多期次采集地震资料融合处理技术

随着油田勘探程度的日益提高, 对地震勘探的要求越来越高, 然而由于勘探成本等原因, 地震资料的重新采集难度也越来越大, 因此, 如何应用好现有的地震资料, 最大限度地挖掘老资料的潜力, 成为当前地震勘探的一项重要研究课题。目前, 虽然有大量连片处理技术研究报告, 但多数为区块间的边界拼接处理技术, 本文研究是多次采集资料完全重叠的融合处理技术, 难度更大。

本文以辽河坳陷西部凹陷中南段欢喜岭地区的地震资料为研究对象, 对新老资料融合处理技术开展了研究, 在此基础上展开了叠前偏移成像处理技术应用, 取得了较好的效果。研究区包括两块二次采集的地震资料和同范围内的五块一次采集的老三维地震资料。

一、多期次采集地震资料特点

辽河油田的三维地震勘探经历了两次整体的采集, 一次采集的地震资料主要是指2000年以前采集的, 覆盖次数一般在20次左右, 最大炮检距小于3000m, 面元多为25m×50m, 有效频宽在8~50Hz之间, 缺少野外静校正资料, 点位测量精度较低, 整体资料的信噪比不高;二次采集的资料为2000年以后采集的资料, 信噪比较高, 覆盖次数在80~300次, 有效频宽也有所拓展, 在3~70Hz之间, 面元为25m×25m和12.5m×12.5m, 并有精确的测量资料和野外静校正数据。

不同采集区块间资料差异可以分为纵向和横向两方面差异。纵向差异包括采样、道长、相位、时差、振幅及频率等差异, 是可以通过应用处理技术消除, 实现一定程度的融合;横向上差异包括面元、偏移距、方位角、覆盖次数及测量等差异, 是由采集观测系统不同所引起的, 为先天不足, 无法应用处理技术来实现融合, 只能采取折中的方法实现融合, 对后续处理有一定的影响。

二、叠前融合拼接处理技术

1. 高精度炮点重新定位技术

由于地表条件复杂, 采集时出现炮点位置与实际位置存在偏差的现象, 特别是一次采集的老资料, 问题更加突出。利用共炮检距道的圆对称特性, 通过程序实现了炮点自动定位[8]。

该方法先分别计算横纵方向偏移量, 而后将其投影到大地坐标系中, 完成炮点坐标重新定位。以往手工定位只能对坐标偏离大于一个道距的炮点进行调整, 而自动定位可以对坐标偏离小于一个道距进行调整, 精度达到10m。炮点的高精度定位为后续成像奠定了坚实的基础。

2. 子波相位调整技术

由于子波的相位差异, 导致新老资料同相性差, 融合质量不好。研究中先对二次采集资料进行子波整形, 使子波趋于一致;然后, 利用广义互相关法求取一二次采集资料相位差, 并对一次采集资料实施相位滤波, 统一两者子波相位, 见图1、2。

广义互相关定义为:

其中, r (t) 为传统互相关, r* (t) 是r (t) 的正交, 通过90度相移得到, 即Hilbert变换。因此, 上式可以写成

其中:A (t) 可以写成A (t) ==[f22 (t) ++f**22 (t) ]1 2, 为互相关包络, 其最大值可以通过二次插值来确定;ϕ (t) =tan-1|f* (t) /f (t) |是瞬时相位, 根据包络最大值对应的时间可以求得, 用来衡量两组输入道间的相移值。

3. 静态时差校正技术

静态时差主要由三部分组成:区块间时差、静校正时差、新老资料间相关时差。利用时差扫描技术, 先确定一次采集老资料区块间的相对时差, 将其消除;再确定二次采集新资料间的相对时差并消除;然后, 进行静校正技术的应用, 包括野外静校正和剩余静校正, 但由于一次采集老资料没有野外静校数据, 所以只能应用地表一致性剩余静校正, 这样就会与二次采集新资料间存在一个空变的浮动时差 (低降速带变化引起的) 。因此, 最后要将一、二采集资料进行互相关, 求取浮动时差, 将其应用到一次采集资料上, 彻底消除二者间时差, 见图3。

4. 基于覆盖次数振幅调整技术

无论采用哪种偏移方法, 都要求地震波场的分布是均匀的, 即地表观测均匀和地下照明均匀, 但由于地表条件的限制, 或不同年度采集三维观测系统设计的差异, 导致的不均匀性是客观存在的。研究发现, 除覆盖次数横向变化外, 不同年度资料的偏移距分布也极不均匀, 即偏移距组之间的覆盖次数差异, 以往简单地在面元间做覆盖次数加权处理的方法存在问题。因此, 必须同时以覆盖次数和偏移距为参考量进行能量加权, 以实现自动能量调整。基本思路是, 在经过常规的地震振幅调整后, 叠前偏移画弧及边界效应问题主要是由于偏移算法和传统的地震振幅恢复所造成, 自动能量调整技术是基于原始数据信噪比和覆盖次数, 通过计算振幅调整因子, 使面元道集总体能量大致保持在同一水平, 较好地解决叠前偏移画弧及边界效应问题, 见图4。

三、应用效果

经过应用叠前融合拼接技术, 实现了多期次采集地震资料的属性一致性处理, 增加了整个研究区地震资料的覆盖次数, 使其达到同相叠加, 充分利用了两次采集资料的信息, 经叠前时间偏移后, 资料品质明显提高, 取得了较好的效果, 见图5。

结束语

1. 本文以挖掘老资料的应用潜力为目的, 通过对多期次采集地震资料融合处理技术研究, 形成了多期次采集三维资料融合处理技术系列, 并总结了融合拼接的适用条件:由于局部地表障碍物增多, 二次采集不能获得的资料, 可以利用老资料补充。

2. 老资料覆盖次数不高, 可以通过一系列技术实现新老资料融合, 对改善成像有一定的帮助。

3. 由于覆盖次数、面元、偏移距等横向差异, 新老资料融合对保幅处理不利, 最根本的解决办法是采集尽量保证观测系统的横向一致性。

摘要：以辽河坳陷西部凹陷欢喜岭地区地震资料为研究对象, 以挖掘老资料的潜力为目标, 主要在多期次采集的地震资料融合拼接处理方面, 开展了高精度炮点重新定位、子波相位调整、静态时差校正及基于覆盖次数振幅调整等一系列技术研究, 完成了7块新老资料的融合拼接处理, 为后续攻关提供高质量的基础资料, 证明了多期次采集地震资料的融合处理, 在一定程度上能提高地震资料的信噪比, 改善成像质量, 节约勘探成本。

关键词：辽河坳陷,多期次采集资料,融合处理