時間:2020年02月17日 分類:科學技術論文 次數:
摘要:連片處理的關鍵技術就是一致性處理。然而,由于地震數據采集時間的大跨度和變化的采集方法,不同區塊之間的能量、頻率和相位存在不一致性,難以進行疊前時間偏移連片處理。因此,連片一致性處理的重要組成部分就是振幅、頻率和相位的一致性處理。實際應用表明,根據不同區塊原始數據特點,采用振幅均衡技術、球面擴散補償方法和地表一致性振幅補償方法,建立了適用于LG區塊的連片振幅一致性處理流程,解決了研究區塊不同三維工區間以及各區塊內能量不均衡問題,提高了拼接帶地震反射成像精度,準確落實地層的構造形態和接觸關系,提高了區域整體三維地震解釋精度及可靠性,提升了疊前時間偏移處理數據的準確性。
關鍵詞:連片振幅;一致性處理;振幅均衡技術;頻率;相位
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摘要:河道砂體儲集體是預測油氣儲層的重要指標,地震波屬性對含油氣檢測具有非常重要的研究意義。通過對不同地震屬性的提取與分析,找出對河道砂體預測有效的參數,運用到含油氣檢測中。著重對相位、曲率、瞬時吸收系數Q屬性進行分析,進而預測河道位置以及河道砂體發育等地質信息,同時判斷河道砂體的沉積環境。分析結果證明了地震波屬性在河道砂體儲集區檢測中的有效性。
0引言
油氣勘探與開發程度的不斷提高,以及對區域整體地質特征和結構規律認識的需求的不斷增加,現有的一些不同時期、不同采集方法的“郵票式”小三維地震資料已經難以滿足需要。通過連片數據處理將不同時間采集的小區塊三維地震數據拼接在一起是最行之有效的方法。然而,不同數據采集的時間跨度相對較大,并且采集方法是多變的,導致不同區塊間的能量、頻率、相位等方面存在不一致性,給疊前時間偏移連片處理增加了難度。當前的偏移歸位成像是在疊前數據內進行偏移的疊前時間(或深度)域偏移方法,這要求具有基本一致的采集網格、頻率和相位,以及相對均衡的能量。否則,偏移成像容易出現假頻,進而降低了地質結構以及巖性成像的真實性。
因此,連片處理的重要部分就是解決振幅、頻率、相位的一致性。關于三維地震數據的一致性處理是將時間、地點、震源、檢波器、地區、儀器等都不相同的三維地震數據進行共同處理。這些區域間沒有共同性,特別是振幅、頻率以及相位之間,并且這些區塊每一塊的面積有效部分很小,因而處理過后得到的剖面區域也很小,同時進行偏移后成像的邊界很大,用這樣的方式對地震進行解釋將會有很大的誤差。若是對這些地震數據的振幅、頻率、相位等進行一致性處理,這樣就能消除各個方面對這些地震數據引起的不同,同時還能增加它的有效面積,讓地質人員能夠更好地解讀整體數據,得到更全面的關于地質情況以及對地震成因的知識,使其相關數據處理以及說明具有更高的精準度。
1連片振幅一致性處理技術原理
連片振幅一致性處理的作用就是為了消去種種原因對振幅在時間以及空間層面的不均衡問題,為了解決該問題,須做好振幅補償處理。目前,振幅補償的方法比較多,廣泛采用的校正方法基本都是統計性方法,它們針對引起振幅改變的不同機制采用了不同的校正技術。根據處理的目的不同,校正手段上也存在差異,既有保真性的校正手段,也有針對構造形態成像的非保真性的實用校正方法。其中,常用的有單道振幅補償技術[1]、球面擴散補償技術[1-6]、地表一致性振幅補償方法等。
1.1區域振幅均衡技術
區域振幅均衡技術是將各個區塊地震資料的平均能量校正到同一個振幅級別上。具體方法是,首先計算出各區塊地震資料的平均振幅,并且給定統一的振幅標準,然后根據這個標準,對各區塊的地震資料進行振幅補償[7]。
1.2球面擴散補償技術
球面發散以及地層吸收等因素會影響野外采集到的地震數據的能量,這將導致地震波能量隨時間的增加而衰減,這種類型的能量不會將地下介質的原始特征表現出來,另外還會對后面的處理產生一定的影響。首先,應使用球面擴散補償的辦法去削減球面的發射對振幅造成的影響作用。地震振幅的球面發散損耗也就是地震波進行發射過程中球狀波的半徑函數。而關于地震儀器記錄的卻是地震波的擴散時間,所以大多數時候是用速度和時間來表示,不會使用路程這個概念,球面發散損耗也可以說是關于速度和時間方面的函數[8]。每一種的性質無論是密度、還是速度等各方面都不一樣,并且每層區域中的巖性各不相同。所以,其實地底物質并不是完全一樣的物質,傳播速度也各不相同[11]。
一般情況下,越深入地下,速度越快,同時也可能會有突變。在這種情況下,使地震波前面進一步的發散,隨著深度的增加振幅也更快地衰減。若是將全部地下物質只用一種速度來表示,那么就可能出現2種情況:補償不足或者過量補償。這種方式得出的地震信息必定不再具有真實性,不會對分辨率等數值造成影響。那么,運用式(3)中的Dd來補償相對于保持振幅處理的地震波振幅遠遠不能達到預期的結果。若是認為水平層狀介質是構成地球的物質,而且認為速度和巖性在每一個地層中都不相同,那么,模型將更加真實、合理。
1.3地表一致性振幅補償技術
