旬邑-宜君三維老資料重新處理主要技術(shù)探討

張亞斌，李 鋒，陳從希，武雅波，張高成，胡小波

（中國石化河南油田分公司勘探開發(fā)研究院，河南南陽473132）

旬邑-宜君區(qū)塊位于陜西省境內(nèi)， 行政上隸屬于旬邑、宜君、黃陵縣管轄。 沉積構(gòu)造位于鄂爾多斯盆地南緣，地處陜西省中部的黃土塬區(qū)。 旬邑-宜君區(qū)塊屬典型山地地形， 工區(qū)地貌以山地地貌為主，工區(qū)東部有少量黃土丘陵溝壑區(qū)，區(qū)內(nèi)地形極其復(fù)雜，溝谷縱橫交錯，地表起伏異常劇烈，地表高程在900～1 750 m之間，局部高差在幾十米到上百米，高差變化大，表層結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜，橫向激發(fā)、接收條件差異大。 黃土塬區(qū)含水率低、土質(zhì)疏松、地震波能量衰減快。 塬上雖然黃土巨厚、潛水面較深，但只要在含水性較好的膠泥層中激發(fā)， 地震記錄品質(zhì)適中。而溝、谷中特別是有水沖刷的溝、谷由于基巖出露，激發(fā)條件最好。 半坡上由于形成原因、雨水沖刷程度差異較大，淺層地震地質(zhì)條件變化劇烈，普遍難以得到理想的地震記錄。 由于黃土層與下伏低、降速層間速度差異大、折射波能量強(qiáng)、多次折射干擾嚴(yán)重、能量透射窗面積小、下傳有效能量弱，影響地震記錄質(zhì)量［1］。

分析以往老資料，存在問題主要在以下三個方面：一是超淺層成像有待提高；二是下古生界受奧陶系頂面強(qiáng)反射及碳酸巖特性的影響，同相軸能量較弱，波阻特征不清晰，可能存在假象，地震解釋及儲層預(yù)測難度較大，資料品質(zhì)有待改善；三是整體信噪比、分辨率均不能滿足隱蔽性油氣藏的勘探需求。

針對該區(qū)資料情況，從以下幾方面著手來進(jìn)行針對性的研究。

1 主要處理技術(shù)

1.1 靜校正技術(shù)

工區(qū)西標(biāo)段屬典型山地地形，地貌主要以山地為主，少量為溝壑型沖積區(qū)，山地地形約占95%的比例，河道區(qū)及地勢平坦區(qū)約占5%，主要是礫石及泥沙沉積物。 受黃土的沉積和剝蝕作用的影響，低降速帶的厚度縱橫向變化非常劇烈，地形起伏異常劇烈，表層結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜，有巖石出露的山體、河道礫石區(qū)以及黃土塬過渡帶，工區(qū)存在著嚴(yán)重的靜校正問題，影響了該區(qū)低幅構(gòu)造的準(zhǔn)確成像。 如何通過有效手段，較好地解決資料的靜校正問題，提高剖面的成像精度，同時又保證整個工區(qū)內(nèi)的靜校正量閉合，符合工區(qū)近地表靜校正的實(shí)際情況，是本次處理的主要難點(diǎn)之一。

在實(shí)際資料處理中，通過對高程校正，模型靜校正和層析靜校正三種方法在不同地表?xiàng)l件下的單炮和疊加剖面比較分析對比，最終選取層析靜校正方法［2］，取得了較好的效果。 圖1為層析靜校正前（左）后（右）單炮，可以看到，單炮的初至變得光滑，反射同相軸雙曲特征更加明顯。

圖1 黃土塬區(qū)層析靜校正前（左）后（右）單炮

對中短波長靜校正問題主要采用分頻剩余靜校正進(jìn)行解決。 首先解決大的剩余靜校正問題，然后根據(jù)子波壓縮的不同程度，在不同的頻帶范圍內(nèi)求取剩余靜校正量，保證剩余靜校正的精度滿足提高分辨率處理的要求。 通過該技術(shù)的應(yīng)用，剖面的連續(xù)性有了很大的改善。

