薄儲層低頻可控震源資料處理技術(shù)與應(yīng)用探究

白靜

摘要：如今油氣勘探開發(fā)面臨的地質(zhì)問題越來越復(fù)雜，難度越來越大，在油田勘探開發(fā)的中后期對三維地震技術(shù)的要求越來越高，如何綜合利用地質(zhì)和地震資料進行油氣勘探，并且使地震的作用最大化，是追求目標(biāo)之一，地震勘探也由原來的常規(guī)三維發(fā)展到“兩寬一高”三維，“兩寬一高”地震指寬方位、寬頻帶和高密度的地震采集，“兩寬一高”三維地震勘探技術(shù)逐漸成熟，在國內(nèi)外地震勘探中得到了廣泛應(yīng)用，本文以低頻可控震源“兩寬一高”資料為基礎(chǔ)，分析原始資料的波場、頻帶及方位等特征，從而確定可控震源的“兩寬一高”處理技術(shù)流程和關(guān)鍵技術(shù)，最終取得了較好的成像效果，為后續(xù)的高精度薄儲層預(yù)測和反演提供了高質(zhì)量的數(shù)據(jù)。

關(guān)鍵詞：地震勘探;兩寬一高;三維地震技術(shù);寬頻帶;高精度;薄儲層;預(yù)測反演

1原始資料特征分析

油田三維地震勘探全面進入精細(xì)勘探階段，儲層高含水，單砂體厚度薄，2～3m的薄儲層占80%，儲層橫向變化快，水平井井位部署難度大，如何利用高分辨率三維精細(xì)地震提高2～3m薄儲層的預(yù)測精度是目前三維地震勘探面臨的主要難題，油田在利用低頻可控震源采集了“兩寬一高”三維地震資料，可控震源的掃描頻率為1.5～96Hz，單只檢波器接收，資料為寬方位采集，橫縱比為，83，覆蓋次數(shù)為480次，面元為5m×10m?！皟蓪捯桓摺辟Y料的頻寬為4～45Hz，常規(guī)三維地震的頻寬為9～50Hz，可控震源資料在低頻端接收到的信息更豐富，高頻端的信號能量比炸藥震源的弱些。

2“兩寬一高”的針對性處理技術(shù)

由于“兩寬一高”資料存在寬方位、寬頻帶、高密度的特點和優(yōu)勢，所以應(yīng)根據(jù)其特點展開處理，體現(xiàn)“兩寬一高”的特色處理技術(shù)?！皟蓪捯桓摺钡奶幚砹鞒讨攸c體現(xiàn)了在激發(fā)方式不同于炸藥的情況下，針對可控震源的處理技術(shù)，主要包括波場的特征分析、信噪分離、如何增強低頻弱信號的能量及擴展高頻能量的寬頻處理、OVT域的寬方位處理等。

2.1低頻可控震源噪聲壓制技術(shù)

由于“兩寬一高”資料能夠記錄更完整的波場信息，所以噪聲特征也表現(xiàn)的相對完整對于可控震源的噪聲的類型也比較多，像常規(guī)面波和油井產(chǎn)生的干擾利用常規(guī)的方法能夠得到較好的效果，但是諧波干擾是可控震源采集時特有的噪聲干擾，在利用炸藥震源采集時不會產(chǎn)生此類干擾。當(dāng)采用低頻可控震源激發(fā)滑動掃描采集時，由于前一次掃描還沒有結(jié)束，后一次掃描已經(jīng)開始，對于升頻掃描方式，下一組震源的諧波與上一組震源的基波信號混疊在一起，在相關(guān)后的地震記錄上形成了諧波干擾，而且滑動時間越短，諧波干擾越強，當(dāng)勘探目標(biāo)為弱反射層或者薄層時，諧波的影響不可忽略，諧波干擾橫向上波及十幾道的范圍，越深干擾能量越強，頻率主要在40～60Hz之間，諧波去除的方法很多，主要是針對升頻掃描中的二次基波信號的去除，本文主要采取基于模型法對諧波干擾進行有效的去除，其原理如下：

假設(shè)地震記錄的反射系數(shù)為R，Hi為第i階諧波，D為可控震源相關(guān)前的地震道，F(xiàn)為Heavside函數(shù)的頻譜，對于震源相關(guān)后的數(shù)據(jù)，諧波干擾N和初至后有效信號S在頻率域可分別表示為公式（1）中*表示共軛，×表示頻率褶積，

實際數(shù)據(jù)采集中是使用平板信號與重錘信號的加權(quán)作為地面力信號的估計，由于平板的非完全剛性等原因，加權(quán)力信號可能存在振幅和相位的失真，為此采用復(fù)向量ρi為權(quán)系數(shù)修正加權(quán)力信號失真對諧波壓制過程的影響，從震源特征信號中推算出Hi后，可定義n階諧波預(yù)測算子為

