摘要:連片處理的關(guān)鍵技術(shù)就是一致性處理。然而，由于地震數(shù)據(jù)采集時(shí)間的大跨度和變化的采集方法，不同區(qū)塊之間的能量、頻率和相位存在不一致性，難以進(jìn)行疊前時(shí)間偏移連片處理。因此，連片一致性處理的重要組成部分就是振幅、頻率和相位的一致性處理。實(shí)際應(yīng)用表明，根據(jù)不同區(qū)塊原始數(shù)據(jù)特點(diǎn)，采用振幅均衡技術(shù)、球面擴(kuò)散補(bǔ)償方法和地表一致性振幅補(bǔ)償方法，建立了適用于LG區(qū)塊的連片振幅一致性處理流程，解決了研究區(qū)塊不同三維工區(qū)間以及各區(qū)塊內(nèi)能量不均衡問(wèn)題，提高了拼接帶地震反射成像精度，準(zhǔn)確落實(shí)地層的構(gòu)造形態(tài)和接觸關(guān)系，提高了區(qū)域整體三維地震解釋精度及可靠性，提升了疊前時(shí)間偏移處理數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

　　關(guān)鍵詞:連片振幅;一致性處理;振幅均衡技術(shù);頻率;相位

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　　摘要：河道砂體儲(chǔ)集體是預(yù)測(cè)油氣儲(chǔ)層的重要指標(biāo)，地震波屬性對(duì)含油氣檢測(cè)具有非常重要的研究意義。通過(guò)對(duì)不同地震屬性的提取與分析，找出對(duì)河道砂體預(yù)測(cè)有效的參數(shù)，運(yùn)用到含油氣檢測(cè)中。著重對(duì)相位、曲率、瞬時(shí)吸收系數(shù)Q屬性進(jìn)行分析，進(jìn)而預(yù)測(cè)河道位置以及河道砂體發(fā)育等地質(zhì)信息，同時(shí)判斷河道砂體的沉積環(huán)境。分析結(jié)果證明了地震波屬性在河道砂體儲(chǔ)集區(qū)檢測(cè)中的有效性。

　　0引言

　　油氣勘探與開(kāi)發(fā)程度的不斷提高，以及對(duì)區(qū)域整體地質(zhì)特征和結(jié)構(gòu)規(guī)律認(rèn)識(shí)的需求的不斷增加，現(xiàn)有的一些不同時(shí)期、不同采集方法的“郵票式”小三維地震資料已經(jīng)難以滿(mǎn)足需要。通過(guò)連片數(shù)據(jù)處理將不同時(shí)間采集的小區(qū)塊三維地震數(shù)據(jù)拼接在一起是最行之有效的方法。然而，不同數(shù)據(jù)采集的時(shí)間跨度相對(duì)較大，并且采集方法是多變的，導(dǎo)致不同區(qū)塊間的能量、頻率、相位等方面存在不一致性，給疊前時(shí)間偏移連片處理增加了難度。當(dāng)前的偏移歸位成像是在疊前數(shù)據(jù)內(nèi)進(jìn)行偏移的疊前時(shí)間(或深度)域偏移方法，這要求具有基本一致的采集網(wǎng)格、頻率和相位，以及相對(duì)均衡的能量。否則，偏移成像容易出現(xiàn)假頻，進(jìn)而降低了地質(zhì)結(jié)構(gòu)以及巖性成像的真實(shí)性。

　　因此，連片處理的重要部分就是解決振幅、頻率、相位的一致性。關(guān)于三維地震數(shù)據(jù)的一致性處理是將時(shí)間、地點(diǎn)、震源、檢波器、地區(qū)、儀器等都不相同的三維地震數(shù)據(jù)進(jìn)行共同處理。這些區(qū)域間沒(méi)有共同性，特別是振幅、頻率以及相位之間，并且這些區(qū)塊每一塊的面積有效部分很小，因而處理過(guò)后得到的剖面區(qū)域也很小，同時(shí)進(jìn)行偏移后成像的邊界很大，用這樣的方式對(duì)地震進(jìn)行解釋將會(huì)有很大的誤差。若是對(duì)這些地震數(shù)據(jù)的振幅、頻率、相位等進(jìn)行一致性處理，這樣就能消除各個(gè)方面對(duì)這些地震數(shù)據(jù)引起的不同，同時(shí)還能增加它的有效面積，讓地質(zhì)人員能夠更好地解讀整體數(shù)據(jù)，得到更全面的關(guān)于地質(zhì)情況以及對(duì)地震成因的知識(shí)，使其相關(guān)數(shù)據(jù)處理以及說(shuō)明具有更高的精準(zhǔn)度。

