松辽盆地南部地震资料精细目标处理技术研究及应用

刘成权，王德安，刘喜祥.

(1.吉林油田公司地球物理勘探研究院，吉林松原　138000； 2.陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院　陕西西安)

随着地震勘探精度的提高，近几年地震勘探已进入以薄砂体岩性油气藏勘探为主要目标，预测有效储层的平面分布规律和横向变化细节，进而提高油气藏评价的精度。经过多年的勘探开发证明，吉林探区的中央凹陷区构造复杂，断裂系统发育，薄互层难以识别。因此开展地震资料精细目标处理技术研究与应用，将会明显地改善中浅层纵、横向分辨率精度，建立一套保真、保幅、分辨率高的处理方法，并在有利区带充分挖掘地震资料有效信息，对勘探开发具有重要意义。经过近几年资料处理的多次实践，总结出一套行之有效的地震资料精细目标处理技术及处理流程，应用资料处理中取得了明显效果。

1　精细目标处理技术思路

针对中浅层薄储层岩性油气藏地震勘探技术难点，开展针对性的技术方法跟踪、研究、试验和应用，力求形成一套适合中浅层薄互层岩性油气藏的高保真、高分辨率处理和识别技术，满足松辽盆地薄互层砂岩油藏预测的需求。

研究内容：包括保真、保幅处理技术研究，高精度宽频带处理技术研究，道集优化处理技术研究。具体研究内容详见精细目标处理流程[1](图1)。

图1　精细目标处理流程Fig.1　Flow chart of fine target processing

保真、保幅处理技术研究分为提高信噪比技术研究、振幅补偿处理技术研究，包括叠前噪音衰减技术、球面扩散补偿技术、地标一致性振幅补偿技术。高精度宽频带处理技术研究分为高精度静校正技术研究、子波一致性处理技术研究等，包括模型约束静校正技术、地表一致性反褶积技术、多道预测反褶积技术。在此基础上，确保资料有效信息的频带宽度之后，进一步做拓频处理技术研究，最后达到地震资料提高分辨率处理的要求[2]。道集优化处理技术分为道集规则化处理、剩余能量补偿处理、提高道集信噪比处理等技术，使最终处理成果的道集能够满足于叠前反演和储层预测的需求。

2　精细目标处理技术研究

2.1　保真、保幅处理技术研究

地震资料精细目标处理中的保真、保幅处理技术贯穿整个资料处理的始终，这里只列举两方面技术，一个是提高信噪比处理技术，另一个是能量补偿处理技术。

2.1.1提高信噪比处理技术

地震资料噪音的类型多种多样，分布不同；噪音直接影响地震资料的精度，也决定着地震资料信噪比和分辨率的提高程度[3]，而去噪效果的好坏又直接关系到提高信噪比处理的成败。常用的区域滤波、F-K滤波等方法对去除不同类型的干扰波局限性太大，稍有不慎就会伤害有效波，甚至产生假频，人工剔道费工时。因此，本文采用自主研发的叠前分频压噪软件压制噪音，提高资料的信噪比。

噪音的分布在不同频率段和不同时间段上是不同的。“叠前分频压噪技术”是根据野外勘探中“在同一单炮记录上子波的形态是有规律的”和“子波在传播过程中的衰减是有规律的”这两条规律，利用合理的算法对不符合统计规律的地震数据进行修正。同时，进一步开发和研究新的提高资料信噪比处理技术，利用反射波能量随偏移距的变化，对振幅补偿之后的输入数据按多域道集提取叠前地震记录中的野值坏道、强能量干扰、单频干扰、声波等干扰波，达到压制各类干扰对地震资料的影响(图2)。通过叠前分频噪声进行压制，对道集数据噪音去除的效果比较好，在保持振幅的前提下，提高了资料的信噪比，最大限度地保留有效成分，为后续的处理工作打下坚实的基础。

图2　叠前分频压噪技术对比Fig.2　Raw shot and after noise attenuation based on prestack frequency-division

2.1.2振幅补偿处理技术

由于球面扩散和大地吸收作用影响，地震波在纵向呈指数衰减，而且由于工区地表条件复杂多变，表层结构复杂，激发与接收条件差异较大，造成地震波横向能量差异严重。为了消除地震记录的纵、横向的能量变化，需要做纵横向能量补偿。振幅补偿分为三个步骤进行：球面扩散补偿、地表一致性振幅补偿、剩余振幅补偿。

球面扩散补偿和地表一致性振幅补偿相结合是资料处理技术中比较常用的手段[4]，但处理成果所做出的各种属性分析有异常现象(图3)，在这种情况下，单纯依靠常规的振幅补偿技术所做出的处理成果无法满足叠前反演和储层预测的需求。因此，在常规振幅补偿过程之后，尝试进行分频剩余补偿，即在不同的频带范围内求取能量补偿因子，对地震资料进行能量补偿。试验结果表明，分频剩余补偿在一定程度上、一定范围内较好地补偿了地震资料在高频段的能量损失，尤其在村庄与沙岗地段小药量与沙层吸收引起的能量衰减得到较好的补偿(图4)。

