渤海構(gòu)造-巖性油氣藏CRP道集疊前保幅處理技術(shù)研究

張　蕾，王　軍，張中巧，劉　騰，劉豪杰

(1.中海石油(中國)有限公司勘探部，北京 100010；2.中海石油(中國)有限公司天津分公司渤海石油研究院)

渤海構(gòu)造-巖性油氣藏CRP道集疊前保幅處理技術(shù)研究

張蕾1，王軍2，張中巧2，劉騰2，劉豪杰2

(1.中海石油(中國)有限公司勘探部，北京 100010；2.中海石油(中國)有限公司天津分公司渤海石油研究院)

摘要：針對渤海構(gòu)造-巖性油氣藏實(shí)際CRP道集出現(xiàn)的近道剩余多次波發(fā)育、地震分辨率偏低、道集不平以及AVO背景趨勢異常等問題，提出了一套基于彈性反演的疊前CRP道集保幅處理技術(shù)，包括基于振幅擬合及信號匹配重構(gòu)的剩余多次波壓制技術(shù)、基于時(shí)頻分析的Q補(bǔ)償技術(shù)、動校剩余時(shí)差校正技術(shù)和AVO背景趨勢校正技術(shù)。經(jīng)過疊前保幅精細(xì)處理后的CRP道集數(shù)據(jù)，滿足了精細(xì)構(gòu)造解釋和彈性反演的要求，達(dá)到了更好利用地震信息預(yù)測油氣的目的。

關(guān)鍵詞：CRP道集；疊前反演；保幅處理；反Q濾波

本次研究以渤海海域秦南凹陷南側(cè)秦皇島29地區(qū)為目標(biāo)區(qū)。已鉆探成果表明：該區(qū)古近系發(fā)育典型的構(gòu)造-巖性復(fù)合油氣藏，東二下段發(fā)育區(qū)域穩(wěn)定分布、厚層的優(yōu)質(zhì)泥巖蓋層，因此,該區(qū)勘探的關(guān)鍵是如何在古近系尋找優(yōu)質(zhì)的儲層發(fā)育區(qū)。從該區(qū)原始疊加剖面可看出，體現(xiàn)層內(nèi)砂泥巖巖性、厚度和接觸關(guān)系的低頻弱振幅反射同相軸信噪比低、連續(xù)性差，地震同相軸的變化不能很好地反映儲層的變化特征。疊前反演技術(shù)以彌補(bǔ)常規(guī)疊后反演的不足，定量估算出控制AVO響應(yīng)的縱波阻抗、橫波阻抗和密度等巖石物理彈性參數(shù)，從而得出有關(guān)地層巖性及流體性質(zhì)的信息，進(jìn)而確定有利勘探區(qū)目標(biāo)[1-5]。

如何獲得高質(zhì)量的共反射點(diǎn)(CRP)道集是疊前反演的重點(diǎn)，它直接影響反演的準(zhǔn)確性和可信度[6-7]。做好疊前道集的保幅優(yōu)化處理，可以為后續(xù)獲得高質(zhì)量的疊前反演結(jié)果提供很好的資料基礎(chǔ)[8-9]。CRP道集疊前處理是多種技術(shù)的串行組合，其中不同處理技術(shù)的選擇及各技術(shù)間的串行順序的安排至關(guān)重要，需要根據(jù)不同地區(qū)的資料特點(diǎn)和地質(zhì)要求，在大量實(shí)踐的基礎(chǔ)上加以總結(jié)才會取得好的處理效果。

1CRP道集疊前處理技術(shù)及流程

1.1基于振幅擬合及信號匹配重構(gòu)的剩余多次波壓制技術(shù)

多次波問題一直是海洋地震資料處理中的難題。剩余多次波往往會被錯(cuò)誤地認(rèn)為是一次波反射，在疊前參數(shù)反演中，會產(chǎn)生錯(cuò)誤的AVO異常，影響疊前子波的標(biāo)定以及提取。目前常用的去多次波方法大致分為濾波法和基于彈性波動理論的方法兩類，每種方法都有一定的適用范圍，單一的技術(shù)不能滿足本地區(qū)的剩余多次波壓制處理，例如F-K域或Radon去多次波方法會留下殘余多次波或損失近偏移距道有效波信息；基于波動方程的SRME技術(shù)對長周期海底有關(guān)的多次波衰減效果很好，但對層間多次波的衰減無效果。

