柴达木盆地折射静校正方法的应用研究

柴达木盆地折射静校正方法的应用研究张新立　谢卫民　满红霞　栗美华(青海石油管理局物探公司研究所)摘 要张新立,谢卫民,满红霞,栗美华.柴达木盆地折射静校正方法的应用研究.石油地球物理勘探,2002,37(增刊):52～57 中、长波长静校正量严重影响了复杂地区地震资料的信噪比和在时间剖面上构造的准确性,也是长期困扰柴达木盆地复杂地区地震资料处理的技术难题之一。

本文在总结前人研究成果的基础上,以扩展广义互换法(EG RM)折射静校正、交互迭代折射静校正方法为例,阐述了这两种方法的基本原理以及在柴达木盆地复杂地区地震资料处理中的应用,并对其应用效果进行了分析。

关键词　扩展广义互换法　交互迭代　折射静校正引 言初至波折射静校正是处理复杂地区静校正问题的一种重要而有效的方法。

初至波折射静校正方法种类繁多,有基于经典折射理论,通过反演近地表模型来计算静校正量的技术,例如延迟时法、ABC法、扩展广义互换法(EGRM)、广义线性反演(GLI)等;还有一类称为相对折射静校正技术,这类方法无需反演近地表模型,直接从初至旅行时便可求得静校正量,例如模型曲线法、全差分技术等。

本文着重介绍扩展广义互换法(EGRM)折射静校正和交互迭代折射静校正方法的基本原理和实施过程,及其在柴达木盆地地震资料处理中的应用效果。

方法原理及实现基本原理折射波到达时间是折射波从炮点到接收点之间的旅行时间。

如图1所示,假设地面水平,折射界面水平,风化层速度为v w,折射层速度为v R,则折射层旅行时间T AB为T AB=ACv w+CDv R+DBvw图1　折射模型令θ为临界角,且v w<v R,sinθ=v wv R,则T A=H A co sθv w,T B=H B cosθv w,H A为炮点折射层深度,T A为炮点延迟时间,H B为接收点折射层深度,T B为接收点延迟时间。

这样可得T AB=T A+ABv R+T B这就是折射静校正方程。

根据折射波初至时间,由折射静校正方程可求得炮点延迟时间T A、接收点延迟时间T B及折射层速度v R。

实施过程折射波初至拾取初至拾取是折射静校正的关键一步,在拾取的过程中必须追踪同一个高速折射层。

求取折射层速度无论地表一致与不一致,折射界面是否倾斜,可2002年9月 石油地球物理勘探 第37卷　增刊本文于2001年11月10日收到。

用下式获得较准确的折射层速度Δt=(T A-T B)+Δx v R 假设T A和T B不变,则上面方程中的Δt只与Δxv R有关,故1v R可用折射波初至时差Δt随炮检距差Δx的变化而确定,从而求得折射层速度模型。

求取炮点延迟时间及接收点延迟时间采用互换法,由折射静校正方程可得T G=(T AG+T B G-T AB)/2 在多次覆盖观测中,我们不难得到T AG、T BG、T AB的观测值,从而求得接收点延迟时间T G,由折射静校正方程可求得炮点延迟时间T A,再把T A平均值代入折射静校正方程可求得T G。

这样反复迭代直到收敛,求得T A和T B,从而得到折射延迟时间模型,然后反演折射界面深度模型。

EG RM折射静校正方法在应用EGRM折射静校正时,关键步骤是初至波时间拾取,因此在初至波时间拾取前必须保护好初至;风化层速度通过扫描确定,但扫描工作量大,精度也受限制,所以最好结合野外微测井和小折射资料确定风化层速度。

