0 引言

研究区所在留守营凸起位于辽东湾坳陷南部秦南凹陷东北斜坡带，构造呈北东走向，区内洼隆相间，有利于油气运聚成藏。研究区紧邻的辽西、辽中、秦南三大富油气凹陷内发育多套优质烃源岩，具有良好的油气资源基础，并发现了多个大型油田。研究区具有类似成藏条件，同样具有良好的勘探前景。

在面积近400km²的研究区内，有40条2013—2014年采集的二维地震测线，共计1312km，测网密度为2km×2km。区域水深较浅，约10~28m，采用海上拖揽方式采集，全程使用气枪激发。对原始资料进行分析，发现地震资料处理存在外源干扰类型多、全程及层间多次波发育、中深层资料信噪比低以及构造和速度横向变化大等问题，数据保真去噪和高精度成像难度大。由于该区无测井资料，难以准确进行井震层位标定、速度分析和构造成图，因此需要建立适合无井区的构造解释流程。

本文针对留守营凸起地震资料的特点，依托GeoEast处理解释系统，开展了研究区二维地震资料精细成像处理，以及适合低勘探程度区构造精细解释的方法研究和应用。

1 研究思路

研究区地震资料处理的难点主要表现在以下几个方面：①全程及层间多次波发育，多次波压制难度大；②中深层资料信噪比低，有效反射能量弱，弱反射信号成像难度大；③目的层埋藏深，构造和速度横向变化大，导致速度建模及准确成像困难。地震资料解释的难点则表现在：①该区为低勘探程度区，没有钻井资料，难以准确追踪相关层位；②该区没有相关的测井速度信息，难以满足构造成图的要求；③亟需厘定研究区目的层储盖组合，寻找有利勘探区。

针对以上难点，结合GeoEast系统技术优势，开展了如下应用实践：

(1) 采用GeoEast处理系统中保真去噪、联合多次波压制、层控网格速度建模和叠前深度偏移等技术，开展研究区二维地震资料叠前深度偏移处理，改善地震资料的品质；

(2) 采用GeoEast解释系统中精细地层对比和变速成图等技术，开展了研究区精细构造解释和构造成图，发现有利勘探区，为研究区井位目标论证提供依据。

2 特色处理技术及效果 2.1 叠前保真去噪技术

通过对原始资料分析，发现存在涌浪、侧面反射、邻船干扰、线性干扰、海水鸣震以及异常振幅等噪声干扰。在实际处理过程中，应用子波零相位化、低频噪声压制、球面扩散补偿、τ-p域线性干扰压制和F-X域相干噪声衰减等模块进行了噪声去除和信号增强处理。图 1为涌浪噪声去除前、后的效果对比。从图中可以看出，通过低切滤波模块处理，涌浪噪声得到有效压制。

图 2显示了Z1050线第520炮异常噪声去除前、后的效果对比。由图可见，通过应用F-X域相干噪声衰减处理模块，异常噪声明显减弱。

图 3是外源干扰去除前、后效果对比图。从图中可以看出，通过3A去噪模块处理，外源干扰被很好地压制。通过多个步骤的保幅去噪处理，噪声被有效压制，有效波能量得到了较好的保护，为高精度成像打下了良好的资料基础。

2.2 自由表面相关多次波压制和高精度Radon变换组合多次波压制技术^[1]

自由表面相关多次波压制(SRME)是基于波动方程理论，利用叠前地震数据中的反射波信息构建针对地表多次波的一种数据驱动的去噪方法。它是预测与自由表面有关的多次波算法。假设一个无限带宽的水平平面波向地下传播^[2]，将产生包含所有一次反射波和层间多次波的地层脉冲响应x₀ (t)，假如这些波遇到自由表面，就会全部反射回入射介质中。包含所有地表相关多次波的总响应x(t)可以表示为

$ \begin{aligned} \boldsymbol{x}(t)= & \boldsymbol{x}_0(t)-\boldsymbol{x}_0(t) * \boldsymbol{x}_0(t)+ \\ & \boldsymbol{x}_0(t) * \boldsymbol{x}_0(t) * \boldsymbol{x}_0(t)-\cdots \end{aligned} $

