蘇北QT地區連片三維地震資料的一致性處理方法

孟慶利，王盼盼

（中國石化華東分公司物探研究院，江蘇南京210007）

蘇北QT地區連片三維地震資料的一致性處理方法

孟慶利，王盼盼

（中國石化華東分公司物探研究院，江蘇南京210007）

連片三維地震資料，由于各區塊三維資料采集的年度、儀器、方法、面元、地表條件等不同，造成各區塊資料在能量、相位、波形、頻率等方面存在差異。對不同三維資料進行連片處理時，需要對不同工區資料特點進行分析，然后選擇合適的一致性處理方法，以消除這些差異，實現連片資料的無縫拼接。在對蘇北QT地區局部四塊三維地震資料連片處理的過程中，針對不同區塊原始資料特點，采用了地表一致性振幅補償、地表一致性反褶積、匹配濾波、面元插值等技術進行了一致性處理，消除了地震資料特征的差異，實現了無縫拼接，為連片區域整體的地質評價和構造解釋提供了更精確的地震資料。

蘇北QT地區；連片三維；一致性處理；無縫拼接

目前，國內外許多油田都已進行過連片三維的處理工作，近幾年已取得令人矚目的成果。所應用的方法技術主要有能量一致性處理技術、頻率一致性處理技術、極性或相位的一致性處理技術等[1-3]，一般采用的是選擇目標區塊，其它區塊向目標區塊進行匹配的方法來實現，連片處理的一般處理流程見圖1[4]。

大多數地震資料連片處理的地質目標是構造，如果三維地震工區較多，為了總體效果采用統一處理參數，這樣，一些品質好的三維地震資料就會有一定程度的失真。三維地震工區越多，這一點就越明顯[5]。

圖1 三維地震連片處理流程Fig.1 Merging processing of 3D seismic

蘇北QT地區是華東石油局油氣增儲上產的主力區塊，多年來對該地區的三維地震勘探從未間斷，截至2014年整個QT地區先后進行過17次三維施工，基本已經實現了對該區的整體覆蓋。隨著勘探程度的不斷深入，需要對不同時期采集的地震資料進行連片處理，以滿足勘探開發的需要，為實現連片三維資料的無縫拼接，必須對地震資料進行一致性處理，消除不同區塊間資料的特征差異，保證連片三維地震資料的處理效果。本文采用的是基于地表一致性的方法技術，對整體資料統一處理來實現無縫拼接，達到了較好的處理效果。

1 資料分析

QT地區連片處理中共涉及四塊三維地震工區（圖2），在采集隊伍、采集儀器、觀測系統、激發和接收方式等方面存在著不同，并且含有炸藥和可控兩種震源，四塊工區的觀測系統情況見表1。

由于以上這些因素的影響，導致整體資料在能量、頻率和波形等方面存在較大差異，并且統一面元處理造成的面元覆蓋次數極不均勻會嚴重影響疊前偏移成像的效果。

圖2 不同三維工區位置圖Fig.2 Different 3D work area locations

拼接資料中不同區塊的典型單炮（圖3）可以看出單炮記錄之間的能量差異較大。其中可控震源與工區1的單炮能量較高，其它工區單炮有效反射能量相對弱一些。

不同工區典型單炮進行頻譜分析（圖4）可以看出，不同工區單炮的主頻和帶寬均存在差異，其中，可控震源的原始單炮主頻最高，工區2的原始單炮主頻最低，這種頻率的不一致不僅會影響疊加效果，還可能破壞成像質量。

表1 四塊三維工區主要觀測系統一覽Table 1 Four main observation system in 3D work area

圖3 不同單炮間的能量差異Fig.3 Energy difference between different single shot

圖4 不同工區原始單炮頻譜分析Fig.4 Spectrum analysis of original single shot in different work area

對工區中的可控震源與炸藥震源兩種資料的差異，選取其中同點激發的單炮進行對比（圖5）。結合同點井震對比實驗可以看出，兩種震源激發的單炮除頻率不同外，在波組時差和相位上也存在差異。

