提高A工区浅层资料成像关键技术研究

期刊: 环球科学 DOI: PDF下载

邢徐娇

中国石化胜利油田分公司物探研究院 山东 东营 257022

摘要

A工区浅层超剥带发育构造-地层圈闭;在冲断及走滑断裂的沟通下,“断-砂”输导,区内于近源毯缘或毯上砂体已成藏,具有较好的勘探潜力。浅层地震资料覆盖次数低、噪音干扰大、分辨率低等问题直接影响其成像质量,本文结合多域复合去噪、层析静校正、数据重构、建立速度模型等技术,有效改善了浅层超剥带的成像质量,为后续解释提供有力支撑。


关键词

浅层超剥带;构造-地层圈闭;数据重构;多域复合去噪;成像质量

正文


[文献标识码] A                       

 

A工区深层风城组发育优质烃源岩,浅层超剥带发育构造-地层圈闭,在冲断及走滑断裂的沟通下,“断-砂”输导,区内于近源毯缘或毯上砂体已成藏,浅层具有较好的勘探潜力,因此该区浅层资料成像处理成为地震资料处理中的重点。

该项目为一个可控震源高效采集项目,野外观测系统主要参数,如表1所示,工区地表条件复杂多变,地下构造形态复杂,数据体量大,这些都加大了地震资料处理难度。由于采集时的目的层并不是针对浅层,因此通过对老资料进行了一个详细的梳理发现提高该区浅层成像的主要难点还是比较突出的,主要有三个:

1)是原始单炮普遍存在近道能量强(振动器位置),噪音干扰大,从而影响浅层成像问题。

2)该区中部浅层超剥带分辨率较低,难以对断裂及含油层砂体进行精细刻画。

3)浅层覆盖次数低,最浅的地方只有最近几道接收,极不利于浅层成像。因此针对这三个难点进行针对性的特色技术攻关以取得较好的一个成像效果,如表1所示。

 

 

1  A区三维高效采集项目观测系统表

观测系统

40L6S

接收道数

10080道

道距/m

50

接收线距/m

150

炮点距/m

25

炮线距/m

150

最大炮检距/m

6950

面元/(m×m)

25×25

覆盖次数

1680次

 

1  关键处理技术

1.1  多域复合去噪技术

可控震源施工较井炮来说信噪比低,且此次处理针对的目的层为800ms以内的浅层、极浅层区域,成像品质更差,从单炮上看,消除“黑三角”区域噪音是直接影响浅层信噪比的关键,使用常规的去噪手法并不能有效压制该区域的噪音,因此使用多域复合去噪技术,将相干噪音衰减技术及炮域三维异常噪音衰减技术相结合,共同提高该区浅层信噪比。

1.1.1  相干噪音衰减

影响目的层的主要噪音是线性干扰,利用相干噪音衰减技术在炮集上对浅层噪音进行压制,能够较好地恢复有效信号。

1.1.2  炮域三维异常噪音衰减技术

高效采集“之”字形观测系统,相邻炮点横向、纵向间隔为25m,炮密度较高,虽然大数据体量增加了处理难度但较高的炮密度可以为基于体模式的三维去噪方法提供有利的数据支撑。三维异常噪音衰减[1]相对于二维方式,对异常噪音压制效果更好,使用后,浅层信噪比得到进一步更高,有效轴连续性更好。

从图1中可以看出,利用三维异常噪音衰减技术压制了影响浅层强能量噪音,有效信息明显恢复。

1  三维异常噪音衰减前(上)后(下)叠加对比

1.2  层析静校正技术

为消除近地表的影响,近地表静校正技术是有效地解决方法,其准确性极大的影响着剖面成像的分辨率与地震波速度求取的准确度,而层析静校正技术由于其适用范围更广,效果更好在地震资料处理过程中得到广泛应用[2-4]。而地震波初至拾取准确性直接影响静校正量求取的准确性,对后续近地表速度建模的精准度影响则更大。

工区初至受噪音干扰严重,加之近道道数少,初至准确拾取难度大。处理中做精做细初至拾取工作,采取人工编辑及属性编辑结合的方式,确保初至拾取准确性,如图2所示。

 

