泌陽凹陷王集地區高精度三維地震資料連片處理技術

段洪有，蒲春志，張高成，金春紅

（中國石化河南油田分公司石油物探技術研究院，河南南陽 473132）

泌陽凹陷王集地區高精度三維地震資料連片處理技術

段洪有，蒲春志，張高成，金春紅

（中國石化河南油田分公司石油物探技術研究院，河南南陽 473132）

泌陽凹陷王集地區以往處理的剖面是分塊單獨處理的，存在邊界效應，整體感不強；部分區塊老剖面淺層小斷層、斷點不太干脆，不整合關系不夠清楚，核三下段的地震資料品質較差，信噪比低，深層斷層反映不清楚。在連片處理中采用浮動基準面來進行校正量計算，可以有效保留近偏移距和淺層不整合面反射；在疊前能量調整技術方面做了一些研究，使疊前時間偏移劃弧問題得到一定改善；同時多塊資料連片處理，消除了邊界效應，整體感得到明顯的提高，最終剖面斷面成像清晰，斷點位置準確，波組特征清楚，能識別沉積體系。

連片處理；全三維錐體濾波；靜校正；能量調整

泌陽凹陷王集三維地震資料連片處理工區位于泌陽凹陷北部，資料包括2007-2010年度采集的四塊三維，共計102束線，一次覆蓋面積274 km2，滿次覆蓋面積185 km2。

以往處理的剖面是分塊單獨處理的，存在邊界效應，整體感不強，核三下段的地震資料品質較差，信噪比低，造成地質現象模糊，給解釋和地質研究人員帶來麻煩，難以滿足新形勢下的精細勘探的需要。為了進一步深化該區油氣成藏規律性認識，擴大儲量規模，拓寬泌陽凹陷的勘探領域，在此情形下進行了連片處理。

1 面臨的問題與技術措施［1-4］

在資料連片處理中，面臨的問題有：①由于工區跨越面積大，資料特點差異較大，疊前去噪要針對工區各部位資料特點選擇不同的參數進行；②本次處理工區涉及四塊三維資料，最大高程為270 m，最小高程為98.4 m，低降速帶厚度變化大，存在比較嚴重的靜校正問題；③不同區塊由于采集年代不一樣，地表情況、采集儀器、參數不同，造成不同區塊地震子波間的頻率、相位、能量不一致性；④工區包括四塊三維資料，疊前拼接處理時局部多塊資料相互重疊，覆蓋次數差別大，能量產生突變，直接導致疊前時間偏移畫弧；⑤疊前時間偏移直接影響著成像的質量，它有兩個關鍵的過程：速度模型建立和疊前時間偏移方法的選取，多區塊連片處理疊前時間偏移難度大。

針對以上處理難點采取的技術措施如下：①合理去噪，選擇有效的高保真去噪方法，在最大限度保護有效信息的前提下壓制干擾波，突出有效波，提高資料的信噪比；②采用浮動基準面野外靜校正、折射波靜校正、剩余靜校正等方法解決靜校正問題，保護淺層有效地震反射信息；③應用地表一致性振幅補償、地表一致性反褶積等處理方法，消除近地表橫向變化對地震子波在振幅、頻率、相位方面造成的影響；④采用合理的疊前能量一致性調整技術，均衡道集能量，避免疊前時間偏移畫弧；⑤精細速度分析，建立高精度偏移速度場做好疊前時間偏移，采用積分法疊前時間偏移處理技術提高偏移成像精度。

2 主要處理技術

2.1 疊前去噪技術

原始資料干擾噪音能量強，分布廣，對疊加成像造成了極大的影響。處理的主要任務之一就是如何在保真條件下進行各類噪音的有效壓制，提高疊加剖面的信噪比和成像質量。

2.1.1 全三維錐形濾波面波分離技術

從原始資料分析中知道主要噪音為面波，在時間域的炮集中，面波的近偏移距端為雙曲狀態，遠偏移距端呈線性分布；地滾波在炮域呈規則雙曲分布。對于這種形態的干擾波在炮域中是很難去掉的。依據這種現象，遵從不同域中噪聲有不同表現形態的原則，采用數據重構，形成新的集合，實施去噪。具體作法是由一條檢波線和對應的一條炮線組成一個十字排列子集，在這個子集中，面波、地滾波和低速線性干擾呈現三維空間錐體狀態規律分布，因此就可以應用三維F-KX-KY濾波進行去除。

