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。     

天山南北复杂构造成像技术进展及应用效果

由于天山南北前陆冲断带复杂构造具有地表及地下双复杂特性,获得地下准确成像困难,采用“真”地表TTI叠前深度偏移速度建模及成像技术序列能够较好地解决该问题。目前形成的“真”地表TTI叠前深度偏移速度建模及成像技术序列,主要包含适应叠前深度偏移的配套静校正技术、叠前体去噪技术、TTI各向异性速度建模与深度偏移技术等,将静校正、去噪与速度建模有机结合,这种全层系速度建模思路为叠前深度偏移提供了准确的速度模型,改善了复杂构造成像品质,提高了复杂构造成像的精度,钻井吻合率逐年上升,有力支撑了天山南北前陆冲断带的井位部署与油气勘探。     

GeoEast处理系统在准南复杂高陡构造地区的应用

霍玛吐背斜带下组合构造圈闭的落实程度是该区勘探突破的关键。以往地震资料由于受到表层复杂地震地质条件影响,干扰波极为发育,静校正问题严重,制约着地震资料在时间域和深度域的准确成像。地震成果在构造的主体部位波场复杂、资料信噪比较低,断裂解释存在多解性,圈闭特征及高点位置难以准确落实。为此,针对南缘高陡构造地区复杂剧变的近地表结构特点,在野外调查点资料的约束下,结合GeoEast处理系统的折射波野外静校正与井控初至波剩余静校正技术,基本解决了山前剧变地区复杂的静校正问题,形成了相对成熟的在时间域提高复杂高陡地区资料信噪比的技术流程。面对复杂多样的各类干扰波,利用GeoEast处理系统的叠前四维去噪等特色技术中的叠前分频多域去噪模块,在时间域大幅度提高了叠前道集资料信噪比,并为在该区开展叠前深度偏移精细速度建模提供了高品质的基础资料,提高了深度域成像精度。     

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。     

塔西南柯东构造带二维资料叠前深度偏移处理、解释

塔西南柯东构造带地表为巨厚黄土塬,资料信噪比极低,静校正问题突出,速度纵横向变化剧烈,准确成像难度很大。在该区成像攻关中,充分发挥了多系统综合处理优势,采取了处理解释一体化的攻关思路,应用了宽线静校正技术、多域叠前去噪技术、共反射面叠加、起伏地表叠前深度偏移技术等针对性技术,有效地提高了地震成像质量。通过精细解释研究,进一步明确了该区的构造特征,并落实了一批有利圈闭。     

塔西南柯东构造带二维资料叠前深度偏移处理、解释

塔西南柯东构造带地表为巨厚黄土塬,资料信噪比极低,静校正问题突出,速度纵横向变化剧烈,准确成像难度很大。在该区成像攻关中,充分发挥了多系统综合处理优势,采取了处理解释一体化的攻关思路,应用了宽线静校正技术、多域叠前去噪技术、共反射面叠加、起伏地表叠前深度偏移技术等针对性技术,有效地提高了地震成像质量。通过精细解释研究,进一步明确了该区的构造特征,并落实了一批有利圈闭。     

山前带复杂构造成像方法研究

以波动理论为基础的表层波场校正与叠前深度偏移技术是提高山前带复杂构造成像精度的有效手段。本文介绍了基于广角隐式有限差分单程波传播算子的起伏地表叠前深度偏移方法,并对SEG山前带推覆构造模型进行了检验。结果表明:起伏地表波动方程叠前深度偏移照明加权成像结果与理论模型构造形态非常吻合。在此基础上,将此法用于玉门油田窟窿山模型合成数据体,分别进行了静校正与波动方程基准面延拓、叠后深度偏移与叠前深度偏移、Kirchhoff偏移与波动方程偏移的处理结果对比,得出了如下结论:①在地表起伏剧烈、表层速度横向变化大、高速地层直接出露地区,常规时移静校正误差远远大于波动方程基准面校正的误差;②在波动方程基准面校正的基础上,波动方程叠前深度偏移的精度明显高于Kirchhoff偏移法的精度;③起伏地表波动方程叠前深度一步法偏移还能合理地描述地表附近反射面的形态。     

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。     

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.     

面向复杂山前带的深度域地震成像处理研究

山前构造带具有良好的圈闭条件,是油气资源富集的重要场所,但"复杂地表、复杂地下"的双复杂地震地质条件给地震勘探造成了极大困扰。针对双复杂地震地质条件造成的一系列地球物理难题,以拟真地表地震资料处理思路为纽带,以高保真的叠前预处理为基础,以递进式深度域速度分析与建模为关键,以起伏地表逆时叠前深度偏移成像为核心,建立了一套面向复杂山前带的深度域高精度地震成像处理流程。实际资料处理结果验证了该处理流程的正确性及有效性,为复杂山前带油气勘探提供了有效的地震资料处理技术支撑。     

山前带逆掩构造保幅FFD叠前深度偏移

山前带逆掩构造区上覆高速地层对地震波传播能量具有比较严重的屏蔽作用,因而导致逆掩下伏构造成像比较困难。如今广泛采用的Kirchhoff积分法叠前深度偏移由于其自身算法的限制难以对其精确成像。基于此,本文引入了保幅FFD(傅里叶有限差分)叠前深度偏移方法,通过在传统延拓算子的基础上增加振幅恢复项求得保幅延拓算子,并给出保幅偏移的成像条件,从而实现了保幅FFD叠前深度偏移。数值试验及实际资料处理结果均表明:该方法能够有效补偿地震波场传播中的能量损失,提高逆掩下伏构造的成像质量。     

