叠前时间偏移技术在河南BMZ地区的应用

２００８年７月　油气地球物理　ＰＥＴＲＯＬＥＵＭ　ＧＥ０ＰＨＹＳＩＣＳ　第６卷第３期　

・综合研究与应用・　叠前时问偏移技术在河南ＢＭＺ地区的应用　

张亚斌郑祝堂杜贤边建民　中国石化河南油田勘探开发研究院　

摘要：ＢＭＺ地区为一系列断鼻背斜构造控制油气的聚集和分布，小断块发育，构造破碎，储层很薄。油藏类型为断鼻　断块、砂岩上倾尖灭、断层一岩性复合。以往的资料信噪比和分辨率不能满足构造和断层精细解释的需要。为此，在　该区开展了叠前时间偏移成像技术研究，以落实局部构造、查明断层及岩性圈闭。文中介绍了叠前时间偏移基础资　料的准备工作，讨论了主要偏移参数的测试和选取方法，给出了实际生产中的处理流程。处理结果表明，利用高精度　三维叠前时间偏移处理技术能改善成像质量、提高地震资料分辨率和信噪比。　关键词：ＢＭＺ地区预处理；叠前时间偏移；速度分析；偏移参数测试　

ＢＭＺ构造是一被断裂复杂化了的背斜构造，反　射层次丰富；主要勘探目的层段（下第三系）断裂　发育、构造破碎。以往老资料受成像技术限制，部分　断层断点不清，小断距断裂带出不来，断裂破碎带　信噪比较低，小断块成像差，中深层主频只有２５Ｈｚ　左右，分辨率不高，部分波组连续性差，难以满足该　区构造和断层精细解释的需要。利用叠前时间偏移　技术，提高复杂构造和小断块的成像精度，落实局　部构造特征和砂体展布，查明断层及岩性圈闭。　叠前时间偏移处理技术是利用叠前道集及均　方根速度场，能够将各地震数据道偏移到真实的反　射点位置，形成共反射点道集再进行叠加，提高偏　移成像精度。此外，叠前时间偏移方法的迭代过程也　能使最终得到的速度场精度与振幅保真度均优于　叠后时间偏移，不仅有利于进一步提高构造解释成　图精度，而且可确保叠前属性提取与叠后地震数据　反演结果的真实可靠【”。　１叠前时问偏移的数据准备　根据本区块地震资料的特点以及所要完成的　地质任务，结合叠前时间偏移在信噪比、分辨率、能　量一致性等方面对数据体的要求【２Ｉ３】，在偏移前进行　了数据优化处理工作。　１．１静校正的解决方案　本区内总的地势相对平坦，但冲沟发育，沟、梁　起伏较多。表层为３－１８ｍ的黄胶泥，部分地段夹有　流沙和礓石，表层岩性稳定潜水面较浅，潜水面　３￣２０ｍ，可见低速带变化较大，存在一定静校正问　题，需要作初至折射静校正。另外，从单炮初至上分　析，该区存在一定的高频静校正量，需要作自动剩　余静校正处理。　从两个方面来改善中波长静校正。首先，在静　校正处理之前，通过波动方程地表一致性处理来改　善资料的信噪比，使初至波清晰可见；其次，利用迭　代的静校正方法，逐级消除中波长分量。　初至波折射波静校正方法【４】是通过利用大炮初　至中的折射信息，进行基准面校正，将地表分为两　个区域：第一个区域为地表处的风化层；第二个区　域是风化层下面比较致密的慢速层。假设风化层和　慢速层在空间上变化平缓（包括厚度和速度），折射　界面、慢速层速度及其厚度的横向变化主要影响地　震道的长波长静校正量，而风化层和地表高程局部　变化主要影响地震道的短波长静校正量，初至波折　射波静校正就是要从初至时间中提取出长波长和　短波长的静校正量。从应用效果方面来看，初至波　折射波静校正可以有效地解决野外静校正问题，这　是后续处理中做好剩余静校正及叠加速度分析的　基础。图１是初至波折射波静校正前后对比图，从　图中可以看出，经初至波折射波静校正后单炮中的　同相轴变的光滑、连续。静校正问题得到了很好的　解决。　收稿日期：２００８．０６．１９；修订日期：２００８．０６．２８　作者简介：张亚斌，男，工程师，１９８９年毕业于河北省涿州市石油物探学校物探专业，长期从事地震资料处理工作。联系电话：（０３７７）　６３８５５１９４，通讯地址：（４７３１３２）河南南阳油田石油勘探开发研究院物探研究所处理２室。　油气地球物理　２００８年７月　（ａ）校正前　壹　一　厘　

