá)木盆地西部復(fù)雜山地寬線地震勘探技術(shù)[J].石油地球物理勘探，2012，47（20）189-193.

作者簡介：

王霞，工程師，1968年12月27日生，2013年畢業(yè)于西安工業(yè)大學(xué)會(huì)計(jì)專業(yè)，現(xiàn)從事地震資料處理工作。