0 引言

柴达木盆地西部英雄岭构造带发现了狮子沟、花土沟、油砂山、英东等多个新近系油气田，目前探明石油地质储量占柴达木盆地的60%^[1-4]。该区地表山高(海拔3000~3700 m)坡陡，地下碳酸盐岩缝洞体和小断层较为发育^[5]。该区围绕碳酸盐岩缝洞体和小断层识别的地震勘探大致经历了以下两个阶段。

(1) 第一阶段为2011 — 2018年，在以往二维地震勘探成果基础上，把改善极低信噪比资料作为攻关目标，从激发、接收和观测系统参数优化等方面联合压制噪声、提高信噪比和增强反射能量。在资料采集方面，采用高覆盖、高密度观测系统和激发、接收双组合，实现在稳定速度层中激发^[6]。在资料处理方面，采用标志层静校正、叠前多域多步组合去噪和多信息复杂构造建模等技术。该阶段较好地解决了极低信噪比地区构造成像难题^[7]，有效识别了英雄岭地区大断层(断距50 m以上)的平面展布规律，明确了该区整体结构特征。

(2) 第二阶段为2019 — 2022年，以突出深层(古近系下干柴沟组上段，埋深4000~6000 m)、碳酸盐岩缝洞体和小断层为勘探目标，形成了“立体勘探观测、高精度采集处理”的技术系列。在资料采集方面，采用加宽观测方位和长排列的高密度三维观测系统；优化激发和接收方式，采用基于高精度影像数据的物理点均匀布设方法，解决了覆盖次数分布不均的问题，降低了最大空炮距离，弥补了炮点、检波点不均匀的不足。在资料处理方面，采用标志层静校正和分步约束表层建模的方法计算静校正量，解决了强波阻抗界面横穿地层成像的问题；采用TTI叠前深度偏移处理技术，深层资料品质得到了进一步提升。在资料解释方面，采用浅层复杂构造精细解释技术^[8]和中深层盐相关构造多信息解释技术^[9]等，盐下构造形态逐渐得到落实，断层识别精度提高至20 m以内，为下一步岩性勘探，特别是小断层和碳酸盐岩缝洞体的识别奠定了资料基础。

经过上述阶段，地震资料品质得到大幅提升，利用方差、相干和曲率等属性识别断层，落实了英雄岭构造带断层展布规律，发现了多个浅层构造、深层构造—岩性高丰度油气藏^[10]。但深层小断层识别和碳酸盐岩缝洞体精细刻画仍然十分困难，原因是：①盐下碳酸盐岩储层非均质性强，受组合混波影响，地震属性不保真，影响了地震分辨率的提高^[11]；②受观测方位限制，难以满足各向异性资料处理需求，不能对小断块和碳酸盐岩缝洞体多角度观测。

为了解决上述问题，本文从数据采集观测方位角、激发接收参数和数据处理、解释方法等方面入手，通过模型正演和实际资料变观处理确定影响小断层和碳酸盐岩缝洞体成像的关键因素，形成了一套有针对性的地震勘探关键技术。在资料采集方面，针对深层目标，采用宽方位观测、小组合激发接收且炮点、检波点均匀布设；在数据处理方面，采用高保真处理，改善子波一致性，有效拓宽资料频带；在资料解释方面，开展各向异性分析、盐下构造准确描述等关键技术。最终通过地震勘探关键技术的应用，在柴达木盆地英雄岭构造带小断层和碳酸盐岩缝洞体识别方面取得了较好的效果。

