泌陽凹陷陡坡帶高精度融合處理成像關鍵技術

蒲春志，張高成，楊興圣，廖小玲，呂亞亮

(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)

1 存在問題及影響成像的關鍵因素

泌陽凹陷陡坡帶地區高精度融合處理資料包含五塊不同年度的地震資料，其品質、子波特征存在一些差異，分辨率低，覆蓋次數不均(表1)，造成道集能量不均衡，影響疊前偏移成像；有效頻帶過窄，砂泥巖薄互層的預測精度低；工區南部地表復雜，山前帶靜校正問題嚴重；核三下段多次波發育，影響成像質量；邊界斷裂傾角大，速度橫向變化快，精確求取速度場較難，邊界斷層及小斷層斷面歸位不準，斷點模糊不清，偏移成像困難。

通過以上原因以及結合以往成果剖面分析，認為影響泌陽凹陷陡坡帶地區高精度融合處理成像關鍵因素有以下三個方面：新老資料融合、高精度提高信噪比、陡坡偏移成像。為此擬采用以下相應處理技術來解決上述問題。

表1 2013年泌陽中南部融合處理區塊地震資料情況

2 主要處理技術

2.1 新老資料融合一致性處理技術

2.1.1 三維面元統一劃分技術

以2013年新采集的中南部地震資料設計的面元中心為準，考慮方位角、覆蓋次數相對均衡等條件，進行左右6.25 m的范圍內調整，定義網格中心。經過三維面元統一劃分技術，全工區的覆蓋次數、最小和最大炮檢距等屬性顯示更加均勻合理。

2.1.2 不同區塊時差調整

首先對兩塊資料的重疊部分做互相關，統計時差，然后對時差進行分析調整。采用統一時差調整的方法，對深凹區資料進行調整，向新采集中南部資料看齊，使同相軸達到最佳同相疊加。

2.1.3 子波匹配處理技術

各個區塊采集年代、激發和接收參數的不一致導致單炮子波特征存在差異。解決此問題的方法是匹配算子的歸一化處理。具體做法是以新采集的中南部資料為基礎，和其他四塊資料兩兩做相似性處理，提取相似系數，求取匹配算子[1]。然后對各區塊的數據進行匹配處理。通過匹配處理，消除了整體差異，使不同區塊資料之間的差異達到最小，實現無畸變融合拼接，滿足同相疊加的要求。

2.1.4 疊前數據規則化處理技術

由于采集因素、處理面元、采集方位等不同因素的影響，存在部分地區空道缺道，造成偏移劃弧，歸位不準確，不利于進行疊前偏移成像，容易造成地質認識模糊。疊前數據規則化處理技術利用二維傅里葉分解法對輸入數據進行變換，然后再進行傅里葉反變換，將數據投影到一個規則的網格上。通過疊前規則化處理后工區覆蓋次數變得更加均勻，缺道、空面元地方得到補齊(圖1)，基本上消除野外采集腳印，為疊前偏移成像提供了高質量的數據。

圖1 三維疊前數據規則化前后疊加剖面

2.2 高精度提高信噪比技術

2.2.1 疊前數據凈化處理技術

疊前數據凈化處理技術的原則是根據不同地區不同噪音類型在不同處理域采用保幅性較好的去噪方法和技術對各種噪音進行有效地壓制。

由于高精度采集的資料實現了在橫縱方向的均勻采樣，利用炮線和檢波線構建十字交叉道集，面波、折射波、線性干擾在空間上形成以震源為頂點的錐形體，采用基于Cross-spread域的3D-FKxKy的錐體濾波技術[2]，濾除面波、淺層折射和線性干擾，較好的保護低頻有效信號，做到有效信號的保幅性；應用三維空間區異常噪聲衰減技術壓制強脈沖高能不規則干擾。

經過以上疊前數據凈化處理技術，地震資料的信噪比得到較大程度的提高，同相軸連續性增強。

2.2.2 高精度迭代靜校正技術

阿根廷國家石油公司YPF首席執行官丹尼爾·岡薩雷斯在接受媒體采訪時表示，公司將在2022年前每年投入40億至50億美元，以大幅度提升油氣產量。公司計劃每年將油氣產量提升5%至7%，其中位于瓦卡姆爾塔的頁巖油氣區是增產的重點，未來5年將投入36億美元用于該區域的鉆井工程及基礎設施建設工作，計劃到2023年完井1700口。岡薩雷斯表示，考慮到原油價格正在提升，未來5年公司的原油和天然氣產量將會成倍增長。

