叠前保幅宽频处理技术及应用

姜翠苹，李 涛 ，周小伟,邸江伟，王 剑，刘亿伟，郭文生

(中国石油天然气股份有限公司东方地球物理公司,河北涿州072751)



叠前保幅宽频处理技术及应用

姜翠苹，李 涛 ，周小伟,邸江伟，王 剑，刘亿伟，郭文生

(中国石油天然气股份有限公司东方地球物理公司,河北涿州072751)

随着油气田进入开发阶段，常规地震技术已不能满足油气藏精细描述的需求，利用地震技术识别地下小尺度地质体，进一步挖掘地震资料在精细开发中的潜力是当前地震技术面临的主要问题。以塔里木油田开发三维地震处理项目为依托，对叠前保幅宽频处理技术进行了研究和探索，以相对振幅保持为基础，利用叠前与井控处理技术同时满足高分辨率和保幅处理的要求，提高了地震资料对开发精细目标的预测和识别能力。应用结果表明，叠前保幅宽频处理后的地震资料在保真保幅、合理提高分辨率及井震吻合度方面均取得了较为明显的提升效果，能够满足油气藏开发精细描述的需求。

井控处理；高分辨率；高保真度；串联反褶积；可信度；各向异性处理

地震技术一直是油气勘探阶段最重要的方法之一,但在油气藏开发阶段,需要预测的目标超出了常规地震分辨率的尺度,地震技术面临极大挑战。如何充分发挥地震技术的优势,将低幅度构造、薄储层、微断裂及岩性尖灭体等小尺度地质体刻画清楚，成为了地震技术应用于油气开发阶段亟待解决的课题[1]。经过多年发展，叠前保幅宽频处理技术应运而生，其在相对振幅保持和信噪比较高的基础上，利用井控处理技术同时满足高分辨率和保幅处理的要求，提高了地震资料对精细开发目标的预测和识别能力，满足油藏精细描述的需求[2]。

1 叠前保幅宽频处理技术

叠前保幅宽频处理技术的核心是保幅，在做好相对振幅保持处理的基础上，合理拓宽有效信号频宽，在保持较高信噪比的前提下，提高地震记录分辨率[3]。保幅宽频地震资料处理是一个系统工程，需要最大程度地利用已知井的测井、VSP等资料，将“井点数据”和井旁地震数据进行一体化联合分析，着重解决好静校正、保幅去噪、振幅补偿、反褶积及偏移问题；偏移后科学合理的道集优化处理也是提高资料信噪比及分辨率的有效手段[4]。

1.1 约束层析静校正技术

静校正是高分辨率地震资料处理的基础，要根据原始资料的特点甄选针对性的静校正技术，解决好全频带信号的静校正问题[5]。目前静校正处理中比较好的做法是利用野外模型约束层析静校正，将野外表层调查信息与层析反演相结合，同时提高中、高频静校正量的精度。图1是常规层析静校正与约束层析静校正叠加剖面的效果对比，约束层析静校正叠加剖面同相轴更为连续、光滑。

1.2 保幅去噪技术

衰减噪声的最核心问题是去掉噪声的同时保证有效信号的完整性——尽量使有效信号的振幅和相位不受破坏，即保幅去噪。要做好保幅去噪，就要根据地震信号中噪声的发育特点，在不同处理阶段分别进行多步压制，尽可能使用减法进行去噪，保证资料的保真度[6]。

A区地表存在强吸收地层，且目的层段不同岩层之间的速度差异较小，没有良好的波阻抗界面，造成资料信噪比低；同时层间多次波发育，与一次反射速度十分接近，多次反射的能量突出。针对这些特点，首先采用十字交叉锥形滤波技术压制线性低频面波，然后采用分频去噪技术压制高频次生干扰及随机噪声，最后采用叠前随机噪声衰减技术对随机干扰进一步压制(图2)，整个过程做好参数试验和对结果的质量控制，在提高资料信噪比的同时，做到了对振幅的相对保持。

1.3 叠前振幅补偿技术

地震波在传播过程中不可避免地伴有非地质因素引起的能量损失，处理过程中要联合使用多种技术对这些能量(振幅)进行恢复和补偿。常用的技术有球面扩散补偿、地表一致性振幅补偿等。为了使这些技术具有相对保幅性，需要引入钻井、测井信息对过程参数进行试验与质量控制，保正振幅补偿的合理性。

