春光探区排10井区地震资料提高分辨率方法研究

赵　平，陈从希，胡小波,杨路娜，王　芸

(1.中国石化河南油田分公司物探研究院，河南郑州 450018;2.中国石化石油工程地球物理公司华北分公司)



春光探区排10井区地震资料提高分辨率方法研究

赵平1，陈从希1，胡小波1,杨路娜1，王芸2

(1.中国石化河南油田分公司物探研究院，河南郑州 450018;2.中国石化石油工程地球物理公司华北分公司)

春光探区排10井区地震资料存在局限性，不能满足沙湾组多个小层薄砂体的精细刻画，需要开展沙湾组高分辨率处理方法研究。通过静校正技术的研究应用，剖面的叠加效果逐步得到改善；通过叠前相对保幅去噪技术的研究应用，较好地消除了面波、浅层低频鸣震(多次折射)和深层多次波对资料的影响；应用地表一致性预测反褶积、子波反褶积串联，以及Q滤波技术，使目标层系资料分辨率得到了适度提高。处理结果表明，剖面波组特征清楚，连续性好，断裂系统清晰，断点干脆，目的层沙湾组信噪比大于6，主频达到75 Hz以上，频宽为10～150 Hz。

春光探区沙湾组；静校正；保幅去噪；反褶积；分辨率

春光探区为西北高、东南低单斜背景，整体沉积环境为滨湖、浅湖背景，主要发育辫状河三角洲、滩坝沉积，近岸部位发育扇三角洲及冲积扇[1]，岩性圈闭较为发育。春63、春67等高产井的发现证实了沙湾组良好的勘探前景。以往对沙湾组的研究工作主要是基于春光三维地震资料连片处理的叠前偏移提频资料开展的。随着研究工作的深入，春127E井在叠后提频处理的指导下失利，说明现有的地震资料存在局限性，不能满足沙湾组多个小层薄砂体的精细刻画，需要开展高分辨率处理方法研究。

本次处理的重点和难点在于:①研究区地表类型复杂，低降速带厚度和表层速度变化大，静校正问题突出；②研究区干扰波发育，主要存在的干扰波是面波、多次波、异常干扰、低频鸣震干扰，去噪难度大；③叠前、叠后采用什么方法提高资料的分辨率。

1　静校正处理技术及提高目的层信噪比技术

做好静校正工作是确保提高目的层信噪比、分辨率的重要步骤。春光区块地表高程变化不大，折射层相对稳定，中、长波长静校正问题主要由复杂变化的低速带引起，研究区小折射和微测井资料有限，难以控制该区的低速带变化规律，因此高程校正不能解决该区的静校正问题。本次处理通过近地表模型法静校正和折射波静校正组合技术来消除资料中的中、长波长问题。对于剩余的短波长问题，依靠地表一致性剩余静校正分频处理技术来解决[2-3]。对研究区干扰波分析可知，主要存在强面波、浅层低频鸣震、高能脉冲、深层多次波以及局部干扰波，在保证资料高保真的前提下，有效去除资料的噪音和干扰是提高资料处理质量的关键[4-5]。为此，本项目综合应用多种去噪方法和技术，开展了自适应相干噪声模型预测和衰减技术、分频高能噪声压制技术、曲波变换滤波技术研究，最大限度地压制面波、随机噪声、声波等各种噪音干扰，提高地震数据目的层信噪比。

2　提高分辨率处理技术

2.1地表一致性预测反褶积

由于地表条件的变化以及近地表的强烈吸收作用，地震子波波形的差别较大，反射波的波形和振幅发生畸变，降低了道间反射子波的一致性。多道的地表一致性反褶积，可以调整反射子波的波形和振幅，克服地表和随机噪音的影响，能有效地消除地表因素造成的子波横向上的变化。

项目主要试验了地表一致性预测反褶积的预测步长，这是影响资料面貌的关键参数。试验的预测步长分别为4 ms，8 ms，12 ms。考虑到目的层时间方向跨度大(500～2 500 ms)，采用了单时窗预测反褶积试验，在保证信噪比的基础上尽可能提高频率。经试验分析对比，最终采用的地表一致性预测反褶积参数为：L160，(W400-W2500)，IQ84，F1010。

图1、图2显示了反褶积试验的单炮及叠加剖面效果，可以看出脉冲反褶积造成资料信噪比过低，而使用地表一致性预测反褶积在预测距离为4 ms时能更好地兼顾资料的信噪比和分辨率，为最优选择。同时利用VSP走廊叠加与不同预测步长的反褶积叠加剖面进行匹配(图3)，检验所选择的反褶积参数的适应性，预测距离为4 ms时叠加剖面与VSP走廊叠加匹配最好。