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图１初至波折射波静校正前后对比　在进行剩余静校正处理时，采用三维地表一致　性ＴＤＳＡＴ（法国ＣＧＧ处理软件中三维地表一致性分　频剩余静校正模块）分频剩余静校正，先做中频剩　余静校正，在叠加剖面上确定拾取时窗，应用多次　迭代方法计算剩余静校正量。中频剩余静校正解决　了较大静校正量问题，然后采用高频剩余静校正，　校正后剩余静校正量小于一个样点间隔。剖面的信　噪比和分辨率明显得到提高，解决了静校正对叠前　时间偏移成像的影响。　然后进行的剩余静校正和速度分析的多次迭　代，既能消除静校正对速度的影响，又能提高速度　分析的精度，又使叠加数据体保持了较好的波组特　征。迭代之后，使炮检点的剩余静校正量在一个采　岔　ｇ　一　垦　富　（ｂ）校正后　样点之内。　１．２叠前噪音压制技术　叠前偏移对噪声比较敏感，有放大噪声的作　用，因此做好叠前去噪是后续处理工作的基础。针　对面波位于近偏移距三角区且频率低于１２Ｈｚ（通过　频率扫描得知）的特点，采取区域滤波去除低频面　波干扰；针对记录上的异常道、或能量较强的干扰　采用区域异常处理进行压制。线性干扰使用多道倾　角滤波进行滤波；在局部存在的５０Ｈｚ工业电干扰，　由于其频率和能量稳定，采用单频波去除技术予以　去除。最后，在振幅补偿和反褶积之后分别做废道　的人工剔除。图２是面波处理前后对比图，可以看　出面波得到很好的压制。　

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图２面波处理前后对比　ｌ－３振幅补偿技术　利用球面扩散补偿技术消除单炮在纵向上的　（ｂ）处理后　能量差异，再利用地表一致性振幅补偿技术消除炮　与炮之间、同一炮内道与道之间的振幅能量不一致　第６卷第３期　张亚斌：叠前时间偏移技术在河南ＢＭＺ地区的应用　问题。把静校正后的道集分选到共偏移距域，在共　偏移距道集上进行剩余振幅补偿，使能量高度均　衡。地震波传播时能量随传播时间增加而衰减，利　用球面扩散补偿，采用区域的速度场，恢复中深层　反射波能量。再用地表一致性振幅补偿技术从共炮　点域、共检波点域和共偏移距域３方面对振幅进行　一致性处理，能较好解决炮间和道间的能量差异。　１．４反褶积技术　本次处理主要的地质目标是砂砾岩体，而砂砾　岩体具有低频的反射特征，因此采用大步长的地表　一致性反褶积，以拓宽有效频带，改善地震子波的　一致性，突出地质目标的反射特征。　地表一致性反褶积与多道预测反褶积串联使　用的方法，既可拓宽频谱提高纵向分辨率，又可改　善资料的频率一致性。由于反褶积处理将衰减一部　分低频成份，这对断裂带的断面波成像不利（断面　波是以低频率成份成像为主）。由于原始资料信噪　比相对较好，此次攻关处理中，在保证断裂带／断点　成像的前提下，进行串联反褶积处理（地表一致性　反褶积＋多道预测反褶积）来大幅度提高分辨率。　图３是面波和地表一致性处理前后单炮对比图。可　以看出面波得到很好的压制。　

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（ａ）处理前　（ｂ）处理后　图３面波和地表一致性处理前后单炮对比　

