前陆冲断带复杂构造地震成像技术对策

前陆冲断带复杂构造的地震成像是这一领域油气勘探的关键，地表起伏大、地震资料信噪比低及地下构造复杂是制约该地区地震成像的三大难题，三者相互影响、彼此制约，但核心因素是地表的起伏。对起伏地表作叠前深度偏移是公认的有效方法，但在实际地震资料处理时存在诸多难以逾越的障碍。探索静校正和深度域成像一体化解决方案，重点解决基于起伏地表的剩余静校正和从地表出发的叠前深度偏移处理，是前陆冲断带复杂构造地震成像的技术关键。     

直接下延法波动方程叠前深度偏移

对于地表和地下地质条件复杂地区的地震资料偏移处理来说，由于现有的偏移方法大都假设激发点和检波点在同一个水平面上，因此给偏移结果带来了一定的影响。为此，探讨了直接从起伏地表开始的波动方程叠前深度偏移方法。简述了逐步一累加法和频率一空间域有限差分叠前深度偏移方法的基本原理，在此基础上提出了复杂地表和地下地质条件下的直接下延波动方程叠前深度偏移方法，该方法不受起伏地表条件的限制，对模拟层速度的适应性强。模型试算和实际资料试处理表明，该方法直接从起伏地表开始向下偏移，将波动方程基准面校正和叠前深度偏移有机地结合起来，既能对复杂构造精确成像，又能适应任何起伏地表条件。     

起伏地表直接叠前时间偏移

 针对起伏地表直接进行叠前时间偏移是目前复杂山地地震资料叠前成像处理的方向。如今研究的侧重点是通过参考面计算起伏地表条件下的地震波走时,进而进行叠前时间偏移,但是这一过程存在两个问题：其一是参考面选择不当会因高差和替换速度的不准确而带来走时计算误差;其二是地震数据经常规处理返回到采集地表面时可能破坏高频静校正效果。基于此,本文提出了以共成像孔径面为参考面且在共反射点道集上进行剩余时差校正的起伏地表叠前时间偏移的方法。文中分别应用简单模型、SEG起伏地表模型以及实际资料对该处理方法进行了测试,表明该方法是有效的。     

各向异性全速度建模技术在山地地震成像中的应用

针对我国南方山地探区复杂地表和复杂地下构造导致常规各向同性叠前深度偏移难以准确成像问题,研究了基于TTI各向异性的全速度建模技术,建立了一套起伏地表条件下各向异性全速度建模的技术思路和实现流程。首先采用井约束初至层析反演方法建立准确的起伏地表速度模型,将其与常规处理获得的中深层速度模型进行匹配拼接,建立起初始的各向同性起伏地表全速度模型;然后通过井震联合的方法获取各向异性参数,将其加入到各向同性起伏地表全速度模型中,结合倾角和方位角数据,实现TTI各向异性起伏地表全速度建模。四川盆地DXC工区地震资料的成像处理验证了各向异性全速度建模技术的有效性;基于TTI各向异性全速度模型的起伏地表Kirchhoff叠前深度偏移结果有效地消除了起伏地表的影响,同时降低了复杂构造与速度各向异性对地震成像的影响,使得地下构造成像更合理也更精确。     

复杂地表复杂地下地区地震成像技术研究

针对我国南方复杂地表和复杂地下地区的地震勘探难点,开展了偏移成像技术研究。首先对偏移算法进行了论述,推导出叠前时间偏移中的旅行时计算方法和加权因子计算方法,提出了非对称旅行时计算思想,使起伏地表直接Kirchhoff叠前时间偏移技术能够适应速度的较强横向变化;然后讨论了全速度模型建立技术(浅中深层速度融合技术),给出了起伏地表条件下综合建立速度模型的实现流程;最后给出了起伏地表叠前深度偏移的Fourier有限差分延拓算子,实现了起伏地表的叠前深度偏移。利用合成地震数据和实际数据验证了方法的有效性和实用性。     

起伏地表逆时偏移在复杂山前带地震成像中的应用

针对山前带"复杂地表、复杂构造"双复杂地震地质条件造成的资料信噪比低、静校正问题严重、地震波场复杂等一系列地球物理难题,在"真地表"地震成像面的确定及高频静校正的基础上,以基于起伏地表的深度域速度分析与建模为重点,以起伏地表逆时叠前深度偏移为核心建立了一套高精度地震成像处理流程,将长波长静校正问题隐含在偏移成像过程中,直接从起伏地表进行波场延拓和偏移成像,以便更好地应对复杂山前带的地震成像问题。针对性模型试算和实际资料处理表明,该技术在应对双复杂地震资料偏移成像时具有更高的精度,是复杂山前带资料高精度地震成像更理想的技术手段。     

高频地表校正和起伏地表叠前时间偏移技术的应用——以普光气田双复杂地区为例

普光气田地表条件和地下构造均十分复杂,属于典型的地震双复杂地区,该区地震资料处理难点主要有2条：一是地形起伏较大,低降速带变化较大,速度横向变化较大,使得波场传播复杂,不符合地表一致性假设,常规静校正误差大；二是传统偏移成像技术不能满足双复杂地质条件下的高陡构造成像.因此,在多次试验的基础上,提出高频地表校正和起伏地表叠前时间偏移相结合的处理思路,在普光气田的地震资料处理中取得了较好的效果.     

