地球物理学进展  2014, Vol. 29 Issue (6): 2761-2765   PDF    
松辽盆地北部西坡地区二维资料连片处理
王维红1, 裴江云2, 宋利伟1, 张振1    
1. 东北石油大学地球科学学院, 大庆 163318;
2. 大庆油田有限责任公司勘探开发研究院, 大庆 163712
摘要:松辽盆地北部西坡地区勘探程度较低,地震资料以二维为主.为有效认识西坡地区的构造特点,满足勘探部署的要求,开展了二维地震资料连片的骨干线处理.借鉴大庆油田徐家围子地区的连片处理经验,形成了以模型约束静校正、两步法反褶积、子波整形、速度拼接为关键技术的连片处理流程,应用该流程完成了西坡地区十条骨干线的连片处理,成像效果明显,断点清晰,波组特征清楚,层间信息丰富.成像数据为西坡地区地质构造和资源潜力的认识提供了资料基础,所形成的连片处理方法可在同类地震地质条件的研究区推广应用.
关键词连片处理     组合静校正     西坡地区     子波整形     速度拼接    
2D seismic merging survey processing in western slope in north of Songliao basin
WANG Wei-hong1, PEI Jiang-yun2, SONG Li-wei1, ZHANG Zhen1    
1. College of Earth Sciences, Northeast Petroleum University, Daqing 163318, China;
2. Research Institute of Exploration Development of Daqing Oilfield Corp. Ltd., Daqing 163712, China
Abstract: Exploration degree of the Western slope area of north in Songliao basin is low, and seismic data is primarily two-dimensional. In order to effectively understand the structural characteristics of western slope area, to meet the requriements of exploration deployment. we have launched a two-dimensional seismic data merging survey processing of backbone line. Learning from Daqing Oilfield Xujiawei area merging survey processing experience, we have summarized a model constraint statics, two-step deconvolution, wavelet shaping, velocity data merging as the key technology of merging survey processing. With this processing we have completed the western slope region merging survey processing of eight backbone line, obvious image result, clear breakpoints, wave group features clear, inter-layer information rich. Imaging data provide us data base for the western slope area of geological formation and resource potential.
Key words: merging survey processing     combination statics     western slope area     wavelet shaping     velocity data merge    
0 引 言

松辽盆地北部大庆探区西部斜坡区有利勘探面积近万平方千米,研究区内主要的油气类型是稠油和天然气(周庆华等,2006; 刘淑芬等,2014),是大庆油田勘探和开发的重要资源接替领域.西部斜坡 区内构造简单,地层埋深较浅而且构造整体上较为平缓,各目的层的构造格局基本一致,为西高东低的单斜缓坡(王朋岩和赵荣,2006),构造和断裂不发育.油田分布相对零散,以微幅构造油气藏和岩性油气藏为主(申家年等,2006).

西部斜坡区的勘探程度较低,三维地震资料较少,以二维地震资料为主,二维地震工区多,图 1为西坡地区的二维地震工区位置分布,从图中可以看出二维地震资料采集的观测系统复杂多变,也就是说不同的二维地震工区的地震资料在采集年度、采集参数、资料质量上都存在较大差别,在资料处理上,由于处理时间和应用软件等多方面的原因,也存在着处理方法和流程的较大差异,所以目前很难应用现有的资料进行全区的构造解释.不同二维工区地震资料的连片处理是研究认识西斜坡地区的宏观构造和勘探潜力的重要途径(王元波,2001张亚斌,2009),在地震资料连片处理中,三维地震工区的连片处理方法得到较为广泛的应用,大庆油田在徐家围子地区针对深目标层开展了连片处理,为深层天然气的勘探和开发提供了重要的技术支持(张颖等,2002王西文等,2006王兆旗等,2014),同时四川盆地和准噶尔盆地等都进行连片处理,为不同地震资料的有效应用、地下宏观构造认识与理解、有利区的预测都起到了重要作用(邓勇等,2011).

图 1 西坡二维地震工区位置图 Fig. 1 2D seismic survey area location map of West Slope in Songliao Basin

依据西坡地区的构造特点,自南向北开展了十条骨干线的连片处理,每条骨干线经多个不同的二维地震工区,骨干线方向为近东西向(如图 1),共约1000 km.借鉴大庆油田徐家围子地区连片处理经验,结合西坡研究区的资料特点,应用模型约束静校正、两步法反褶积、子波整形、速度拼接等(陈斌,2011郑鸿明等,2012)连片处理的关键技术,完成了骨干线的成像处理,其成像质量可满足构造解释需要,连片资料的处理成果为西坡地区的潜力分析和勘探增储奠定了基础.