1.2 疊前多域保幅去噪技術(shù)

通過噪聲分析可知，該區(qū)內(nèi)最主要的干擾波為面波、線性干擾、高頻噪音和異常振幅，部分地方存在多次波，嚴(yán)重影響主要目的層成像質(zhì)量。 本次疊前去噪遵循“能量先強(qiáng)后弱、頻率先低后高、先規(guī)則后非規(guī)則”的基本原則，采用六分法（分類、分域、分步、分頻、分時、分區(qū)）的保幅去噪思路，逐步提高資料信噪比。 去噪過程中保護(hù)低頻成分，采用減去法去噪，輸出噪聲記錄，做到保幅處理［3］。

1.2.1 面波衰減技術(shù)

針對工區(qū)內(nèi)發(fā)育的面波，采用自適應(yīng)相干噪聲衰減技術(shù)予以壓制。 相對于傳統(tǒng)的基于傅里葉變換的相干噪聲壓制方法，自適應(yīng)相干噪聲衰減技術(shù)適應(yīng)性強(qiáng)，對噪音壓制徹底，保真度高，并且可在任意道集包括十字排列子集進(jìn)行噪音壓制（圖2），從圖2可以看出，噪聲壓制還是很徹底的，從噪聲差值剖面上看，沒有傷到有效信號，保真度高。

圖2 單炮上面波壓制效果（左：壓制前，中：壓制后，右：去掉的噪音）

1.2.2 斜干擾壓制技術(shù)

對于斜干擾噪聲，首先通過在單炮記錄上測量其視速度及頻率范圍，然后在斜干擾窗口內(nèi)，根據(jù)視速度和頻率將斜干擾分離出來，盡最大努力保證有效信號振幅不受影響（圖3）。 從噪聲差值剖面可以看出，沒有傷到有效信號，保真度高。

圖3 單炮上斜干擾壓制效果（左：壓制前，中：壓制后，右：去掉的噪音）

1.2.3 異常噪音壓制技術(shù)

工區(qū)發(fā)育野值干擾和各頻段的異常振幅干擾，影響了地震數(shù)據(jù)目的層的振幅屬性。 由于不同頻段內(nèi)異常振幅的振幅值差異較大，高頻段的異常振幅會和低頻段的有效信號振幅值重合，因此在全頻段壓制異常振幅干擾很難保證既能消除異常能量又不傷及有效信號。 處理中采用分頻高能噪聲壓制技術(shù)予以壓制，分頻高能噪聲壓制技術(shù)是在不同的頻段內(nèi)，以加權(quán)中值為參考，自動識別出噪聲，并根據(jù)噪聲與信號的數(shù)值關(guān)系，計(jì)算出加權(quán)曲線，對噪聲進(jìn)行衰減，然后重構(gòu)地震記錄（圖4）。 從圖4上可以看出，異常振幅噪音得到了很好的壓制。

圖4 異常噪音壓制效果（左：壓制前，中：壓制后，右：去掉的噪音）

綜合去噪效果，從去噪前后的疊加剖面（圖5）比較分析可以看出， 各種噪聲得到有效壓制后，目的層信噪比明顯提高，保真度高，子波的橫向一致性更好，為后續(xù)處理打下良好基礎(chǔ)。

圖5 綜合去噪在疊加剖上的效果（左：去噪前，右：去噪后）

1.3 疊前精細(xì)振幅處理技術(shù)

地震資料處理中振幅補(bǔ)償是十分關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，關(guān)系到處理成果的品質(zhì)和反演參數(shù)的確定，直接影響到預(yù)測地質(zhì)體的厚薄、范圍。 有目的有針對性的多次振幅補(bǔ)償才能達(dá)到保幅保真的效果［4］。

1.3.1 井約束球面擴(kuò)散補(bǔ)償技術(shù)