對于升頻掃描，經(jīng)震源相關(guān)后，諧波預(yù)測算子P將初至前諧波N與初至后的有效信號S聯(lián)系起來，即：

公式（3）表明：利用諧波預(yù)測算子P，可由初至后的記錄求取初至前的諧波，然后將求得的諧波干擾從上一炮相應(yīng)位置中減去，從而達到壓制諧波干擾的目的，采用上述的模型法對“兩寬一高”資料的諧波干擾進行了去除，通過去除前后的單炮和時頻譜特征的對比，發(fā)現(xiàn)該方法能夠較好的對諧波干擾進行去除，去除后，時頻譜上有效波的能量得到增強（圖3d），

2.2“兩寬一高”資料的寬頻處理

可控震源掃描頻率為1.5～96Hz，低頻端具有較強的優(yōu)勢，但是能量相對較弱，如何將低頻弱信號的能量加強，同時拓寬高頻有效信號成份，在倍頻程提高的前提下，提高其絕對頻寬，使得“兩寬一高”資料達到真正意義的寬頻處理，所以在“兩寬一高”的處理流程上體現(xiàn)了針對可控震源的近地表吸收衰減補償技術(shù)和低頻補償技術(shù)，可控震源的近地表吸收衰減補償技術(shù)，主要是在進行相位調(diào)整的同時，進行高頻能量的拓展，由于可控震源激發(fā)是在地表進行的，近地表的吸收衰減既包含從炮點傳播經(jīng)過非彈性地層的衰減，又包含檢波點在非彈性地層中傳播的吸收衰減，所以在進行近地表吸收衰減補償時，需要補償兩次，對炮點和檢波點都需要進行補償，低頻補償技術(shù)主要是針對可控震源的低頻信號進行的，低頻震源可以輸出豐富的低頻信號，但是由于儀器響應(yīng)以及地層的吸收衰減等因素的影響會造成的低頻的損失，這部分損失的低頻能量需要進行合理的補償處理，才能充分發(fā)揮低頻信息的作用。

2.3“兩寬一高”資料的寬方位處理

“兩寬一高”資料的橫縱比達到0.87，真正的寬方位資料，能夠全方位刻畫地下的波場信息和照明引起的不均現(xiàn)象，所以針對“兩寬一高”資料的寬方位處理應(yīng)該采取針對性的體現(xiàn)寬方位特征的處理技術(shù)，既OVT域的處理，在OVT域進行去噪、規(guī)則化、偏移等處理，因為方位各向異性特征在寬方位資料上表現(xiàn)的更完整，進行方位各向異性校正，消除各向異性的影響，提高地震資料的分辨率，OVT域疊前時間偏移與共炮檢距域疊前時間偏移均采用克?；舴虔B前時間偏移方法，但是由于受束狀觀測系統(tǒng)的影響，不同炮檢距的覆蓋次數(shù)存在差異，造成共炮檢距域疊前時間偏移后的CRP道集會存在能量不均衡現(xiàn)象，表現(xiàn)為道集的中炮檢距能量強，近、遠(yuǎn)炮檢距能量弱，該能量關(guān)系不能真實反映地下地質(zhì)層位空間能量的變化，而OVT域偏移后的“蝸?！钡兰鉀Q了由于觀測系統(tǒng)帶來的疊前時間偏移后近、遠(yuǎn)炮檢距能量弱的問題，能夠更真實地反映AVO響應(yīng)，

3“兩寬一高”資料的成像效果對比

常規(guī)三維資料的有效頻寬在10～82Hz，“兩寬一高”有效頻寬在3～80Hz，相比常規(guī)資料而言，“兩寬一高”資料的高頻成份略低，但是低頻信息相對較豐富，低頻成份對提高地震資料分辨率、識別薄儲層也起著重要作用，常規(guī)資料約為3個倍頻程，而“兩寬一高”資料增加至4個倍頻程左右，倍頻程的增加可以減少視分辨率的假象，另外，從二者的成像剖面上也以看出“兩寬一高”資料能夠使小斷層成像更清晰，斷點收斂更干脆，從淺到深成像都非常清楚，都優(yōu)于常規(guī)三維資料。

4結(jié)論和認(rèn)識

4.1“兩寬一高”高密度、寬方位、寬頻帶是三維地震勘探是目前精細(xì)三維地震發(fā)展的方向，巖性地震勘探的主要技術(shù)手段。

4.2低頻可控震源激發(fā)，掃描頻率1.5～96Hz能夠?qū)崿F(xiàn)“兩寬一高”經(jīng)濟有效三維地震采集，增加低頻成分、提高分辨率，實現(xiàn)真正意義的寬頻采集。

4.3低頻可控震源“兩寬一高”三維地震處理技術(shù)與常規(guī)三維地震處理技術(shù)存在很大的差異，根據(jù)記錄波場完整性的特征，處理中重點體現(xiàn)了“兩寬一高”特有噪聲壓制、保低頻、拓高頻的寬頻保幅處理;寬方位處理中更加注重了OVT域內(nèi)的方位處理及方位各向異性的研究.

參考文獻：

[1]古發(fā)明，李進步，鄒新寧，等.炮檢距向量片技術(shù)在蘇里格致密砂巖儲層預(yù)測中的應(yīng)用[J].地球物理學(xué)進展，2017，32（2）：610-617，