1 二维资料连片处理

借鉴大庆探区徐家围子三维地震资料连片处理经验(王西文等,2006; 裴江云等,2011; 王维红等,2011),在充分进行地震地质条件和资料分析的基础上,形成了西坡地区二维地震骨干剖面连片处理流程,如图 2所示.连片处理的关键技术包括模型约束组合静校正、两步法反褶积、子波整形、速度拼接处理和地震数据的拼接处理等,资料处理结果证明这些技术的应用可有效完成松辽盆地北部西坡地区二维骨干剖面的成像处理,并可在其它同类资料和地震地质条件的二维地震资料处理中推广应用.

图 2 处理流程图 Fig. 2 Process flow chart
1.1 模型约束组合静校正

西坡二维骨干线连片处理研究区的地表起伏变化较大,高程在125~178 m之间,存在着严重静校正问题,利用微测井低频分量与折射波高频分量的组合静校正量求取方法,可在保证宏观构造趋势的前提下,实现道集内地震资料的同相叠加,提高地震资料的信噪比和分辨率,还可保证微幅构造的准确成像.

图 3为模型约束组合静校正方法的实现流程,该方法的计算步骤包括两大部分,一是对微测井数据进行处理,求得微测井静校正量,再将该静校正量分解为低频和高频部分,将低频部分保存;二是拾取采集炮记录的初至,计算初至静校正量,和第一步一样,需要将该量分解为低频和高频部分,将高频部分保存起来,最后就是将微测井的低频分量和初至的高频分量进行组合应用,就实现了模型约束组合静校正的计算.

图 3 模型约束组合静校正方法流程 Fig. 3 The flowchart of model constraints combination statics

图 4为骨干154线的东吐莫二维地震工区的地震资料,图中给出的是以往折射静校正和应用组合静校正成像效果的对比,由图可看出,重新处理的成像剖面中地震同相轴连续性增强,信噪比和分辨率都比折射波静校正的成像剖面高.

图 4 不同静校正方法的成像剖面对比(a)折射静校正;(b)模型约束组合静校正. Fig. 4 Imaging profiles contrast of different static correction methods(a)Refraction statics method;(b)Model constraints combination statics method.

按照图 2给出的处理方法流程,在完成模型约束组合静校正后,对一条骨干线中的所有单片数据又进行了噪音压制、振幅补偿和两步法地表一致性反褶积处理.由于西坡地区二维地震资料的噪音类型复杂多样,信噪比较低,存在面波、折射波、线性干扰和高能噪音等,针对不同的噪音类型采用不同的噪音压制方法,以提高地震资料的信噪比.对于面波,采用低频弱有效信号保护的减去法,该方法可在压制面波的同时,使有效波的低频信号的能量不受损失或将幅值的变化减到最小.对于相干噪音,主要采用基于噪音同相轴倾角(视速度)扫描的扫描法,在F-X域进行压制.在噪音压制处理后,对西坡研究区的地震资料进行了球面发散补偿和地表一致性振幅补偿,按照保幅处理的要求,应用炮检域两步法地表一致性反褶积技术可在增强子波横向一致性的同时,压缩地震子波,提高地震资料的分辨率.在单块地震数据的上述预处理步骤完成后,就可进行子波整形和后续的拼接处理,为骨干线的连片偏移成像提供数据基础.

1.2 子波整形

在处理的十条骨干线中,每条骨干线都经过若干个地震工区,经过的工区个数在四个到七个之间不等.由于采集参数不一致导致不同工区的拼接处存在明显的波形差,通过子波整形技术使拼接测线之间的波形达到一致.子波整形是地震资料拼接处理的关键技术,设输入地震道的自相关函数为 R(t),整形算子为Ft,期望输出地震道与输入地震道的互相关函数为REI(t),则三者之间的关系可表示为

式(1)为地震资料的整形计算公式.子波整形算子可由不同工区的拼接处的地震道求出,在求出整形算子后,就可进行子波整形处理.图 5为东吐莫平洋工区的地震数据,是由不同的施工队在同年度完成采集的,但由于采集参数不一致导致拼接测线存在波形差,如图 5a所示,通过子波整形技术使拼接测线之间的波形达到一致,波形差消失,横向连续性增强,如图 5b所示.

