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地震资料叠前时间偏移处理技巧与效果_以埕南断裂带为例

地震资料叠前时间偏移处理技巧与效果

———以埕南断裂带为例

李建明1)

 杨品荣2)

 王立军3)

 高维衣4

)

1)胜利油田有限公司物探研究院;2)胜利油田有限公司地质科学研究院

3)胜利油田有限公司现河采油厂;4)胜利油田有限公司孤东采油厂

摘要:针对常规地震资料处理中,叠后时间偏移不能解决倾斜界面的非共反射点叠加,以及叠前深度偏移对速度模型的要求太高等问题,在胜利油区车镇凹陷埕南断裂带,应用叠前时间偏移处理技术,解决了陡倾角断面及中、古生界资料的成像等难题,取得了较好的处理效果。

关键词:叠前时间偏移;成像;偏移速度;CMP 道集;CIP 道集中图分类号:TE132.+4 文献标识码:B

文章编号:1009-9603(2002)06-0007-03

引言

当地下界面为水平界面时,经过水平叠加后的地震记录能真实反映界面的构造形态;当地下界面为倾斜界面时,叠后地震记录就不能真实反映该界面的构造形态,其界面反射记录相对真实位置向界面下倾方向发生了偏移,偏移量的大小随界面倾角的增大而增大。偏移不仅造成地下构造失真,其非共反射点叠加还导致水平叠加质量下降,剖面信噪比降低。解决偏移问题的偏移归位处理既可以在叠加之前进行,也可在叠加之后进行,前者叫叠前偏移,后者叫叠后偏移[1]。按其实施的领域还可分为时间偏移和深度偏移。

目前,常规的地震资料处理一般采用叠后时间偏移,但它只能解决反射层归位和绕射波收敛,而不能解决倾斜界面的非共反射点叠加问题。近几年发展的叠前深度偏移,虽然可以解决以上的所有问题,但由于叠前深度偏移对速度模型精度的要求比较高,使得该方法在实际资料的处理中并不尽如人意。

与叠前深度偏移相比,叠前时间偏移不仅可以解决上述三个问题,而且由于其使用的是均方根速度,它对速度场的要求比叠前深度偏移对速度模型的要求低得多。胜利油区的地震资料因其横向速度差异不大,叠前时间偏移应是一种较好的归位处理方法。

1 原理和步骤

1.1 基本原理

叠前时间偏移使用的是时空域的克希霍夫积分偏移。克希霍夫积分法以点反射的非零炮检距方程为基础,沿非零炮检距的绕射曲线旅行时间轨迹对振幅求和。即先对每个共炮检距剖面单独成像,再将所有结果叠加起来形成偏移剖面[2]。

叠前时间偏移是以叠加速度为初始偏移速度场,使用经过叠前时间偏移迭代修正的均方根速度。经叠前时间偏移得到的CIP 道集,不仅消除了构造因素的影响,还可获得高信噪比、成像好的叠前时间偏移剖面。1.2 实现步骤在实际资料处理中,叠前时间偏移一般要完成以下七个步骤。

第一,偏移距选择与差值动校正。与DMO 处理相似,首先分析全区CMP 道集内地震道的(偏移距分布,确定最大和最小偏移距及偏移距间隔。利用最终叠加速度场,对经过预处理且未做动校正的CMP 道集内的道进行差值动校正。

第二,对经过差值动校正的CMP 道集内具有相同偏移距的道进行相加,并对所缺偏移距补充零值道,使每个CMP 内的道具有均匀化序列的偏移距。

第三,建立初始偏移速度场。与常规叠后时间偏移速度场相似,将经过内插、平滑处理的叠加速度

收稿日期2002-07-13;改回日期2002-10-15。

作者简介:李建明,男,工程师,1990年毕业于石油大学(东营)勘探系勘查地球物理专业,现从事地震资料分析及处理工作。联系电话:(0546)8778812,通讯地址:(257022)山东省东营市胜利油田有限公司物探研究院。

