潛江凹陷張家湖低信噪?yún)^(qū)的處理成像方法

王艷華

（中國(guó)石化石油工程地球物理有限公司江漢分公司，湖北 潛江433199）

1 概述

張家湖地理位置隸屬于潛江境內(nèi)，測(cè)線西南抵返灣湖，橫跨熊口、周磯農(nóng)場(chǎng)、東北抵東荊河，在區(qū)域構(gòu)造上位于潛江凹陷中部。該區(qū)由于古河道的沖刷和改道，淺表層沉積復(fù)雜多變，地表以下表層為厚薄不等的淤泥、流沙、粘土形成的互層，河道及其周緣地帶以流沙為主，縱橫向上巖性變化較大，激發(fā)、接收條件較差，容易導(dǎo)致原始資料能量不足和信噪比低；而且高頻信息量衰減嚴(yán)重，嚴(yán)重影響了中、深層資料的分辨率；結(jié)合本區(qū)的地震地質(zhì)條件，在充分分析現(xiàn)有資料的基礎(chǔ)上，處理時(shí)重點(diǎn)工作應(yīng)放在疊前去噪、靜校正、速度分析、提高信噪比和復(fù)雜構(gòu)造成像等方面。

2 關(guān)鍵處理技術(shù)

2.1 疊前去噪

由于單點(diǎn)接收的資料信噪比較低，有效反射能量弱，因此疊前去噪處理必須慎重。在認(rèn)真分析噪音特征的基礎(chǔ)上，根據(jù)噪音在不同域的表現(xiàn)方式和強(qiáng)弱不同的特點(diǎn)，需要選擇好去噪方法和去噪?yún)?shù)，同時(shí)把握分步去噪的原則。如果疊前去噪一步完成，不僅可能使有效信號(hào)損失，而且可能會(huì)使處理結(jié)果失真。本區(qū)的主要噪聲有:面波干擾、線性干擾、折射波等（見(jiàn)圖1）。

圖1 工區(qū)各種干擾波的示意圖

根據(jù)噪音在不同域的表現(xiàn)方式和強(qiáng)弱不同的特點(diǎn)，分別在不同的域中采用不同的壓制方法。

1）在共炮點(diǎn)域壓制面波。面波在炮集記錄中表現(xiàn)較強(qiáng)，選擇合理的速度和頻率，在面波分布范圍內(nèi)將其壓制。面波是本區(qū)的主要干擾波，其分布范圍為整個(gè)工區(qū)資料的1.5s以上，能量強(qiáng)，分布廣。其特征為振幅強(qiáng)、頻率低、速度低。其面波干擾的頻率在10Hz以下，9Hz處能量最強(qiáng)。下圖為單炮去除面波的效果（見(jiàn)圖2）。

圖2 單炮去除面波的前后對(duì)比圖

2）在共檢波點(diǎn)域壓制折射波，主要根據(jù)折射波在檢波點(diǎn)域的穩(wěn)定性特點(diǎn)來(lái)壓制。

3）應(yīng)用F－K濾波、小波變換分頻去噪等技術(shù)，來(lái)壓制與有效反射波速度、頻率接近的線性干擾。

4）應(yīng)用隨即噪聲衰減（RNA）、基于方向信號(hào)檢測(cè)的組合中值濾波等技術(shù)，來(lái)壓制隨機(jī)噪聲，進(jìn)一步提高資料的信噪比。

2.2 地表一致性振幅補(bǔ)償

影響地震振幅變化的因素有兩種:一是隨著傳播距離的增大，地震波傳播能量逐漸衰減，造成地震反射信號(hào)振幅迅速降低，使得深淺層反射能量差異懸殊，不利于地震成像和地質(zhì)分析，這種影響是非地質(zhì)因素造成的，需要進(jìn)行恢復(fù)或補(bǔ)償。這類因素有球面擴(kuò)散、吸收衰減等，它們?cè)斐傻哪芰坎町?，是傳播距離的函數(shù)；二是激發(fā)、接收條件的差異對(duì)反射所造成的振幅影響不利于成像和儲(chǔ)層預(yù)測(cè)，需要予以排除。他們?cè)斐傻哪芰坎町悾强臻g位置的函數(shù)。