針對本次研究區(qū)地震數(shù)據(jù)F-K、Tao-P等濾波法不能有效衰減近偏移距多次波的問題，提出利用基于振幅擬合及信號匹配重構(gòu)壓制剩余多次波的方法與濾波法組合使用[10]，可有效衰減包括近道殘余多次波在內(nèi)的不同產(chǎn)生機(jī)制的各種多次波，同時(shí)，不損失近道有效波信息。

從剩余多次波壓制前后的不同偏移距的單偏移距剖面(圖1)和道集(圖2)對比中可以看出：經(jīng)過基于振幅擬合及信號匹配重構(gòu)的剩余多次波壓制后，近道不同偏移距的剩余多次波均明顯減少，單次剖面成像質(zhì)量得到很大提高，道集同相軸連續(xù)性得到很大改善。從多次波壓制前后的速度譜(圖2c)對比也能看出剩余多次波壓制后速度更加聚焦。

圖1　剩余多次波壓制前(左)后(右)單偏移距剖面對比(230m)

圖2　剩余多次波壓制前后道集和速度譜對比

1.2時(shí)頻分析Q補(bǔ)償技術(shù)

萬歡等[11]針對不同的勘探任務(wù)，根據(jù)頻譜分布特征、波組特征，對反褶積、譜白化、譜整形、廣義S變換、反Q濾波等提高分辨率的方法進(jìn)行了對比，認(rèn)為從單一方法的應(yīng)用效果考慮，反Q濾波在信噪比和分辨率綜合效果方面具有明顯優(yōu)勢。

反Q濾波是一種補(bǔ)償大地吸收衰減效應(yīng)的技術(shù)，它不僅可以補(bǔ)償振幅衰減和頻率損失，而且還可以改善記錄的相位特性，從而改善同相軸的連續(xù)性，提高弱反射波的能量。基于時(shí)頻分析的Q補(bǔ)償技術(shù)是通過層速度、參數(shù)掃描分析疊加剖面和時(shí)頻分析來確定吸收衰減Q因子。在提高分辨率處理時(shí)，為了兼顧波組特征及同相軸的橫向可追性，需要找出分辨率和信噪比的平衡點(diǎn)，為此，首先在20～200范圍內(nèi)，且以20為間隔選取Q值，并對不同Q值的掃描結(jié)果進(jìn)行分析。

圖3(左)展示了Q值為60、80和100的結(jié)果，從中可看出，一般情況下，Q值越大，剖面的分辨率越高；但如果Q值太大，分辨率過高，又破壞了同相軸的橫向連續(xù)性。從圖3(右)不同Q值的頻譜分析結(jié)果看出， Q值越大，Q補(bǔ)償技術(shù)能展示的頻帶越寬；但當(dāng)Q值大于80以后，頻帶拓寬能力有限，低頻損失嚴(yán)重。因此，在目的層的橫向追蹤解釋的基礎(chǔ)上，兼顧波組特征和提高分辨率效果，最終選定Q值為80。圖4為提高分辨率前后道集對比結(jié)果，從圖中可以看出目的層復(fù)波同相軸被打開，分辨率得到了明顯提高，目的層段頻帶也得到了拓寬，主頻由25 Hz提高到32 Hz，補(bǔ)償了由于吸收衰減等造成的資料頻帶損失，滿足了后續(xù)疊前彈性參數(shù)反演和AVO分析的需求。

1.3動校剩余時(shí)差校正技術(shù)

在地下地質(zhì)情況比較復(fù)雜的情況下，由于速度誤差的影響，經(jīng)動校正后的反射波同相軸仍有扭曲現(xiàn)象，即存在著剩余時(shí)差，這將給后續(xù)的疊加、疊前反演和AVO屬性分析等帶來問題，因此，有必要開展道集拉平處理。在剩余時(shí)差校正過程中，選擇合適的參考道對于最終的處理結(jié)果至關(guān)重要。若參考道為近偏移距疊加，則近偏移距噪聲的影響較大；而選擇全偏移距疊加作為參考道時(shí)，則不適用于剩余時(shí)差較大或同相軸反轉(zhuǎn)的資料。因此，要綜合考慮近偏移距的噪聲及剩余時(shí)差等因素對參考道進(jìn)行優(yōu)選，以達(dá)到剩余時(shí)差校正動態(tài)校正的目標(biāo)。圖5為道集拉平前后對比圖，從中可知處理后道集橫向能量變化更加均衡，同相性得到加強(qiáng)，同時(shí)多次波壓制效果明顯，信噪比和分辨率較原始資料大幅提高。