我们用EGRM方法,对柴达木盆地北缘、东柴山、尕斯油区等区域的二维、三维地震资料进行了处理分析。

二维地震资料处理中的应用及效果分析单炮记录分析图2为东柴山064测线折射静校正前、后单炮记录对比图。

由图中可以看出,由于地形和表层低降速带的影响,高程校正后的单炮记录初至上、下错动大,连续性差;经EGRM折射静校正后,地形和表层图2　东柴山064测线折射静校正前(a)、后(b)的单炮记录低降速带的影响得到了消除。

叠加剖面对比 图3是东柴山064测线高程静校正叠加剖面和折射静校正叠加剖面的对比图。

由图中看出,高程静校正叠加剖面同相轴较乱,折射静校正后的叠加剖面反射成像清晰,构造间接触关系比较清楚。

三维折射静校正应用及效果分析我们应用EGRM三维折射静校正技术对东柴山和尕斯油区三维地震资料进行了实际处理,均取得了较好的效果。

三维折射静校正处理步骤:(1)从记录上拾取一定量的折射波初至时间;(2)根据折射波初至时间求取折射层速度,得到折射层速度模型;(3)计算低降速带的延迟时间和深度模型;(4)根据低降速带的速度模型、深度模型、基准面高程、替换速度求得总的静校正量;(5)用静校正量解决地震记录中的静校正问题。

单炮记录分析 图4为东柴山三维103束折射静校正前、后的单炮记录对比图。

由图中可以清楚地看到,高程校正后的单炮记录初至波上、下错动较大;经折射静校正后,初至波变得光滑。

从对比记录看,三维折射静校正较好地解决了记录中的静校正量问题。

共炮检距道集分析图5为东柴山三维103束折射静校正前、后的共炮检距道集对比图。

由图中可以看出,静校正前,初至起伏较大,跳跃严重;折射静校正后初至比较光53　第37卷　增刊 张新立等:柴达木盆地折射静校正方法的应用研究滑,较好地校正了长波长静校正量。

图6为东柴山三维103束折射静校正前、后的叠加剖面对比图。

通过对比可以看出,折射静校正前叠加剖面的信噪比低,看不到明显的同相轴;折射静校正后的叠加剖面,反射成像有所改善,资料的信噪比得到了提高。

图3　东柴山064测线高程静校正(a )和折射静校正(b)叠加剖面图4　东柴山三维103束折射静校正前(a )、后(b)的单炮记录54石油地球物理勘探2002年　图5　东柴山三维103束折射静校正前(a )、后(b)的共炮检距道集图6　东柴山三维103束折射静校正前(a )、后(b )的叠加剖面交互迭代折射静校正方法交互迭代折射静校正方法无需反演近地表模型,直接从初至旅行时便可求得静校正量。

就同一炮记录而言,两道折射波到达的时差可以分为两个部分:一部分是由于地表风化层的变化所造成的时差;另一部分是由于折射波沿折射界面所引起的。

显然,第二部分折射时差与炮检距呈线性关系,而第一部分时差是随机的高频分量,用线性校正的方法可将55　第37卷　增刊 张新立等:柴达木盆地折射静校正方法的应用研究其分离出来。

处理方法初至拾取拾取准确的初至波旅行时,并在初至拾取时进行质量控制,根椐相邻炮的初至时间应大致平行,即使变化也应该有一个渐变过程这一特点,从质量控制图上很容易发现哪些炮和哪些道拾取不对,对这些炮和道要仔细检查,然后确定是否重新拾取,也可以分析炮检距的道初至时间拾取是否稳定可靠,并为后续处理提供参数。

静校正量计算交互迭代折射静校正在静校正量计算中,不要求预先知道上覆地层的速度和厚度,因而更适合于复杂的地表地区,但是它不能确定低频分量。

处理效果分析单炮记录分析图7为折射静校正前、后的单炮记录对比图。

从图中可以看出,由于地形和表层低降速带的影响,高程校正后的单炮记录初至波上、下错动较大,折射静校正后,初至波变得光滑,较好地校正了记录中的高频静校正量。

叠加剖面对比图8是冷湖150测线高程静校正剖面和折射静校正剖面的对比图,由图中可以看出,由于低降速带图7　折射静校正前(a )、后(b)的单炮记录图8　冷湖150测线高程静校正(a )和折射静校正(b )叠加剖面56石油地球物理勘探2002年　变化大,高程静校正叠加剖面同相轴较乱,构造间接触关系不很清楚。

