TTI各向异性叠前深度偏移技术在库车复杂山地的应用

库车坳陷复杂山地地表地下双重复杂、地表高差大、山体发育、沟壑纵横,古近系膏盐岩挤压变形严重,厚度变化大,盐上浅层高陡,盐下目的层逆冲叠瓦断块发育,导致地震资料信噪比低,成像效果较差。通过多年复杂山地地震资料处理研究,形成了起伏地表TTI各向异性叠前深度偏移技术。叠前深度偏移速度建模中,采用了小平滑基准面,通过微测井约束层析反演计算静校正厚度、时间和速度,建立较高精度的浅表层速度模型;综合应用地表露头、重磁电、地质和钻测井资料约束建立了合理的中深层速度模型;采用井控TTI各向异性参数提取及网格层析成像技术提高了速度模型和成像的精度。通过TTI各向异性叠前深度偏移处理,库车坳陷复杂山地地震资料信噪比和成像质量明显提高,为区带研究及圈闭落实奠定了基础。     

库车大北构造带三维叠前深度偏移处理解释技术

叠前深度偏移已成为解决复杂地区地震成像的有力工具,但与叠前时间偏移相比其速度敏感性较强,这是制约其应用的技术瓶颈。库车大北地区位于塔里木盆地库车坳陷克拉苏构造带西段,地表结构和地下构造的双重复杂使得该区地震成像难度很大。介绍了处理解释结合,多重约束叠前深度偏移速度建模方法,通过表层调查、层析反演、井资料约束、非地震资料等多信息的融合应用,建立叠前深度偏移速度场,采用各向异性叠前深度偏移方法,较好地解决了该区复杂构造成像问题。     

库车大北构造带三维叠前深度偏移处理解释技术

叠前深度偏移已成为解决复杂地区地震成像的有力工具,但与叠前时间偏移相比其速度敏感性较强,这是制约其应用的技术瓶颈。库车大北地区位于塔里木盆地库车坳陷克拉苏构造带西段,地表结构和地下构造的双重复杂使得该区地震成像难度很大。介绍了处理解释结合,多重约束叠前深度偏移速度建模方法,通过表层调查、层析反演、井资料约束、非地震资料等多信息的融合应用,建立叠前深度偏移速度场,采用各向异性叠前深度偏移方法,较好地解决了该区复杂构造成像问题。     

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。     

深度域浅中层速度融合建模技术应用

通过浅表层速度模型融合的方法建立叠前深度偏移的初始速度模型。浅表层速度模型以层析反演静校正方法为基础,用小折射、微测井资料作为初始模型信息来进行约束层析反演,建立浅表层速度模型。应用非对称走时kirchhoff叠前时间偏移(沿纵向和横向开展正交网格速度分析),在优化并建立精确的叠前时间偏移速度模型的基础上,通过叠前时间偏移剖面解释,建立地质模式约束下的初始层速度深度模型;最后将约束层析反演的近地表速度模型和初始层速度深度模型融合,得到最终的初始深度速度模型。此方法提高了速度模型精度,并在资料处理中取得较好的成像效果。     

利用基于模型的层析速度反演进行低幅度构造成像

基于层位的层析反演在低信噪比地区无法进行层位解释,在划分速度界面时也无法保证模型精度,局限性较大;基于网格的层析反演不容易收敛到实际速度模型,且模型没有地质意义的约束,有时会产生不符合地质规律的反演结果。为此,基于模型的层析反演方法,借鉴了层位约束和全局反演优点,以地质层位为基础建立模型,在横向上沿地质层位网格进行参数更新,在纵向上层位间网格更新尺度随着模型的地质层位而变化,既解决了薄层速度建模问题,又能得到精准的高、低频速度分量和各向异性参数。其次,基于模型的层析反演将模型中地质层位的深度作为一个变量纳入层析反演数据空间,可以同时反演速度结构与反射点位置(或反射层深度),具有更高的反演精度。将基于模型的层析反演方法应用于YM工区实际资料,并通过各向异性叠前深度偏移处理,提高了速度模型精度,解决了该区低幅度构造成像问题。     