 

2 初至编辑前(上)对比图

将求取的静校正量进行应用,消除中长波长的影响,有效改善资料同相轴的连续性,提高剖面质量,从图3中可以看出,浅层构造形态合理。

3 层析反演静校正前(上)后(下)叠加效果对比

1.3  数据重构技术

针对浅层覆盖次数低、信噪比低的问题,采用数据重构方法,根据真实观测系统建立重构炮点的观测系统,加密炮点并对2000m以内的偏移距进行五维数据插值,一方面填补野外采集空洞,另一方面提高近道覆盖次数,提高浅层成像。

五维数据重构就是应用匹配追踪算法,将输入的不规则的采样数据,通过反傅里叶变换得到任意位置的内插数据,该方法是对f-t域的频率切片进行操作,是一种迭代算法(公式(1))[5-6]

                                               1)

式中:f(x)为每次迭代输入的数据,而后面的系数为最大傅里叶系数,x为网格位置,k为所有波数的k分量

依据实际“之”字形观测系统,设计理论反“之”字形观测系统确定目标测线位置利用五维内插技术进行数据重构,如图4所示。

      

4  野外采集观测系统炮检点关系示意图(左)及重构观测系统炮检点关系示意图(右)(其中绿色点为野外采集观测系统炮点,蓝色点为检波点,红色点为重构观测系统炮点)

数据重构后叠加剖面目的层信噪比、同相轴连续性明显提高,如图5所示。

5 数据重构前(上)叠加剖面对比

1.4  精细速度模型建立

为提高浅层资料成像,本次处理在做好前期去噪、提高分辨率等工作的基础上,做精做细超剥带速度模型。处理需综合考虑速度、模型、偏移剖面等情况,重点做好浅层超剥带地层超剥尖灭点、断层等构造的速度准确拾取和偏移成像,为了保证获取精确的速度,主要采用以下多参量约束的速度谱生成技术。

1)利用滤波、增益、缩小速度扫描范围等方法提高速度谱的精度。

2)浅层覆盖次数低,加之浅层构造相对中深层变化较小,可利用超道集提升浅层速度谱质量。

3)处理过程中随着速度谱精度不断提高,进行多次速度拾取。

2  应用效果

     将以上技术应用于A工区后,浅层成像质量明显提高,地层界面清楚,构造更加合理,连续性更好,信噪比提高,如图6所示。

7 L2567浅层新(右)老(左)资料效果对比

3  结束语

1)针对该工区浅层资料处理难点,使用多域复合去噪技术、层析静校正技术、数据重构技术以及精细速度模型建立这几个关键技术可以有效解决,最终成像质量也较老资料得到显著提高。

2)通过对观测系统进行加密的数据重构技术可以解决浅层覆盖次数低的问题,可以有效的提高浅层连续性,改善波组关系。

3)针对高效采集项目浅层噪音干扰大可以通过相干噪音衰减技术及基于体模式去噪的三维噪音衰减技术进行噪音压制,能够有效的提高浅层信噪比。

 

 

 

参考文献

[1]何旭莉,刘素芹,仝兆岐. 三维频率-波数域视速度去噪方法[J]. 中国石油大学学报(自然科学版),2010,34(4):62-66.

[2]符瑞祥. 层析静校正技术在高原山地低信噪比地区应用[J]. 内蒙古石油化工,2020,46(5):94-95.

[3]智敏. 层析静校正技术在复杂山地地震勘探中的应用研究[J]. 能源与环保,2020,42(6):107-110.

[4]王献勇. 层析静校正技术在复杂山区的应用[J]. 石化技术,2017,24(1):107,134.

[5]崔永福,郭念民,吴国忱,等. 不规则观测系统数据规则化及在相干噪声压制中的应用[J]. 石油物探,2016,55(4):524-532,549.

[6]王天野.基于傅里叶变换的反泄露地震数据重建方法[D].大庆:东北石油大学,2017.

作者简介:邢徐娇(1986—),女,汉族,山东东营人,硕士学历,助理工程师,研究方向:地震资料处理

 

 


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