复杂断块油田地震成像技术研究

刘 洋

（中国石油辽河油田分公司勘探开发研究院地震资料处理中心，辽宁 盘锦 124000）

基于复杂断块油田实际，科学运用地震成像技术，对复杂断块油田开发高效进行具有积极影响。结合复杂断块油田特点，基于对地震成像技术的良好落实，不仅促使小断层的识别能力得到有效提升，同时也为其他油藏的开发作业提供相应的辅助作用。因此，地震成像技术的应用，是复杂断块油田的重要选择，也是复杂断块油藏开发技术未来发展的重要方向。基于此，应深入分析地震成像技术。

1 辽河油田简述

辽河油田的地层岩性复杂，构造断裂情况严重，存在复杂断块的问题，所谓复杂断块油藏的特点就是可勘探性比较低、地震资料品质相对比较低、经验数量少。而为了促使这类油田得到良好的开发，相关专家进行了深入的探索和研究，从而逐渐推出各种油田开发技术，良好地落实在地质条件复杂的断块油田，现阶段，世界各国都在积极加强开发复杂断块油田。面对复杂断块油田，所运用的地震成像技术，具体表现在以下两个方面：

第一，地震资料高分辨率处理，其指的是纵向情况下的高分辨率处理，从而使地震资料的准确率得到有效提升，进而深入到地层和砂体，对其作出有效的识别和了解。

第二，相干体断层识别技术。在三维空间的基础之上，针对断层落实相应的分析和探究工作，实现充分的了解。

即便该技术还需要进一步研究和试验，但是该技术的进一步创新需要从提升地震资料的分辨率和信噪比入手。基于进一步的研究和探索，积极解决其中存在的问题，促使地震成像技术能够很好地落实到辽河油田复杂断块中[1]。

2 地震资料和处理存在的困难

基于辽河油田的实际情况，存在断层发育、构造复杂问题，经过多次三维信息采集，得到相对充分的地震资料，通过对其进行深入的分析，实现对周围地质情况更为深入的了解。但是问题在于尚且无法精确地对储层砂体作出详细的说明，难以充分了解断裂控制下的油气水分分布情况，其中复杂断层构造成像的准确性是地震资料中需要进一步解决的问题。

首先，由于油田内部结构复杂程度比较高，且断层发育良好，已有的地震资料无法支持较为复杂的研究工作，成像效果难以得到切实的保障。潜力比较大的区域，储层分布比较模糊，开发工作顺利进行也存在一定的阻碍，断面断块具有一定的问题，想要确保构造准确落实存在很大的难度。

其次，成图所达到的准确性相对较低，同时地层横纵向具有很大的转变，断层发育突出，断开距离比较大，进而层速度横纵向会产生相对较大的变化，采用一般的方式想要得到较为精确的地层速度比较困难，构造成图的有效性也难以得到切实的保障。

除此之外，基于复杂断层的问题，储层预测也存在一定的问题，同时主要目的层信噪比相对较低，储层的横向纵向展布以及预测有效性随之下降，想要对储层进行良好的描述也具有一定难度。

同时，在对地震资料进行处理过程中，会面临以下困难：

第一，共反射点归位叠加的难度比较大，地震高频会极为快速地衰减，同时中深层所能实现反射能量相对比较弱。

第二，与平缓地层相对比，复杂断块区的地震反射特征存在一定的区别，复杂断块区地震射线的延伸路径比较繁琐复杂，照明无法全面覆盖，在有效避免偏移距存在的问题之后，地震道集同相轴正常情况下应该保持在可以重合的直线上，但是问题在于横向速度存在很大的变化，从而各射线所走的路径不尽相同，进而地震同相轴会出现S 型的情况，甚至有可能会破碎[2]。

3 复杂断块油田地震成像技术落实

基于辽河油田实际情况来看，其整体构造相对复杂，储层和圈闭类型比较普遍，从而基于对高保真的前置预处理技术的有效运用，能够极大程度上保证地震信息的有效性和准确性，从而岩性油气藏的探究和预测良好也得到进一步保障，提升叠前时间偏移的精确性，进而呈现出更为有效的时间域构造成像，确保RMS 速度场更加良好，为叠前深度偏移奠定夯实的基础。由此反复进行，进而形成相应的深度-速度模型，并且精确性和可靠性得到切实的保障，有效运用叠前深度偏移技术，促使真正的共反射点偏移归位的目标得以实现，同时构造复杂、横向速度变化激烈的地区成像情况得到良好的缓解，从而之后进行复杂结构和预测储层分布具有更为充分的地震成果资料支撑。