井震联合网格层析各向异性速度建模研究及应用

各向异性速度场及参数场的建立是各向异性叠前深度偏移技术在地震资料处理过程中取得成功的关键环节。井震联合求取各向异性参数是目前地震资料处理时常用的方法之一,但常规井震联合法通过对比地层厚度来求取各向异性参数,计算精度较低,达不到地质要求。将网格层析技术应用于三维VTI介质井震联合各向异性速度建模中,沿射线路径同时更新每个网格点的各向异性速度和参数,并通过多次迭代进一步提高速度模型的精度。应用结果表明,相较于常规井震联合法,基于网格层析的井震联合法能大幅提高各向异性速度场和参数场的计算精度,增强深度偏移结果与测井资料的吻合度,并且使得共成像点道集的远偏移距更加平直,为叠前反演提供更丰富的远偏移距信息,同时还能有效改善局部成像效果。     

盐下高陡构造成像技术——以塔里木盆地库车坳陷克深地区为例

针对塔里木盆地库车坳陷克深地区地震成像存在的静校正处理难度大、原始资料品质低、速度建模及叠前深度偏移难度大3大难题,研究盐下高陡构造成像技术。基于误差反向传播神经网络和最小平方QR分解双尺度层析反演方法获取复杂近地表高精度速度模型,解决盐下高陡构造地震成像静校正问题;在应用高精度静校正和均方根速度的基础上,采用十字排列锥体滤波和球面扩散补偿技术提高地震资料信噪比、恢复深层有效反射信号,解决盐下高陡构造原始地震数据品质低问题;在地质、测井、钻井等多信息的约束下,基于实体模型速度更新和网格层析速度反演的双尺度速度建模技术获取复杂地下构造的高精度速度模型,并应用真地表叠前深度偏移技术提高剧烈起伏地表条件下的地震成像效果,解决盐下高陡构造速度建模及叠前深度偏移问题。通过上述技术获得盐下高陡构造高质量地震成像成果,地震成像预测结果与实钻井吻合好,并成功部署3口超深井。     

基于角道集的井约束层析速度反演

本文研究的走时层析方法,是在角度域共成像点道集(ADCIGs,简称角道集)的基础上获取旅行时差,并通过井约束控制层析反演的精度。此法实现的关键步骤为:①利用叠前深度偏移剖面上拾取的层位界面生成初始层析速度模型;②按照选定的角度范围抽取共成像点道集,并求取各层位的旅行时差;③求取共成像点对应的灵敏度矩阵;④建立反演方程组,并加入正则化和井约束反演慢度更新量;⑤依据共成像点道集中的同相轴拉平程度判断所求速度的精度是否达到要求。理论模型试算及实际地震资料处理结果均表明:该方法易于实现,不必考虑复杂的反射问题,每一步迭代都是在前一步深度偏移的基础上进行速度场的更新,能够得到精度较高的速度场。     

VTI介质克希霍夫叠前深度偏移及其应用

针对叠前深度偏移速度反演多解性及层位标定和偏移结果不匹配,以伊拉克某构造复杂区块地震资料为例,详细介绍了垂直对称轴横向各向同性（VTI）介质的克希霍夫（Kirchhoff）叠前深度偏移及其应用和注意事项。提出利用剥层层速度修正方法反演层速度和测井曲线趋势约束联合解决速度反演多解性问题;利用叠前时间偏移均方根速度场通过约束速度反演（CVI）获得初始沿层层速度,从而保证初始层速度场的准确性和有效减少剥层层速度修正方法反演层速度的迭代次数;通过VTI介质的偏移解决偏移结果与层位标定不匹配问题。实际应用表明,前述Kirchhoff叠前深度偏移流程,能够有效提高叠前深度偏移工作效率,获得可靠性更强的深度域层速度模型,有效提高速度反演精度,获得与井上层位一致的地震层位,满足勘探开发的需求。     

