三维叠前时间偏移技术在喀斯特山区的应用研究

司卫 （中石化河南油田分公司石油物探技术研究院，河南 郑州450018）

蒲勇，孙进华 （中石化勘探南方分公司勘探处，四川 成都610213）

马锐，王雷，万城程 （中石化河南油田分公司石油物探技术研究院，河南 郑州450018）

三维叠前时间偏移技术是地震资料处理中至关重要的一环，也是最终的一步。尤其是在极其复杂的喀斯特山区，三维偏移成像的效果直接决定了地震资料处理的品质，影响地震资料解释的效果，从而进一步影响整个工区的勘探效果。因此在进行叠前时间偏移处理前，一定要分析哪些因素会影响偏移成像的效果，进而逐步消除，保证三维地震资料成像品质。为此，笔者以桂中坳陷为例，详细研究了三维叠前时间偏移技术在喀斯特山区的应用，认为高信噪比、正确的静校正处理和合理的能量关系是做好叠前时间偏移的关键[1～5]。

1 联合静校正技术

美国著名地球物理学家C.H.迪克斯教授曾说：“解决好静校正问题就等于解决了地震勘探中几乎一半的问题”。我国李庆忠院士也总结说 “静校正是处理好地震资料的敲门砖”。静校正工作的好坏直接影响叠加、偏移成像的效果，决定地震成果剖面的信噪比和垂向分辨率。实际上，高频静校正异常的作用还相当于高阻低通滤波器，这种滤波算子不是零相位的，它会造成各个叠加道子波相位特性的不一致，即子波的波形不一致，使水平叠加中不能实现 “同相叠加”[6]，给偏移成像也会带来极大麻烦。

桂中坳陷为典型的喀斯特地貌，地表条件极其复杂，高程起伏大，低降速带速度变化异常，使得该区静校正问题非常突出。传统的高程静校正方法无法较好地解决该区的静校正问题。从野外调查来看，高速层以上有平均10m的盖层，这对于层析静校正很重要。该次研究采用近地表约束的层析反演静校正技术 （图1）、地表一致性剩余静校正技术 （图2）联合基于外部模型道的地表一致性剩余静校正技术 （图3），较好地解决了喀斯特地区的静校正问题。

图1 近地表约束层析前 （a）、后 （b）叠加剖面对比

图2 地表一致性剩余静校正前 （a）、后 （b）叠加剖面对比

图3 基于外部模型道的地表一致性剩余静校正技术前 （a）、后 （b）叠加剖面对比

2 叠前时间偏移成像技术

2.1 叠前数据规则化技术

研究区野外施工采集极其艰难，无法避免地造成该区采集线距较大，空间采样稀疏。由于工区障碍物较大，造成炮点、检波点偏离采集设计网格点，导致偏移距分布不均、覆盖次数不均匀、振幅空间能量变化比较大等问题。利用没有规则化的数据进行叠前时间偏移处理，会导致更多的偏移噪声，不利于精细勘探的地质需要。该次研究采用基于傅里叶变换的数据规则化技术[7]对叠前数据进行规则化处理。图4为数据规则化前 （a）、后 （b）叠前时间偏移剖面对比，可以看出，规则化后的数据在一定程度上改善了因数据网格不规则带来的偏移距分布、覆盖次数不规则等问题，弥补了野外采集系统的数据缺陷。

2.2 叠前偏移数据能量调整技术

通过数据规则化处理，提高了偏移成像的精度，减小了偏移噪声，但是仍然存在野外采集造成的覆盖次数差异以及能量差异，而信噪比问题和能量问题对偏移的精度影响很大。为此，在数据规则化之后，采用基于数据信噪比和覆盖次数的叠前偏移能量自动调整方法，进一步提高偏移成像的精度。该方法基于叠加模型对叠前原始数据进行能量调整，具有保幅、效果明显、使用方便等特点，特别适用于野外采集变观等覆盖次数不均匀的地区 （图5）。

图4 数据规则化前 （a）、后 （b）叠前时间偏移剖面对比

图5 叠前偏移数据能量调整前 （a）、后 （b）叠前时间偏移剖面对比

2.3 高密度各向异性速度分析

速度分析是地震资料处理中的关键环节之一[8]，在水平层状介质的假设前提下，地震射线是沿直线传播的，在实际处理过程中可采用双曲型方程进行动校，但随着偏移距的增大，误差会越来越大[9]。实际地下介质并非均一的，存在各向异性，尤其是在中远偏移距表现得更加明显，在上述种情况下，采用双曲型方程进行动校是不能实现高精度动校正的，在近偏移距拉平的情况下，远偏移距不能拉平。为此，在各向异性情况下，通常采用非双曲型方程进行动校。图6为高密度各向异性速度分析前、后的CRP（共反射点）道集对比，可以看出，高密度各向异性速度分析后的远偏移距拉平效果较好。

图6 高密度各向异性速度分析前 （a）、后 （b）的CRP道集对比

3 效果分析

通过叠前数据规则化技术、叠前偏移数据能量调整技术以及高密度各向异性速度分析技术不断提高偏移成像的精度，在成果剖面上能够获得横向对比追踪的浅、中、深层反射，主要目的层地震反射特征较清楚；且研究区的构造形态、断层和礁滩沉积结构等地质构造特征清晰 （见图7）。

图7 桂中坳陷生物礁滩储层发育位置

4 结语

在地震资料处理中，偏移成像技术至关重要，笔者认为偏移处理前的一切工作都是为了偏移成像而准备的，因此应该仔细分析并弄清影响叠前偏移成像的关键因素。笔者利用阐述联合静校正技术、叠前数据规则化技术、叠前数据能量调整技术、高密度各向异性速度分析技术，逐步提高了偏移成像的精度。通过实际地震资料的应用，在桂中坳陷大型喀斯特山区取得了较好的效果，对其他近地表复杂山地地震资料处理具有一定的指导意义。

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