1.3.1 井控振幅补偿

井控振幅补偿的实质问题是如何利用VSP资料得到接近真实的球面扩散因子(TAR因子)。考虑到地层吸收造成高、低频振幅衰减的差异性，在利用VSP数据求取TAR因子前，要对VSP进行低通滤波处理。球面补偿之后，要对补偿的合理性进行分析与质量控制。

1.3.2 地表一致性振幅补偿

地表一致性振幅补偿的主要目的是消除激发条件、接收条件及地层各向异性等因素引起的炮、道间的能量差异。是一种统计学能量补偿技术，具有理论保幅的特征。应用地表一致性振幅补偿技术需要注意的是，如果能量统计中突出的是噪声能量的变化关系，则补偿后会破坏实际反射振幅能量关系。目前有一种基于模型的地表一致性振幅补偿技术，利用优势频带模型统计补偿因子，确保突出的是有效信号的能量，保证能量补偿的正确性。

1.3.3 反Q相位校正与能量补偿技术

Q值是描述不同频率的地震波在黏弹性介质中衰减特性的参数，它直接影响着地震信号的相位特征和分辨能力[7]。利用有效的技术手段对Q值进行正确估算和补偿是资料处理中一个重要环节，即反Q相位校正与能量补偿[8]。科学合理的反Q相位校正和能量补偿可以压缩深层子波宽度，提高目标层分辨率和信噪比[9]。资料处理过程中可根据生产任务的不同选择相应的相位和能量进行反Q相位校正和能量补偿。相位校正不能拓宽资料的频带，但可以达到校正相位的目的，提高后续反褶积处理的效果；能量补偿不能对相位进行校正，但可以对不同频段的能量进行合理的振幅恢复，从而拓宽地震资料的频带。图3是反Q相位校正和能量补偿前后地震剖面与频谱的对比，结果可见，反Q相位校正和能量补偿后地震频带有效拓宽，剖面分辨率明显提高。

1.4 井控串联反褶积技术

井控串联反褶积技术包含3项反褶积技术：①地表一致性反褶积，主要是消除地表因素对地震子波的影响，改善子波横向一致性；②井控预测反褶积，目的是改善资料相位特征，进一步压缩地震子波，展宽频带；③井控谱约束反褶积，目的是展宽优势频带，突出主频。总之，井控串联反褶积以原始资料频带分析为依据，以VSP资料波组特征、频率为约束条件，以井震标定和VSP标定为验证手段，合理拓宽地震频带，提高对地下地质体的识别能力[10]。

1.4.1地表一致性反褶积

地表一致性反褶积的优势在于压缩子波消除虚反射，同时给出子波空间变化情况，消除子波在空间上的差异，其成败关键在于参数的选取。井控处理提供了定量分析反褶积参数和质量控制的手段，保证地表一致性反褶积的科学合理性[11]。

1.4.2 井控预测反褶积

井控预测反褶积的核心内容是利用VSP资料波组特征约束、确定预测反褶积参数，保证预测反褶积的质量。预测反褶积遵循的基本原则是宁可要一个各道统一的子波改造，也不能要多个改造乱了的子波。因此，在井控参数确定的情况下，井控预测反褶积最好采用多道预测技术，其优点是反褶积算子相对稳定，对噪声的抗干扰能力强，能更好地保持反射资料的连续性。

1.4.3 井控谱约束反褶积

井控谱约束反褶积以原始资料频带分析为根据，以VSP资料频率为约束条件，对反褶积参数进行交互设计，衰减残余低频干扰和高频随机干扰、拓宽有效频带、突出资料主频、合理提高资料分辨率。井控谱约束反褶积的优势在于对谱约束算子和预测步长组合参数的试验与质量控制手段，除了常规的相关谱对比、叠加对比等定性方法之外，还可将反褶积结果与VSP走廊叠加数据进行分析匹配，根据结果定量确定最佳组合参数。井控谱约束算子能够保证反褶积过程在合理的频带内进行，抑制高、低频噪声的放大作用，保证资料信噪比，提高资料分辨率。