做了折射静校正后的叠加剖面反射成像清晰,构造间接触关系比较清楚。

结论与讨论初至波折射静校正是处理复杂地区地震资料静校正问题的一种重要而有效的方法。

扩展广义互换法(EGRM)折射静校正,要求准确拾取真正的初至时间,而且在计算范围内必须追踪同一高速折射层。

如果使用条件满足,处理方法得当,它们均可求得包括长、短波长分量在内的相对准确的静校正值。

否则,就会产生静校正值计算误差,同时在二维地震资料处理中还会出现测线之间静校正数据不闭合的现象。

在柴达木盆地中扩展广义互换法折射静校正适合于沙丘、砾石、虚土等地表地质条件的工区(如东柴山、尕斯油区等),但在老地层出露的工区(如北缘地区)处理效果不好。

交互迭代折射静校正方法的优点是:对整个探区、一条测线甚至一炮记录上,不一定要求追踪同一高速折射层,一般不会产生静校正值在测线间的不闭合的问题;在计算过程中,不需要知道上覆低速层和降速层的速度和厚度,且计算的静校正值可以满足剩余静校正方法的要求。

但是交互迭代折射静校正不能解决长波长静校正值。

在实际地震资料处理中,我们首先应用高程静校正解决长波长静校正量,然后再应用交互迭代折射静校正方法处理中、短波长静校正量,最后应用地表一致性剩余静校正处理高频静校正分量,达到了比较满意的效果。

参考文献[1]　陆基孟.地震勘探原理.石油大学出版社,1993[2]　李明亮等.EG RM折射静校正方法及处理效果分析.物探科技通报,1987[3]　王彦春,余钦范.交互迭代折射静校正方法.石油物探,1998,37[4]　陈广思.相对折射静校正方法.石油地球物理勘探,1990,24(4):407～428[5]　王翠华.折射静校正应用研究.石油物探,2000(本文编辑:张亚中)57　第37卷　增刊 张新立等:柴达木盆地折射静校正方法的应用研究作　者　介　绍蔡希玲　高级工程师,1962年生,1981年毕业于石油物探学校地震解释专业,1990年毕业于石油大学勘查地球物理专业,2000年毕业于成都理工学院地球探测与信息技术专业,获硕士学位。

目前在石油地球物理勘探局技术发展中心从事物探方法研究、地震信号分析及数据处理工作。

任文军　高级工程师,1966年生,1988年毕业于江汉石油学院物探专业,2000年毕业于南京大学地质专业,获硕士学位。

现在长庆石油勘探局地球物理勘探处从事生产管理及勘探开发研究工作。

何晓菊　高级工程师,1959年生,1983年毕业于江汉石油学院物探专业。

现在长庆石油勘探局物探研究所从事地震勘探开发研究工作。

胡　杰　高级工程师,1965年生,1984年毕业于西南石油学院物探专业。

现在青海石油管理局物探公司从事地震资料采集和处理方法的研究工作。

邓述全　高级工程师,1965年生,1987年毕业于华东石油学院勘探系物探专业,1999年获石油大学(北京)硕士学位。

现在石油地球物理勘探局勘探事业部从事地震采集方法研究工作。

代海涛　工程师,1972年生,1994年毕业于西南石油学院物探专业。

现在青海石油管理局物探公司研究所从事地震资料处理及解释工作。

李福元　工程师,1971年生,1993年毕业于江汉石油学院物探专业。

现在青海油田公司从事物探方法研究工作。

周述才　高级工程师,1984年毕业于西南石油学院。