基于复杂地表横向一致性地震处理技术及应用<br/>——以西部某油田QS地区资料为例

基于复杂地表横向一致性地震处理技术及应用
——以西部某油田QS地区资料为例

2019-01-21，.

非常规油气 2018年6期

，.

(中国石油吉林油田分公司英台采油厂地质研究所，吉林松原 138000)

随着地震勘探的深入、勘探技术的发展、环境保护的要求，山前带、过渡带等地表条件变化大的地区，以前主要以构造勘探为主，逐渐发展为岩性勘探；以往以井炮震源为主，现在发展为宽频可控震源。随着勘探程度的提高，对消除地表影响的地表一致性处理技术提出了新的要求，子波一致性处理和叠后分频能量补偿技术能较好解决过渡带的地表影响，解决地表一致性问题。

1 问题的提出

随着油气勘探程度的不断深化、勘探难度的不断加深，以构造油气藏为主的技术方法逐渐发展为构造、岩性油气藏勘探的多元技术方法[1-2]。那么，构造油气藏勘探对地震资料处理的要求是提高信噪比、提高构造体的成像精度，而岩性油气藏的勘探技术是以提取地震属性为主，构造圈闭勘探阶段的主要目的是对地下地质构造几何形态进行偏移归位，获得一个准确的地下构造成像[3]。所以，在地震数据处理的过程中只追求资料的信噪比，对损伤目标体地震属性的处理方法和技术要求相对较宽。而岩性油气藏勘探对地震资料处理要求严格，其中对地震资料的保幅性处理技术要求更高[4-5]。

近年来，国内外地球物理工作者开展了大量的相对保幅的地震资料处理研究，主要集中在各种处理技术的保幅性[6]。近地表Q补偿能较好地解决横向频率波组的一致性，也能很好地补偿能量，但近地表Q补偿技术还在研究和试用阶段，同时它不能改善资料信噪比引起的不一致性。

QS地区地表以起伏沙丘为主，西部为林带，中东部为起伏沙丘(图1)，沙漠占工区的70%；沙丘起伏较大，以近南北向条带状分布，部分为蜂窝状沙漠。激发震源为可控震源。从原始资料分析，林带资料信噪比高、低频能量强，沙漠区信噪比低、能量衰减快、频率特征分布正常；对比叠加剖面的信噪比、横向能量变化，跟地表地貌特征一致，说明地表的激发接收条件造成了地震资料的横向差异。

本区低降速层厚度变化大，在8～70 m之间，整体看西部沙丘薄，向东逐渐增厚；高速层顶界(330～360 m)呈西北低东南高的趋势，整体上变化平缓。

对比不同地表的频率特征(图2)，林带区低频能量强，高频能量相对弱；向沙漠区过渡，频率带逐渐变宽，各频率成分能量趋于正常。

图1 工区卫星照片Fig.1 Satellite photos of the work area

对比叠加剖面的能量特征、信噪比和地表高程变化(图3)，3张图有很好的相似性。

检查初叠加剖面(图4)，西部林带信噪比高、视频率低，东部沙漠区信噪比低、频率特征较好。通过以上资料分析，资料的横向能量、信噪比、频率波组特征不一致，主要是地表激发接收条件的差异造成的。消除横向差异，改善地质属性的一致性，才能正确提取地质属性[5]。

2 处理方法

2.1 子波一致性匹配技术

林带区低频能量强，地表一致性反褶积不能很好地解决频率特征的横向一致性，处理中采用频率特征子波匹配处理技术改善波组的横向一致性[6]。子波匹配处理技术一般应用于不同采集参数资料的连片处理上[7]，它能统一波组和频率特征的一致性。而本工区资料采集参数一致，地表激发接收条件引起的波组特征不一致[8]。在处理中，首先对资料进行对比，选择地质特征基本一致的剖面段，将剖面进行拉平处理。图5中红框内林带区跟沙漠区地层特征基本一致，对不同的时窗、不同的道数、不同的匹配参数等进行试验，求出最佳匹配算子，先在叠后数据上测试，如果叠后数据上林带和沙漠资料特征基本一致，再在叠前数据上进行测试，试验出最佳匹配子波，对林带资料进行褶积、叠加，对比匹配前后剖面，剖面面貌基本一致，说明匹配算子合适。由于采集参数相同，而横向差异是地表低降速带造成的[9]，因此，处理中只进行振幅匹配处理，不进行相位调整，林带资料向沙漠区频率波组好的地段匹配，这样，剖面的频谱特征一致，而相位不会改变。