图3　振幅补偿前后对比Fig.3　Comparison of common shot point before and after amplitude compensation

图4　剩余振幅补偿前后对比Fig.4　Comparison of conventional and residual amplitude compensation

经过常规振幅补偿与分频补偿处理后，反射波振幅能量都已经恢复到其相对真实的对应关系。从补偿前后的效果上看，剩余振幅补偿方法较好地补偿了非弹性介质引起的地震波振幅能量损失，使得地震波的振幅能最大限度地接近真实的地下介质的振幅特性。

2.2　高精度宽频带处理技术

2.2.1高精度静校正技术

静校正处理技术是高精度宽频带处理技术的基础，由于静校正的优劣将直接影响最终剖面成像效果，因此对静校正提出了更高要求[5]。资料处理静校正技术采用三步法静校正技术。折射波静校正：解决地层的构造形态问题，解决大于1/2地震子

波视周期的剩余静校正量；反射波剩余静校正：解决小于1/2视周期的剩余静校正量；分频静校正：解决不同频段地震记录的剩余静校正问题。

经过试验处理，在该地区三维资料静校正处理过程中采用在原始单炮记录上先应用野外提供的炮点和检波点静校正量，然后再拾取初至，采用折射波静校正方法计算静校正量进行应用处理。应用野外静校正量和折射波静校正处理效果比较明显，因此最终应用野外静校正量和折射波静校正量相结合(图5)。

反射波剩余静校正：采用的是高精度交互速度分析，可以使得速度的拾取更加准确。首先，利用常速扫描求取初始速度函数；然后，利用交互速度分析软件，对比速度谱、叠加扫描段、动校正道集及控制叠加剖面等进行综合分析，求取准确的叠加速度，使用地表一致性剩余静校正与速度分析相结合的多次迭代方法。

图5　折射波静校正前后对比Fig.5　Comparison of stack before and after refraction static

分频静校正：在时间剖面上，地震资料极限分辨率是1/4波长，这就要求静校正量要控制在1/4视波长以内。但由于地震波的传播速度、传播路径相同，频率不同，各个频率的波长不同，低频与高频的波长差异较大，为保证静校正量的正确求取，采用分频迭代静校正方法来解决该资料的静校正问题，达到高分辨率处理目的。

在应用野外静校正和折射波静校正的基础上，在解决大的静校正量，消除全区由于地表地质条件变化引起的静校正问题之后，分频三维地表一致性剩余静校正，使高频端静校正问题得以解决，进而提高高频端的信噪比，展宽优势频带。

2.2.2子波一致性处理技术

子波一致性处理技术主要是反褶积的处理技术。反褶积是提高分辨率处理的主要手段，在时间域对地震子波压缩得越短，在频率域子波的频带越宽，子波越接近脉冲，反褶积结果越接近反射系数，资料分辨率越高。在资料处理试验过程中，采用不同的方法进行反褶积处理试验，使地震子波波形一致；然后再进行组合反褶积试验，进一步展宽频带，压缩地震子波。

在反褶积处理过程中，首先进行地震子波波形一致性处理，即消除地表因素横向变化造成的地震子波波形畸变，然后展宽频带，压缩地震子波，最后对频宽及主频做约束性处理，合理突出优势频带和主频。反褶积参数的选择要注意合理的时、空变化。

(1)地表一致性反褶积，消除地表因素横向变化引起的地震子波波形畸变，即地震子波波形一致性处理[6]。

(2)单道或多道预测反褶积，进一步展宽频带，压缩地震子波[7]。

通过组合反褶积处理，反射波形特征及频谱都趋向了一致性，频谱得到有效展宽，分辨率得到提高，反射信息丰富(图6)。在叠前处理达到足够宽的频带，这是高分辨率处理成功的基础。

高分辨率处理中的宽频带处理，保证了高频带有效反射信号，为拓频处理创造有利条件。

2.2.3拓频处理技术

由于受到地震资料的信噪比约束，叠前不可能无限制地进行拓频处理，因此在叠前合理展宽频带的基础上，在叠后或CRP道集上进一步做拓频处理研究。根据地质要求，在拓频处理上采用了相对保幅的拓频方法[8]。在研究过程中，处理、解释、地质人员紧密结合，先后选用谱均衡、谱白化、零相位、蓝色滤波等方法进行处理[9]，利用叠后属性结果来检验叠后拓频的效果。

从拓频处理前后结果振幅属性平面图上分析，哪种方法的振幅属性分析图振幅变化明显，能够比较清楚地看出河道特点，能够较好地解释储层分布变化趋势，就选用哪种拓频处理及方法。

在地震数据宽频带处理的基础上，通过拓频处理手段进一步提高地震资料的分辨能力。叠后数据经过拓频处理后效果很明显，子波得到进一步压缩，频带展宽，主频提高；处理后叠加剖面分辨率与主频明显提高，同相轴能量增强，同时信噪比没有降低[10]；获得具有较高分辨能力的地震资料，达到了高分辨率处理的预期目标(图7)。