1 地震勘探关键技术及效果 1.1 资料采集 1.1.1 扩大观测方位

宽方位观测是应用横纵比大于0.5的三维观测系统，全方位观测是应用横纵比为1的三维观测系统，基于地质需求的扩大观测方位技术可获取多方位乃至全方位信息^[12]。采集全方位的三维波场，能够尽可能缩小因观测系统造成面元间炮检距与方位角分布差异带来的振幅异常，进而通过全三维数据偏移处理，得到地下介质的真实影像。在方位各向异性介质条件下，由于宽、窄方位角在炮点和检波点空间采样特性不同，宽方位角成像空间连续性优于窄方位角，有利于衰减相干噪声，根据振幅随炮检距和方位角的变化而更具有识别不同方向裂隙的能力，成像分辨率因此更高^[13]。

研究区新三维地震资料采集观测系统最大炮检距为5500 m，横纵比达到了0.8(图 1)。与以往资料相比，新资料深层成像清晰，信噪比高；受地下方位各向异性影响，不同方位角叠加剖面对断层刻画能力不同，其中150°~180°方位与断层走向垂直，小断层断点(红色箭头处)更为清晰。

1.1.2 小组合激发和接收

根据检波器组合各点为平面简谐波同相叠加的假设，一般将检波器组合作为压制噪声、提高原始资料信噪比的一种重要手段^[14]。但实际上，野外地震采集、地质等因素难以满足假设条件，组合输出只是对每个检波器输出的简单叠加，组合内检波器之间耦合误差、定位误差、敏感度差异等因素都会引起组内干扰，导致波形畸变和空间假频，进而影响信号振幅和频率^[15-16]。从不同组合基距进行的模型正演结果(图 2)可以看出：采用大组合成像时，高角度断层倾向与实际模型相反(图 2d红色箭头处)，低角度断层处成为正向构造(图 2e黑色箭头处)，导致地质结构成像不准确。

组合激发原理与组合接收相同，也会引起组内干扰，导致输出波形畸变和空间假频，进而影响信号振幅和频率。研究区内三维地震单点和组合线束试验结果(图 3)表明：单点激发资料子波分辨率精度高、物理点旅行时更加精确、中间层位弱信号较强、保幅性好，但组合激发资料信噪比相对较高。

研究区以往地震资料信噪比相对较低，故新采集资料采用小组合激发和小组合接收，兼顾了原始数据保真和有效反射能量增强。

1.1.3 炮点、检波点均匀布设

炮点和检波点不规则离散化分布会导致目的层照明强度分布、CMP面元叠加、偏移振幅和相位不均匀等，产生采集脚印^[17]。物理点均匀布设可降低采集脚印的影响，为缝洞体、小断层等准确识别提供基础资料。

基于高精度航拍的影像数据可为激发点位精准自动化布点，实现物理点位优化布设，覆盖次数的均匀性可从优化前的0.3提高到优化后的0.6，波场连续性变好(图 4)。

1.2 数据处理 1.2.1 OVT域多维保真压噪

应用OVT域多维保真压噪技术^[18-19]，可以提高小断层和碳酸盐岩缝洞体发育区的地震资料信噪比及保真度，即：针对碳酸盐岩各向异性强、资料信噪比低的特点，充分利用宽方位数据的多维信息，采用倾角扫描的方法制作地震数据五维相干谱，获得最佳视倾角；沿最佳视倾角叠加建立可靠的五维谱解析模型道，实现随机噪声与其他地震信号的分离(图 5)。由图 5可见，采用OVT域多维保真压噪技术后，信噪比提高，同时更好地保留了道集数据的运动学特征，从而优化了道集品质，获得了高保真、高信噪比数据，小断层成像效果更佳。

1.2.2 巨厚表层Q补偿处理

巨厚表层Q补偿处理^[20]可以增强高频反射信息能量，改善子波一致性，即针对研究区巨厚(厚度达600 m)低降速带地震波吸收、衰减严重的特点，采用高精度表层速度模型建立时空变的表层Q场进行补偿。表层Q场建立过程中，充分利用工区内的双井微测井资料计算的绝对Q值约束近地表Q场的纵向变化趋势，然后再利用近地表速度场同Q值的相对关系(拟合关系公式)确定近地表Q场的横向变化趋势，从而构建高精度时空变的Q场。通过表层Q补偿处理，可消除低降速带地震子波的影响，有效拓宽目的层频带，提供高分辨率数据(图 6)。由图 6可见，目的层段频宽由38 Hz拓展至52 Hz，为英雄岭构造带深层湖相碳酸盐岩储层精细识别与描述奠定了基础。

