0 引言

昆北断裂带位于柴达木盆地西南祁漫塔格山前缘，受盆—山关系、区域构造演化和动力机制等控制，整体构造格局呈现南北分带、东西分段、上下分层的特征^[1-4]，主要目的层是新近系油砂山组和干柴沟组砂岩储集层。该区石油地质资源丰富，断块油气成藏条件优越，周边已有多口钻井获工业油流，证实该区具有良好的勘探开发潜力，已成为油气勘探的重要领域^[5-7]，但探明率较低。目前对昆北地区北部(昆北逆断层下盘)油气成藏的研究和认识有限，严重制约着该区的勘探进程。勘探面临的难题主要体现在以下三个方面：①昆北断裂带断层空间展布特征尚未落实；②昆北断层下盘地层构造形态及与周围接触关系不明确；③有效储层分布范围及其与有利圈闭的配置关系仍未查明。

为降低勘探风险，提高断块油气藏钻探成功率，关键是通过地震资料处理提升地震资料品质，以准确落实构造形态、地层产状和接触关系、断裂系统空间位置等，进而通过精细地层对比、构造解释、断裂系统识别与刻画、有效储集体分布预测和含油气性预测等技术综合研究该区断层遮挡型油气藏。

昆北地区受复杂地表地质条件影响，地表起伏变化大，近地表低降速带厚度和速度横向变化剧烈，地震激发、接收条件较差，噪声干扰严重，原始地震资料品质差、静校正问题十分突出。同时，该区地下构造复杂，不同断裂系统叠置等导致岩性、岩相变化快，地震速度纵、横向变化大，进而导致速度建模和准确偏移成像困难。

本文针对昆北断裂带资料特点，细致分析和总结了该区高精度地震成像存在的关键问题，依托GeoEast处理系统开展了有针对性的技术攻关研究，形成了一套以提高静校正精度、地震信噪比和偏移成像精度为核心的处理技术流程。通过应用菲涅尔层析反演静校正、反射波超级道剩余静校正、叠前综合去噪、井控层控精细速度分析等技术，最终在该区地震资料处理中取得了较好的效果。

1 高精度成像难点分析

昆北地区是典型的“双复杂”区，即地表条件复杂、地下构造复杂，提高该区地震成像精度难度极大，主要表现在以下三个方面。

(1) 近地表结构复杂，静校正问题突出。柴西昆北地区地表为盐碱滩、山地、沙丘等，海拔相对高差变化大(2852~3730m)，整体呈“东南高、西北低”走势(图 1)；低降速带厚度变化大(40~160m)，自西向东呈减薄趋势，起伏沙丘区和山前带低降速带厚度相对较大，山区厚度较小(图 2)。复杂的近地表条件导致该区存在严重的静校正问题，表现为原始地震单炮初至不光滑(图 3)及叠加剖面同相轴连续性差(图 4)。

(2) 噪声干扰重，原始数据品质差。受复杂地表条件、野外采集激发与接收条件等因素影响，原始单炮中存在低频面波、异常强振幅、线性干扰等噪声，且干扰波随机性强、能量强、范围广，目的层有效反射信号几乎完全被噪声淹没，导致资料信噪比较低(图 5)。另外，目的层信号受近地表强吸收衰减作用影响，深部有效反射能量弱。

(3) 构建准确偏移速度模型困难。首先，该区地下地质构造复杂、断裂系统叠置，在昆北逆断层控制下，纵、横向岩性岩相变化快、非均质性强、地震波场十分复杂(图 6)；其次，该区地震资料信噪比较低，致使速度谱质量差，能量团不聚焦、分辨率低，速度拾取精度低；此外，目前在昆北逆断层上盘无已钻井，缺乏井筒信息参考。这些综合因素导致获取高精度的偏移速度模型难度大。

2 高精度成像处理技术及应用效果 2.1 综合静校正处理技术

针对西部复杂区地震资料处理，如何有效解决“双复杂”导致的严重静校正问题是关键所在^[8-10]。为此，首先利用快速层析和菲涅尔层析反演技术获取精细近地表速度模型，计算并应用基准面静校正量，解决中、长波长静校正问题。具体步骤为：①通过自动拾取结合人工干预调整，准确拾取原始单炮初至；②选取近炮检距初至信息，利用回转波快速建立初始近地表速度模型；③以初始近地表模型为约束条件，利用基于菲涅尔带的层析反演方法，提高近地表速度模型精度；④精细拾取高速层顶界面，并进行静校正量的计算与应用^[11-13]。其次，利用反射波超级道剩余静校正和综合全局寻优剩余静校正等技术，结合线性和非线性剩余静校正方法各自优势，解决信噪比低、静校正量大资料的短波长静校正问题^[14]。反射波超级道剩余静校正的实现过程分为三步：①计算超级道，形成超级道数据表；②基于超级道数据表，利用反射波超级道剩余静校正量分解模块计算各炮、检点的剩余静校正量；③将得到的剩余静校正量应用于地震数据。综合全局寻优剩余静校正技术是利用最大能量法、模拟退火算法以及遗传算法，交替迭代求取最佳的剩余静校正量。