　　1連片振幅一致性處理技術(shù)原理

　　連片振幅一致性處理的作用就是為了消去種種原因?qū)φ穹�在時(shí)間以及空間層面的不均衡問(wèn)題，為了解決該問(wèn)題，須做好振幅補(bǔ)償處理。目前，振幅補(bǔ)償?shù)姆椒ū容^多，廣泛采用的校正方法基本都是統(tǒng)計(jì)性方法，它們針對(duì)引起振幅改變的不同機(jī)制采用了不同的校正技術(shù)。根據(jù)處理的目的不同，校正手段上也存在差異，既有保真性的校正手段，也有針對(duì)構(gòu)造形態(tài)成像的非保真性的實(shí)用校正方法。其中，常用的有單道振幅補(bǔ)償技術(shù)[1]、球面擴(kuò)散補(bǔ)償技術(shù)[1-6]、地表一致性振幅補(bǔ)償方法等。

　　1.1區(qū)域振幅均衡技術(shù)

　　區(qū)域振幅均衡技術(shù)是將各個(gè)區(qū)塊地震資料的平均能量校正到同一個(gè)振幅級(jí)別上。具體方法是，首先計(jì)算出各區(qū)塊地震資料的平均振幅，并且給定統(tǒng)一的振幅標(biāo)準(zhǔn)，然后根據(jù)這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)各區(qū)塊的地震資料進(jìn)行振幅補(bǔ)償[7]。

　　1.2球面擴(kuò)散補(bǔ)償技術(shù)

　　球面發(fā)散以及地層吸收等因素會(huì)影響野外采集到的地震數(shù)據(jù)的能量，這將導(dǎo)致地震波能量隨時(shí)間的增加而衰減，這種類(lèi)型的能量不會(huì)將地下介質(zhì)的原始特征表現(xiàn)出來(lái)，另外還會(huì)對(duì)后面的處理產(chǎn)生一定的影響。首先，應(yīng)使用球面擴(kuò)散補(bǔ)償?shù)霓k法去削減球面的發(fā)射對(duì)振幅造成的影響作用。地震振幅的球面發(fā)散損耗也就是地震波進(jìn)行發(fā)射過(guò)程中球狀波的半徑函數(shù)。而關(guān)于地震儀器記錄的卻是地震波的擴(kuò)散時(shí)間，所以大多數(shù)時(shí)候是用速度和時(shí)間來(lái)表示，不會(huì)使用路程這個(gè)概念，球面發(fā)散損耗也可以說(shuō)是關(guān)于速度和時(shí)間方面的函數(shù)[8]。每一種的性質(zhì)無(wú)論是密度、還是速度等各方面都不一樣，并且每層區(qū)域中的巖性各不相同。所以，其實(shí)地底物質(zhì)并不是完全一樣的物質(zhì)，傳播速度也各不相同[11]。

　　一般情況下，越深入地下，速度越快，同時(shí)也可能會(huì)有突變。在這種情況下，使地震波前面進(jìn)一步的發(fā)散，隨著深度的增加振幅也更快地衰減。若是將全部地下物質(zhì)只用一種速度來(lái)表示，那么就可能出現(xiàn)2種情況:補(bǔ)償不足或者過(guò)量補(bǔ)償。這種方式得出的地震信息必定不再具有真實(shí)性，不會(huì)對(duì)分辨率等數(shù)值造成影響。那么，運(yùn)用式(3)中的Dd來(lái)補(bǔ)償相對(duì)于保持振幅處理的地震波振幅遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到預(yù)期的結(jié)果。若是認(rèn)為水平層狀介質(zhì)是構(gòu)成地球的物質(zhì)，而且認(rèn)為速度和巖性在每一個(gè)地層中都不相同，那么，模型將更加真實(shí)、合理。

　　1.3地表一致性振幅補(bǔ)償技術(shù)

　　將炮點(diǎn)、檢波點(diǎn)以及各個(gè)不同區(qū)域采集的記錄等進(jìn)行有效消除，這就是連片地表一致性振幅補(bǔ)償方法的宗旨。經(jīng)過(guò)地表一致性振幅補(bǔ)償處理后的同一物理點(diǎn)，在能量上炮點(diǎn)和檢波點(diǎn)上的地震記錄已經(jīng)可以達(dá)到基本一致。既能消除振幅在橫向上的不一致性，還能保持地震記錄的信噪比。若是假定m炮中有大量的噪音，而n炮則含有大量的信號(hào)，并對(duì)其進(jìn)行地表一致性振幅補(bǔ)償方法處理，那么處理之后，在能量方面m炮中里的噪音、n炮里的信號(hào)大致上是能夠處于同一級(jí)別范圍內(nèi)的。另外，影響地震記錄能量的另外2個(gè)因素就是激發(fā)條件的不同和接收條件的不同。

