复杂区域宽线地震处理技术与应用探究

张玉华 贾娟娟 刘秀强

摘要：随着接收道数、覆盖次数、多井组合及激发药量等施工参数的逐年优化，地震剖面品质逐渐改善，但绝大多数地震剖面特别是构造主体区段剖面的品质仍不尽人意，无法满足地质解释的需求。本文在分析地震勘探难点及以往地震勘探技术应用效果与存在不足的基础上，提出了新的技术思路，结合试验形成了复杂山地宽线地震采集、处理配套技术，提高了复杂山地地震资料的品质。

关键词：复杂山地；地震勘探；勘探难点；勘探技术；山地宽线地震采集；配套技术

1地质特点

研究区复杂山地油气资源量丰富，勘探前景好，但地形起伏剧烈，地表侵蚀程度高，地震野外采集施工极其困难，导致地震构造成像难度大，可见该区既是开展油气勘探的重点区，又是实施地球物理勘探的难点区。根据复杂山地油气勘探对地震资料品质的要求，开展复杂山地地震勘探技术的试验与应用。工区南边小部分地表为戈壁砾石；其余均为复杂山地覆盖，其山体陡峭，起伏剧烈，山地区表层岩性主要为古近系、新近系泥砂岩，风化剥蚀严重，结构疏松，且地表岩层倾角变化大，低降速层厚度大，激发和接收条件均很差。

2地震勘探难点及针对性技术措施

（1）地形变化剧烈、风化层厚度变化大和老地层出露，导致低降速带横向变化剧烈，静校正难度极大；

（2）各类干扰波发育，主要是面波、浅层折射波和多种次生干扰波等，特别是在复杂山体区，干扰波受地形影响大，波组扭曲变形严重，因此噪声识别与压制十分困难；

（3）激发、接收条件差，戈壁砾石区井壁坍塌严重，钻井效率低，山地炮点布设困难，激发效果差；

（4）地表风化严重，地震激发能量弱，传播衰减严重，极不利于地震波的激发和接收；

（5）复杂山地地形连绵起伏，高差大，检波器组合难以正常展布，不利于干扰波压制；

（6）低幅度构造复杂、断裂发育，地震波反射路径复杂，资料成像困难。

在详细分析工区地震勘探难点基础上，结合野外踏勘，对研究区原地震资料的品质及相应技术措施的适应性进行了系统分析，进而提出以下具针对性的地震技术改进措施：

（1）利用高精度遥感资料信息优选激发、接收点位，充分利用低洼段及冲沟，优化测线布设；

（2）开展复杂地表表层结构精细调查和建模，指导激发井深设计；

（3）采用逐点设计激发井深技术，保证在高速层内激发，确保激发效果，如针对戈壁砾石、风化层、沙丘以及出露基岩、陡峭山体等各类复杂地貌，分别采取挖深坑、打钢钎、浇盐水、改变组合图形、沿等高线等方法埋置检波器，以改善检波器的接收效果；

（4）采用宽线观测系统设计接收方案，以提高压制干扰能力，改善面元叠加效果；

（5）重点解决静校正问题，即基于适用的表层模型，精细计算模型静校正量，并对静校正方法进行试验，确定适用于该区的静校正方法。

3 复杂山地宽线地震采集技术

通过采用“2炮2線”宽线观测系统、精细表层结构调查、逐点设计井深等技

术，使地震资料品质有了较大改善，并在实践中进一步验证和完善了复杂山地宽线地震采集技术。主要包括下列技术措施。

（1）灵活的炮检点布设

利用工区高精度卫片+高程数字模型，结合野外踏勘及理论计算，精心优选每条测线激发、接收点位，既充分利用激发条件较好的低洼冲沟、尽量避开松散风化层，又保证炮点偏移在合理范围之内，确保每个激发、接收点最有利于获得好的地震资料。

（2）高精度三维迭代表层建模

根据宽线观测系统的特点，在两条接收线上分别按照常规二维施工要求，布设近地表结构调查点，并针对地形高差变化区及地表岩性变化段加密控制点。基于地面地质调查、小折射、微测井和岩性录井等基础数据，采用高精度三维建模技术，建立了合理的近地表结构模型，并通过循环迭代进一步提高建模精度，为逐井设计钻井井深参数和准确计算野外

