叠前逆时深度偏移技术在江苏高陡构造地区的应用

王 丽， 王芳琳， 赵传雪， 陈海洋， 秦艳艳

(江苏油田 物探技术研究院，南京 210046)



叠前逆时深度偏移技术在江苏高陡构造地区的应用

王 丽， 王芳琳， 赵传雪， 陈海洋， 秦艳艳

(江苏油田 物探技术研究院，南京 210046)

叠前深度逆时偏移技术是一种基于精确波动方程的偏移技术，不受地下倾角和介质横向速度变化的影响。江苏油田苏北盆地地下地质构造复杂，断裂系统发育，用常归Kirchhoff叠前深度偏移技术很难准确成像，针对此实际情况，对陈堡三维进行了叠前逆时深度偏移处理，结果表明，在高陡倾角处断面成像上，叠前逆时深度偏移剖面较Kirchhoff叠前深度偏移剖面的品质有很大提高，断面清晰，断层归位准确，为后续解释工作打下了良好的基础。

叠前深度逆时偏移； 高陡倾角构造； 速度模型

0 引言

江苏油田苏北盆地地下地质构造复杂，勘探层系多，目前勘探工作已进入了一个新的发展阶段，油气勘探逐渐向剩余资源量主要集中的地表条件复杂区、地下复杂构造带、内斜坡深层、边缘外坡、低凸起、低渗透、低品位、隐蔽油气藏等新类型勘探领域进军，勘探对象日趋多样化，勘探工作日益复杂化，叠前深度逆时偏移技术是一种基于完整双程波动方程的偏移方法，可对任意高陡倾角与复杂地质条件成像，是现行偏移方法中最精确的一种，是解决复杂构造成像问题的理想工具之一[1]，我们应用Tsunami叠前深度逆时偏移软件，对苏北盆地陈堡地区三维地震资料进行了处理。

逆时偏移所用的三维全波动方程表达式为：

式中：u(x,y,z,t)为波场函数；v(x,y,z)为介质速度[2]。

1 实现过程

三维叠前深度逆时偏移处理流程主要分为三个环节：①速度模型建立；②数据准备；③逆时深度偏移处理[3]。

1.1 速度模型的建立

在叠前深度逆时偏移过程中，速度模型的建立是非常重要的一个环节，速度模型精度的高低直接影响着后续偏移成像的质量[4]。目前逆时偏移所需速度模型，可参考叠前深度偏移的建模方法获得[5]，速度模型的建立可分为两个部分：初始速度模型的建立与速度模型的优化。

1)首先经过叠前时间偏移处理，得到较合理的均方根速度体，对其进行时深转换、平滑等处理后，建立初始的层速度-深度模型。

2)在初始速度模型的基础上，以偏移后共反射点道集上的同相轴是否拉平为原则，利用叠前深度偏移处理对速度模型进行修正[6]。速度模型的修正方法在处理时采用的是层析成像法，该方法计算精度较高，且同时可以计算速度和深度值，但其计算量很大，耗时较多，所以在三维层析成像计算中，要通过并行计算来实现[7]。

速度模型的修正具体实现过程：先利用叠前时间偏移所获得的初始层速度-深度模型进行叠前深度偏移处理，然后在处理完后的道集上自动拾取剩余时差并产生与剩余时差相关的线性方程组，再通过层析反演解上述方程组，从所得到的解中选择最优的以修正速度，最后利用更新后的层速度-深度模型再进行叠前深度偏移处理[8]。在处理过程中，主要以CIP道集同相轴是否拉平为原则，通过深度偏移与层析成像的反复迭代[9]，最终得到比较准确的层速度-深度模型(图1)。

图1 速度模型建立流程图

图2 在道集上自动拾取同相轴

图3 速度模型修正前后CRP道集对比

图4 陈堡三维速度模型

1.2 数据准备

叠前逆时深度偏移由于具有海量计算量及存储量的特点，导致其运算非常耗时[10]，所以在进行逆时深度偏移处理前，把数据进行一定的处理，合并成超炮集，这样可有效提高偏移效率，缩短作业运行时间[11]。

