0 引言

连片叠前时间偏移地震资料处理对地震子波的一致性要求较高^[1]。针对频率、相位、振幅的一致性研究^[2]较多，但关于如何校正连片数据信噪比差异未得到足够重视。目前，解决覆盖次数差异导致的信噪比一致性问题主要采用五维数据规则化方法^[3]。

对于连片叠前偏移处理是否做规则化处理，存在着两种观点。俞寿朋^[4]认为，叠前时间偏移必须进行规则化处理，以消除高、低覆盖次数差异导致的能量及信噪比差异，使连片工区的覆盖次数达到基本一致，面元内炮检距分布均匀。吴清岭等^[5]则认为，在面元一致且不存在浅层较多数据缺口和空CMP的情况下，叠前时间偏移可不做规则化处理，因为规则化处理会修改原始地震道的真实坐标。数据规则化需借助周边地震道，从相邻面元“借来”的地震道的原始坐标会被修改。叠前时间偏移输入的CMP数据会破坏地震道坐标的真实性，严重影响叠前时间偏移效果，甚至出现偏移空间假频，影响成像质量。

针对常规数据规则化处理技术应用的不同观点及效果不确定性，本文提出一种信噪比一致性处理方法，即在充分分析不同区块资料相同炮检距段内道数的基础上，利用炮检距差值时差校正消除不同炮检距内的时间差异；通过对信噪比与覆盖次数的量化分析，采用时变分集加权道组合技术，寻找不同区块资料信噪比一致的交会点，在资料处理中实现野外采集原始观测系统的改造，达到覆盖次数一致、信噪比一致的目的。本文方法原理简单，相比数据规则化处理，更易于实现，效率亦更高，特别是在叠前偏移处理中的应用效果明显。

1 关键技术方法原理 1.1 炮检距差值时差校正技术

炮检距差值时差校正技术可消除同一CMP道集内不同炮检距地震记录由于炮检距差异造成的反射波旅行时时差，即对经炮检距分组或者矢量炮检距分组后的数据进行炮检距差值时差校正，使同一组数据的反射波旅行时保持一致。

对同一CMP道集的数据按一定的炮检距间隔进行分组，如图 1所示。不同炮检距的反射波炮检距差值时差可通过下式求得

$ t_{x_2}^2=t_{x_1}{ }^2+\frac{x_2^2}{v^2}-\frac{x_1^2}{v^2} $

(1)

式中：t_x1和t_x2分别是炮检距为x₁和x₂时的反射波旅行时，这里x₁是分组的中心炮检距；v是参考速度。

1.2 时变分集加权道组合技术

道组合的一个基本假设条件是叠加的各道信噪比和振幅具有相同的数量级。在实际资料处理中，这个假设条件一般都无法满足，这就需要对数据进行适当处理后再进行叠加，否则不同信噪比和振幅级别的地震数据道叠加后会损害信号质量。本文通过分集加权技术均衡各叠加道的信号幅度，组合后采用功率谱算法估计信噪比。

假设t时刻、第j道的地震信号振幅为X_tj，则组合后叠加道在时间t的振幅为

$ X_t=\frac{\sum\limits_{j=1}^N W_{t j} X_{t j}}{\sum\limits_{j=1}^N W_{t j}} $

(2)

式中：N表示参与叠加的道数；权系数W_tj的计算公式为

$ W_{t j}=\frac{L}{\sum\limits_{s=t-L / 2}^{t+L / 2}\left|X_{s j}\right|} $

(3)

其中L为时窗长度。

2 实现过程

前述通过对野外原始观测系统的改造达到不同区块覆盖次数和信噪比一致的目的，具体实现过程为：①统计分析不同工区炮检距分布，可通过不同工区炮检距直方图分析炮检距差异分布；②根据不同炮检距分布规律，结合不同目的层炮检距影响范围，确定炮检距分组方案；③对同一CMP道集的数据按一定的炮检距间隔分组，然后进行炮检距差值时差校正；④按照炮检距分组进行时变分集加权道组合叠加；⑤进行覆盖次数与信噪比交会分析，寻找不同工区信噪比一致性交会位置；⑥确定信噪比一致性处理方案。对应的流程见图 2。