　　1.3.1假設(shè)條件

　　在對(duì)地震數(shù)據(jù)進(jìn)行地表一致性振幅補(bǔ)償時(shí)，為了減少近地表的不均勻因素對(duì)地震記錄造成的影響，一般需要滿(mǎn)足基本的假設(shè)條件，進(jìn)而使問(wèn)題簡(jiǎn)單化。假設(shè)條件[13]如下:

　　(1)表層一致性假設(shè)。假設(shè)地表層的巖石性質(zhì)對(duì)地震波的傳播速度影響作用是一樣的，換句話(huà)說(shuō)，它和地震波的傳導(dǎo)方向沒(méi)有關(guān)系，同時(shí)假設(shè)振幅的其他方面也是地表一致性的，這就是表層一致性假設(shè)[14-15]。這樣的假設(shè)認(rèn)為，地表各方面對(duì)某個(gè)固定位置的影響是永遠(yuǎn)不變的，它與波的傳播路徑不相干。例如，某震源記錄的不同檢波器所接收的所有地震道只與震源強(qiáng)度的差異有關(guān);同理，某檢波器所接收的不同震源的所有地震道也只與檢波器耦合效應(yīng)的差異有關(guān)。譜分解數(shù)學(xué)物理模型的前提條件就是該假設(shè)，而褶積模型創(chuàng)建的前提條件輸入波形與輸出波形完全相同[16]。所以，由震源激發(fā)的地震波向所有方向傳出的波形也要求完全統(tǒng)一，并且到達(dá)所有方向的接收波形也要求完全統(tǒng)一。這樣的假設(shè)使得炮點(diǎn)位置與接收點(diǎn)位置的互換性得到了保證[17]。

　　(2)時(shí)間一致性假設(shè)。在表層一致性的假設(shè)條件即炮點(diǎn)位置與接收點(diǎn)位置互換性的前提下，通常都認(rèn)為地震波自震源處激發(fā)開(kāi)始往地下傳出時(shí)，遇到反射物質(zhì)反射傳到檢波器接收的整個(gè)流程中，關(guān)于地表以及其近層的影響如震源耦合、震源響應(yīng)、檢波器靈敏性和其耦合作用還有地表層部分的影響是一種常態(tài)，數(shù)值是固定的。時(shí)間一致性假設(shè)為譜分解時(shí)迭代計(jì)算給予了充足的時(shí)長(zhǎng)，使得求解的精準(zhǔn)度得到保證[7]。

　　(3)共反射點(diǎn)一致性假設(shè)。假設(shè)存在某個(gè)中心點(diǎn)相同的道集，即共中心點(diǎn)道集，它的全部地震道的共反射點(diǎn)信息是相同的，那么，這個(gè)道集中每個(gè)地震道的任何地下信息也都是一樣的[7]。為使得真實(shí)的CMP道中的全部地震道進(jìn)行計(jì)算時(shí)都能達(dá)到以上假設(shè)要求，將非地表原因?qū)Φ卣鸱瓷洳ㄔ斐傻挠绊懽饔孟�除，需要先�?duì)地震數(shù)據(jù)展開(kāi)靜校正等方式處理，再進(jìn)行地震數(shù)據(jù)的地表一致性振幅補(bǔ)償處理。

　　1.3.2計(jì)算步驟

　　地表一致性振幅補(bǔ)償方法包含3個(gè)方面:①拾取振幅;②分解振幅;③應(yīng)用振幅補(bǔ)償。(1)地表一致性振幅拾取。首先要統(tǒng)計(jì)某一時(shí)窗內(nèi)的平均振幅，該時(shí)窗內(nèi)拾取振幅的判別準(zhǔn)則可以選擇以下2種方式:均方根振幅(式(7))以及絕對(duì)平均振幅(式(8))。這2種準(zhǔn)則都會(huì)用到下面的符號(hào):t代表時(shí)窗起始時(shí)間;N代表時(shí)窗長(zhǎng)度;樣點(diǎn)j代表時(shí)刻t～t+N內(nèi)的索引;a(j)代表樣點(diǎn)j的振幅。