图2 不同地表的频率特征Fig.2 Different surfaces spectruma.林带炮集频谱；b.林带沙漠过渡带炮集频谱；c.沙漠区炮集频谱；d.炮点的位置。

图3 叠加数据体的能量分布Fig.3 The energy distribution of stack volume

图4 初叠加剖面Fig.4 Raw stack profile

图5 匹配道、时窗选择Fig.5 Selection of match trace, time windows

2.2 叠后分频能量补偿技术

在野外地震采集中，地面上检测到的地震响应实际上是一个传播信息和反射信息的混合物，而低频信息主要决定传播效应，高频信息决定反射效应。由于不同频率的地震波其衰减程度不同，因此，在地震资料处理上必须同时对不同成分的信息或不同频率段的信息采取不同的处理策略[3]。

设H0与H1分别为理想低通滤波器与理想高通滤波器，利用H0、H1对信号依频率段进行分解，分别反映信号的概貌与细节。信号分解图如图6 所示。

图6 信号分解图Fig.6 Signal decomposition diagram

子波匹配处理对频率波组特征有很好的改善作用，但横向能量一致性没有明显改善，主要原因是林带信噪比高，而沙漠区信噪比低，经过高覆盖叠加处理，信噪比高的更高，能量更强，造成横向能量的明显差异，不利于储层岩性属性的识别和检测。

本次针对上述问题，在叠后处理时，先进行叠后去噪，提高信噪比，使剖面信噪比达到基本一致，再进行提高分辨率处理，这样既提高了信噪比，又拓展了频带，满足高分辨率处理的要求。在此基础上，进行分频能量补偿，极大地改善了横向能量的一致性。

分频能量补偿首先是进行分频处理，在有效频带内，按10～20 Hz一个频段，测试一个较平缓的斜坡[10]，测试原则以分频数据体再合并，数据没有变化为准。分频后的数据体以平均能量道为模型道，求取每道的加权系数，应用到分频的数据道上进行补偿，补偿后的各分频数据再进行合并，形成新的数据体，这样基本上补偿了横向能量的一致性。

3 应用效果分析

叠前子波匹配处理对频率波组特征有很好的改善作用，图7a是匹配处理前的剖面，图7b是匹配后的剖面，匹配后的林带区跟沙漠区波组的横向特征基本一致。从叠前子波匹配处理后的频谱对比(图8)上看，林带的低频能量得到较好的压制，沙漠区频谱没有明显变化，林带沙漠区剖面的频谱正常，跟沙漠区的频谱基本一致。通过叠前子波匹配处理后，林带的频谱特征跟沙漠地区的频谱基本一致，但横向能量一致性没有得到良好的改善(图9)，子波匹配处理后，林带低频能量得到较好的压制。不能彻底解决横向能量不一致性，主要原因是林带信噪比高，而沙漠区信噪比低，经过高覆盖叠加处理，信噪比高的更高，能量增强，造成横向能量的明显差异，不利于储层岩性属性的识别和检测。

经过叠后提高信噪比和分辨率处理，剖面横向信噪比基本一致(图10b)，横向频率特征也基本一致(图10c)。根据资料特点和剖面的频谱分布，质控分频补偿剖面，对每个频段的剖面能量进行检查，保证分频剖面能量的横向一致性，这样既保证了横向能量的一致性，同时也拓展了频带，提高了分辨率(图10)。