叠前连片地震资料处理技术研究——以古中央隆起带应用为例.pdf
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1、2023年第10期西部探矿工程叠前连片地震资料处理技术研究以古中央隆起带应用为例李娜*(大庆油田有限责任公司勘探开发研究院,黑龙江 大庆 163712)摘要:基岩风化壳及内幕是天然气勘探值得探索的领域,古中央隆起带勘探面积大,基岩风化壳已获得工业和低产气流,具备成藏条件,并控制一定储量,但尚未形成规模,对基岩内幕的研究基本空白。目前地震资料分辨率无法满足薄储层识别,风化壳储层和基岩内幕地震反射界面不清楚,因此需要提高地震分辨率,来满足针对目标储层的精细刻画。该区域连片地震资料处理需要保护低频成分的叠前偏移技术来满足对基地以下复杂构造成像,同时提高局部分辨率。关键词:天然气勘探;基底;叠前连片地
2、震资料处理;分辨率中图分类号:P631 文献标识码:A 文章编号:1004-5716(2023)10-0068-051概述为了查清古中央隆起带在横向上构造的分布型态,本次研究将六块“邮票式”采集的地震工区拼接起来进行连片处理,而该构造主体部分位于六个区块拼接的区域,因此连片处理做到无缝拼接才能实现地下构造的准确成像。该地区三维地震资料满覆盖面积928.61km2,施工年度跨越10年,施工队伍,采集目标以及观测系统都存在差异,原始资料采集过程中有如下特点:六个工区采集目标分为中浅层和深层两种;采集的面元不同:分别有10m20m,20m20m、25m25m、25m50m四种;观测系统方向不同:有正
3、交和45斜交两种;覆盖次数差异较大:D工区覆盖次数最低为40次覆盖,F工区覆盖次数最高为448次覆盖(图1)。因此,在此次连片处理中存在时差、子波和能量一致性的问题,具体分析如下:(1)六块工区地震资料采集时年度跨度较大,从1997年采集的D工区480道接收地震资料到2016年采集的F工区12544道接收地震资料,并且由于工区间重叠面积较大,且采集面元不同,相邻区块检波线位置不重叠,存在偏移量,导致连片地震记录出现时差,和由于覆盖次数不均引起的横向能量、振幅不一致的问题。(2)由于施工队伍、采集仪器,以及施工方法和地质条件的不同,导致采集到的地震资料品质相差较大。连片工区跨越面积大,近地表条件
4、复杂,高程变化大,呈现东南高、西北低的特点,炮点高程在 132.7195.3m之间,检波点高程在131203m之间,高程较高部分主要集中于连片工区东南部,即E和F工区的东南部。(3)由于受到施工条件和近地表条件影响,各区块资料品质以及频率差别较大。A、C和D工区资料信噪比较高,但是偏移距较小;E工区针对深层目的层采集,信噪比较高,资料偏移距大;B和F工区采集采用单点接收,覆盖次数高,但是资料信噪比较低。B和F工区有效信号频带范围在625Hz之间,低频信号较为突出,频带范围窄,A、C、D和E工区有效信号频率在850Hz范围内,频带相对较宽。综上所述,连片工区在网格和方位角统一,时差校正,能量调整
5、,以及子波一致性处理等方面存在较大的*收稿日期:2022-09-29修回日期:2022-09-30作者简介:李娜(1989-),女(汉族),黑龙江大庆人,工程师,现从事地震资料处理工作。图1连片工区覆盖次数图682023年第10期西部探矿工程困难。在本文中,提出以下几项关键技术:采用区块间时差校正,消除区块间由于采集因素不同而造成的固有时差,连片统一微测井约束初至波层析反演静校正,实现连片构造无畸变;单炮初至能量补偿,调整由于震源能量不同而造成单炮能量差异,采用连片地表一致性振幅补偿,全区能量统一计算及分解,消除由于地表因素造成单炮及接受点间能量差异,采用基于覆盖次数能量补偿,消除连片工区由于
6、覆盖次数差异较大引起叠加能量差异及偏移划弧现象。通过以上三步能量调整,解决了连片工区整体能量一致性问题。采用子波整形技术,有效地消除不同工区采集条件以及震源类型的差异所造成的区块间波形存在较大不一致,解决了连片资料波形及频率的问题;应用kichihoff弯曲射线叠前时间偏移技术,实现复杂地质条件下地震资料的偏移归位,使剖面层间构造刻画更加清晰,反射特征更加真实可靠。2关键处理技术为了实现连片工区无缝拼接的处理,得到高信噪比、高分辨率的地震资料,来满足解释和地质人员针对目标储层的精细刻画,本次处理在时差调整和全区统一连片静校正,能量一致性处理,相位和子波一致性处理,数据规则化技术以及叠前时间偏移