基于地表直接偏移技术的山区复杂构造成像

针对山区复杂构造成像质量低的问题，在我国南方山区进行了起伏地表直接叠前偏移方法试验。试验区构造上属于川东断褶带，地表切割剧烈，接收条件较差；深层三叠系下统嘉陵江组地层褶皱严重，反射系数极不稳定，反射同相轴连续性较差，地震成像难度大。在精细叠前道集处理的基础上，利用自主开发的起伏地表直接叠前时间偏移技术，对试验区约70km2的三维地震资料进行了偏移处理，使得负向构造区偏移成像的质量较常规偏移成像结果有一定的提高。     

基于起伏地表的混合法叠前深度偏移

对于起伏地表条件下的叠前深度偏移，克希霍夫积分法可以灵活地处理起伏的地表条件，但是对于复杂构造成像的精度较低；而波动方程混合法偏移对复杂构造的成像精度很高，但是不易处理起伏的地表条件。本文实现了起伏地表条件下的波动方程混合法叠前深度偏移，从而达到既能使复杂构造精确成像，又能处理任意起伏地表的目的。从起伏地表开始的叠前深度偏移，将地表的高程校正隐含在了偏移本身的过程中，且比常规的高程校正更精确，因为常规的高程校正仅仅是垂向的静态时移，忽略了水平分量，而偏移过程中的高程校正则是按照波的实际传播路径来校正的。     

叠前深度偏移技术的应用

波动方程叠前深度偏移技术是复杂地区地震资料成像的有效方法。应用研制的基于地表的炮域波动方程FFD混合算法对江汉平原海相、鄂西渝东山地等复杂地表和复杂构造的地震资料进行了波动方程叠前深度偏移处理，与常规时间偏移剖面相比，其构造层位清楚，断层、断点清晰，取得了明显的成像效果。     

海拉尔盆地铜钵庙南地区三维地震资料叠前深度偏移处理

海拉尔盆地铜钵庙南地区构造破碎、断块发育、地层倾角大、速度横向变化大,导致地震成像难度大,储层纵横向变化快、油水关系复杂,在常规地震资料处理结果上难以准确识别构造．无法满足解释要求,三维叠前深度偏移技术成为提高该地区地震资料成像精度的首选技术。分析了该区域的地质特征及勘探面临的问题及地震资料的特点和成像难点,并给出相应技术对策,即剩余静校正技术、偏移速度模型建立技术及三维叠前深度偏移的参数选取,展示了三维叠前深度偏移技术应用效果。结果表明,三维地震资料深度成像技术能够大幅度提高地震成像质量,有利于构造识别。     

渤海湾海陆过渡带Q叠前深度偏移方法

渤海湾盆地南堡凹陷海陆过渡带的地下构造复杂,由于地表及地下黏弹介质吸收,导致地震波能量衰减严重,造成地震信号强度和频带宽度的损失,为了提高成像精度,需要补偿地震波能量在地层中的衰减。反Q滤波和时频分析方法没有考虑地震波的传播路径,然而实际地震波的能量衰减是与传播路径密切相关的。为此,采用基于Kirchhoff叠前深度偏移的地震成像方法,在偏移过程中考虑了沿不同路径传播的地震波能量衰减,从能量归位和衰减补偿两方面提高偏移成像质量。应用Q叠前深度偏移,利用Q层析方法获得了Q模型,基于Q模型进行Kirchohoff叠前深度偏移成像,有效补偿了振幅、校正了相位畸变,提高了深部数据的信噪比、保真度及构造解释精度,为叠前反演、岩性识别和流体检测提供了可靠依据。     

模型正演技术在叠前深度偏移中的应用

川西龙门山前缘构造非常复杂,逆掩推覆构造带构造形变强烈,构造幅度大,地层倾角陡,断块发育,地震波场复杂,速度横向变化大,常规叠后时间偏移处理成像效果较差.利用已有地震资料解释成果,建立地质模型进行射线追踪正演模拟分析,从而指导叠前深度偏移初始速度模型的建立,达到了复杂地表下复杂构造精确成像的目的.事实证明,这种将模型正演应用于叠前深度偏移处理成像的方法对于提高地震资料处理的成像质量具有非常重要的作用.     