1.3 地震资料解释 1.3.1 小断层识别

研究区发育北东向构造调节带，调节带内小断层(断距多小于50 m)非常发育。钻井揭实断层对储层物性具有明显的改善作用，但早期受地震资料的分辨能力所限，碳酸盐岩地层中小断层的准确刻画比较困难。

本文主要采用碳酸盐岩储层分方位小断层预测技术^[21-22]对OVT域数据开展分方位各向异性分析，优选敏感方位数据；再利用曲率体属性及蚂蚁体追踪优势，综合预测微小断层和裂缝发育带^[23]。

由图 7可见，常规CRP道集仅包含炮检距信息，且能量不均衡，表现为近道与远道能量弱、中间道能量强的典型纺锤形特征；而OVT域螺旋道集通过噪声压制、数据插值及规则化、空间相对振幅校正等处理，近、中、远道能量一致且包含方位角信息，这为后续小断层识别、各向异性分析等提供了资料基础。

利用基于OVT域处理后的具有方位角信息螺旋道集资料，确定螺旋道集分方位叠加方案，定义主测线(图 8的AA′)方向为0°，获得分别代表 0°、30°、60°、90°、120°、150°六个方位－15°~15°、15°~45°、45°~75°、75°~105°、105°~135°、135°~165°等区间的叠加数据，然后在此基础上开展小断层及裂缝敏感方位分析。

从0°、150°、全方位的小断层成像剖面(图 8)可以看出，150°方位叠加数据小断层(图 8b黑色箭头处)成像清晰，地震反射同相轴错断明显，可有效识别两条断层，而0°方位叠加数据小断层(图 8a黑色箭头处)成像不清楚，地震反射同相轴较为连续；全方位地震数据由于包含了各个方位地震信息，小断层(图 8c黑色箭头处)成像不清楚，地震反射同相轴错断不明显。因此，基于优势方位(150°)地震数据体能够有效提升小断层识别精度。

利用优势方位地震数据体可有效识别断层平面展布规律，为提高断层识别效率，本文采用人工智能断层识别技术^[24]快速识别断层。

从图 9a可见，优势方位人工智能断层识别的结果中, 断层走向为南东—北北走向，方位为60°；垂直研究区断裂走向的150°是预测小断层及裂缝的敏感方位；切片上W1井处发育小断层，与钻探结果相吻合，而根据常规地震数据的相干属性未能识别该断层。

1.3.2 缝洞体识别

钻井揭示碳酸盐岩地层中小断层发育区裂缝和缝洞体比较发育。本文在新三维地震资料识别小断层基础上，利用各向异性的张量强度属性预测缝洞体平面分布规律。由图 10可见，在150°方位地震数据体上，W1井张量强度属性表现为高值区(红色区)，与该井揭示的缝洞体相吻合。另外，150°张量强度属性与优势方位人工智能小断层预测结果(图 9a)一致。

2 结束语

针对柴达木盆地英雄岭构造带深层碳酸盐岩缝洞体和小断层识别，本文提出了配套的地震勘探关键技术。首先，从资料采集方面，扩大观测方位，采用小组合激发和接收，炮点、检波点均匀布设，可以提高小断层的成像精度；在数据处理方面，采用OVT域多维保真压噪技术和巨厚表层Q补偿处理技术，可以提高地震资料信噪比、保真度，有效拓宽频带，提高分辨率；在资料解释方面，利用分方位数据体和人工智能断层识别技术，可有效识别小断层，利用各向异性强度属性可有效识别缝洞体。