塔中地区深层奥陶系地震资料处理方法研究

王红旗^1，2　曲寿利¹　宁俊瑞¹　张建伟¹

（1.中国石化石油勘探开发研究院，北京100083；2.中国石油大学，北京102249）

摘要 塔中地区位于沙漠腹地，目的层奥陶系埋藏较深，原始资料干扰严重，信噪比低。同时，奥陶系具有碳酸盐岩洞缝型储层的特点，在其内部很难形成波阻抗界面，成像难度大。为了提高奥陶系内幕反射的信噪比，搞清奥陶系各反射层系的接触关系，比较客观地反映礁滩体等地质体，采用了4项关键处理技术，即相对保幅去噪技术、高精度动校正技术、三维DMO处理技术和叠前时间偏移处理技术，取得了明显的处理效果，奥陶系内幕反射信噪比高，断点清晰，波组特征清楚，串珠状反射更明显，和井吻合程度高，为精细解释与油气藏预测提供了可靠的地震数据。

关键词 塔中地区 奥陶系 去噪 高精度动校正 DMO 叠前时间偏移

Study on Processing Method for Ordovician Seismic Data in Central Tarim Basin

WANG Hong-qi^1，2，QU Shou-li¹，NING Jun-rui¹，ZHANG Jian-wei¹

（1.Exploration and Production Research lnstitute，SlNOPEC，Beijing100083；2.China University of Petroleum，Beijing102249）

Abstract The central Tarim area is covered with desert.The aim layer，Ordovician，is quite deep in this area.Raw seismic data has seriously interference and low signal-to-noise ratio.Ordovician reservoir is the fractured-vuggy carbonate reservoir.Formating wave impedance interface and imaging is difficult.For improving the signal-to-noise ratio of Ordovician inside reflection，revealing the contact of each layer，and objective showing the geologic body like as reef et al.，four key techniques is used in this article，which are relatively amplitude preserved denoise，high precision normal moveout，3D DMO processing，and prestack time migration.The effect is obvious that higher signal-to-noise ratio has been gotten.Then the breakpoint is more distinct，the string beads reflection is more apparent，and the matching with well is better.The results allowed for high precise structural interpretation and reservoir prediction.

Key words The central trim area Ordovician denoise high precision normal moveout DMO prestack time migration

在油气勘探中，地震资料解释已经从构造解释逐步转向了更精细的储层岩性预测，因此对地震资料处理提出了更高的要求。塔中地区碳酸盐岩洞缝型油气藏预测有着很大的难度，为了提高碳酸盐岩储层识别、预测和描述精度，获得高精度的岩石物性参数，提高油气预测的准确度，对地震资料处理提出了更高的要求，要求处理成果保幅性更好、信噪比更高、偏移归位更准确，同时，得到的叠前CRP道集更真实地反映碳酸盐岩储层的特点。塔中地区地处塔克拉玛干大沙漠腹地，地表被第四系松散沙层覆盖，地形起伏较大。受地表沙丘的影响，工区内面波比较发育，是该区主要的干扰波，视速度范围在 300～1200m/s之间，频率范围集中在14Hz以下，同时，存在线性干扰，视速度范围在500～1200m/s之间，另外，还存在随机干扰和一些异常振幅干扰，降低了地震资料信噪比。通过对原始资料的频率分析，奥陶系资料频率相对较低，有效信号集中在4～40Hz中间，而深层丰富的低频成分对塔里木深层奥陶系勘探具有十分重要的意义。从老资料看，石炭系以上地层反射连续性好，信噪比较高，但目的层奥陶系埋藏较深，奥陶系内幕反射面貌不清楚，信噪比相对较低，成像差。为此，对塔中地区深层奥陶系地震资料处理方法进行了研究，采用了4项关键技术，取得了明显的处理效果，为精细解释与油气藏预测提供了可靠的地震数据。

1 处理方法

1.1 相对保幅去噪

1.1.1 模式识别自适应噪音衰减压制面波干扰^［1］

塔里木盆地深层地震资料丰富的低频成分在地震勘探中具有重要的意义。常用的高通滤波和区域滤波方法压制面波，对有效的低频信息都有伤害，不利于振幅的相对保持。模式识别自适应噪音衰减方法将神经网络模式识别理论应用到地震资料去噪过程中，具有很强的适应性。该方法根据有效波和噪声在空间域和频率域的分布特征和能量衰减方面的差异，利用模式识别方法识别噪音，然后将噪音减去。该方法压制面波效果好于区域滤波，不伤害有效信号的低频成分。