２叠前偏移速度模型建立方法及过程　建立正确合理的偏移速度场是三维叠前时间　偏移成败的关键。为了获得较真实可靠的偏移速度　场，在处理中采用均方根速度场迭代分析与偏移速　度百分比扫描相结合的方法来建立偏移速度模型。　２．１初始偏移速度模型的建立　一般在初始偏移速度的模型建立时，通常将最　终叠加速度通过平滑而得到。这样会把某些关键部　位的速度变化抹杀掉，影响成像效果。在本次处理　中，初始偏移速度模型采用人工拾取的方式来建　立。即ｇ在利用经过叠前优化处理后的共中心点道　集所做的速度谱上拾取既符合区域速度走势又较　为平滑的均方根速度，建立初始偏移速度模型。尽　管这样增加了许多工作量，但可以大大提高后续迭　代的效率和精度。　２．２偏移速度模型的修正与最终偏移速度模型的建　立　偏移速度模型修正具体过程如下：利用初始速　度场对目标线进行叠前时间偏移，得到偏移后ＣＲＰ　道集；对ＣＲＰ道集反动校正，进行均方根速度分析　调整；再对目标控制线进行叠前时间偏移，如此迭　代多次，直到绝大部分的ＣＲＰ道集同相轴都校平为　止。在此基础上，利用该速度的不同百分比进行偏　移剖面和偏移道集的扫描，再根据地质构造成像的　合理性，在偏移剖面和偏移道集上进一步拾取更为　准确的偏移速度，建立最终偏移速度模型，用作全　区整体偏移。整个速度模型建立过程，都充分考虑　了本工区地质结构的特点以及速度变化的规律，使　速度场与构造具有较好的一致性，更加符合地下地　质规律，更加逼近地下真实的速度场。图４为叠前　时间偏移速度模型的修正与建立过程。　・２８・　油气地球物理　２００８年７月　图４叠前时间偏移速度模型的修正与建立　３叠前时间偏移参数的选择　３．１数据规则化　偏移距分布不均匀往往会造成某些成像信息　的缺失以及产生偏移噪音。针对本区三维资料特　点，首先对三维全区ＣＭＰ道集内的偏移距分布情况　进行调查、分析，确定最大、最小偏移距和偏移距增　量，再对同一ＣＭＰ道集内具有相同偏移距的道进行　叠加，同一偏移距组的空道应控制在３０％以内，对　所缺的偏移距补充零道，使每一个ＣＭＰ道集内偏移　距分布均匀、齐全。　３．２偏移孔径　偏移孔径是叠前偏移中的一个重要参数［５Ｊ。若　偏移孔径过小，偏移剖面将损失陡倾角的同相轴，　改变振幅的强弱关系，把噪音特别是深层噪音偏移　成假的水平同相轴；偏移孔径过大，又会增加计算　量增加成本，更重要的是会降低信噪比资料的偏移　质量。在资料处理过程中，要开展孔径偏移试验，一　般在浅层实际使用的孔径要比理论值大一些，这样　可获得陡倾角的同相轴成像；在深层实际使用的孔　径要比理论值小一点，避免偏移孔径过大时深部的　噪音影响到浅层成像。同时，机器运行时间随着偏　移孔径的增加明显增大。因此根据地质构造情况选　取合适的偏移孑Ｌ径会有利于偏移成像质量的改善　及运行效率。依照本区的实际地震剖面，测算陡断　面倾角在６５。左右，计算孑Ｌ径范围在６５００ｍ左右，　试验参数为５０００ｍ、６５００ｍ、８０００ｍ，根据试验结果，　确定采用６５００ｍ偏移孔径。图５为不同孔径的对　比　岔　吕　一　厘　苗　蓦　一　厘　莒　（ａ）孔径５０００ｍ　（ｂ）孔径６５００ｍ　（Ｃ）孔径８０００ｍ　图５不同偏移孔径实验　３．３反假频距离　反假频距离是叠前偏移中相当重要的参数之　一，与道集网格的大小有关：过大会造成断点模糊，　同时剖面显得过死；过小剖面假频现象严重，造成　剖面信噪比过低。经测试，取ＣＭＰ间距的ｌ～１．５倍　效果最好。　３．４反假频频率　反假频频率参数直接影响着偏移剖面的视频　率。频率过高会造成高频噪音和假频现象的出现，　过低会造成高频成分损失，影响成像质量。根据本　地区原始道集频率分析和偏移频率扫描分析测试　结果，最大反假频频率确定为７５Ｈｚ。　３．５偏移射线路径的选择　在断裂发育、构造复杂的地区，叠前时间偏移