2.2多道统计子波反褶积

图1　地表一致性反褶积预测步长试验及频谱分析

图2　地表一致性反褶积预测步长试验(局部)

图3　春64井地表一致性反褶积不同预测步长叠加剖面与VSP走廊叠加匹配关系

经过地表一致性反褶积后，地震子波得到压缩，地震资料分辨率有了很大的提高，但是仍不能满足解释的需求。通过子波反褶积可以进一步压缩子波，适当提升高频端的能量，这样既提高了资料的分辨率，又提高了弱层和薄层的信噪比，还加强了对薄层和弱层的识别能力。

多道统计子波反褶积方法由谱分析、谱叠加(统计平均)、因子设计和因子应用四个部分组成。首先对每一输入道集(如共炮集或共检波点道集等)，利用各道的功率谱或对数功率谱的统计平均值估算出一个反褶积因子，然后将此因子用于该道集中的每一道，以达到压缩子波的目的。该方法的两个核心部分是谱分析与因子设计。谱分析是在一个给定时窗内计算，地震数据的功率谱(或将其取对数，成为对数功率谱)，该模块中共有两种谱计算方法，一种是用地震数据的自相关函数计算功率谱，称为间接谱分析法；另一种是直接用地震数据计算功率谱，称为直接谱分析法。

图4是使用不同的反褶积处理前后剖面效果对比，可以看出经过子波反褶积能进一步压缩子波，拓宽有效信号频宽，提高高频端有效信号的信噪比。

2.3叠后反Q滤波技术

通过叠前地表一致性反褶积和子波反褶积处理后，地震资料中各种频率成分的能量得到了一定的均衡补偿，但由于高低频反射成份的信噪比不同，多次覆盖叠加的结果势必导致优势频率向低频方向滑动。因此，通过反Q滤波技术对叠后资料进行二次高频补偿处理[6-9]。

图5显示了研究区南部反Q滤波前后的叠加剖面及目的层频谱，明显可以看出，目的层频带明显变宽，主频得到明显提高。

3　处理效果分析

图4　研究区使用不同的反褶积处理前后的剖面效果对比

图5　反Q滤波前(左)后(右)剖面及目的层频谱

通过叠前高保真去噪技术的应用，消除了原始资料存在的各种干扰，提高了资料的信噪比；通过叠前精细地表一致性预测、子波反褶积,以及时空反Q滤波技术的应用，在振幅保真前提下适度提高了沙湾组的分辨率；对成果数据的信噪比、频率进行分析，目的层沙湾组信噪比大于6，主频达到75 Hz以上，频宽10～150 Hz。

相比老资料，新资料品质有了明显提升：目的层信噪比更高，同相轴连续性更好，内幕薄层成像精度更高，更有利于该区精细化解释、细分层系。

通过对目标区多口重点井开展合成记录精细制作，检查合成记录与井旁道波形匹配情况。选取研究区内25口井进行了精细合成记录效果分析，高分辨率处理资料的地震反射特征与合成记录在沙湾段相关度统计结果最低达到78.3%，说明此次高分辨率处理资料的振幅保幅性更好，有利于储层预测。

抽取连井地震剖面与地层剖面进行对比，检验剖面地震相特征与地层吻合情况，图6显示高分辨率处理剖面与地层分层吻合度高。

图6　排2-302、排2-300、排2-303和排26井分层与高分辨率处理剖面对比

4　结论

(1)统一的近地表模型静校正和折射波静校正，基本解决了该区的长波长静校正问题。

(2)采用自适应相干噪声衰减技术有效压制了线性干扰(面波、低频鸣震)；利用分频高能噪声压制技术消除了个别频率段的异常振幅，在高保真的前提下提高了目的层的信噪比。

(3)利用地表一致性预测反褶积与子波反褶积的串联，调整了反射子波的波形和振幅，克服了地表和随机噪音的影响，有效消除地表因素造成的子波横向上的变化。利用叠后时空变反Q滤波技术，补偿了频率在纵向上的吸收和衰减，提高了目的层沙湾组的分辨率。

[1]陆基孟.地震勘探原理[M].山东：石油大学出版社，1993：93-150.

[2]李庆忠.走向精确的勘探道路[M].北京：石油工业出版社，1996：26-87.

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编辑：赵川喜

1673-8217(2016)05-0052-04

2016-02-05

赵平，工程师，1984年生， 2006年毕业于长江大学勘探技术与工程专业，现从事地震资料处理工作。

P631.443

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