油 气 地 质 与 采 收 率

2002年12月 PETROL EUM GEOLO GY AND RECOV ER Y EFFICIENCY 第9卷 第6期

场作为初始偏移速度场。

第四,初始叠前时间偏移。利用初始偏移速度场,对输入的偏移距均匀化道集进行叠前时间偏移,得到共成像点道集,即CIP道集。

第五,建立偏移速度场。利用相同的偏移速度场,对CIP道集进行反动校正和速度分析,经内插、平滑后,可得到新的偏移速度场。

第六,叠前时间偏移迭代。利用新的偏移速度场,对原输入的偏移距均匀化道集重新进行叠前时间偏移,并对新的CIP道集重复第五、六步,可以得到最终的CIP道集。

第七,偏移叠加处理。对最终偏移CIP道集反动校后进行速度分析,得到偏移道集的叠加速度场;再应用该速度场对CIP道集进行叠加,即可获得偏移叠加剖面。

2 处理技巧

2.1 偏移距增量的选择

在资料处理之前,应按照实际资料的偏移距分布选择偏移距增量。对于偏移距分布规则的二维资料,偏移距增量应采用实际增量或大于实际增量,对于偏移距分布不规则的三维资料,偏移距增量应大于实际增量。人为减少偏移距增量以期增加偏移距个数,进而增加叠前时间偏移道集覆盖次数的做法均不可取,容易导致假频现象的发生。

2.2 叠前时间偏移速度场的迭代

地震资料时间域处理中,偏移速度场一般源自两种途径:①在叠加速度场基础上乘系数,然后进行内插、平滑等处理;②在DMO速度基础上进行内插、平滑等处理。不论利用哪种方法,得到的都不是真正的偏移速度场,而是其近似值。通过叠前时间偏移迭代得到的偏移速度场,虽然也不是真正的偏移速度场,但与前两种方法相比,其与真实速度场最为接近。因此,对由于资料原因(如缺炮、信噪比低等)不适于进行叠前时间偏移,或叠前时间偏移效果不好时,用该速度场替换从叠加或DMO速度得到的偏移速度场进行叠后偏移,也取得了较好效果。

采用平滑后的叠加速度场,对经过预处理的CMP道集(图1a)进行一次叠前时间偏移,由于中、深层偏移速度场不准,因此CIP道集上1.5s以下同相轴未校平(图1b)。对该CIP道集进行反动校后,利用新的偏移速度场对CMP道集进行二次偏移,得到的CIP道集基本拉平(图1c)

图1 CMP道集与CIP道集

2.3 重新拾取偏移叠加速度

偏移完成后,必须重新拾取偏移叠加速度,以保证同相叠加效果。

3 应用实例与效果

3.1 地质概况

埕南断裂带位于济阳坳陷车镇凹陷北带埕南断层下降盘,东西长120km,宽3~6km,面积约600 km2,自西向东主要由东西向、北东向、北西向三组断裂连接而成,属于高角度断层控制的陡坡带,倾角一般40°~80°。通过近期勘探,在车西洼陷北部埕南断层下降盘,先后在车古20潜山和车571潜山勘探取得重大突破。从现有资料分析,埕南断裂带存在前第三系的多个台阶断块潜山带,在车西北带,从西向东发现了车22、车571、车古25、车古201等潜山。现有常规处理地震资料主要存在以下问题:埕南大断层及二台阶断层断面不清楚;二台阶潜山顶面及内幕反射模糊不清。

3.2 处理效果

在埕南断裂带资料处理中,通过对常规叠后偏移与叠前时间偏移的对比处理,叠前时间偏移取得了较好的处理效果,主要表现在以下几个方面。

第一,叠前时间偏移剖面背景均匀、干净,同相轴实在,偏移画弧不明显。在垂直埕南大断层走向的一条南北向地震剖面上,叠前时间偏移剖面(图2 a)与叠后时间偏移剖面(图2b)相比,中古生界陡倾角地层成像更清楚,断面更清晰,不同地层间接触关系更明显,剖面背景无明显画弧现象。

第二,对中、古生界陡倾角地层及埕南大断层的陡倾角断面,叠前时间偏移可以避免叠后时间偏移普遍存在的平化现象对陡倾角地层的影响。

由图2可以看出,叠后时间偏移剖面上的平化同相轴干扰了陡倾角断面的成像(图2a),叠前时间偏移完全避免了这一现象(图2b),埕南大断层断面

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?油 气 地 质 与 采 收 率 2002年12月 

图2 叠前时间偏移剖面与叠后时间偏移剖面对比

及二台阶断层断面成像清楚,断面间的反射可能为古生界潜山。

第三,叠前时间偏移得到的速度场与叠加速度场或DMO 速度场相比,前者更接近于实际偏移速度。因此,叠前时间偏移具有:①中、浅层资料断点清楚,无叠后偏移常见的断点模糊现象;②中、深层资料归位准确,能较好解决凸起与凹陷交界处速度发生突变而引起的叠后偏移归位不准的问题。