2.1.2 異常噪音衰減技術

區域異常噪音衰減方法的基本原理如下：區域異常噪音衰減是基于能量統計的地表一致性的去噪手段，可以在共炮點、共檢波點、共偏移距和共中心點四個方面對信號能量進行統計，通過設計均方根振幅、平均絕對振幅、最大絕對振幅或方差極大振幅的能量計算方法，設計分析時窗、門檻值等參數，拾取振幅能量對能量分析計算并分解，對不同的噪音類型來進行壓制、平滑、沖零等處理，達到消除脈沖噪音及強振幅噪音的目的。

2.2 靜校正技術

2.2.1 全區統一建立浮動基準面高程靜校正

由于王集一期北部地震資料不整合面淺，在處理中采用固定基準面進行靜校正，則容易使單炮初至飛出時間窗口，即零時間之外，在疊加剖面上造成不整合面丟失，而采用全區統一浮動基準面則能很好地解決這一問題。

全工區根據大地坐標計算浮動基準面施加高頻分量，保留低頻分量，在疊前時間偏移后將數據體校正到最終基準面（基準面100 m，替換速度2 000 m／s）

2.2.2 全區統一三維初至折射波靜校正

由于工區折射層相對穩定，在浮動基準面的基礎上，采用三維初至折射波靜校正方法，對整個連片工區做折射波靜校正處理。

2.2.3 地表一致性剩余靜校正

采用地表一致性剩余靜校正、速度分析多次迭代，進一步提高靜校正的精度。

2.3 三維連片一致性處理方法

2.3.1 地表一致性振幅補償技術

工區多變的地表地震條件和不斷變化的激發因素都是造成振幅能量差異的主要因素。地表一致性振幅處理主要通過球面發散補償和地表一致性補償進行處理。①幾何球面擴散補償，由于該地區區域速度比較穩定，基于層狀介質模型下，應用球面擴散補償時采取統一速度參考曲線，補償地震波向下傳播過程中由于球面擴散而造成的能量衰減，使淺、中、深層能量得到均衡。②地表一致性振幅補償技術從共炮點域、共檢波點域和共偏移距域三方面對振幅進行一致性處理，能較好解決炮間和道間的能量差異，進一步消除由于風化層厚度、速度、激發巖性等地表因素橫向變化造成的能量差異。

2.3.2 地表一致性反褶積處理技術

本工區中，同一時窗頻率差異是存在的，主要是地形及地質條件引起的，崗地頻率高，河灘區頻率低。通過對全區不同地區主頻分析，王集三期西南部主頻偏高，其它地方基本一致，存在頻率差異，需要進行頻率一致性處理，同時也存在著不同區域相位不一致性。

地表一致性反褶積是從共炮點、共檢波點、共偏移距、共CDP點四個域進行統計計算及反褶積因子，目的在于使子波趨于一致，提高地震資料的橫向一致性，進一步消除地表、激發、接收的因素的非地表一致性，提高資料的分辨率。

在連片處理中，全區采用三維地表一致性反褶積方法，不僅提高了地震記錄的分辨率，而且能夠消除相位和頻率的差異，保證各區塊頻率、相位、波形的一致性。

地表一致性反褶積處理前后的疊加剖面和頻譜圖對比結果，頻寬明顯變寬，主頻基本一致。

2.4 疊前數據能量調整技術

在連片處理中，盡管在疊前道集上做好了能量一致性處理，但由于各個區塊采集覆蓋次數不一致，在進行疊前時間偏移時拼接部位會產生嚴重的畫弧現象，需要振幅歸一化處理。

本工區包括四塊三維資料，王集一期、二期和孫崗下二門三塊重疊處藍色區域為高覆蓋次數區域，王集一期、王集二期和下二門重疊處黃色區域為次高覆蓋次數區域，見圖1。疊前拼接處理時局部多塊資料相互重疊，能量產生突變，直接導致疊前時間偏移畫弧。

為了解決偏移畫弧問題，采取在疊后求取能量均衡因子應用到疊前道集進行能量歸一化處理。

不加權純波疊加數據體能體現不同覆蓋次數造成的每個CDP點的總能量差異，因此可在該數據體上求取能量均衡因子，反加到疊前道集進行振幅歸一化處理，作為疊前時間偏移輸入道集以解決偏移劃弧問題。主要分以下幾步進行：