井約束振幅補(bǔ)償技術(shù)主要涉及到球面擴(kuò)散因子（Tar因子）的應(yīng)用，Tar因子主要由VSP資料得到，考慮到球面擴(kuò)散和透射損失，在實(shí)際研究與應(yīng)用中，由井資料計(jì)算Tar因子，利用指數(shù)增益來模擬球面波場，實(shí)現(xiàn)球面擴(kuò)散補(bǔ)償。

1.3.2 地表一致性振幅補(bǔ)償技術(shù)

地表一致性處理能有效地消除由于不同的激發(fā)因素和接收因素而導(dǎo)致的炮與炮之間、道與道之間能量的不均衡現(xiàn)象，通過補(bǔ)償保證了CDP道集中各道信號有更好的一致性，有利于加強(qiáng)有效波的疊加能量并對提高疊加結(jié)果的信噪比和分辨率也有利，同時，采取三維地表一致性振幅均衡的數(shù)據(jù)有利于后續(xù)的DMO處理和疊前偏移成像，振幅的相對保真也有利于進(jìn)行巖性分析和儲層物性處理分析。

1.3.3 剩余振幅補(bǔ)償技術(shù)

經(jīng)地表一致性振幅補(bǔ)償前后在道集和剖面取得較好效果，但地表一致反褶積和剩余靜校正后會出現(xiàn)新的能量差異，需要通過地表一致性剩余振幅補(bǔ)償來進(jìn)一步解決，使能量更均勻（圖6）。

圖6 剩余振幅補(bǔ)償前（左）后（右）疊加剖面

1.4 提高分辨率技術(shù)

通過對該區(qū)以往成果資料進(jìn)行頻譜分析，三疊系延長組主頻為27 Hz、上古生界主頻為29 Hz、下古生界主頻為23 Hz，該區(qū)信噪比、分辨率［5-6］均不能滿足隱蔽性油氣藏的勘探需求。

目前陸地上使用較多的是地表一致性反褶積處理。 反褶積參數(shù)的選擇非常重要。 在常規(guī)處理中對反褶積預(yù)測步長的選取主要依靠反褶積后的單炮、疊加剖面及自相關(guān)來進(jìn)行判別，缺少利用井資料進(jìn)行定性、定量分析，無法對井震匹配關(guān)系進(jìn)行質(zhì)量控制，提高分辨率處理的可靠性難以保證。VSP走廊疊加剖面能比較客觀地反應(yīng)井旁及井底以下地層的反射波特征，因此是對地面地震資料進(jìn)行反射波標(biāo)定的重要資料之一。 本次處理利用旬邑1井VSP資料處理的中間成果及走廊疊加，利用解釋成果對走廊疊加進(jìn)行層位的標(biāo)定，并將走廊疊加鑲嵌到不同預(yù)測步長的反褶積后的地震剖面中，通過分別對比， 預(yù)測步長為4 ms的地震剖面與VSP走廊疊加吻合較好，因此地表一致性預(yù)測反褶積的預(yù)測步長選取為4 ms。 圖7為反褶積前后疊加剖面，圖8是相對應(yīng)于目的層古生界的頻譜 （1 450～1 750 ms），可以看出，經(jīng)過地表一致性反褶積后，資料的子波橫向一致性明顯變好，拓寬了有效頻帶范圍，主頻得到提高，分辨率更高。

圖7 旬邑1井VSP走廊疊加鑲嵌到不同預(yù)測步長疊加剖面

圖8 反褶積前（左）、后（右）古生界反射層（1 450～1 750 ms）頻譜

1.5 時、空變精細(xì)切除技術(shù)

工區(qū)內(nèi)地表高程差別非常大， 目的層埋藏淺，初至切除嚴(yán)重影響了長3-長7目的層的成像質(zhì)量，另外淺層覆蓋次數(shù)少、信噪比極低，很難分辨有效信號，使得淺層切除難度非常大。 采用浮動面手工精細(xì)切除和動校拉伸切除相結(jié)合的切除方法效果最好（圖9）。

圖9 手動切除與動校拉伸切除前（左）后（右）剖面

1.6 高精度成像技術(shù)