1.3 参数测试

1.3.1 切除参数测试

在逆时偏移中，由于输出结果直接是偏移叠加数据体[12]，所以切除是很重要的一个参数，主要是切除引起动校畸变的远程直达波和折射波，其中包括输入切除、输出切除。输入切除是以深度/偏移距比例定义，在地震数据偏移前应用；输出切除是以深度/偏移距比例定义，在地震数据偏移后应用，通常小于输入切除。比例越大，切除的地震数据会越多，合理的切除，很大程度地影响着浅层资料的成像效果[13]，在实际处理中，要反复测试以得到最佳的切除比例参数。

1.3.2 角度测试

偏移角度是一个与地层倾角相关的参数，直接影响着地震剖面的成像效果[14]，角度过小会造成大角度的地层缺失，影响断面成像；而角度过大，会带进一些斜层干扰，降低剖面的信噪比，影响成像质量。

1.3.3 子波测试

Tsunami软件提供了三种子波类型，①Ricker；②Ormsby；③由地震资料求取的子波。

1)Ricker。频带窄、比较稳定，同时可以压制一些低频噪音。

2)Ormsby。具有一定的频带范围，通常需要对其频带范围进行测试以压制一些低频噪音。

3)由地震资料求取的子波是从实际地震数据振幅谱中提取的零相位子波，很低的频率通常会产生一些噪音，因此要对实际数据作个滤波限制。在资料处理中，应根据实际资料的具体情况进行测试以选取合适的子波。通常前两种子波用的较多，后一种子波只有在地震数据信噪比很高的情况下才适用。

1.3.4 频率测试

峰值频率是指实际地震数据的主频，通常要对偏移前的数据进行频谱分析才能得到。峰值频率的选取决定地震资料的成像频率，同时很大程度地影响着作业运行的时间[15]，一般来说，当频率增加10%，作业运行时间将会增加35%左右。

2 叠前逆时偏移处理效果分析

陈堡三维工区位于高邮凹陷吴堡断裂带，主体部位为陈堡油田，北部钻探程度较低，满覆盖面积：152km2。本区位于吴堡断裂带中南部，南部处于周庄油田，北部勘探程度较低。该区具有优越的成藏条件，油层厚度大，储盖组合多。该区地下构造破碎，断裂发育，并有多套断裂系统存在，同时目的层埋深较大，资料信噪比较低。通过叠前逆时深度偏移的处理，可以看出，不仅在陡倾角处断面成像明显改进，能够实现高陡构造成像，而且在断阶带复杂构造成像方面，也体现出了该项技术的优势，且断面与地质层位的边界接触关系更加合理，构造形态真实可靠(图5-图8)。

图5 inline 2210 Kirchhoff叠前深度偏移与叠前逆时深度偏移对比

图6 inline 2450 Kirchhoff叠前深度偏移与叠前逆时深度偏移对比

图7 inline 2370 Kirchhoff叠前深度偏移

图8 inline 2370叠前逆时深度偏移

3 结束语

应用Tsunami叠前逆时深度偏移软件，对断裂系统发育的陈堡三维进行了叠前逆时深度偏移处理，结果表明，和Kirchhoff叠前深度偏移相比，逆时偏移在陡倾角处断面成像明显改进，能够实现高陡构造成像，体现出了该项技术的优势。因此作者认为叠前逆时深度偏移技术对解决江苏地区高陡构造处断面成像，提高储层预测精度，寻找油气等具有很大的潜力。

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The application of prestack depth reverse-time migration insteep dip structures area of the Jiangsu oilfield

WANG Li， WANG Fang-lin， ZHAO Chuan-xue， CHEN Hai-yang， QIN Yan-yan

(Institute of Geophysical and Geochemical Exploration, Langfang 065000,China)

Prestack depth reverse-time migration is a new migration method based on accurate wave equation, it has no dip restriction or velocity variation restricition. The Subei basin in Jiangsu oilfield has complex structure., The general seismic data of kirchhoff prestack depth migration are difficult to acquire the geological information exactly, for solving the seismic imaging problem. Using processing software Tsuanmi, process the seismic data in CB area of Suibei basin,The migration results with correct position and significant improvement on imaging steep dip structures complicated. The results provide an important basis for interpretation of the seismic data.

prestack depth reverse-time migration; steep dip structures; depth-velocity model

2014-10-29改回日期：2014-12-30

王丽(1976-),女，高级工程师，从事地震资料处理研究工作，E-mail: wangli2.jsyt@sinopec.com。

1001-1749(2015)05-0634-05

P 631.4

A

10.3969/j.issn.1001-1749.2015.05.15