（1）對不加權純波疊加數據體進行道頭字修改，將其變成單炮形式；

圖1 工區覆蓋次數圖

（2）采取地表一致性振幅統計模塊在目的層窗口統計出能量差異，最后用高斯賽德爾分解求取能量均衡因子；

（3）將能量均衡因子應用于疊前道集并作不加權純波疊加，查看疊加剖面和疊加數據體切片能量分部情況；

（4）將有效的能量均衡因子應用于疊前道集并作為疊前時間偏移輸入道集。而從圖2能量均衡前后偏移剖面對比可以看出偏移畫弧得到較好的解決。

圖2 能量均衡前（左）后（右）偏移剖面

2.5 疊前時間偏移處理

采用Kirchhoff疊前時間偏移方法對全區資料進行偏移處理。

影響偏移效果重要的兩個因素是偏移孔徑和偏移角度。偏移孔徑參數，它確定成像的信息范圍，與目標層及其目標層的傾角有關。成像目標層越深，傾角越大，孔徑就越大，所輸入的資料范圍增大，計算用時就越多。

為了分析偏以上兩個因素對成像效果的影響，進行了偏移角度和偏移孔徑試驗，根據公式計算和試驗結果，偏移傾角選用85°、偏移孔徑5 000 m（inline）、3 000 m（crossline）。

速度場是偏移成像的關鍵，因此速度模型的迭代優化是整個疊前時間偏移的核心部分。每次速度模型的迭代修正是建立在一定密度間距Inline或Cline線的CIP道集的速度分析上，所以在實施整體疊前時間偏移之前，偏移只在速度分析控制線上進行，輸出的CIP道集用于速度迭代分析。當進行若干次的迭代分析之后，均方根速度場已接近實際速度場，且偏移道集同相軸拉平，速度線控制剖面成像和形態較好，即可得到最終偏移速度場，進行最終的疊前時間整體偏移，得到最終偏移數據體。

3 應用效果分析

在實際資料處理中，采用了浮動面靜校正技術、去噪處理技術、地表一致性處理技術、疊前能量調整技術、疊前時間偏移處理技術等手段，取得了較好的應用效果。

經過連片處理后，消除了不同地表的振幅、能量等差異，信噪比有了較大的提高。從連片處理剖面看，無論是在分辨率、信噪比以及斷層歸位方面比原來處理的剖面都有一定程度的提高，消除了邊界效應，淺層不整合面清晰可靠，見圖3。

4 結論

（1）對不同年度采集的三維地震資料進行全區連片處理，做好全區的統一靜校正和一致性處理是關鍵，尤其是在覆蓋次數差別大時，要想得到好的疊前時間偏移效果，疊前能量調整技術尤為關鍵，否則就會出現偏移畫弧現象。

圖3 連片前（左）與連片后（右）疊加剖面對比

（2）對于多區塊地震資料的連片處理，要根據地質任務的要求，加強對原始資料的各種數據分析手段，真正了解連片處理中存在的問題以及影響因素，科學地運用各種處理技術，合理運用機時，嚴格質量控制，是保證大數據量三維地震資料連片處理質量的關鍵。

［1］ 張永華，馬義忠，田小敏，等.泌陽凹陷新莊地區淺層復雜斷塊群成像研究［J］.石油物探，2008，47（4）：376-380.

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［3］ 邱榮華，孫耀華，張永華，等.泌陽凹陷新莊地區淺層三維地震勘探［J］.石油與天然氣地質，2005，26（2）：242-245，262.

［4］ 張永華，羅家群，田小敏，等，高精度三維地震在泌陽凹陷北部復雜斷塊群勘探中的應用［J］.石油物探，2005，44（3）：280-283.

The previous method for seismic data processing is conducted separately，which was proved to have disadvantages such as boundary effect，weak sense of wholeness，unclear fault points and unconformity relationship，low SNR，etc.While by adopting the floating datum to carry out static correction in merging processing，the near offset and unconformity reflection can be preserved.Through the research on pre-stack energy adjustment，the efficiency of arc problem in pre-stack time migration has been improved.In addition，all the problems occurred in separate processing have been solved.The boundary effect has been eliminated，the sense of wholeness has been obviously enhanced，the fault points and wave group characteristics become clear，all of which make it easier to identify the depositional systems.

38 Study on high precision 3D seismic data merging processing in Wanji area of Biyang sag

Duan Hongyou et al（Geophysical Institute of Technology，Henan Oilfield Branch Company，Sinopec，Nanyang，Henan 473132）

merging processing；full 3D cone filter；static correction；energy adjustment

P631.443

A

1673-8217（2011）06-0038-04

2011-08-04

段洪有，高級工程師，1964年生，1986年畢業于華東石油學院物探專業，主要從事地震資料處理與方法研究工作。

吳官生