3 应用实例 3.1 研究区概况

研究区位于四川盆地合川—潼南区块，两个工区资料的覆盖次数、最大炮检距、检波器型号等存在较大差异，资料一致性低。这里主要探讨信噪比一致性处理问题。

这两个工区的主要采集参数见表 1，覆盖次数及信噪比见图 3，图 4为两个工区重复位置叠加剖面对比。通过观测系统属性及剖面对比分析可知，由于两个工区的覆盖次数差异巨大，区块间存在明显的信噪比差异，工区1较工区2数据信噪比低，因此需要开展信噪比一致性处理。

3.2 关键技术应用

按照图 2所示一致性处理流程，对本区资料进行针对性处理。下面重点分析时变分集加权道组合试验及技术应用过程。

(1) 与解释人员共同确定不同目的层炮检距的影响范围。图 5为两个工区道集数据对比，可以看出，0~4000m炮检距(近、中炮检距参与叠加)范围内的数据主要影响碎屑岩地层成像；0~7000m全炮检距(近、中、远炮检距均参与叠加)范围内的数据主要影响碳酸岩地层成像。

(2) 分别对碎屑岩及碳酸岩两套目的层按1000m的炮检距增量统计道数，结果见表 2。可见工区2的各炮检距段内的道数均远大于工区1，因此需要在工区2针对不同炮检段进行组合试验，以保证两个工区的各炮检距段内的道数保持一致。

(3) 为选取信噪比一致性最佳组合方案，开展了下列三组对比试验(表 2)。

方案1：按1000m的炮检距增量统计道数，得到不同炮检距段影响碎屑岩及碳酸岩成像总道数的比例，在不同段内进行等比例降低，保证原炮检距分布规律不变，寻找与工区1信噪比一致的方案。

方案2：在工区2中删去炮检距为6000~8000m的道，重新计算不同炮检距的占比，按照不同比例组合道数，寻找与工区目的层段相同的信噪比。

方案3：在工区2删去炮检距为6000~ 8000m的道，每一个炮检距组内将工区2道数组合至与工区1相同。对不同炮检距段进行炮检距组合增量(10、20、30、…、200m)扫描试验，获得组合后的道数据，寻找与方案1相同道数的试验参数，形成不同炮检距段内的最终组合方案。

图 6为不同试验方案组合后覆盖次数曲线对比。由图可见，方案3与工区1的覆盖次数趋于一致，这种情况下能量及信噪比会更加均衡，因而最终采用方案3开展后续处理。

3.3 应用效果分析

通过量化分析试验与处理，经本文方法信噪比一致性处理后，两个工区信噪比分布基本一致，见图 7；连片处理前、后水平叠加剖面对比见图 8，可见处理后剖面的波组特征一致性得到明显改善(图中箭头所指位置)。与常规连片方法相比，应用本文方法后地震属性(最大波峰)具有更好的一致性(图 9中圆圈所示)。

4 结论

针对连片资料室内处理过程，本文提出利用CMP道集炮检距差值时差校正及时变分集加权道组合技术，对不同炮检距段内道数进行组合优化，通过量化试验分析确定最佳组合方案，实现不同工区覆盖次数的统一，提高了不同工区数据的信噪比一致性。与常规数据规则化处理方法相比，经本文方法处理后，提取的属性具有更好的一致性。本文为连片资料处理中信噪比的一致性处理提出了一种新的思路与方法，具有一定的借鉴意义。

如果不同区块资料采集参数差异较大，为了保证连片的一致性，必然会牺牲资料品质较好区块的资料品质，因此在资料使用过程中应明确连片处理与单块精细处理的差别。连片处理成果一般是用来落实区域地质规律，而单块资料精细处理成果是落实局部精细构造、储层及井位目标。因此，是否开展本文中的信噪比一致性处理应视具体的地质任务合理选择。