將炮點、檢波點以及各個不同區域采集的記錄等進行有效消除,這就是連片地表一致性振幅補償方法的宗旨。經過地表一致性振幅補償處理后的同一物理點,在能量上炮點和檢波點上的地震記錄已經可以達到基本一致。既能消除振幅在橫向上的不一致性,還能保持地震記錄的信噪比。若是假定m炮中有大量的噪音,而n炮則含有大量的信號,并對其進行地表一致性振幅補償方法處理,那么處理之后,在能量方面m炮中里的噪音、n炮里的信號大致上是能夠處于同一級別范圍內的。另外,影響地震記錄能量的另外2個因素就是激發條件的不同和接收條件的不同。
1.3.1假設條件
在對地震數據進行地表一致性振幅補償時,為了減少近地表的不均勻因素對地震記錄造成的影響,一般需要滿足基本的假設條件,進而使問題簡單化。假設條件[13]如下:
(1)表層一致性假設。假設地表層的巖石性質對地震波的傳播速度影響作用是一樣的,換句話說,它和地震波的傳導方向沒有關系,同時假設振幅的其他方面也是地表一致性的,這就是表層一致性假設[14-15]。這樣的假設認為,地表各方面對某個固定位置的影響是永遠不變的,它與波的傳播路徑不相干。例如,某震源記錄的不同檢波器所接收的所有地震道只與震源強度的差異有關;同理,某檢波器所接收的不同震源的所有地震道也只與檢波器耦合效應的差異有關。譜分解數學物理模型的前提條件就是該假設,而褶積模型創建的前提條件輸入波形與輸出波形完全相同[16]。所以,由震源激發的地震波向所有方向傳出的波形也要求完全統一,并且到達所有方向的接收波形也要求完全統一。這樣的假設使得炮點位置與接收點位置的互換性得到了保證[17]。
(2)時間一致性假設。在表層一致性的假設條件即炮點位置與接收點位置互換性的前提下,通常都認為地震波自震源處激發開始往地下傳出時,遇到反射物質反射傳到檢波器接收的整個流程中,關于地表以及其近層的影響如震源耦合、震源響應、檢波器靈敏性和其耦合作用還有地表層部分的影響是一種常態,數值是固定的。時間一致性假設為譜分解時迭代計算給予了充足的時長,使得求解的精準度得到保證[7]。
(3)共反射點一致性假設。假設存在某個中心點相同的道集,即共中心點道集,它的全部地震道的共反射點信息是相同的,那么,這個道集中每個地震道的任何地下信息也都是一樣的[7]。為使得真實的CMP道中的全部地震道進行計算時都能達到以上假設要求,將非地表原因對地震反射波造成的影響作用消除,需要先對地震數據展開靜校正等方式處理,再進行地震數據的地表一致性振幅補償處理。
1.3.2計算步驟
地表一致性振幅補償方法包含3個方面:①拾取振幅;②分解振幅;③應用振幅補償。(1)地表一致性振幅拾取。首先要統計某一時窗內的平均振幅,該時窗內拾取振幅的判別準則可以選擇以下2種方式:均方根振幅(式(7))以及絕對平均振幅(式(8))。這2種準則都會用到下面的符號:t代表時窗起始時間;N代表時窗長度;樣點j代表時刻t~t+N內的索引;a(j)代表樣點j的振幅。
2連片處理效果分析
2.1區域振幅均衡技術實驗效果分析
LG區塊5個三維區塊因地表各方面的不同以及激發和接收要求的不同,最終造成年代不一收集到的地震數據在能量上差異很大,很不利于連片處理。為了解決5個區塊地震資料的一致性問題,在進行其他振幅補償處理前,首先要將5個三維工區地震資料的能量統一到一個級別上。具體做法是,在各三維區塊不同線束中抽樣選取若干記錄,統計其均方根振幅值,再求相應的均衡系數,將該系數應用到5個三維區塊的數據上,達到5個三維區塊資料振幅級別的一致性。區域振幅補償前5個三維區塊振幅差異較大,補償后5個三維工區能量達到一個能量級,可以為后面的其他振幅補償處理做好基礎。
2.2球面擴散補償技術實驗效果分析
在對LG區塊進行區域振幅均衡之后,再對LG區塊進行球面擴散補償,使其在時間方向上具有一致性。LG區塊的球面擴散補償處理首先利用測井速度對區域速度進行約束,然后利用優化的區域速度對區域振幅均衡技術調整過的地震數據進行球面擴散補償。經過球面擴散補償后,各三維工區單炮記錄的中深層能量得到較好的補償。
2.3地表一致性振幅補償技術實驗效果分析
在對LG區塊進行區域振幅補償以及球面擴散補償之后,需要對LG區塊進行地表一致性振幅補償,使其在空間上具有一致性。LG區塊5個三維工區炮點和接收點之間的振幅異常或者過度變化,會使多次覆蓋的統計條件受到破壞,進而影響速度分析的精度以及疊加效果,從而使疊后偏移和疊前偏移產生劃弧現象。地表一致性振幅補償專門用于對付與近地表因素和激發接收條件有關的振幅異常。在經過地表一致性振幅補償方法處理后,這5個三維區塊的能量表現一致,5個三維區塊單炮記錄內部的各個地震道的能量差異得到了很好的均衡。
3結論
(1)通過連片振幅一致性處理,可以使反射振幅能量在時間和空間上基本一致,使每個三維區塊內的能量得到恢復,縮小了各個不同三維區塊間的能量差異。(2)建立了適用于LG區塊的連片振幅一致性處理流程,解決了研究區塊5個三維工區間以及各區塊內能量不均衡問題,為后續疊前時間偏移處理奠定基礎。(3)解決了不同三維區塊單獨處理的缺陷。如果針對單個目標區塊進行處理,那么,由于不同三維區塊是不同年度施工,采用的處理流程和參數也各不相同,解釋后得到的就是小區塊構造圖,再加上各區塊速度的影響,會導致區域精細綜合評價存在一系列局限性。