7、技术方面,进行了精细的试验和分析。2.1连片静校正及时差调整技术由于本次处理包含六个区块,近地表情况复杂,高程变化较大,而且不同区块间存在采集仪器引起的时差问题,因此静校正和时差问题是本次处理的难点之一。2.1.1微测井约束初至波层析反演静校正静校正处理是地震资料成像的关键环节,静校正的准确与否是同相轴叠加成像精度的关键,直接影响叠加剖面的垂向分辨率和资料信噪比。此次连片处理的六个工区经过区域面积大,由于受到近地表表层介质和结构差异的影响,如果不考虑低降速带的横向变化,很容易造成地下构造的扭曲,影响处理精度,因此,采用微测井约束初至波层析反演静校正技术来有效解决静校正问题1。层析静校正利用了地
8、震记录的初至信息,按回折波射线理论反演近地表模型,进而获得准确的静校正量。经层析静校正处理后,基本上可以消除记录上静校正的影响,剖面上反射构造真实可靠。然而常规的初至波层析反演近地表速度模型浅层低速信息并不丰富。应用微测井约束初至波层析反演静校正技术,应用微测井约束的层析反演近地表速度模型,具有更加丰富的浅层低速信息,使得速度模型精度更高,符合真实的地质构造趋势,为后续地震数据处理提供精确的基础数据2。微测井约束层析反演近地表模型与反射波速度模型融合流程如下:选择大于静校正计算的偏移距范围对近地表模型进行反演,参考射线密度,反演的速度模型更深,深层精度更高。修改高速层顶界面,输出全部反演速度模
9、型,并将地表高程线和速度模型采取相同平滑参数把速度模型做平滑,以射线密度作为参考,截取可靠的速度模型,与建立的反射波模型相融合,从而得到小平滑面模型,将CMP道集从浮动基准面,放置到小平滑面上,完成数据与速度模型的匹配。匹配后速度模型更加接近地下真实构造情况,计算的静校正量值更加真实,从而完成地震数据的静校正处理。2.1.2时差调整采用各工区拼接重叠位置时差分析和调整的技术3,解决接收情况不同引起的闭合时差问题,在时差调整之前,拼接位置的同相轴发生错断,经过时差调整后,区块间同相轴变得连续,相位和振幅趋于一致。因此,在处理连片资料时,需要进行时差调整,在统一基准面的前提下,用来消除由于采集年度
10、和激发接收条件不同引起的闭合差问题,进一步提高资料品质。2.2能量一致性处理技术在处理连片工区资料时,由于受到近地表情况变化、激发和接收因素的不同以及采集设计差异的综合影响,导致工区内和工区间的能量都存在差异。首先,应用球面扩散补偿技术,解决工区内由于球面扩散导致的浅中、深层纵向能量不均的问题,依据区域速度变化规律,选择合理的球面扩散补偿参数。而后,应用地表一致性振幅补偿技术,消除地表条件空间变化引起的一个排列内的能量和振幅差异,使各区块能量级别达到一致。由于近地表激发和接收条件存在不同,会造成道之间、炮之间的能量差异,因此,在补偿时,按照炮点、检波点、CDP和偏移距四个分量来计算4。地表一致
11、性振幅补偿分为振幅统计、分解和补偿应用三步,具体原理表述如下:(1)选定需要统计的时窗,对视窗内每个样点的均方根振幅值和平均振幅值进行统计:A(i)=1Nj=tt+Na2(j)2,A(i)=1Nj=tt+N|a(j)(1)(2)依据褶积原理与地表一致性的假设前提,激发点i,接收点j,用公式表示地震道的振幅因子如下:692023年第10期西部探矿工程Aij=SiRjGkMh(2)式中:Aij第i炮激发,第j点接收计算的均方根振幅或平均振幅值;Si与激发点i有关的振幅分量;Rj与接收点j有关的振幅分量;GkCDP的位置k有关的振幅分量;Mh与偏移距有关的振幅分量。对上式取对数,得到:lgAij=l
12、gSi+lgRj+lgGk+lgMh(3)假设Aij为振幅因子的观测值,它是通过求记录的道平衡因子的倒数得到的。令:E=ij(lnAij-lnAij)2(4)为使上式的值达到最小,分别求取S、R、G和M的偏导数,并令:ES=ER=EG=EM=0(5)然后应用高斯赛德尔迭代法分解出影响振幅的激发点、接收点、CDP点和炮检距四个振幅因子分量,再将其代入公式(2)得到振幅因子Aij。校正比项是Aij与Aij之比。(3)应用激发点项、接收点项和校正比项,对数据道振幅进行校正,从而完成地表一致性振幅补偿处理。由于连片工区的覆盖次数在横向上存在很大差异,因此导致了地表一致性振幅补偿处理后,区块间能量不均衡
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