通過有限差分法和克?；舴蚍e分法偏移方法試驗(yàn)，兩種偏移方法剖面的形態(tài)基本一致，從波組特征上，有限差分好一些，但信噪比較差，克?；舴蛟谀康膶有旁氡容^高，最終選擇克?；舴蚍e分法偏移。 在消除偏移畫弧方面，分析認(rèn)為是剖面能量不均勻引起，采用疊前數(shù)據(jù)規(guī)則化及對偏移參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化后，偏移畫弧減輕，目的層成像得到改善，但是在淺層還是存在不同程度的畫弧現(xiàn)象。 偏移參考面的選取，最初是在浮動基準(zhǔn)面上進(jìn)行偏移，然后再校正到最終基準(zhǔn)面上，剖面構(gòu)造形態(tài)和幅度與老偏移剖面有一定的差異。 最后嘗試在基準(zhǔn)面上偏移后，兩個剖面形態(tài)基本一致，從原理來說，偏移也應(yīng)該是在最終基準(zhǔn)面上進(jìn)行。

2 應(yīng)用效果分析

針對工區(qū)地震資料特點(diǎn)，有針對性的采用各種新技術(shù)，優(yōu)化處理參數(shù)，取得較好的效果。工區(qū)原始資料淺層信噪比、分辨率都較低，重點(diǎn)應(yīng)用手動與動校拉伸相結(jié)合的切除方法和適當(dāng)調(diào)整淺層速度等針對性處理技術(shù)，增加了淺層覆蓋次數(shù)和信噪比，基本解決了超淺層成像問題，同相軸連續(xù)性變好。

工區(qū)東部和中部河道發(fā)育，平面圖上，這兩個區(qū)域信噪比高，有利于儲層地震屬性提取及地震反演儲層預(yù)測工作。 盡管長3段信噪比相對低于下伏地層，但橫向上波組特征清楚，強(qiáng)弱變化自然，能較好的識別、對比追蹤解釋。 斷點(diǎn)也較干脆，斷面波特征明顯，能較好判別解釋斷層。

總體來看，最終處理剖面較以往處理成果剖面信噪比高，波組特征清晰，斷點(diǎn)歸位準(zhǔn)確，分辨率適中，無假頻現(xiàn)象，目的層成像比較符合地質(zhì)沉積規(guī)律，各類地質(zhì)現(xiàn)象明顯。 主要目的層有效頻段較老資料拓寬10 Hz左右，主頻提高了3～7 Hz。 圖10為新（右）老（左）成果剖面（局部）對比及目的層頻譜（藍(lán)線為新剖面頻譜曲線、紅線為老剖面頻譜曲線）。 通過新老資料的結(jié)合研究應(yīng)用，在不同目標(biāo)層系尋找到一批有利圈閉線索。

圖11為下古生界信噪比分布圖，信噪比分布在3～7 Hz之間，達(dá)到了預(yù)期的要求。

圖10 新（右）老（左）成果剖面（局部）及頻譜

3 結(jié)論與認(rèn)識

針對工區(qū)地震資料特點(diǎn)，有針對性的采用各種新技術(shù)，優(yōu)化處理參數(shù)，取得較好的效果。 通過層析靜校正技術(shù)， 較好地解決了該區(qū)復(fù)雜的靜校正問題。 應(yīng)用手動與動校拉伸相結(jié)合的切除方法和適當(dāng)調(diào)整淺層速度等針對性處理技術(shù)，增加了淺層覆蓋次數(shù)和信噪比，基本解決了超淺層成像問題，同相軸連續(xù)性變好。 通過疊前相對保幅去噪技術(shù)、疊前精細(xì)振幅處理和地表一致性預(yù)測反褶積技術(shù)的應(yīng)用，在振幅保真前提下適度提高了目的層的信噪比和分辨率。

由于工區(qū)激發(fā)接受條件差異大，導(dǎo)致全區(qū)資料振幅、頻率特征差異大，資料一致性難以控制，需要加強(qiáng)局部有利目標(biāo)區(qū)井約束處理研究。