图7　拓频处理前后效果对比Fig.7　Comparison of seismic section before and after frequency expanding processing

2.3　道集优化处理技术

为使资料处理成果能够满足叠前反演和储层预测的需求，叠前时间偏移前后的道集要进一步处理，其中包括道集数据规则化处理、提高道集信噪比处理、能量均衡处理等技术。这里重点研究道集数据规则化处理技术。

在实际地震数据采集过程中，受采集方式和激发、接收条件等许多因素的影响，会导致数据被稀疏和不规则采样，不规则采样会影响数据分析、引入噪音、相位振幅扭曲和降低成像质量。数据的不规则包括：①地震数据共中心点没有落在网格中心；②方位角的变化；③偏移距不均一；④覆盖次数不均匀等方面。其中任何一项都可以产生不同程度的偏移噪音，以地震数据共中心点没有落在网格中心为例，共中心点位置偏离网格中心越远，就会产生越强的偏移噪音。

进行规则化处理可以衰减噪声、改善成像质量、改善AVO处理结果。该方法是在每一个偏移距矢量体中，数据的共中心点被规则化到处理定义的网格中心，同时也可以完成沿两个方向的插值。对每一块输入道的数目没有限制，可以是空的，也可以是满覆盖的面元，每一块单独处理，把不规则数据进行傅里叶变换，再通过反变换回到定义网格的中心点位置，所以输入道与输出道的数量也显然不同。

以偏移距矢量体域的中心化方法为例，输出数据的道头基于中心点最近位置的输入数据，通过变换中心点位置可以更新到网格的中心，炮点位置和检波点位置移动相同的距离来使面元中心化，在这个过程中保持了检波距和方位角没有改变。

对规则化前后的数据体进行分析，数据规则化前OFFSET的分布不均匀，规则化后分布较均一，有利于叠前偏移的偏移距分组，同时避免产生偏移噪音(图8)。

图8　数据规则化前后对比Fig.8　Comparison of seismic data before and after regularization

从规则化处理前后的地震振幅属性剖面上看，处理前地震资料河道基本可见，但是数据可能存在信噪比、能量等方面达不到叠前反演需求的问题，还可以在CRP道集上进一步做提高信噪比和能量均衡等处理。

3　效果分析

保真、保幅、高分辨率处理技术是复杂的资料处理过程，因此，要想获得高保真度、高分辨率的处理结果，需要建立跟地震数据处理相结合的整体流程思路。在常规三维地震资料处理流程的基础上，结合探区资料的特点，运用保真、保幅、高分辨率处理技术，制定出一套三维地震资料精细目标处理流程，并取得很好的处理效果。

3.1　目标处理成果分辨率高，有利于对薄互层的识别

对原始处理结果和目标处理结果进行比较，新处理结果能够在剖面上看到目的层且能够追踪，分辨率很高，地震资料主频从55 Hz提高到65 Hz，提高了10 Hz，频带拓宽了15 Hz左右，而且剖面上地质规律性更清楚。目标处理后的结果增强高频段信号的能量，同时又没有破坏频率间的能量关系，有利于对薄互层的识别；否则就不能做到相对保幅，影响储层预测(图9)。

3.2　目标处理成果保幅性强，有利于对区域性地质规律的认识

从目标处理前后属性平面图及某油层沿层切片效果对比看出，原处理成果某油层沿层切片没有河道特征，而新处理成果某油层沿层切片河道特征清楚(图10)。目标处理后地质信息变得丰富，刻画更为细致。通过属性分析、地震反演等手段，能够较为可靠地识别薄砂体。研究成果为解释提供较为可靠的资料，对指导主力油层开发具有重要价值。通过对提高分辨率处理技术的大量分析研究，结合吉林探区地震资料的实际情况，形成了一套适合吉林探区的三维地震资料保真、保幅、高分辨率处理技术，处理结果有利于对区域性地质规律进行统一的认识，确定有利的勘探目标。

4　结论

根据薄层预测需求，深入开展了处理攻关，针对储层薄、储层与干层泥岩波阻抗差异小等实际，创新研究应用了叠前多域去噪、分频补偿、组合反褶积、道集优化等保幅特色处理技术，精细目标处理过程中注重振幅相对保持处理。经过基于地质目标的保真处理技术和拓频处理技术，使得处理成果目的层分辨率比原来成果主频提高，频带得到展宽；处理成果波组特征清楚，信噪比高，断点清晰；处理成果具有较高保真度，CRP道集质量能满足叠前反演需要，地震属性特征与地质特征吻合较好。新处理成果达到满意的效果。同时，储层预测做到了叠前与叠后综合，定性属性与定量反演结合，充分挖掘老资料潜力，有效预测了薄储层。

图9　新老处理成果及频谱对比Fig.9　Comparison of old and new seismic section and its spectrum

图10　新老处理成果岩层切片对比Fig.10　Comparison of old and new horizon slice

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