1.5 井控各向异性叠前偏移技术

井控各向异性叠前偏移技术主要有两个处理过程，即井控各向异性叠前时间偏移和井控各向异性叠前深度偏移处理。井控各向异性叠前时间偏移处理主要是利用测井速度得到科学合理的各向异性参数η场，并对远偏移距道集进行拉平校正，从而改善CRP道集的质量。井控各向异性叠前深度偏移处理则要复杂得多，需要求取两个参数δ与ε(δ表示P波在垂直方向上的差异；ε表示P波水平方向和垂直方向上的关系)，并建立高精度的各向异性层速度体。要得到与构造地质条件相匹配的高精度深度域层速度模型，首先要提高各向异性速度模型的精度，更重要的是要解决好钻井分层与VSP资料的一致性问题，这是各向异性叠前深度偏移处理能否成功的关键。

2 应用效果分析

塔北F区(图4)叠前保幅宽频处理中，剖面高、低频带都得到了有效拓宽。从新、老资料对比来看，老资料目标层系内部反射较杂乱，单砂体追踪难度较大；新资料目标层系内部可见多个叠置现象，有利于单砂体的追踪识别及沉积相研究。

塔北H区(图5)三维地震资料利用叠前保幅宽频处理技术处理后，奥陶系缝洞储层成像的精度明显提高。

塔中K区(图6)三维地震资料利用叠前保幅宽频处理技术处理后，波组特征突出、目的层频率明显提高、地质现象清楚(不整合面、尖没点等)、断层成像明显改善。

3 结 语

(1) 随着油气勘探开发的不断发展，常规地震技术对精细油气藏的识别具有一定的局限性，叠前保幅宽频处理技术能够在相对振幅保持的基础上，科学有效地提高地震资料的信噪比和分辨率，更好地满足油气田开发对地震资料的高精度要求。

(2) 叠前保幅宽频处理技术是一项系统工程，贯穿了静校正、保幅去噪、振幅补偿、反褶积、叠前偏移等多个关键处理环节，任何一个环节处理不当都会对结果产生严重影响。实际资料处理过程中，要具体情况具体分析，不可拘泥于固定的方法、流程，运用之道，存乎一心。

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[2] 孙龙德，方朝亮，撒利明，等.地球物理技术在深层油气勘探中的创新与展望[J].石油勘探与开发，2015,42(4) : 414-424.

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[4] 王春明，胡英，刘卫东. 面向薄互储层的叠前宽频保幅处理技术[J].科学技术与工程，2013，13(16)：1671-1815.

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[9] 严红勇，刘洋，于茜，等. 利用VSP提高地面地震资料的分辨率[J]. 石油天然气学报，2010，32 (3):65-68.

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[11] 高军，凌云，林吉祥，等. 相对保持储层信息的地震数据处理及其地球物理与地质监控[J].石油物探，2010，49( 5) : 451-459.

Pre-stack Amplitude-preserving Broadband Processing Technology and its Application

Jiang Cuiping,Li Tao,Zhou Xiaowei,Di Jiangwei,Wang Jian, Liu Yiwei,Guo Wensheng

(BGP,PetroChinaCompanyLimited,Zhuozhou,Hebei072751,China)

As oil and gas fields come under their development stage, conventional seismic technology is unable to meet the demand for fine description of oil and gas reservoirs. The main problems facing the current seismic technology are how to use seismic technology to identify the small underground geological bodies and further tap the potential of seismic data for fine development. Based on the 3D seismic processing project for oil development in Tarim Basin, this paper makes a study of pre-stack amplitude-preserving broadband processing technology. Based on the relative amplitude preserving, the pre-stack and well-controlling seismic data processing technology is used to satisfy the demand for high-resolution and amplitude-preserving processing, improving the prediction and identification of fine development targets through seismic data. The application results indicate that the seismic data subject to pre-stack amplitude-preserving broadband processing are improved remarkably in terms of fidelity, amplitude preservation, reasonable improvement of resolution, and compatibility of borehole seismic data, meeting the fine description demand for development of oil and gas reservoirs.

well-controlling seismic data processing； high resolution；high fidelity； series deconvolution；credibility；anisotropic treatment

姜翠苹(1980年生)，女,硕士，助理工程师，主要从事地震资料剖面处理工作。邮箱：58436022@qq.com。

TE122

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