(1)

反之也可以由包含所有地表相关多次波的总体响应x(t) 推导出包含所有一次反射波和层间多次波的地层脉冲响应x₀(t)。推导公式为

$ \begin{aligned} \boldsymbol{x}_0(t)= & \boldsymbol{x}(t)+\boldsymbol{x}(t) * \boldsymbol{x}(t)+ \\ & \boldsymbol{x}(t) * \boldsymbol{x}(t) * \boldsymbol{x}(t)+\cdots \end{aligned} $

(2)

可以看出，通过x(t)自褶积一次，得到一阶多次波的预测响应；x(t)自褶积2次，得到二阶多次波的预测响应^[3]；全部预测响应相加后得到不含地表相关多次波的数据。SRME方法依靠数据驱动实现多次波去除：利用Kirchhoff求和法自动得到构建多次波的同相轴组合，通过建立多次波模型和自适应减去，即能得到多次波压制后的地震数据。这种方法不受观测系统的限制，可以适应各种观测方式，主要去除近炮检距、长周期多次波。

在此基础上开展抛物Radon变换^[4]滤除多次波方法试验。抛物线路径是对完成部分动校正后的反射同相轴的一种较好的近似，原始道集上一次波和多次波的同相轴均呈双曲线轨迹，但经过一次波速度动校正后，一次波被校平而多次波的剩余时差仍为双曲线轨迹，这样有助于进一步去除残留的多次波。此方法可将残留的中、远炮检距长周期多次波去除。

图 4显示了应用SRME和抛物Radon变换多次波压制模块处理前、后速度谱和道集的变化。通过SRME处理(图 4b)后，近炮检距处的自由表面多次波得到很好压制，有效波波组特征更突出；通过抛物Radon变换处理(图 4c)后，中、远炮检距的多次波压制效果较好；通过SRME和抛物Radon变换组合多次波压制处理(图 4d)，全程多次波得到有效去除，速度更聚焦，从道集中可以看出有效信号得到了加强，多次波明显减弱。

由多次波压制前、后叠加剖面对比(图 5)可见，通过SRME和高精度Radon变换组合技术的应用，潜山面下的多次波被明显压制，剖面结构清晰，为高精度速度建模提供了资料基础。

2.3 层控网格层析技术

层控网格层析速度建模^[5-7]是将沿层层析速度建模技术与基于网格的层析速度建模技术组合起来进行精确建模的方法，能够提高速度模型精度，改善叠前深度偏移的成像质量。一般来讲，在简单构造区采用走时方法进行网格层析反演就可以得到较为准确的速度模型，但在复杂构造区，需建立较为准确的、具有地质意义的初始模型，这样有助于约束速度收敛的方向，得到较为准确的偏移速度模型。通过三维特征层位解释得到虚拟的地质界面，将体数据按照解释人员的理解划分成若干块体，由浅入深地用地层速度充填这些块体，得到相对准确的初始速度模型；通过叠前深度偏移得到偏移道集和剖面，对成像道集拾取剩余深度差信息，建立层析方程；最后通过射线追踪求解得到速度修正量，进而更新初始速度模型，进行新一轮迭代。

在实际速度建模时，首先由解释人员进行地震解释，得到一个充填的地层速度体，同时利用解释层位用初始模型做叠前深度偏移得到一系列成像道集，在成像道集上沿着同相轴对所有的炮检距计算剩余时差，同相轴对应于模型中的地层界面，这样建立走时误差向量，采用逐步逼近的方法使模型不断优化，直到获得比较合理的深度域速度模型。

图 6显示应用层控网格层析速度建模后的深度域剖面与速度模型叠合图，该模型是通过5轮速度迭代更新得到的。由图可见，速度变化细节变得丰富，与地震同相轴层位具有较好的相关性，更能反映地层结构特征，有助于为叠前深度偏移成像提供准确的偏移速度。