静校正量奠定了基础。

（3）宽线观测系统设计

宽线观测系统介于二维和三维观测方式之间，与常规二维观测相比，宽线不仅增加了有效覆盖次数，还进一步提高了炮检组合方向特性，提高了压制干扰的能力；同时，多线激发拓展了炮点选择范围，更利于优选激发点，以进一步提高单炮信噪比，更好地解决复杂山体区资料信噪比低、浅层反射弱和中深层成像难的问题，而且此方法远较三维观测经济。

（4）单深井与组合井相结合并力求在降速—高速层中激发

根据近地表结构调查结果，逐井设计井深参数，避免低速层激发。针对不同的地表条件采取不同的激发参数，保证最佳激发效果：在山体区主要采用5口（15m，8kg）井降速层中激发；冲沟等地段采用5口（25m，8kg）井低速层中激发；采油树分布区采用单深井、高速层顶界面以下5m激发；戈壁砾石地段采用13口（8m，4kg）井在速度为1000m/s以上的降速层中激发。

（5）因地制宜的检波器组合接收

尽量采用2串24个检波器顺测线面积组合压制纵向面波干扰（图3），当因地形等原因导致组内高差超限、检波器不能按设计图形摆放时，在保证检波器组合中心对准设计接收点的前提下，可适当改变组合图形或方向，沿高差变化较小的地段尽量按设计的组合参数（组内距：Δx=3m，Δy=10m；组合距：Lx=30m，Ly=10m）拉开摆放检波器，但检波器埋置最大组内高差不超过5m。

4复杂山地宽线地震处理技术

（1）串联组合应用多项静校正新方法，分层次逐步解决复杂山地静校正难题。首先，在对比分析高程静校正、野外小折射静校正、EGRm（广义互换折射静校正）以及初至波层析静校正等不同方法的适用性及叠加成像效果的基础上，优选初至波层析静校正+野外静校正方法解决中长波长静校正问题；然后采用地表一致性剩余静校正方法，利用反射波求取较小的高频静校正量，改善成像质量；最后采用模拟退火静校正技术求取精细静校正量，进一步改善成像质量。

（2）针对干扰波特点，联合采用多系统、多种方法去噪，有效提高叠前道集信噪比该工区各类噪声十分发育。在充分分析干扰波性质与特征、搞清噪声类型的基础上，建立起相应的叠前去噪配套技术组合，运用多系统、多方法联合去噪，分步骤压制干扰波，先去除较强干扰、后去除稍弱干扰，先去除规则干扰、后去除随机噪声。利用规则干扰波与有效波在频率和速度上的差异，将其分离出来。处理时应尽量找准噪声区域，缩小范围，分步骤、分层次地对较强线性噪声进行压制，这样在面波等线性干扰被消除、资料信噪比得到提高的同时，也较好地保持了波形特征。

（3）进行地表一致性处理，提高地震子波波形、能量、频率的空间一致性。通过地表一致性振幅补偿处理，消除了因地表因素造成的炮点间、检波点间能量的差异，恢复了道间频率的一致性；通过地表一致性反褶积对地震子波进行整形，消除了因激发、接收条件不同导致的地震子波不一致性。通过地表一致性处理，使各炮各道的地震子波趋于一致，达到了同相叠加的目的，提高了叠加剖面同相轴的连续性。

5 应用效果分析

通过宽线地震采集、处理方法试验及应用，所获资料品质总体上有明显改善。从叠加和偏移剖面看，信噪比有明显提高，反射信息更丰富，断点位置、断层接触关系较清晰，波组特征更可靠，同相轴连续性更好。通过对重新采集、处理的地震剖面进行综合解释研究，深化了对该区断裂展布特征的认识，为进一步对该区进行圈闭落实、油气前景评价及开展后续勘探部署奠定了基础。

6结论

（1）宽线地震勘探技术兼具三维地震压噪能力强、二维地震灵活经济的优点，是西部复杂山地的适用勘探技术；

（2）地震采集、处理一体化技术的试验与应用是取得最终勘探成果的有效途径。

（3）宽线地震勘探技术的应用，获得了高品质地震资料，其构造细节更清晰，断层分布及接触关系更明了，对复杂山体区构造圈闭落实、油气资源评价及钻探部署具有重要意义。

参考文献

[1]李起程，彭章池.柴西复杂山地地震勘探效果及存在问题分析.青海石油，2005，23（4）.

（作者单位：中石化石油工程地球物理有限公司胜利分公司）