泌阳凹陷陡坡带高精度融合处理成像关键技术

2014-03-25蒲春志张高成杨兴圣廖小玲吕亚亮

石油地质与工程 2014年4期

蒲春志，张高成，杨兴圣，廖小玲，吕亚亮

(中国石化河南油田分公司石油物探技术研究院，河南南阳 473132)

1 存在问题及影响成像的关键因素

泌阳凹陷陡坡带地区高精度融合处理资料包含五块不同年度的地震资料，其品质、子波特征存在一些差异，分辨率低，覆盖次数不均(表1)，造成道集能量不均衡，影响叠前偏移成像；有效频带过窄，砂泥岩薄互层的预测精度低；工区南部地表复杂，山前带静校正问题严重；核三下段多次波发育，影响成像质量；边界断裂倾角大，速度横向变化快，精确求取速度场较难，边界断层及小断层断面归位不准，断点模糊不清，偏移成像困难。

通过以上原因以及结合以往成果剖面分析，认为影响泌阳凹陷陡坡带地区高精度融合处理成像关键因素有以下三个方面：新老资料融合、高精度提高信噪比、陡坡偏移成像。为此拟采用以下相应处理技术来解决上述问题。

表1 2013年泌阳中南部融合处理区块地震资料情况

2 主要处理技术

2.1 新老资料融合一致性处理技术

2.1.1 三维面元统一划分技术

以2013年新采集的中南部地震资料设计的面元中心为准，考虑方位角、覆盖次数相对均衡等条件，进行左右6.25 m的范围内调整，定义网格中心。经过三维面元统一划分技术，全工区的覆盖次数、最小和最大炮检距等属性显示更加均匀合理。

2.1.2 不同区块时差调整

首先对两块资料的重叠部分做互相关，统计时差，然后对时差进行分析调整。采用统一时差调整的方法，对深凹区资料进行调整，向新采集中南部资料看齐，使同相轴达到最佳同相叠加。

2.1.3 子波匹配处理技术

各个区块采集年代、激发和接收参数的不一致导致单炮子波特征存在差异。解决此问题的方法是匹配算子的归一化处理。具体做法是以新采集的中南部资料为基础，和其他四块资料两两做相似性处理，提取相似系数，求取匹配算子[1]。然后对各区块的数据进行匹配处理。通过匹配处理，消除了整体差异，使不同区块资料之间的差异达到最小，实现无畸变融合拼接，满足同相叠加的要求。

2.1.4 叠前数据规则化处理技术

由于采集因素、处理面元、采集方位等不同因素的影响，存在部分地区空道缺道，造成偏移划弧，归位不准确，不利于进行叠前偏移成像，容易造成地质认识模糊。叠前数据规则化处理技术利用二维傅里叶分解法对输入数据进行变换，然后再进行傅里叶反变换，将数据投影到一个规则的网格上。通过叠前规则化处理后工区覆盖次数变得更加均匀，缺道、空面元地方得到补齐(图1)，基本上消除野外采集脚印，为叠前偏移成像提供了高质量的数据。

图1 三维叠前数据规则化前后叠加剖面

2.2 高精度提高信噪比技术

2.2.1 叠前数据净化处理技术

叠前数据净化处理技术的原则是根据不同地区不同噪音类型在不同处理域采用保幅性较好的去噪方法和技术对各种噪音进行有效地压制。

由于高精度采集的资料实现了在横纵方向的均匀采样，利用炮线和检波线构建十字交叉道集，面波、折射波、线性干扰在空间上形成以震源为顶点的锥形体，采用基于Cross-spread域的3D-FKxKy的锥体滤波技术[2]，滤除面波、浅层折射和线性干扰，较好的保护低频有效信号，做到有效信号的保幅性；应用三维空间区异常噪声衰减技术压制强脉冲高能不规则干扰。

经过以上叠前数据净化处理技术，地震资料的信噪比得到较大程度的提高，同相轴连续性增强。

2.2.2 高精度迭代静校正技术

阿根廷国家石油公司YPF首席执行官丹尼尔·冈萨雷斯在接受媒体采访时表示，公司将在2022年前每年投入40亿至50亿美元，以大幅度提升油气产量。公司计划每年将油气产量提升5%至7%，其中位于瓦卡姆尔塔的页岩油气区是增产的重点，未来5年将投入36亿美元用于该区域的钻井工程及基础设施建设工作，计划到2023年完井1700口。冈萨雷斯表示，考虑到原油价格正在提升，未来5年公司的原油和天然气产量将会成倍增长。

泌阳凹陷陡坡带地区地表条件构造复杂，地表高差大，近地表速度横向变化大，南部及东南部山前带静校正问题严重，考虑多块资料融合，研究应用浮动面层析静校正和分合地表一致性剩余静校正解决上述静校正问题。

浮动面层析静校正技术对初至时间和初始模型作射线追踪，得到每一道的射线路径，求取实际旅行初至时间与当前模型的初至时间差来计算模型的修正量，从而得到新的模型，用新的模型去做射线追踪，再求修正量，多次迭代进行，直到收敛为止，最后分别输出炮点和检波点的静校正量[3]。全区统一参数反演和计算静校正量，然后进行平滑高低频分离形成全区统一浮动基准面，通过试验，采用平滑半径为5 000 m的浮动面做静校正处理，最后再校正到固定面(100 m)。

对于融合连片资料处理，在重合区域，重合炮点坐标微小差异，在统计剩余静校正量计算过程中，无法得到正确延拓、精确求取，针对这个问题，研究应用分合地表一致性剩余静校正，首先做好各区块资料剩余静校正，再进行融合，最后再进行全区统一合并剩余静校正。通过上述两种高精度迭代静校正方法后，叠加剖面的信噪比得到进一步的增强，同相轴连续性更好。

2.2.3 高精度Radon变换多次波压制技术

泌阳凹陷陡坡带地区在核三下段1 600 ms以下发育全层多次波干扰，采用抛物线Radon变换多次波压制技术[4]，在CMP和CIP域逐级消除多次波，使叠加剖面上构造形态更加清晰。

2.3 山前带高陡构造偏移成像技术

泌阳凹陷陡坡带地区东南部、南部大断裂倾角大，断裂系统复杂，速度横向变化；断裂两侧信噪比差异大，偏移成像困难，因此高精度偏移速度场建立和偏移方法的选择至关重要。

2.3.1 高精度叠前时间偏移速度场的建立

2.3.2 山前带高陡构造偏移成像

研究试验CGG(法国地球物理总公司)Geoclusteur 系统克希霍夫叠前时间偏移方法，考虑地层倾角、速度和采集排列长度等因素，分别试验了偏移孔径和偏移倾角等参数，综合分析最终应用偏移孔径INLINE方向8 000 m，CROSSLINE方向 7000 m；偏移倾角采用T20 DIP60度、T3000 DIP80度；反假频频率120 Hz，距离12.5 m。

通过应用合理的速度模型和合适的偏移参数，对于该地区高陡构造偏移成像，克希霍夫叠前时间偏移对陡坡带成像改善明显，断面清晰，断点干脆，接触关系清楚。

3 成像效果分析

通过研究应用融合一致性处理技术、高精度提高信噪比技术和陡坡带偏移成像技术解决了泌阳凹陷陡坡带地区高精度融合处理中的问题，成果数据体横向能量一致性更好，剖面同相轴连续性好，波组特征清晰；高陡构造成像精度高，断面和断点位置清晰可靠(图2)，通过地震相分析，新处理的资料各种地质沉积特征明显，满足该区断裂构造特征研究及寻找砂体分布规律的要求。