滴南凸起石炭系火山岩储层地震识别与描述

在克拉美丽气田的发现过程中,火山岩储层的地震识别与描述是勘探过程中使用的主体技术之一,对于在空间上寻找和优选火山岩储层发挥了重要作用。为此,以滴南凸起石炭系勘探为例,介绍了应用该项技术的成功经验与做法：①地震资料常规处理上,采用合理的静校正方法消除复杂地表影响,通过多域去噪提高地震资料信噪比,采用多次波压制、叠前时间、深度偏移的方法,改善火山岩地震成像品质;②在叠前偏移资料上建立了重要的火山岩地震相识别模式;③根据测井资料开展了火山岩敏感岩石物理参数分析,运用叠前弹性参数反演来预测火山岩储层分布。通过实施上述措施,形成了适用于该区石炭系火山岩储层的地震识别与描述技术。     

复杂地表浅层速度建模技术研究及应用

随着中国西部复杂山地油气勘探程度的不断深入,真地表叠前深度偏移技术的重要性不断提升,但该技术的应用效果不理想,除整体速度模型精度不够的固有因素外,近地表速度模型与时间域静校正的关系、层析成像方法和偏移策略也是影响真地表叠前深度偏移应用的关键因素。针对这种情况,分析了目前叠前深度偏移处理中地表圆滑偏移基准面与浅层速度建模存在的问题,提出了适合复杂山地的真地表浅层速度建模技术。首先通过微测井约束回折波分层层析反演建立准确的深度域近地表速度模型,避免时间域静校正对实际地震波场的改造;然后在井控地质导向约束下,通过包含高精度旅行时算法的各向异性多方位层析反演迭代,使得浅层以及中、深层深度偏移速度模型更准确;最后利用TTI逆时偏移实现真地表叠前深度偏移。该技术的核心思想包括微测井约束下的初至回折波层析反演、真地表偏移基准面选取和数据校正的综合应用。实际复杂山地地震资料应用结果表明,该技术有效提高了速度模型精度,提高了断裂及构造成像质量,较好地解决了井震深度误差,为复杂山地油气勘探提供了有效的技术支撑。     

各向异性弹性波高阶有限差分法叠前逆时深度偏移

采用高阶交错网格有限差分法算子构建了各向异性介质多分量弹性波动方程的高精度正演模拟和叠前逆时深度偏移的数值离散方程,在正演过程中采用最大绝对振幅能量法实现各向异性介质多分量初至旅行时的计算,并以此作为多分量双程弹性波叠前逆时成像条件,同时给出计算所需的稳定性条件、多分量叠前逆时成像的基本原理、吸收边界条件等,采用凹陷模型合成了共炮点道集,并进行多分量双程各向异性弹性波叠前逆时成像研究,并与对正演炮集进行多分量各向同性叠前逆时成像结果进行对比。计算结果表明,考虑了各向异性弹性波场的矢量特性,能够更为准确地实现叠前多分量弹性波场的成像问题,使地质层位中的断层、断点等复杂目标成像更加清晰准确,并且偏移成像精度较高,因此开展各向异性叠前逆时成像可为当前高精度岩性地震勘探提供方法指导。     

南阳凹陷马店地区高精度三维地震技术与效果

针对马店地区断裂发育、构造破碎的特点,在高精度三维地震勘探过程中,运用基于正演模型的参数论证、采用小面元宽方位观测,通过精细表层结构调查、逐点设计井深与优选激发岩性等采集技术,改善了地震资料的单炮品质;在处理上采用静校正、叠前去噪、精细速度建模及叠前深度偏移技术提高复杂断裂带地震资料的成像精度;解释方面采用了三维可视化和相干数据体联合手段,通过精细成图,搞清了马店地区复杂断块圈闭,通过钻探发现了新的含油断块。     

静校正对叠前时间偏移的副作用

静校正是复杂近地表区地震资料处理的关键步骤之-,对改善成像效果具有重要意义。但对地形起伏大的地区,静校正在对成像效果起正面作用的同时,也产生副作用。本文通过比较静校正前、后Kirchhoff叠前时间偏移旅行时计算的差异,研究静校正的副作用。静校正副作用表现在时间误差及空间误差两个方面,且误差随反射层倾角等参数变化。用-个在起伏地表上激发接收的具有典型构造特征的简单理论模型,验证了理论分析结果。最后给出能明显表现时间误差和空间误差影响的实例。     

复杂地区三维叠前时间偏移技术的应用

在常规地震数据处理过程中，反射波的偏移成像是基于地震数据的共深度点或共中心点叠加技术进行的，在地下地质构造相对复杂的地区，由于叠加过程的引入，导致了一些来自于大倾角地层或细微地质现象产生的地震反射信息的畸变或损失，而目前在算法上已经较为成熟的叠前偏移成像技术，便弥补了叠后偏移成像的不足，特别是在山前复杂构造区带，叠前偏移不仅能够使反射波准确成像，而且能够改善地震数据的信噪比和分辨率。