浅谈西部地区地震资料质量监控方法

2013-05-12凡正才

中国新技术新产品 2013年9期

凡正才

（中石化石油工程地球物理有限公司胜利分公司,山东东营 257100）

1 概述

西部地区相对东部，地表条件相对复杂。高差变化大、表层速度变化剧烈，面波、随机噪音尤其线性干扰比较发育。激发接收条件的多变造成资料品质有较大差异。野外现场监控很难在宏观上对地震资料进行质量评估。本文针对西部地区资料特点，创新地提出了一套物理点的位置监控方法；在激发效果监控方面拓宽了监控面，优化了部分算法；增强了检波点监控这一薄弱环节。实际资料表明，上述研究成果在实际生产中发挥了重要作用。

2 复杂地表物理点位置监控技术

常规线性动校正方法利用初至波的传播特点，建立简单近地表模型，对地震资料中的初至波进行线性动校正，从而检查炮点是否偏离设计点，达到及时监控现场质量的目的。该方法存在以下缺点：1）线性动校正过程中选取准确的动校正速度存在较大困难。2）炮点两侧横向速度存在突变的情况下,偏移距相同但地层速度存在差异,此时无法将初至波校平。

针对西部地区表层速度横向变化大的特点，利用检波点位置和初至时间来反演表层速度，通过拟合迭代的方式检验炮点位置。

陆地上进行地震勘探，炮点一般在风化层，检波点在风化层地表。在这些情况下，下列公式：

图1 炮点位置检查监控图

对于一个炮点和它的接收道所涉及的范围内是适合的。XS和YS是炮点的坐标，XRi和YRi是第i个检波器的坐标。 Vli是第i个检波器风化层下的折射层的速度，AFBTt等于第FBTi个检波器接收道的初至时间FBTi减去该道对应的炮点、检波点延迟时。如果在炮点和它涉及的检波点范围内折射层与地表高程平行，那么可以采用L1模算法，通过初至时间和炮检点位置计算的折射波旅行时两者之间的拟合来求解炮检点延迟时之和，同时可以反演Vli。对于每一个初至拾取值FBTi，通过减去炮检点延迟时可以得到AFBTi，对于第i个检波器风化层下的折射层的速度，可以通过下列公式计算：

一个炮点，对于N个检波点，这N个检波点Vli求得的平均速度可以写成：

方差可以表示为：

如果检波点的坐标和初至拾取时间是正确的，我们可以使方差最小，通过迭代的方式求解包含炮点坐标（XS、YS）的N个方程组成的非线性超定方程组，从而得到炮点坐标（XS、YS）。在共检波点道集里，按照同样的原理可以求得检波点的坐标。

图1是采用本文方法检验炮点位置是否准确的监控图。图1（a）是原始坐标与本方法计算的坐标的对比图，图1（b）是两种坐标之间的相对距离。从对比图中可以看出二者之间基本吻合，误差在15m以内。当相对距离超过一个桩号时，一般考虑是炮点位置偏了，需对炮点位置进行重新测量。

2 西部地区激发质量监控

评价激发效果应综合考虑不同地表条件下激发子波的能量、频带以及经过地层衰减后能否满足主要目的层频带和信噪比要求，质量监控也应从这两方面入手。

激发子波的监控主要是指监控地震波激发后，经过地表一次衰减后的子波情况。激发子波监控可以从三方面入手：①近偏移距初至能量分析；②抽取炮点共偏移距剖面，进行自相关，分析相关波形的一致性；③对炮点初至时窗内数据进行统计自相关分析。

激发子波经过地层吸收衰减后能否满足主要目的层的能量，频带和信噪比的要求还需针对目的层进行研究。

由于西区地区线性干扰普遍发育，常规信噪比估算法无法识别干扰波，从而把线性干扰当作有效信号，出现了压制线性干扰后信噪比分析结果反而降低的现象。利用有效信号与干扰波视速度和频率的差异进行信噪分离，采用F-K域滤波方法分离出相关干扰，然后再用相关时移法来估算剩余部分有效信号的能量，最后用有效信号与全部干扰（包括相关干扰和随机干扰）的能量之比估算信噪比，分析结果可对比性更强。

3 西部地区接收质量监控

地震记录可以在多个域内显示，如共炮点域、共检波点域、共中心点域、共偏移距域。单炮记录只是在共炮点域对激发效果进行了监控。在共炮点域，每个地震道只是对一个检波器（或检波器组合）的检波能力进行了一次考查，显然仅凭这一次是不能完全代表检波器的检波能力。而在共检波点域，每个检波器（或检波器组合）接收来自多个炮点的信息，对检波器的检波能力可以进行多次观测，从而统计分析的结果能更加全面地反映了检波器的工作状态。