图1 去躁前后对比

1.1.2 T-X 域减法去噪压制线性干扰

常用的FK滤波压制线性干扰的方法容易伤害有效波，剖面产生炕席、蚯蚓化现象，不利于振幅的相对保持。T-X域减去法去噪是根据给定的线性干扰的速度，在空间上向前、向后预测噪音，然后直接将噪音减去，不影响有效波，保留了地震资料的原始特征，保幅性好。图1为相对保幅去噪前后的单炮对比。

1.2 视各向异性高精度动校正^［2］（AAMO）

塔中地区深层奥陶系资料埋藏较深，从时间剖面上看，在3500ms以下，所以野外采集采用了较大的偏移距，最大偏移距达到了5938m。为了克服常规NMO在出射角超过35°时动校过量问题和VTI介质中由于射线弯曲和介质的各向异性引起长偏移距不再满足双曲线规律问题，选用了视各向异性动校正（AAMO）。视各向异性动校正基于水平层状介质模型，根据提供的均方根速度计算层速度，然后由Snell定律对射线进行追踪，计算动校正量。视各向异性动校正可以消除非双曲线动校误差。这种各向异性只反映速度在纵向和横向上的差别，没有实际的物理意义。CMP面元道集经过常规NMO，偏移距大于埋深时，出现动校过量，采用视各向异性动校正，反射波同相轴在远偏移距拉平，动校正量较准确（图2）。

图2 NMO和AAMO对比

1.3 三维DMO^［3］

三维DMO是对叠前数据进行偏移处理，把不同炮检距的道的反射信号时间，在常速介质假设的前提下，校正到零炮检距道的反射时间，最后得到一个零炮检距时间剖面。在倾斜界面上，尽管中心点相同，但反射点向上倾方向发散，对于倾角不一致的同相轴，尽管它们有相同的零炮检距时间，但时距曲线对应的速度是不同的。一个面元中一个炮检对的叠前偏移轨迹是以炮点和检波点为焦点的椭球。某一时间t的反射波可能来自地下不同位置、不同倾角，但都属于同一椭球面上产生的反射，这些反射点对应不同的面元，根据DMO椭球算子进行倾角分解，即把每一个共中心点道分解成多个不同倾角的零偏移距地震道，然后把所有对面元有贡献的地震道加权求和，实现零偏移距叠加，按照相长干涉或相消干涉的原则成像或不成像，得到DMO叠加结果。以上是沿炮检方位的时间-空间域克希霍夫DMO的基本原理。DMO有以下3方面的作用：①校正倾角时差，提高叠加成像效果；②压制噪音，提高信噪比；③为叠后、叠前时间偏移提供相对准确的初始速度模型。经三维DMO处理后，速度谱上，良里塔格组灰岩（Tg5′）的能量更加聚焦；叠加剖面上，信噪比有了明显提高，良里塔格组灰岩叠加成像清楚（图3）。

图3 DMO前后对比

1.4 三维叠前时间偏移^［4］

三维叠前时间偏移处理技术可以提高复杂构造以及小幅度构造成像的能力。通过叠前时间偏移处理提高奥陶系内幕反射的成像精度。以修改的叠加速度作为初始速度模型对目标线进行叠前时间偏移，借助叠前时间偏移后反动校的CRP道集对目标线进行偏移速度分析确定偏移速度场，利用垂向剩余速度分析进一步细化速度模型，最后用优化好的速度模型，用克希霍夫叠前时间偏移算法进行全区数据体叠前时间偏移，同时提供高质量的CRP道集，满足进一步开展叠前、叠后地震属性描述的要求。

1.4.1 速度函数基准面校正

目前，塔中地区叠前时间偏移都是在固定基准面上进行的，而叠加速度分析是在CMP面上进行的，为了保证速度和叠前CMP道集数据的一致性，在做叠前时间偏移前，首先做速度函数的基准面校正，使得叠加速度和CMP道集处于同一固定面上，以提高初始速度模型的精度。为叠前时间偏移做准备。