2 連片處理技術

針對不同區塊資料存在的頻率差異、空間能量差異、相位差異和面元不一等問題，進行了針對性處理，采用匹配濾波方法消除不同激發方式造成的波形差異；采用地表一致性振幅補償處理消除區塊內及不同區塊間資料的空間能量差異；采用地表一致預測反褶積方法消除頻率不一致問題；采用三維疊前面元插值技術解決面元均一化問題。

2.1 一致性處理

2.1.1 匹配濾波處理

匹配濾波技術是子波一致性處理方法之一[5]，本文主要用該方法來解決不同激發方式帶來的地震資料的相位、時差問題。QT地區同一位置接收的不同震源原始單炮記錄和匹配濾波處理后的單炮記錄（圖6）可以看出，可控震源進行匹配濾波處理后的單炮記錄與炸藥震源單炮記錄的時間和相位特征趨于一致。

圖5 兩種震源激發單炮與井震對比記錄Fig.5 Two kinds of source motivate single shot compared with well seismic

圖7為匹配濾波后單獨可控震源激發部分的疊加剖面，單獨炸藥震源激發部分疊加剖面和兩種震源資料同時應用的疊加剖面。圖7可以看出匹配濾波后兩種資料重疊部分同相軸連續性較好，達到了較理想的效果。

2.1.2 振幅補償處理

QT地區連片地震資料的能量問題包括不同三維區塊資料之間能量的差異、不同震源資料間的能量差異以及同一區塊內炮間、道間能量的差異[6]。處理中通過以下兩步來解決能量不一致問題：①統計出各區塊的平均振幅，然后根據統一的振幅標準，對各區塊進行振幅補償，將各個區塊資料的平均能量均衡到同一個振幅級別上；②利用全區資料在統一確定的時窗內對每一道數據進行平均振幅統計，然后根據地表一致性的假設條件，求取并應用不同炮點、檢波點及偏移距的振幅補償因子，使得能量在橫向上更均衡。圖3中的不同單炮經過振幅補償處理后如圖8所示，不同單炮間的能量實現了一致。

圖6 匹配濾波前后可控震源與炸藥震源原始單炮記錄對比Fig.6 Vibroseis compared with original single shot of dynamite source before and after filter matching

圖7 匹配濾波后的疊加剖面Fig.7 Stack section after filter matching

圖8 振幅補償處理后的不同單炮Fig.8 Different single shot after amplitude compensation processing

2.1.3 頻率一致性處理

為使連片區域內子波波形基本一致，需對不同三維區塊的資料進行子波一致性處理，子波的振幅差異已經在能量一致性處理時進行了消除。子波波形的校正是利用地表一致性預測反褶積方法來解決的，該方法不僅可以提高地震資料的整體分辨率，還能使地震子波在空間上變得更加穩定[7]，圖9為圖3中單炮記錄進行地表一致性預測反褶積后的頻譜分析，從圖上可以看出頻率特征基本趨于一致。

2.2 面元均一化處理

圖9 地表一致性預測反褶積后不同單炮頻譜Fig.9 Different single shot spectrum after deconvolution prediction by surface consistence

利用疊前偏移技術對三維連片地震資料進行成像處理時，如果不同區塊資料的覆蓋次數差異很大，即使資料的能量在時間和空間上已趨于一致，仍會造成嚴重畫弧現象，影響連片疊前偏移的成像質量[8-11]。三維疊前面元插值技術可以解決這一問題，它利用共偏移距道集在偏移距缺失部位插值出所缺失的偏移距，使覆蓋次數趨于均勻。

圖10 面元插值前后覆蓋次數分布（局部）Fig.10 Folds distribution before and after bin interpolation(part)

圖10為面元插值前后工區局部覆蓋次數分布，插值處理后空白面元消失，覆蓋次數趨于均勻。圖11為面元插值前后疊加結果對比，插值處理后的疊加效果明顯變好。

圖11 面元插值前后疊加效果對比Fig.11 Contrast of superposition effect before and after bin interpolation