首先，有效运用高保真的前置预处理技术。针对地震子波处理，通过加强远场子波处理技术的研发和落实，气泡的尾巴效应得到良好的化解，进而低频干扰的问题也得以相应解决，频谱实现明显的提升。而良好落实远场子波处理以及预测反褶积组合，对于有效解决鸣震、延续相位等问题具有突出的效果。

其次，在海底全程多次波以及层间多次波能够得到相应的海洋地震资料，在多次波的基础之上，地震资料的信噪比得以相应的下降，从而地震呈现的真实性和有效性难以得到切实的保障。而面对这一情况，通过多反褶积、拉东变换、预测减去法等方式的良好落实，促使问题得到有效的化解。除此之外，相对于传统形式下的面元均化，数据规则化在准确性上具有更为突出的表现，基于相邻道插值，得到相应的地震数据，促使地震数据的精确性得到有效的提升，同时成像噪音也得以相应降低，画弧现象也随之不见，条带状噪音也得到了充分的改善，小断层刻画有效性得到保障。与此同时，在二维正演模拟实验基础之上，针对叠前深度偏移和时间偏移进行深入的分析，从而进一步明确其所能达到的应用效果[3]。根据正演模型所得到的结果得知，叠前深度偏移与时间偏移之间进行对比，前者的应用价值更高，具体表现在大倾角、速度变化快的地区，能够极大地提升偏移收敛以及聚焦的有效性。基于均匀介质或者水平层状介质的速度模型，得到了相应的时间偏移模型，而当速度出现明显的横向变化时，亦或者速度分界面无法保障水平层状时，常规偏移状态难以切实符合斯奈尔定律的要求，进而无法呈现出良好的反射波偏移呈现。由此，在复杂断块油田进行深入勘探开发作业时，应该良好落实叠前深度偏移。与此同时，现阶段基于巨型机和向量并行机体现出良好的利用效果，促使其得以普遍落实在地震处理当中，能够得到更为良好的三维地质体的偏移成像。

最后，基于深度层速度模型，其准确性得到切实保障的同时，通过针对全区叠前深度偏移成像落实相应的处理工作，由此，深度偏移成像算法的落实，使得复杂断块油田底层反射聚焦的准确性得到了切实的保障。深度偏移算法能够很好地避免速度横向变化所产生的不良影响，促使PSDM 道集同相轴的平直性得到相应保障，进而实现同向叠加。而复杂断块油田地震资料射线路径存在一定的问题，相对于近偏移距地震道接收来说，远偏移距所能接收的信息数据要更为复杂，除去近道多次波所产生的影响，近道信息的可靠性要更高。面对这种情况，可以有效运用优势道基叠加方法，促使具备信噪比较高、可靠程度更高的同相轴都实现参与叠加，而对于与实际条件不相符的地震道则消除掉。能够通过叠加剖面了解到叠前深度偏移所达到的成果，尤其是陡倾角地层成像上具有更为突出的体现，断点得以更加清晰，并且各种地质现象具有更为清晰的呈现。与之前叠前时间偏移进行比较，叠前深度偏移的横向速度变化地层实际位置得以明显的保障，由此叠前深度偏移技术得以良好地落实到复杂构造速度横向剧变地区当中，促使资料得以良好的整理分析，进而精细勘探开发工作得到切实保障。