1.4.2 偏移速度模型的建立

（1）偏移速度分析：构造倾斜和速度的横向变化会引起CMP道集的共中心点发散，导致求取速度的困难。叠前时间偏移可以消除构造倾角和其他横向速度变化的影响，得到的CRP道集反映同一反射点的信息，消除CMP道集的弥散现象。叠前时间偏移对速度的敏感度要比叠后时间偏移大得多，因此，可通过叠前时间偏移的循环迭代来求取准确的偏移速度场。具体的方法是借助叠前时间偏移后的CRP道集，对其进行反动校后再做速度分析。借助叠前时间偏移，通过迭代修正偏移速度，无疑相对叠加速度乘以百分比更直观、更准确地分析偏移速度，可以更好地建立时间偏移速度模型。

（2）速度模型的调整与优化：模型优化与处理迭代是获得准确成像的主要手段。为求得准确的速度，通过剩余速度分析进一步调整速度模型。即在求取了速度模型以后，建立偏移速度场，再对目标线进行叠前时间偏移，得到共反射点CRP道集。根据CRP道集的平直与否，对目标线做剩余速度分析，来达到优化速度模型的目的，直到速度模型使CRP道集拉平，延迟为零为止。依据上述方法进行了6次迭代。

1.4.3 叠前时间偏移

塔中地区采用克希霍夫积分法偏移。在偏移方法上选用了弯曲射线叠前时间偏移方法，这是因为考虑了成像射线的弯曲，因而更准确，同时克希霍夫积分法偏移对倾角没有限制，成像角度可以达到90°。另外，偏移孔径大小的选择非常重要，过小的孔径使陡倾角同相轴受到抑制，偏移不到位；如果孔径过宽，当反射波有效信号比较弱时，会将水平方向的噪声偏移成同相轴。偏移孔径的具体大小需通过试验效果确定。通过试验选用10000m×5000m的偏移孔径以保证浅中深层的成像。

2 处理效果分析

塔中地区三维地震资料通过采用关键的处理技术和方法，经过重新处理，取得了明显的效果。与老资料相比，I号断裂断点清晰，归位准确可靠；I号断裂附近志留系和中上奥陶统的地层接触关系清楚；中下奥陶统大套灰岩顶界反射良里塔格组灰岩（Tg5′）保幅性好，断点清晰；奥陶系内幕反射信噪比明显提高（图4）；串珠状反射更明显、地质（溶洞）现象更清晰，与井吻合更好（图5）。同时，叠前时间偏移后提供的CRP道集比CMP道集的信噪比更高、信息更丰富，更能满足叠前地震描述与油气藏预测技术的要求。以上效果在精细解释和叠前反演中得到了体现。

3 结论

（1）在塔中地区，利用综合沙丘曲线静校正方法计算的野外静校正精度非常高，不仅解决了长波长静校正问题，而且还解决了部分短波长静校正问题，所以，这里没有介绍塔中地区室内静校正处理方法，如三维初至折射静校正和层析静校正方法。

（2）相对保幅的去噪技术、视各向异性高精度动校正技术、三维DMO技术、叠前时间偏移技术的综合应用是提高塔中地区深层奥陶系内幕反射信噪比和提高塔中地区深层奥陶系成像精度的关键。

（3）叠前时间偏移中的弯曲射线方法有可能取得较好的结果，需要根据实际资料情况试验决定。叠前时间偏移中孔径的选择不一定越大越好，过大孔径反而使资料信噪比降低。

图4 Lnline新、老剖面对比

图5 Xline新、老剖面对比

参考文献

［1］吕磊，王孝，张小美.模式识别自适应噪声衰减方法的研究和应用［J］.西北油气勘探，2006，18（4）：46～49.

［2］尤建军，常旭，刘伊克.VTI介质长偏移距非双曲线动校正公式优化［J］.地球物理学报，2006，49（6）：1770～1778.

［3］熊翥.复杂地区地震数据处理思路［M］.北京：石油工业出版社，2002.

［4］王红旗，孟小红，王宇超.三维叠前时间偏移在红北地区的应用［J］.石油物探，2005，44（1）：68～70，75.