图 7是该区剩余静校正前、后叠加剖面对比，应用综合剩余静校正技术后的叠加剖面同相轴更聚焦、连续性更好(红圈和红框区域)。

2.2 叠前噪声压制技术

信噪比是地震资料处理的基础^[15]。该区干扰波极其发育，且类型多、干扰重、空间上随机分布，主要有强能量异常振幅、低频面波、线性干扰、多次折射干扰等，严重降低资料的信噪比，是影响地震成像质量的关键因素。本文在精细静校正处理基础上，充分挖掘GeoEast系统的优势去噪技术，根据噪声类型、地表条件、空间位置、频率特性等方面的特点与差异，按照多技术组合与分步、分域逐级压制噪声的叠前去噪技术思路，逐步提高资料的信噪比。同时去噪中注重保幅，确保噪声被压制的同时有效反射信号不受损失。

GeoEast处理系统噪声压制技术丰富全面。在面波干扰压制方面，既有针对面波呈现频散特征的自适应面波衰减方法，又有针对面波呈现线性特征的叠前相干噪声压制技术；在线性干扰压制方面，根据噪声在时、空域的分布特点，已具备多种有效的相干去噪技术和方法，主要包括三维线性噪声去除、叠前规则噪声衰减、KL变换线性干扰压制、叠前线性噪声压制等^[16-17]。

针对面波不同特性，组合应用上述两种面波压制技术，充分发挥各自技术优势，对面波进行了有效去除。经多技术组合面波压制后，单炮记录中的面波干扰被较好消除，单炮品质明显提升(图 8)。

针对线性干扰和多次折射噪声，采用单一去噪技术很难有效压制，因此，在该区组合应用KL变换线性干扰压制和三维线性噪声去除等技术，通过分步、分频、分域方式，逐步对其进行去除。多技术组合线性干扰压制后，记录上的线性噪声得到有效压制，炮集信噪比明显改善(图 9)。

图 10展示了多技术组合去噪前、后叠加剖面效果，由图可见，组合压噪后的叠加剖面信噪比更高，一致性更好，被噪声淹没的有效反射同相轴得到凸显，叠加剖面成像质量明显改善。

2.3 高精度偏移成像技术

高精度偏移成像的核心是构建准确的速度模型。该区地下构造复杂、断裂系统发育、纵横向岩性岩相变化快、非均质性强、地震波场传播复杂、地震资料品质低、已钻井少，速度建模难度大。常规速度建模方法适用于数据信噪比高、相对构造简单的地震资料和地区，在数据信噪比低、构造复杂的资料和地区，由于速度纵横向变化快、多解性强、速度谱品质较差、精度低，常规建模方法效果不佳，偏移成像质量精度不高^[18-22]。针对该区地震资料、地质构造及断裂发育情况，本文速度建模策略是首先利用多种技术对制作速度谱的叠前道集进行优化处理，提高建模道集和速度谱质量；然后通过分区带建模方式，有针对性地利用多信息多技术综合速度建模技术构建精细偏移速度模型。

针对建模道集品质低、速度谱质量差，采用组合叠加、叠前拟四维去噪、优势频带增强、FK滤波等技术对道集进行优化处理，提高了建模道集品质和速度拾取精度。图 11是优化前、后的CMP道集和速度谱。由图可见，优化后的道集信噪比和一致性明显改善，速度谱能量团更聚焦、速度趋势更易把握，拾取精度提升。建模过程中将不同构造部位划分为构造复杂的断裂发育区和相对简单的断裂欠发育区。对于构造简单、稳定的断裂欠发育区，利用基于地震的常规速度分析方法即可获取较为准确的速度场。对于发育逆断层的复杂断裂带区域，为有效解决速度纵、横向变化剧烈及多解性问题，必须在地质认识指导下，综合利用地震、地质、测井等信息，先以井眼位置的测井速度为控制和参考点，由井眼处向四周外推，构建覆盖全区的初始模型。再以初始速度模型为基准，按照5%、3%、2%、1%间隔进行速度扫描和偏移，每次扫描均精细筛选保留井眼和速度控制点处剖面成像清晰的速度，通过不断的迭代和优化，直到获取可靠的速度模型。

图 12是速度模型优化迭代效果，由图可见，速度模型经过多轮次优化迭代，精度逐步提高，最终速度模型精细刻画了该区地下速度变化特征。图 13是初始和最终速度模型的偏移效果，由图可见，速度模型优化后的偏移剖面信噪比更高、同相轴波组特征更清晰，断层归位更准确、合理。

3 应用效果

通过研究和应用以上精细地震成像处理技术，昆北断裂带地区地震成果资料品质明显提高，区域构造形态得到有效落实，地震反射波组关系清晰，昆北断裂及次级断裂成像清楚，断层、断点偏移归位合理，各套地层与断裂系统的接触关系明确(图 14)。从合成记录标定上看，新处理成果资料与井吻合较好，大套地层与断层刻画精细(图 15)。同时实钻井也验证了新成果资料与实际地下地质构造情况相符，昆北逆掩断层、断点(断点1和断点2)位置准确，下降盘地层的空间展布特征及其与断裂的接触关系真实可靠(图 16)。新处理的高品质地震成果数据有效支撑了该区的复杂断裂系统精细刻画、精细构造解释和断层遮挡型油气藏综合地质研究等工作。

4 小结

本文针对昆北地区高精度地震成像处理中突出存在静校正、资料信噪比低和速度建模难题，依托GeoEast处理系统，利用综合静校正和多方法组合迭代叠前噪声压制技术，有效提高了地震资料信噪比；通过多信息综合速度建模技术，改善了地震偏移成像精度，有效解决了昆北地区复杂断裂带的地震成像问题。最终地震成果资料构造形态落实、断层断点归位准确，为综合地质研究提供了可靠的地震基础数据。