4 目标成像处理技术

基于叠前深度偏移资料，结合实际需求和具体目标，推动相关成像处理技术得到良好的发展，具体表现在以下方面：

第一，分频成像处理技术。不同的地质体都对应其独有且最佳的成像频带，这也使得不同频带下的子波剖面所呈现出来的沉积现象具有一定的区别，针对地震剖面落实良好的分频吹作业，结合相应的调谐现象，促使地质体的不同之处得到充分的体现，具体表现在规模、厚度等，对于构造解释来说具有很重要的支持作用。该技术所指的分频技术与通常情况下的谱分解具有明显的区别，其并非针对一个具体的研究单频调谐现象，更倾向于一个窄带调谐现象。基于对该技术的研究和使用，使得地震资料成像效果得到有效的提升，地层的接触关系具体更为明显的体现，同时在不同频带情况下，所呈现出来的地震剖面中的地质现象也具有一定的区别，以高频剖面为例，能够确保砂体、小断层具有更为清晰的体现。原始地震资料有效运用分频成像处理技术，效果得到有效提升，从而地层接触关系具有更为良好的体现，断层呈现和小断层能够达到更高的清晰度。

第二，扩散滤波技术。所谓扩散滤波技术，指的是能够确保反射倾角和地层接触关系得到保障的滤波方式，其优势体现在有效降噪、符合地震横向分辨率要求，会得到更为全面充分的表征岩相地震地貌数据信息，科学核算地震属性图，从而得到相应的结构张量，进而获得完整有效的图像局部结构信息内容。在局部结构的基础之上，针对扩散过程进行严格的管控，从而切实保障保边滤波需求，促使地震地貌的倾角、相干等属性得到更为良好的体现。基于物理原理中的扩散方程，即从地理属性图像出发，构建并解析时间的偏微方程，获得相应的扩散凸显。并且将结构张量良好地落实到扩散方程当中，得到相关局部结构信息，比如断层、尖灭等，在此基础之上设计完善扩散张量，即从不同的方向入手，运用相对应的扩散系数，从而有效降噪，同时也确保边缘得到良好的保护。各向异性扩散滤波方式落实主要包括两个步骤：首先，有效运用结构张量的方式，将图像局部结构信息提炼出来，之后结合结构张量，进一步设计完善扩散张量。从实际资料的处理情况可以看到，滤波后剖面的噪声得以被良好控制，也实现了对纹理结构有效的维护和强化，连续性得到切实保障，从而为断层成像的研究工作提供了充分的支持[4]。扩散滤波技术的应用价值体现在能够良好维护反射倾角和地层接触关系，同时去噪得以实现，地震分辨率没有下降，从而保证滤波功能得以维护。

第三，方向金字塔技术。基于对图像和地震数据的分析，能够了解到边缘是十分重要的特征体现。而边缘特征具体表现在数据的不连续性，比如断层或者小断层、地质体边界、透镜体边缘等。在不同的研究目标下，所采用的检测方式也不尽相同，从而得到更为良好的边缘检测结果，促使数据中的地质现象实现良好的成像，解释人员能够对地质特征准确地提炼出来并明确其内在含义，并对地震资料作出正确的判断和解释。从地震反射数据可以得知，边缘和局部点的突变是相对应的关系，同时针对各个边缘的观测需要相关观测尺度的支持。针对地震资料进行地质解释时，对于数据中各个数据各个方向下的边缘特征具有一定的要求，比如河道或者断裂的边界。在长期构造运动和成岩作用的基础之上，河道或者断裂边界会具有不同的表现，其尺度和方向各有不同，需要针对其落实有效的分析和成像，所采用的方式应该建立在充分了解多尺度多方向基础之上。通过对地震资料进行良好的处理，进而能够切实保障剖面的分解效果，将其进行45 度夹角分解，并从0 度和90 度方向明确分析，一般情况下，0 度方向能够做到完全刨除其他方向信息，同时90 度方向下完成分解之后的剖面，所得到的即为切实需要的断层信息，由此可见，方向金字塔技术在地震资料处理应用过程中具有良好突出的效果。基于此，通过对地震成像技术研究和目标成像处理技术深入地研究和分析，面对复杂断块油田情况，我国在技术和理论上仍存在不成熟的地方，需要不断地发展和探究，从而更好地应对更为复杂的油田开发[5]。

5 结论

通过对复杂断块油田的了解，在开发过程中，科学应用地震成像技术，得以推动复杂断块油田开发部署工作顺利进行。结合当前复杂断块油田实际，在石油开采过程中，良好落实地震成像技术，确保开发作业具有更为先进的技术支持。因此，应立足于复杂断块油田实际，深入分析地震成像技术以及落实方式，推动复杂断块油田开发任务良好进行，有效避免复杂地质条件带来的困难。