泌陽凹陷陡坡帶地區地表條件構造復雜，地表高差大，近地表速度橫向變化大，南部及東南部山前帶靜校正問題嚴重，考慮多塊資料融合，研究應用浮動面層析靜校正和分合地表一致性剩余靜校正解決上述靜校正問題。

浮動面層析靜校正技術對初至時間和初始模型作射線追蹤，得到每一道的射線路徑，求取實際旅行初至時間與當前模型的初至時間差來計算模型的修正量，從而得到新的模型，用新的模型去做射線追蹤，再求修正量，多次迭代進行，直到收斂為止，最后分別輸出炮點和檢波點的靜校正量[3]。全區統一參數反演和計算靜校正量，然后進行平滑高低頻分離形成全區統一浮動基準面，通過試驗，采用平滑半徑為5 000 m的浮動面做靜校正處理，最后再校正到固定面(100 m)。

對于融合連片資料處理，在重合區域，重合炮點坐標微小差異，在統計剩余靜校正量計算過程中，無法得到正確延拓、精確求取，針對這個問題，研究應用分合地表一致性剩余靜校正，首先做好各區塊資料剩余靜校正，再進行融合，最后再進行全區統一合并剩余靜校正。通過上述兩種高精度迭代靜校正方法后，疊加剖面的信噪比得到進一步的增強，同相軸連續性更好。

2.2.3 高精度Radon變換多次波壓制技術

泌陽凹陷陡坡帶地區在核三下段1 600 ms以下發育全層多次波干擾，采用拋物線Radon變換多次波壓制技術[4]，在CMP和CIP域逐級消除多次波，使疊加剖面上構造形態更加清晰。

2.3 山前帶高陡構造偏移成像技術

泌陽凹陷陡坡帶地區東南部、南部大斷裂傾角大，斷裂系統復雜，速度橫向變化；斷裂兩側信噪比差異大，偏移成像困難，因此高精度偏移速度場建立和偏移方法的選擇至關重要。

2.3.1 高精度疊前時間偏移速度場的建立

2.3.2 山前帶高陡構造偏移成像

研究試驗CGG(法國地球物理總公司)Geoclusteur 系統克希霍夫疊前時間偏移方法，考慮地層傾角、速度和采集排列長度等因素，分別試驗了偏移孔徑和偏移傾角等參數，綜合分析最終應用偏移孔徑INLINE方向8 000 m，CROSSLINE方向 7000 m；偏移傾角采用T20 DIP60度、T3000 DIP80度；反假頻頻率120 Hz，距離12.5 m。

通過應用合理的速度模型和合適的偏移參數，對于該地區高陡構造偏移成像，克希霍夫疊前時間偏移對陡坡帶成像改善明顯，斷面清晰，斷點干脆，接觸關系清楚。

3 成像效果分析

通過研究應用融合一致性處理技術、高精度提高信噪比技術和陡坡帶偏移成像技術解決了泌陽凹陷陡坡帶地區高精度融合處理中的問題，成果數據體橫向能量一致性更好，剖面同相軸連續性好，波組特征清晰；高陡構造成像精度高，斷面和斷點位置清晰可靠(圖2)，通過地震相分析，新處理的資料各種地質沉積特征明顯，滿足該區斷裂構造特征研究及尋找砂體分布規律的要求。

圖2 老剖面與本次處理資料剖面對比

4 結論

(1)針對泌陽凹陷陡坡帶地區高精度五塊地震資料的品質、子波特征等差異以及覆蓋次數不均造成道集能量不均衡的問題，應用融合一致性處理技術得到了好地解決，并取得明顯的效果。

(2)高精度迭代靜校正技術的綜合研究與應用是解決山前帶靜校正問題行之有效的方法。

(3)對于橫向速度變化大的陡坡帶地區，疊前時間偏移成像技術研究應用提高了山前帶高陡構造成像精度和準確度，為砂礫巖體及隱蔽圈閉勘探提供有利的技術支撐，其中高精度速度場的準確建立是關鍵。

[1] 左海，魏庚雨，何小松．三維地震資料疊前連片處理技術[J].石油地球物理勘探，2002，8(S1)：42-47.

[2] 吳長江．三維錐形濾波器壓制面波的應用效果分析[J].工程地球物理學報，2010，(1)：19-22.

[3] 林伯香,晶梅,清林．層析成像低速帶速度反演和靜校正方法[J].石油物探，2002，41(2)：137-138.

[4] 渥·伊爾馬滋[美]，劉懷山.地震資料分析[M].北京：石油工業出版社，2006:691-692.

[5] 熊翥.復雜地區地震數據處理思路[M].北京：石油工業出版社，2002:136-141.