圖3　不同Q值掃描結(jié)果剖面(左)和目的層頻譜分析(右)對比

圖4　拓頻前后道集及頻譜對比

1.4振幅隨偏移距變化(AVO)背景趨勢校正技術(shù)

Castagna(1998)等人指出，在壓實(shí)良好條件下，大部分水飽和砂巖與泥巖界面的截距及梯度在交會圖中均分布在范圍較窄的背景線內(nèi)，這種現(xiàn)象稱作AVO背景趨勢線，它指的是不含油氣或無特殊巖性存在時(shí)的背景巖石在交匯圖上遵循的分布規(guī)律。

因此，在飽和水砂巖反射位置地震道集上提取的PG分布平面交會特征或?qū)嶋H井旁道集，AVO特征與正演模型不一致時(shí)，一般認(rèn)為地震道集AVO背景趨勢存在問題，這會使烴類預(yù)測產(chǎn)生錯(cuò)誤結(jié)論。

圖5　道集拉平前后剖面對比

為了做好AVO分析和疊前反演，需要對AVO背景趨勢加以校正。圖6為本區(qū)QHD-A井AVO背景趨勢校正前后對比情況，從中可知，校正后AVO曲線與原始資料總體趨勢一致，道集同相軸得到了拉平。

2CRP道集疊前保幅處理效果分析

經(jīng)過一系列CRP道集疊前保幅精細(xì)處理后，得到最終的疊加剖面(圖7)，從中可以看到：處理后的剖面不僅同相軸連續(xù)性變好，波組特征和斷層成像效果更加清晰，同時(shí)保持了原始數(shù)據(jù)的相對能量關(guān)系，可以滿足后續(xù)疊前巖性物性流體反演和AVO分析的需求。

在疊前CRP道集精細(xì)優(yōu)化處理的基礎(chǔ)上，同步反演得出了縱波阻抗、密度、橫波阻抗等數(shù)據(jù)體，并應(yīng)用基于目標(biāo)相關(guān)彈性參數(shù)優(yōu)選法得到巖性和流體指示因子數(shù)據(jù)體。

圖6　QHD-A井AVO背景趨勢校正前后對比

圖7　過QHD-B井CRP道集疊加剖面對比

3結(jié)論及認(rèn)識

疊前彈性參數(shù)反演對地震道集數(shù)據(jù)提出了更高要求，為消除或削弱非儲層特征因素對AVO特征的影響，用于疊前反演的地震道集數(shù)據(jù)需要進(jìn)一步優(yōu)化處理。本文基于渤海秦南凹陷古近系構(gòu)造-巖性油氣藏實(shí)際地震道集數(shù)據(jù)所存在的近道剩余多次波發(fā)育，地震分辨率偏低、道集不平以及AVO背景趨勢異常等問題，針對疊前CRP道集提出一套適用于該區(qū)保幅處理技術(shù)組合，有效壓制了近偏移距的剩余多次波問題，消除了各種因素導(dǎo)致的道集不平問題，提高了道集疊加剖面的質(zhì)量，在保持地震資料信噪比的同時(shí)提高了地震資料的分辨率和AVO分析的精度。為了真正地適合彈性反演的要求，后續(xù)應(yīng)從原始數(shù)據(jù)入手，通過疊前道集振幅分析等一系列質(zhì)量監(jiān)控來增強(qiáng)道集的保幅性。

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編輯：劉洪樹

文章編號：1673-8217(2016)02-0049-04

收稿日期：2015-10-26

作者簡介：張蕾，碩士，工程師，1979年生，2005年畢業(yè)于中國石油大學(xué)(北京)地球探測與信息技術(shù)專業(yè)，現(xiàn)從事海外勘探管理工作。

中圖分類號：P631.443

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A