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。     

前陆冲断带下盘的掩伏构造假象分析与校正——以准噶尔盆地东部“火北掩伏带”为例

造山带和盆地之间的前陆冲断带及其下盘掩伏带是油气勘探的重要领域,有关其时间域构造假象及时间域剖面复杂构造的研究多集中在高速盐丘、海底峡谷等特殊地貌或地层厚度剧变对下伏构造层成像"上拉、下拽"形成的构造假象方面,而对于火山岩体厚度变化及尖灭对下盘构造成像的影响以及"假断裂、假构造"判识方法的研究则较少。为此,以准噶尔盆地东北部火烧山油田以北石炭系克拉美丽前陆冲断带下盘的掩伏背斜带(以下简称火北掩伏带)为例,通过对火北2井钻探前后验证过程的描述,基于对正演模型、叠前深度偏移剖面及倾角测井等资料的综合分析,探究了该冲断带下盘时间域"假背斜、假断裂"形成的原因。结果表明:(1)地层速度的横向变化可导致速度异常区下伏地层构造形态畸变,出现假构造和构造高点偏离的现象;(2)火北掩伏构造和火14井北断裂是因逆冲断层上盘石炭系火山岩高速层存在且横向厚度突变导致的构造假象;(3)叠前深度偏移技术是解决时间域剖面上构造假象难题的最佳手段,在不具备进行叠前深度偏移条件时可通过建立正确的三维速度场、变速时深转换来实现成图。结论认为:(1)通过建立复杂构造区的典型构造样式及地震构造解释模型,运用模型正演,结合地层倾角测井等成果,可以识别逆掩推覆断裂复杂构造带的真假;(2)探讨火山岩发育的逆掩推覆断裂带的地震解释技术,对于指导研究区勘探目标优选具有实践意义,对类似地区的地震资料解释也具有借鉴作用。     

基于起伏地表的叠前逆时偏移成像

中国西部地区复杂地表条件对准确地震成像提出了挑战。通过对起伏地表模型的数值模拟和处理分析,探讨了起伏地表条件下地震成像存在的问题和解决方法,实现了基于起伏地表的叠前逆时偏移,并用来对模型数据进行处理。与常规处理方法和基于浮动基准面的叠前深度偏移相比,该方法在地形复杂的陕北地区取得了良好的效果。     

山前带地震数据的波动方程叠前深度偏移方法

作为复杂介质中最精确的地震波成像技术，波动方程叠前深度偏移在山前带复杂构造成像中大有可为，但该方法对速度误差非常敏感，抗噪能力较差，其成败取决于叠前去噪、表层速度结构反演和偏移速度分析的有效性，要使山前带地震勘探取得更大突破，就需改善单程波动方程深度偏移对高陡、倒转界面的成像精度，研究出可提高初至层析分辨率的新方法以及自地表开始的偏移速度建模方法。基于广角隐式有限差分单程波传播算子与波场“逐步累加”技术，研制了直接自起伏地表进行波场延拓与成像的叠前深度偏移算法。SEG山前逆掩推覆构造模型偏移试验表明，该算法具有很高的精度；川西龙门山实际宽线地震资料成像的试处理结果，也展示了该方法相对于叠后深度偏移的优势。研究还表明，面向地质目标优化地震波照明与接收效果也是需要重视的问题。     

复杂地质构造叠前地震成像方法在东部M区块的应用

复杂地质构造成像面临的主要难题是地表及地下地质条件复杂,速度纵横向变化剧烈。叠前深度偏移能够使复杂构造准确成像,通过对比Kirchhoff积分法和波动方程法叠前深度偏移优缺点,给出叠前深度偏移实现过程中的数据准备、时间域模型建立、速度模型建立及叠前深度偏移方法选择。利用Kirchoff积分法能够对目标线进行多次迭代优化速度的优势,获得准确的速度—深度模型,用2种偏移方法对研究区的不同资料进行偏移。应用实例表明,2种方法对复杂构造都能够准确成像,但对信噪比的依赖程度不同,在信噪比相对较高的区域波动方程具有明显的优势,而在信噪比极低的区域,Kirchoff积分法更具有优势。经分析得出不同偏移方法对采用速度模型的精度要求不同,在具有不同信噪比的地区得到的成像结果表现为不同的效果。     

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.     

CRS叠加的研究现状及发展趋势

在常规处理中，复杂地质条件下的时间域成像和叠后偏移的效果不是很理想。为此，提出了一些新的时间域成像技术和叠前偏移方法，CRS（common reflection surface，共反射面元）叠加便是其中的一种。CRS叠加是一种可以直接由多次覆盖反射数据得到零炮检距（ZO）剖面而不依赖于速度信息的叠加方法。二维和三维CRS叠加不仅能够改进模拟ZO剖面，提高深层的信噪比，而且给出了可用于反演速度场的多参数剖面。模型数据的试算和实际资料的处理验证了方法的有效性和实用性。基于起伏地表的CRS叠加不需要先对原始数据做静校正，而且得到叠加结果后可以很容易地实现基准面重建。另外，利用CRS得出的出射角及波前曲率信息可以更好地实现偏移速度建模，这也是今后CRS研究的一个重点。     

波动方程最优分裂步相移(OSP)偏移方法研究及应用

波动方程叠前深度偏移是复杂构造准确成像的最有效手段,它用可描述波在复杂介质中传播过程的算子来实现波场外推,更适用于复杂介质中波的成像,此外,它还具有保振幅性的优点。波动方程叠前深度偏移的核心问题就是波场外推算子,一般要求算子能适应陡倾角反射的成像和较剧烈的横向速度变化,同时还要有较高的计算效率。介绍了OSP算子的基本原理及特点,并与其他几种偏移方法进行了比较;同时用OSP方法研制的软件在大庆油田进行了实际应用,取得较好的效果,表明该方法具有良好的应用前景。