层位约束在深度域速度建模中的应用——以王家岗地区为例

叠前深度偏移成败的关键在于速度建模的精度[1]。速度模型是叠前深度偏移成像最核心的部分,如何通过提高速度模型的精度来改善成像质量,减小深度误差是叠前深度偏移处理中亟需解决的问题。由于深度误差是由浅到深逐渐积累的一个过程,对于埋藏较深的中古生界深度误差的控制尤为重要。而对于低信噪比地区的速度模型的建立也很难通过常规层析反演方法来实现。但在速度模型反演迭代的过程中,通过层位约束的方法由浅到深、逐层迭代的方式可以较好地减小深度误差,而对于低信噪比地区的速度也可通过层位约束的方法较好地提高速度模型的精度,从而改善低信噪比地区的成像质量。本文重点讨论层位约束的方法在王家岗地区深度域速度建模中的应用。     

基于束偏移的地层倾角约束网格层析建模

研究区深层构造复杂、缺少足够的地质信息及钻井资料、基于沿层层析无法建立准确速度模型。为了改善该区断块成像精度,进而落实构造圈闭,应用Tomogui叠前深度域网格层析速度建模和高斯束偏移成像。首先利用CVI(约束速度反演)方法获得平滑并符合地质特征的初始速度模型,进行高斯束体偏移;利用四维去噪技术优化处理成像道集,提高道集信噪比;在此基础上,直接进行基于道集数据驱动的网格层析反演,并利用地层倾角场约束网格层析反演过程。通过高斯束偏移与网格层析速度更新、迭代,采用深度域高斯束偏移成像明显改善了成像效果,查明了该区的断裂展布特征,断块型圈闭得到落实。     

马头营地区低幅度构造速度建模方法

冀东马头营地区馆陶组低幅度构造具有很大的油气勘探潜力。该区地表结构复杂、断层发育,一直受深度域速度模型精度限制,低幅度构造圈闭难以识别。为此,提出一套新的综合速度建模方案：首先,考虑断层的影响,在时间偏移域建立准确的层位解释模型,采用基于地质层位解释的横向速度建模方法,有效消除断层导致的横向速度剧烈变化带来的影响;其次,考虑在叠前深度域偏移中浅层速度模型的误差累积会影响深层目的层成像质量,浅层采用回转波层析成像反演出精确的近地表速度场,中深层采用反射波层析成像速度建模,二者结合获得融合速度场;最后,在融合速度场基础上,采用以地质层位为约束、基于模型的高精度网格层析进行速度优化,提高速度模型精度。应用上述方案建立的高精度层速度模型,明显提高了冀东马头营低幅度构造的成像精度及与钻井资料的吻合度,该建模方案可为相似地质条件下低幅度构造成像提供借鉴。     

基于小平滑面的非线性网格层析速度建模技术——以四川盆地双鱼石区块为例

随着四川盆地西北部地区双鱼石区块勘探开发进程,钻井工程逐渐由早期勘探期直井向开发期大斜度水平井转变。但由于双鱼石区块地表、地下构造特征"双复杂"的情况,叠前时间偏移成像资料存在构造形态落实不准确,钻井揭示地层构造轴线和叠前时间偏移成果存在较大偏差。应用基于小平滑面非线性反演建模技术的射线束叠前深度偏移成像配套方法,提高了地震成像空间归位精度。研究结果表明:①基于小平滑面处理的数据可以有效保持炮检点位置真实性对旅行时准确计算;②通过构造层位、测井声波速度、近地表速度综合约束下建立的初始速度模型加上非线性层析反演技术能有效提高建模精度;③射线束法叠前深度偏移技术在"双复杂"地区对断裂带及陡倾角成像有显著提升。最终叠前深度偏移成果较好恢复地下构造真实形态,成像效果与井旁构造恢复结果整体符合,构造轴线和断层位置修正230 m,钻井证实在7 000 m深度相对误差控制在1%内,对双鱼石区块后期勘探开发井位部署及井轨迹优化具有指导意义。     