圖12 工區1與其它三個工區拼接處的疊加剖面Fig.12 Stack section of work area 1 with other three work area

3 處理效果

經過以上各種一致性處理之后，在不同區塊拼接處地震記錄的振幅、頻率、相位一致性良好，覆蓋次數趨于均一，實現了無縫拼接（圖12）。

4 結論

三維連片處理已成為我國大部分地區成熟的地震處理專項配套技術，連片處理與精細目標處理、深層目標處理等技術結合效果顯著。本文利用蘇北QT地區三維連片地震資料，通過應用匹配濾波、三維疊前面元插值等一系列數據規則化處理技術，實現了振幅、頻率、相位等特征的一致性，避免了多塊資料拼接帶來的邊界問題，改善了剖面的疊加效果，同時為疊前偏移處理奠定了堅實的基礎，為以后蘇北QT地區大連片處理提供了方法依據。

[1]郭樹祥，王立歆，韓文功.疊前時間成像的數據優化處理技術研究——以勝利渤深6三維資料為例[J].油氣地球物理，2005，3（4）：9-13.

[2]云美厚，丁偉，王開燕，等.地震資料一致性處理方法研究與初步應用[J].石油物探，2006，45（1）：65-69.

[3]段云卿.匹配濾波與子波整形[J].石油地球物理勘探，2006，41（2）：156-159.

[4]張穎，樂金，閆世信，等.三維地震資料連片處理技術及應用效果[J].石油勘探與開發，2002，12，29（6）：58-60.

[5]王西文，劉全新，呂煥通，等.相對保幅的地震資料連片處理方法研究[J].石油物探，2006，45（2）：105-120.

[6]陳可洋，吳清嶺，李來林，等.松遼盆地三維地震資料連片處理關鍵技術及其應用效果分析[J].巖性油氣藏，2012，24（2）：87-91．

[7]陳志卿，張蘭.子波一致性校正方法在地震資料處理中的應用——以伊朗Kashan區塊為例[J].石油物探，2006，45（2）：169-172.

[8]裴江云，張麗艷，王麗娜，等.松遼盆地深層地震資料疊前時間偏移連片處理技術研究[J].地球物理學報，2011，54（2）：294-303.

[9]鄔達理.匹配濾波法在大炮檢距資料處理中的應用[J].石油物探，2004，43（6）：599-601.

[10]王文西，周立宏.三維地震資料拼接中的地震子波處理[J].石油物探，2002，41（4）：448-451.

[11]王兆旗，莊錫進，陳見偉，等.地震資料疊前深度偏移連片處理關鍵技術[J].地球物理學進展，2014，29（1）：318-323.

（編輯：尹淑容）

Consistency processing method of joint 3D seismic data in QT area of North Jiangsu

Meng Qingli and Wang Panpan
(Geophysical Research Institute,East China Company,SINOPEC,Nanjing,Jiangsu 210007,China)

∶That the various data acquisition years,instruments,methods,bins and surface conditions of joint 3D seismic data are different result in the difference of data energy,phase,waveform,frequency and so on.In the joint processing of 3D seismic data, the characteristics of different work area should be analyzed first in order to select the suitable consistency processing method to eliminate these differences and achieve the data seamless contiguous data.In the processing of four blocks data of QT area in North Jiangsu,according to the original data characteristics of different blocks,techniques such as surface consistent amplitude compen?sation,surface consistent deconvolution,matching filter and bin interpolation were used in consistency processing to eliminate the differences of the seismic data and achieve the seamless.Thereby,more accurate seismic data were provided for the whole geologi?cal evaluation and structural interpretation of the joint area.

∶QT area of North Jiangsu,joint 3D,consistency processing,seamless splicing

P631.443

A

2014-03-26。

孟慶利（1986—），男，助理工程師，碩士，地震資料處理及方法研究。