基于疊前道集優(yōu)化處理及應(yīng)用

王忠桃,彭鑫

(1.成都理工大學(xué)，成都 610059;2.中石化西南油氣分公司,成都 610041)

近年來，國內(nèi)外學(xué)者先后提出了許多疊前道集優(yōu)化處理的技術(shù)和方法。吳常玉等(2007)[1]提出的疊前地震數(shù)據(jù)規(guī)則化處理技術(shù)和疊前隨機(jī)噪聲衰減技術(shù)，解決了不同工區(qū)疊前偏移成像的問題；許自龍等(2014)[2]提出了分波形剩余時差校正和基于橫向滑動的時空變小波閾值保真去噪方法，提高了剩余時差校正的精度，且較好地保證了去噪過程中的保真性； Hinkley 等(1999)[3]提出了自動拉平道集技術(shù)，使得疊前道集更加平直，利于 AVO 解釋；Canning(2010)[4]提出了 AVO 分析和反演前的道集保幅方法，該方法對偏移后的疊前道集振幅恢復(fù)起到了較大作用。這些方法都能有效地提高道集品質(zhì)，但大多忽略了各種道集優(yōu)化方法不同的組合，而合理的組合可以更好地優(yōu)化道集。由此，出現(xiàn)了各種處理方法的不同組合，如劉力輝等(2013)[5]提出了基于巖性預(yù)測的“去噪→吸收補(bǔ)償→提頻→拉平校正”組合方法，成功應(yīng)用于巖性預(yù)測的 CRP 道集；如熊曉軍等(2017)[6]提出從提高 AVO 計算精度的角度出發(fā),提出了一種針對疊前道集“去噪-拉平-切除”組合的優(yōu)化處理技術(shù)， AVO曲線特征更明顯,預(yù)測結(jié)果與實(shí)鉆情況更符合。

以疊前道集的保幅處理為核心，本文建立了一種針對疊前道集的“去噪-切除-拉平”組合的優(yōu)化處理技術(shù)，該組合技術(shù)對具有噪聲干擾嚴(yán)重、道集不平、遠(yuǎn)道集畸變拉伸嚴(yán)重等問題的地震數(shù)據(jù)具有較好的處理效果，相對單一優(yōu)化道集的方法或者不合理的組合技術(shù)，具有較好的優(yōu)化處理結(jié)果。已成功應(yīng)用于中江氣田某區(qū)疊前道集的優(yōu)化處理及其隱蔽河道刻畫。

1 疊前道集優(yōu)化處理技術(shù)

地震反演由疊后發(fā)展到疊前，用于疊前反演的地震道集必須具備更高的資料品質(zhì)，需要對疊前道集進(jìn)行更加精細(xì)優(yōu)化處理。在保證反射波振幅相對強(qiáng)弱關(guān)系的同時，要求共反射點(diǎn)道集CRP隨機(jī)、線性噪音壓制和切除處理；同時消除疊前偏移后CRP道集中的剩余時差，使CRP道集變得更加平直，信噪比更高，有效地提高道集品質(zhì)。

1.1 CRP道集去噪切除

疊前道集中存在的噪音主要是隨機(jī)噪音和線性噪音，在壓制噪音的同時還需保持振幅的相對關(guān)系。對于隨機(jī)噪音，采用疊前投影去噪技術(shù)來進(jìn)行壓制。該技術(shù)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到F-X域，分離出可預(yù)測的有效信號和不可預(yù)測的隨機(jī)信號。由于采用了投影濾波器算子，相比傳統(tǒng)的F-X域去噪技術(shù)，它能在去除隨機(jī)噪音的同時對有效信號起到很好的保護(hù)作用。同時采用角度域切除技術(shù)，很好地保留了需求入射角度內(nèi)的數(shù)據(jù)信息。經(jīng)過處理后疊前CRP道集的信噪比得到顯著提高，淺層的同向軸更加清晰(圖1(a、b))。

圖1 去隨機(jī)噪音前后的CRP道集對比

對于CRP道集的線性噪音，采用高精度拉東域疊前去噪技術(shù)對線性噪音進(jìn)行去除，該技術(shù)是根據(jù)T-X域內(nèi)線性噪音和有效信號在拉東域有不同的表現(xiàn)形式，將數(shù)據(jù)變換到拉東域通過濾波器對線性噪音進(jìn)行分離去除，能在去除線性噪音的同時更好地對有效信號進(jìn)行保護(hù)(圖2(a、b))。

圖2 去線性噪音前后的CRP道集對比

1.2 AVO特證道集拉平

由于AVO分析和共角度疊加都是在動校正后的CRP 道集上拾取同一時刻的反射波振幅, 這就要求NMO 后的反射波同相軸是水平同相的。實(shí)際上，NMO 后的反射波同相軸不是平直的, 存在著不同程度的剩余時差。針對CRP道集局部不平的問題，對道集采用保持AVO特征的道集拉平處理技術(shù)。該技術(shù)對CRP道集進(jìn)行希爾伯特變換得到AVO屬性的截距和梯度，通過對截距和梯度高階項(xiàng)的校正，計算出新的均方根速度來進(jìn)行NMO校正，該技術(shù)可以在完成疊前道集拉平的前提下，同時可以提升AVO截距屬性的可靠性。

道集優(yōu)化處理后，地震道集的信噪比和分辨率均明顯提高，道集同相軸更為平直，道集的AVO背景趨勢更為合理，振幅能量加強(qiáng)，河道特征更加清楚(圖3)。

圖3 道集優(yōu)化處理前(左)和處理后(右)結(jié)果對比

與AVO正演模擬結(jié)果基本一致。因此，可將遠(yuǎn)偏移距的強(qiáng)振幅特征做為砂體的地震響應(yīng)特征(圖4)。

圖4 B4井測井曲線、井旁AVO正演模擬、道集優(yōu)化后角道集和原始角道集對比

2 基于疊前道集優(yōu)化處理技術(shù)及應(yīng)用效果

中江氣田JS組氣藏鉆遇井證實(shí)了隱蔽河道砂體發(fā)育，其在疊后地震剖面上低阻抗泥“假亮點(diǎn)”反射以及完全不可見的弱反射特征。為了區(qū)分地震上強(qiáng)振幅帶來識別陷阱以及尋找更多的弱反射振幅隱蔽河道，對該地區(qū)進(jìn)行了疊前道集優(yōu)化處理以及遠(yuǎn)偏移距道集疊加技術(shù)對隱蔽河道的識別機(jī)制進(jìn)行深入研究。

圖5 中江氣田高廟子-豐谷地區(qū)層全疊加振幅屬性

3 結(jié)論

(1) 以疊前道集的保幅處理為核心，建立了一種針對CRP道集的“去噪-切除-拉平”組合的優(yōu)化處理技術(shù)。

(2) 采用疊前投影去噪技術(shù)對隨機(jī)噪音進(jìn)行壓制，采用高精度拉東域疊前去噪技術(shù)對線性噪音進(jìn)行去除。通過兩者結(jié)合，能在去除噪音的同時對有效信號起到很好的保護(hù)作用。

圖6 中江氣田高廟子-豐谷地區(qū)遠(yuǎn)道疊加振幅屬性

(3) AVO特征的道集拉平處理技術(shù)可以在完成疊前道集拉平的前提下，同時可以提升AVO截距屬性的可靠性，道集的AVO背景趨勢更為合理。

(4) 該技術(shù)能很好地消除泥巖背景 “假亮點(diǎn)”反射以及弱振幅隱蔽河道振幅加強(qiáng)，能清晰地刻畫河道的邊界、形態(tài)和展布等特征。