振幅補(bǔ)償?shù)哪康氖蔷鸵堑刭|(zhì)因素對(duì)地震振幅的影響，使得地震反射能量的變化只與地層界面反射系數(shù)有關(guān)。在實(shí)際處理中，先對(duì)地震記錄進(jìn)行振幅恢復(fù)、球面擴(kuò)散補(bǔ)償，再進(jìn)行地表一致性振幅補(bǔ)償，可以有效地補(bǔ)償遠(yuǎn)偏移距及深層地震記錄的能量。地震波在時(shí)間方向和空間方向上能量級(jí)別保持一致，恢復(fù)了有效信號(hào)振幅的相對(duì)強(qiáng)弱關(guān)系，統(tǒng)一了地震子波波形，從而達(dá)到突出弱相位，提高信噪比的目的（見(jiàn)圖3）。

圖3 單炮經(jīng)振幅前后的對(duì)比示意圖

2.3 速度分析

由于本地區(qū)地震反射波能量不強(qiáng)，部分地段地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，地質(zhì)現(xiàn)象豐富，速度橫向變化大，因此該區(qū)處理方法如下:①在速度分析單點(diǎn)道集周圍調(diào)用部分?jǐn)?shù)據(jù)，擴(kuò)大單點(diǎn)速度分析的覆蓋次數(shù)，提高速度分析的質(zhì)量。參考相鄰的速度譜，排除孤立速度點(diǎn)，用動(dòng)校道集檢查速度分析的正確性，對(duì)重要部位采用多次迭代提高速度精度，確定最佳疊加速度。②加密速度譜控制點(diǎn)，速度掃描和速度譜相結(jié)合，把握速度場(chǎng)在空間、時(shí)間上的變化規(guī)律。③采用放大速度分析的比例和速度譜顯示的比例，提高弱反射信號(hào)的速度分析精度及成像的可靠性。④根據(jù)疊加結(jié)果分析疊加速度合理程度，不斷完善，從而獲得理想的疊加剖面成像效果（見(jiàn)圖4）。

圖4 速度分析＋靜校正前后的疊加剖面對(duì)比

2.4 靜校正

處理該區(qū)資料正常時(shí)差校正和剩余靜校正的迭代過(guò)程為:高程靜校正→正常時(shí)差校正1→剩余靜校正1→用第一次剩余靜校正結(jié)果作正常時(shí)差校正2→用第二次正常時(shí)差確定的速度值重新計(jì)算第一次剩余靜校正量→再做正常時(shí)差校正2→將新的第一次剩余靜校正量和正常時(shí)差2確定的速度值用作第二次剩余靜校正。通過(guò)調(diào)整，使疊加速度很快趨于穩(wěn)定，靜校正量迅速收斂（見(jiàn)圖5）。

圖5 第一次和第二次剩余靜校正量時(shí)移圖

3 效果分析

剖面上目的層反射齊全，波組特征清楚，同相軸連續(xù)性好，信噪比較高，疊加剖面真實(shí)反映了地下構(gòu)造形態(tài)，滿足構(gòu)造地質(zhì)解釋要求（見(jiàn)圖6）。

圖6 最終疊加剖面

4 認(rèn)識(shí)與建議

1）針對(duì)張家湖工區(qū)低信噪比資料的特點(diǎn)，通過(guò)處理方法在靜校正、速度分析、去噪等方面重點(diǎn)的測(cè)試，優(yōu)選了處理模塊與參數(shù)。

2）通過(guò)多種速度分析方法，應(yīng)用剩余靜校正與速度分析迭代處理，提高了成像效果。探索出了一套適合該地區(qū)的針對(duì)性處理流程。

［1］陸基孟.地震勘探原理［M］.北京:石油大學(xué)出版社，1993.

［2］渥.伊爾馬茲著，黃緒德，袁明德，等譯.地震數(shù)據(jù)處理［M］.北京:石油工業(yè)出版社，1993.

［3］熊翥.復(fù)雜地區(qū)油氣地球物理勘探技術(shù)［M］.北京:石油工業(yè)出版社，1999.