图3中,陡倾角地层为中生界反射,其上为第三系,其下为古生界。叠后时间偏移剖面上,中生界反射归位不准确且反射杂乱(图3a );在对应的叠前时间偏移剖面上,中生界地层归位准确,与上、下地层的接触关系清楚(图3b )。

4 结论

与叠后时间偏移相比,

叠前时间偏移既可以解

图3 叠后时间偏移与叠前时间偏移成像归位对比

决反射层归位和绕射波收敛问题,又能解决倾斜界面的非共反射点叠加问题。与叠前深度偏移相比,叠前时间偏移使用的是均方根速度场,对速度场的要求较叠前深度偏移对速度模型的要求低,因而可以在缩短处理周期的同时,得到质量较高的成像。应用叠前时间偏移处理埕南断裂带资料,较好地解决了埕南大断层陡倾角断面的成像问题,改善了潜山及其内幕的资料品质,为进一步提高潜山勘探的成功率打下了基础。

参考文献:

1 渥伊尔马兹.地震数据处理.黄绪德,袁明德译.北京:石油工业

出版社,1994

2 贾承造,何登发,雷振宇等.前陆冲断带油气勘探.北京:石油工业

出版社,2000

编辑 程 慧

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9? 第9卷 第6期 李建明等:地震资料叠前时间偏移处理技巧与效果

PETR OLEUM GEOLOG Y AN D RECOVER Y EFFICIENCY

Vol.9 No.6 2002

ABSTRACTS

W ang Lei,Li Jianrong,W ang Yun.A summary on seismic exploration technique of multicomponent converted w ave.PGRE,2002,9(6):1~4 Seismic exploration technique of multicomponent con2 verted wave not only has many advantages of deeper prospecting depth,easier sampling and less invest2 ment for compressional wave,but also can reflect change in shear wave velocity of subsurface media.It makes direct recognition for rocks and oilνgas pos2 sible.At the same time multicomponent data acquisi2 tion may make the exploration of fracture oil reser2 voirs possible since it can reflect the major direction and density of the fracture development using the time differences between quick and slow shear waves which resulted from the shear wave splitting.Now, anisotropy theory about the above two has become one of the focuses of study in the field of seismic explo2 ration at home and abroad.The urgent matter of de2 veloping this technology is to build and improve pro2 cessing and interpretation system of the multicompo2 nent seismic data.

K ey w ords:multicomponent,converted wave,com2 pressional wave,shear wave,lithology,fracture, anisotropy

Li H ongmei,H an Wengong,W ang Xingmou.The research on AV O technique and its application progress.PGRE,2002,9(6):5~6

This paper gives a brief account of the research on AVO research and its application progress.AVO pro2 cess,analysis and its application to detecting fractures are described https://www.doczj.com/doc/0f17031301.html,bined with the explo2 ration practices at home and abroad,the analysis methods of3D AVO in Y ongan area of Shengli petro2 liferous province are discussed,and good response is achieved by using3D wave impedance results in de2 termining oilνgasνwater interface.The develop2ment trend of AVO technique is pointed out at last. K ey w ords:AVO,reflection amplitude,offset dis2 tance,detection,3D AVO

Li Jianming,Yang Pinrong,W ang Lijun et al.Skill and effect of preνstack time migration processing for seismic data—taking Chengnan fracture belt as example.PGRE,2002,9(6):7~9

In usual seismic data processing,postνstack time migration can not get the nonνcommon reflection stack results in the case of a tilted interface,and pre νstack depth migration needs too much in velocity models.In order to deal with these problems in the seismic data processing of Chengnan fracture belt in Chezhen sag of Shengli oilfield,preνstack time mi2 gration technique was used,and good results were achieved in the imaging of steep dip fault plane and MesozoicνPalaeozoic strata.

K ey w ords:preνstack time migration,imaging, migration velocity,CMP gather,CIP gather

Chen Zhiqing.Application of matched f iltering technique to3D achievement data processing of Linyi.PGRE,2002,9(6):10~12

In order to improve the quality of conventional3D da2 ta,we compared these data with highνresolution 3D data acquired in the adjacent area.It is found that the main frequency of the latter were more than50Hz at2s greatly exceeded that of the former by25~30Hz.According to the Robinson convolution model and neglecting the noise item,their reflection coeffi2 cients were showing no difference at the overlap zone of the above two.The difference of seismic record re2 sults from the different seismic wavelets used in the acquiring and processing.During the target process2 ing of3D achievement data,the wavelets will be ex2 tracted from the highνresolution achievement data

 Vol.9No.6 Petroleum G eology and Recovery Efficiency:English Abstracts

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