叠前深度偏移速度建模方法分析

基于层位的层析反演和基于网格的层析反演是实际地震资料叠前深度偏移的两种主要速度建模方法。根据歧口凹陷典型地质模型及其正演模拟的地震波场,对两种速度建模方法进行了实验分析。实验结果表明：基于层位的层析反演方法具有较高的稳定性,但只能得到速度模型的低频分量;基于网格的层析反演方法可以获得速度场的高频分量,但受初始模型的影响较大,不容易收敛到实际速度模型。为此联合应用两种方法,即先利用基于层位的层析反演方法获得速度场的低频分量,再利用基于网格的层析反演方法获得速度场的高频分量,这样能够提高速度模型精度,改善叠前深度偏移的成像质量。     

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。     

四川盆地西北部深层低幅度构造建模及成像

为落实四川盆地西北部龙门山前带构造圈闭细节,开展了低幅度构造成像、网格层析速度建模和构造物理模拟实验研究。龙门山前带地表地下构造复杂,采用构造正演模拟的方法研究其动力学成因;利用自适应微测井约束初至层析静校正技术解决该区影响低幅度构造成像的静校正问题;应用各向异性动校正技术解决在大炮检距处产生的动校过量问题,提高了浅部陡倾地层及深部低幅度构造的速度分析精度;将约束层析的近地表速度模型和沿层层析获得的中深层速度模型融合,充分利用钻井数据等多信息指导初始速度模型的建立,利用网格层析优化速度模型并偏移,为地震资料解释提供了准确可靠的数据。     

近地表速度模型精度影响分析

地震成像是地震勘探工作的重点和难点,而速度场的精度是地震成像的关键。为了探讨双复杂条件下近地表速度场对地震偏移成像的影响,依据弹性波动方程正演模拟的数据,在给定不同误差的近地表速度模型条件下,对比叠前深度偏移后近地表速度模型精度对线性噪声压制、浅层成像质量和精度的影响。研究结果表明,当风化层厚度误差大于+20%或风化层速度误差小于-30%时,叠前深度偏移剖面浅层反射特征趋于复杂化,层位埋深误差较大;风化层厚度为负误差或风化层速度为正误差的情况下,相对而言对偏移结果影响较小;相同比例的误差,风化层厚度的正误差比负误差对成像精度的影响大,风化层速度的负误差比正误差对成像精度的影响大。该研究对浅表层速度建模具有较为针对性地指导意义。     

层析+折射约束迭代反演近地表建模方法及应用探索

塔西南山前带是塔里木盆地重要的勘探接替领域之一,其地表为巨厚黄土覆盖,黄土厚度可达500 m以上,速度在纵、横向上变化快,表层结构复杂。为改善地震成像效果,针对复杂地表区表层模型精度难以满足需求的问题,开展了拟合时深曲线量板、层析反演及折射反演等方面研究工作。结果表明：多种表层建模方法综合运用是提高近地表模型精度的有效途径;黄土曲线量板可反映连续介质区近地表速度变化规律;层析+折射约束迭代反演近地表建模方法能够将模型精度误差控制在5%以内;逐级递进约束层析反演可拓展可信速度场深度约1 500 m。以上成果认识,对类似探区构建高精度近地表模型及提高地震成像精度具有指导意义。     

高精度深度域层析速度反演方法

深度域层速度场是叠前深度偏移最重要的参数,直接决定了偏移成像的精度。传统层析速度建模方法由三部分组成,首先利用Dix公式或基于层位约束的Dix公式生成初始层速度模型,然后利用炮检距域道集对初始速度模型进行层析迭代,最后利用网格层析方法局部修饰速度模型。本文改进了传统层析速度建模流程：首先利用炮域波动方程相干反演方法建立初始速度模型,再利用角度域共成像点道集进行层析迭代,最后利用基于层位约束的网格层析方法局部修饰速度模型。渤海M区块三维实际数据试算证明本文对层析速度建模流程的改进是有效的,改进后的新流程可以大幅提高层速度场的精度。