2.4 Kirchhoff积分法叠前深度偏移

Kirchhoff积分法叠前深度偏移方法分为旅行时的计算和Kirchhoff积分计算两部分，偏移的精度主要取决于旅行时的精度。旅行时的计算^[8]是基于射线理论(即费马原理)得出的。

叠前深度偏移能够对复杂的数据进行成像，可以修正陡倾地层和速度变化引起的成像畸变，聚焦反射能量，更准确地反映地层的空间位置。

当非均匀介质中速度横向变化较大时，射线路径经过不同的速度界面时发生弯曲，叠加剖面上的绕射曲线为非对称的双曲线，在这种情况下进行时间偏移处理，绕射波不能很好地收敛到绕射点上去，而且在横向上会向速度变高的区域移动。而叠前深度偏移能处理速度横向变化较大情况下的偏移归位问题，真实反应地下绕射点的位置^[9]。

图 7是基于Kirchhoff积分法叠前深度偏移处理得到的成像结果，可以看出波组特征清晰，绕射波被正确偏移归位，断层清晰，断点干脆。

3 关键解释技术及效果 3.1 无井条件下的精细构造解释

研究区没有钻井资料，很难对地层进行精细标定。在实践中，将现有的二维地震资料与邻区的三维地震资料进行波组关系对比，确定主要地层的地震反射界面。根据同一沉积盆地地层沉积相似性原理，参考邻区的钻井资料和地震勘探成果资料进行层位厘定，分辨出研究区地震波组特征与岩性组合关系。

通过与邻区三维地震资料进行拼接引层，得到图 8所示过A井的地层格架剖面，从图中可以看出地层接触关系清晰、合理，易于全区识别追踪，解决了本区无井标定的难题。

邻区三维地震资料可划分5个主要反射波组界面，为中频、较连续强反射，可进行全区追踪。根据邻区多口井的岩性组合特征，分辨出5个反射波组界面分别对应明化镇组(Nm)、馆陶组(Ng)、东营组(Ed)、沙河街组(Es₁₊₂)和孔店组(Es₃)多期区域角度不整合面。其中孔店组地层只在邻区秦南凹陷局部发育，向留守营斜坡区尖灭。

通过引层和精细地震资料解释，明确了研究区的构造、断裂发育情况。对留守营地区的整体解释方案如图 9所示。古近系为断陷型结构特征，凹陷及斜坡区残留古生界、中生界，新近系超覆于前古近系之上，新近系明化镇组、馆陶组地层在凸起部位超覆于基底之上。凹陷内发育的两个大断裂控制了地层沉积，是主要的油源通道。

3.2 基于平均速度模型的变速成图技术

研究区井控程度低，在对比邻区测井速度模型和均方根速度转化的平均速度后，发现在浅层两者速度具有相同的趋势(图 10)，但到1800ms后，两者速度差异明显加大，在2000~3000ms之间，深度误差达到100~350m，说明地层变化快，速度解释方案难以满足构造成图精度的要求，得到的构造图件精度难以支撑井位论证。

通过分析平均速度谱在剖面上的变化特征，发现其变化合理、沿层速度平面图与等T₀图趋势一致，新、老构造深度误差在合理范围。因此，在实际构造成图过程中采用了如图 11所示的邻区测井速度约束下的平均速度模型。

通过GeoEast解释系统变速成图模块^[10]对研究区古近系—新近系5个主要反射层进行了变速成图，矿权区内共发现圈闭6个，面积共计133.9km²。

4 结束语

依托GeoEast处理解释系统的叠前保真处理、组合多次波压制、层控网格层析速度建模和变速成图等一系列特色技术，对低勘探程度的留守营凸起地震资料开展应用研究，取得以下认识。

(1) 组合多次波压制技术对多次波压制效果明显，通过层控网格层析速度建模技术应用，地震波组特征改善明显，断层清晰，地震资料品质得到有效提升。

(2) 拼接邻区地震资料，明确研究区地震波组特征，在此基础上开展精细构造解释有助于提高构造解释的合理性。由于速度横向变化剧烈，中深层速度精度低，采用处理过程得到的平均速度模型进行变速成图，发现了一批新圈闭。