　　2連片處理效果分析

　　2.1區(qū)域振幅均衡技術(shù)實(shí)驗(yàn)效果分析

　　LG區(qū)塊5個(gè)三維區(qū)塊因地表各方面的不同以及激發(fā)和接收要求的不同，最終造成年代不一收集到的地震數(shù)據(jù)在能量上差異很大，很不利于連片處理。為了解決5個(gè)區(qū)塊地震資料的一致性問(wèn)題，在進(jìn)行其他振幅補(bǔ)償處理前，首先要將5個(gè)三維工區(qū)地震資料的能量統(tǒng)一到一個(gè)級(jí)別上。具體做法是，在各三維區(qū)塊不同線(xiàn)束中抽樣選取若干記錄，統(tǒng)計(jì)其均方根振幅值，再求相應(yīng)的均衡系數(shù)，將該系數(shù)應(yīng)用到5個(gè)三維區(qū)塊的數(shù)據(jù)上，達(dá)到5個(gè)三維區(qū)塊資料振幅級(jí)別的一致性。區(qū)域振幅補(bǔ)償前5個(gè)三維區(qū)塊振幅差異較大，補(bǔ)償后5個(gè)三維工區(qū)能量達(dá)到一個(gè)能量級(jí)，可以為后面的其他振幅補(bǔ)償處理做好基礎(chǔ)。

　　2.2球面擴(kuò)散補(bǔ)償技術(shù)實(shí)驗(yàn)效果分析

　　在對(duì)LG區(qū)塊進(jìn)行區(qū)域振幅均衡之后，再對(duì)LG區(qū)塊進(jìn)行球面擴(kuò)散補(bǔ)償，使其在時(shí)間方向上具有一致性。LG區(qū)塊的球面擴(kuò)散補(bǔ)償處理首先利用測(cè)井速度對(duì)區(qū)域速度進(jìn)行約束，然后利用優(yōu)化的區(qū)域速度對(duì)區(qū)域振幅均衡技術(shù)調(diào)整過(guò)的地震數(shù)據(jù)進(jìn)行球面擴(kuò)散補(bǔ)償。經(jīng)過(guò)球面擴(kuò)散補(bǔ)償后，各三維工區(qū)單炮記錄的中深層能量得到較好的補(bǔ)償。

　　2.3地表一致性振幅補(bǔ)償技術(shù)實(shí)驗(yàn)效果分析

　　在對(duì)LG區(qū)塊進(jìn)行區(qū)域振幅補(bǔ)償以及球面擴(kuò)散補(bǔ)償之后，需要對(duì)LG區(qū)塊進(jìn)行地表一致性振幅補(bǔ)償，使其在空間上具有一致性。LG區(qū)塊5個(gè)三維工區(qū)炮點(diǎn)和接收點(diǎn)之間的振幅異常或者過(guò)度變化，會(huì)使多次覆蓋的統(tǒng)計(jì)條件受到破壞，進(jìn)而影響速度分析的精度以及疊加效果，從而使疊后偏移和疊前偏移產(chǎn)生劃弧現(xiàn)象。地表一致性振幅補(bǔ)償專(zhuān)門(mén)用于對(duì)付與近地表因素和激發(fā)接收條件有關(guān)的振幅異常。在經(jīng)過(guò)地表一致性振幅補(bǔ)償方法處理后，這5個(gè)三維區(qū)塊的能量表現(xiàn)一致，5個(gè)三維區(qū)塊單炮記錄內(nèi)部的各個(gè)地震道的能量差異得到了很好的均衡。

　　3結(jié)論

　　(1)通過(guò)連片振幅一致性處理，可以使反射振幅能量在時(shí)間和空間上基本一致，使每個(gè)三維區(qū)塊內(nèi)的能量得到恢復(fù)，縮小了各個(gè)不同三維區(qū)塊間的能量差異。(2)建立了適用于LG區(qū)塊的連片振幅一致性處理流程，解決了研究區(qū)塊5個(gè)三維工區(qū)間以及各區(qū)塊內(nèi)能量不均衡問(wèn)題，為后續(xù)疊前時(shí)間偏移處理奠定基礎(chǔ)。(3)解決了不同三維區(qū)塊單獨(dú)處理的缺陷。如果針對(duì)單個(gè)目標(biāo)區(qū)塊進(jìn)行處理，那么，由于不同三維區(qū)塊是不同年度施工，采用的處理流程和參數(shù)也各不相同，解釋后得到的就是小區(qū)塊構(gòu)造圖，再加上各區(qū)塊速度的影響，會(huì)導(dǎo)致區(qū)域精細(xì)綜合評(píng)價(jià)存在一系列局限性。