图 5 子波整形效果(a)整形前;(b)整形后. Fig. 5 Wavelet shaping effect(a)Before Wavelet shaping;(b)After Wavelet shaping.

另外需要说明的是,由于采集参数的不同,导致不同工区的CMP间距不同,而最终偏移时,需要等CMP距的叠加数据作为输入,所以需要将不同CMP距的叠加数据做统一CMP距的插值与规则化处理,实际处理时应用的是Omega处理系统的二维地震资料插值算法进行插值计算的,实际叠加数据体的CMP道插值前后进行了对比分析,显示数据插值与规则化后的结果具有很好的保幅性,不产生假频,可将同一条骨干线的不同段按等 CMP 距进行拼接处理,该数据可作为偏移的输入数据.

1.3 速度拼接

众所周知,地震资料偏移计算中,速度是重要的输入文件,在不同工区的数据拼接完成后,速度文件也需要拼接起来.速度拼接的计算公式可表示为

式中,CDPnum为速度拼接后的新CMP号;CDPf为单片速度拾取形成的速度文件中的CMP号;d1为地震数据插值前CMP距;d2为数据插值后CMP距;CDPre1为数据插值前参考CMP位置;CDPre2为数据插值后参考CMP位置.

需要说明的是,在公式(2)中的数据插值前参考CMP位置CDPre1和数据插值参考CMP位置CDPre2参数需要按照一定的原则进行确定.对拼接的任意两个速度文件,一般情况下,是两者在边界处出现重叠现象,按照空间坐标自小到大的方向进行拼接处理,这时依据地震资料拼接时数据插值前后该空间位置处所对应的CMP号分别记为CDPre1和CDPre2.根据上述原则,对任意地震资料,如果其CMP距大小相等,则CDPre1等于CDPre2.

在完成速度文件的CMP号修改后,将所有的速度文件按照其所对应的地震资料的空间位置进行合并,即得到二维地震资料连片处理所需要的速度文件.图 6为186线的速度拼接,该图表明速度文件的连续性好,西坡的单斜构造特征明显,可用于后续的骨干线的叠后偏移.

图 6 186线速度拼接剖面 Fig. 6 Velocity splicing profile of Line 186
2 成像效果

按照图 2的方法流程,完成了松辽盆地北部西坡地区十条骨干线的处理,图 7为172线和186线的处理剖面.图中显示的地震数据反映了西坡的宏观构造特征,其中图 7b所示的186线在偏移时的速度文件如图 6所示,分析可知,拼接的速度和拼接的叠加数据是二维地震资料的连片处理的输入文件,上述两个文件的有效形成和高精度的处理是二维连片成像效果的保证.

二维地震资料的连片处理,解决了以往分块处理成果造

图 7 二维地震资料连片偏移处理成果图(a)172线;(b)186线. Fig. 7 The result of 2D seismic data merging migration profile(a)Line 172;(b)Line186.

成的拼接处构造不完整和地震波形差异的问题,有利于全区统一对比解释.新处理成果断点、断面清晰,能够满足断层的准确识别,且新处理成果各反射层波组特征明显,能够满足西坡地区整体构造识别的需要,为松辽盆地北部西坡地区地质构造和资源潜力的认识提供了基础资料和技术支持.

3 结 论 3.1    松辽盆地北部西坡地区是大庆油田重要的资源接替区,该区勘探程度相对较低,二维地震资料连片的骨干线成像研究是识别西坡地区宏观构造和资源潜力的重要途径.结合研究区的地质构造特点和地震资料特点,形成了西坡地区二维地震资料连片处理的技术流程,其关键技术主要包括模型约束静校正、子波整形和速度拼接等.静校正是西坡地区二维地震资料处理中的重要环节,采用组合静校正技术可有效解决静校正问题,在保证拼接处理工区的构造特征基础上,可提高地震资料信噪比和分辨率.

3.2    应用连片处理技术完成了西坡十条骨干剖面处理,成像效果明显,断点清晰,波组特征清楚,层间信息丰富.形成了可在松辽盆地北部西坡地区推广应用的二维地震资料骨干线连片处理方法,为西坡地区地质构造和资源潜力的认识提供了技术支撑,该方法也可在同类地震地质条件的地区推广应用.

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