加蓬lotus地區地震資料處理方法研究

王 建 （中石化勘探開發研究院，北京100083）

陳軍芳 （中石化江漢油田分公司物探研究院，湖北 武漢430035）

徐文萍 （中石化江蘇油田分公司地質研究院，江蘇 揚州225009）

加蓬lotus地區地表條件復雜，包括陸地、瀉湖和沼澤，其激發巖性主要有流沙、膠泥、礫石、礫巖、巖石和軟泥等，其中陸地激發接收條件較好，瀉湖水域次之，沼澤地帶激發接收條件差，原始資料品質不好。lotus地區地震資料的特點表現在以下幾個方面：①靜校正問題嚴重；②干擾波發育，信噪比低；③速度橫向變化大，疊加成像困難。為此，筆者對加蓬lotus地區地震資料處理方法進行了研究，以期為復雜地表條件下的地震資料處理提供參考。

1 靜校正

解決復雜地表靜校正問題的方法較多，如TOMO靜校正技術、TOMODEL靜校正技術和ES＿MODEL靜校正技術等［1－3］。針對lotus地區地震資料的特點，筆者采用ES＿MODEL靜校正技術處理該地區的地震資料。ES＿MODEL靜校正技術采用剃度法和遺傳算法［3］聯合反演建立低速帶模型，從而獲得準確靜校正量。

首先求取折射波旅行時：

式中，t表示折射波旅行時，s；f表示非線性函數；d（x）表示低速帶厚度，m；v0（x）表示低速帶速度，m／s；s（x）表示地表高程，m；v1（x）表示折射層速度，m／s；h表示炮檢距，m；x表示測線方向坐標，m。

如果將低速帶厚度沿測線分成m節點，速度分成n節點，則低速帶模型可用長度為m＋n的矢量P ＝ （p1，…，pm，pm＋1，…，pm＋n）描述：

式中，hi為厚度的第i個節點；vj為速度的第j個節點。

由此建立目標函數：

式中，tij為拾取的第i炮第j道折射波初至時；s；t′ij為利用射線追蹤技術并根據低速帶模型計算的第i炮第j道折射波初至時，s。

令：

則低速帶反演即變為尋找一個P′使得目標函數最小化：

根據上述原理，對lotus地區地震資料進行處理，結果如圖1和圖2所示。從圖1可以看出，應用TOMO靜校正技術處理后仍然殘存中長波 （見圖1（a）），經過ES＿MODEL靜校正技術處理后則不殘存中長波 （見圖1（b））。從圖2可以看出，應用TOMO靜校正技術處理后仍然存在一個跟地形有關的構造 （見圖2（a）），經過ES＿MODEL靜校正后則不存在跟地形有關的構造，且連續性較好，信噪比較高 （見圖2 （b））。

圖1 lotus地區共偏移距剖面圖

圖2 lotus地區靜校正疊加剖面圖

2 疊前去噪

為消除相干干擾波給反褶積、剩余靜校正量的求取和疊加速度分析等帶來的不利影響，采用疊前去噪技術進行處理，以提高地震資料的信噪比。疊前去噪技術包括F－K濾波、視速度濾波、傾角濾波和均值加權噪音衰減［4］等方法，F－K 濾波以損失與相干干擾波具有相同頻率波數的有效信號成分為代價，視速度濾波和傾角濾波則損失了與相干干擾波相近視速度的有效波，而均值加權噪音衰減方法的特點是去噪處理限制在相干干擾波的頻率范圍內進行，這樣無噪音頻帶內的信號不受損失。筆者采用均值加權噪音衰減方法。均值加權噪音衰減單炮效果圖如圖3所示。由圖3可知，去噪前的有效波淹沒在相干干擾波之中，幾乎看不到有效波 （見圖3（a）），利用均值加權噪音衰減技術處理后，相干噪音得到了較好去除（見圖3（b）），圖3（c）是去掉的干擾部分，幾乎沒有傷及有效波的成分。圖4所示為lotus地區應用均值加權噪音衰減技術去噪前后的疊加剖面，從圖4可以看出，去噪后的剖面信噪比更高。

圖3 lotus地區均值加權噪音衰減單炮效果圖

圖4 lotus地區均值加權噪音衰減疊加剖面圖

3 精細速度分析

lotus地區地下結構特殊，即鹽上層為海相地層，而鹽下層為陸相地層。因此，該地區速度場表現為 “上高下低”，即鹽上層為高速，鹽下層為低速層，而且速度在垂向上較為敏感，對疊加成像的影響較大。針對上述特點，首先收集工區內井的資料，并根據井資料計算出井點的平均速度或均方根速度，由此了解其在垂向上的變化規律。其次，采用人機聯作交互速度分析和常速掃描方法相結合來提高速度分析精度，進而提高疊加精度［5］。圖5所示為利用lotus地區井旁地震資料分析得到的疊加速度圖，圖6所示為利用該地區井資料分析得到的層速度和平均速度圖。對比圖5和圖6，發現井旁地震道疊加速度和平均速度的變化趨勢相似，即在甘巴組以上地層兩者隨時間增大而增大，而在甘巴組以下地層兩者開始倒轉，根據上述規律可以提高速度分析精度。圖7所示為常規速度分析疊加剖面圖，圖8所示為精細速度分析疊加剖面圖。對比分析2圖可以看出，利用精細速度分析得到的疊加剖面的信噪比更高。

圖5 井旁地震道疊加速度圖

圖6 層速度及平均速度圖

4 結 語

針對加蓬lotus地區復雜地表條件下的地震資料，利用不同方法進行處理，取得了較好的效果。采用ES＿MODEL靜校正技術能較好消除地表低降速層的影響，解決該地區的靜校正問題，保證構造的可靠性。采用均值加權噪音衰減技術能較好地去除相干干擾的影響而不傷及有效成分，從而提高地震資料的信噪比。在地下速度場較為復雜的情況下，利用精細速度分析技術弄清該地區速度場在垂向上的變化規律，可以提高速度分析的精度和可靠性。因此，上述技術可以為類似地區復雜地表條件下的地震資料處理提供借鑒。

圖7 常規速度分析疊加剖面圖

圖8 精細速度分析疊加剖面圖