（地球探测与信息技术专业论文）辽河西部凹洼带隐蔽油气藏预测方法研究.pdf

0 i i i l l li ii , , i i i ii ii ii iiii 18 7 5 9 4 7 s t u d yo fp r e d i c t i o n a lm e t h o d so f s u b t l eo i l g a sr e s e r v o i r i ns l o p e d e p r e s s i o nz o n ei nl i a o h ew e s t e r n d e p r e s s i o n a t h e s i ss u b m i t t e df o rt h ed e g r e eo fm a s t e r c a n d i d a t e ：q iz h i h a i s u p e r v i s o r ：p r o f w a n gy o n g g a n g s c h o o lo fg e o s c i e n c e s c h i n au n i v e r s i t yo f p e t r o l e u m ( e a s tc h i n a ) 关于学位论文的独创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在指导教师指导下独立进行研究工作所取 得的成果，论文中有关资料和数据是实事求是的。尽我所知，除文中已经加以标注 和致谢外，本论文不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含本人或他人 为获得中国石油大学( 华东) 或其它教育机构的学位或学历证书而使用过的材料。 与我一同工作的同志对研究所做的任何贡献均已在论文中作出了明确的说明。 若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。 学位论文作者签名：日期：3 , o ，年z 月易e l 学位论文使用授权书 本人完全同意中国石油大学( 华东) 有权使用本学位论文( 包括但不限于其印 刷版和电子版) ，使用方式包括但不限于：保留学位论文，按规定向国家有关部门( 机 构) 送交学位论文，以学术交流为目的赠送和交换学位论文，允许学位论文被查阅、 借阅和复印，将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，采用影印、 缩印或其他复制手段保存学位论文。 保密学位论文在解密后的使用授权同上。 学位论文作者签 指导教师签名： 日期：歹移，年7 月l 日 日期：加，f 年否月z 日 摘要 本文以隐蔽油气藏预测方法研究为主要内容，以辽河西部凹陷坡洼带为研究区，通 过实际资料验证隐蔽油气藏预测技术组合方法的有效性。 通过查阅国内外隐蔽油气藏相关文献，了解隐蔽油气藏预测的进展与难点，特别是 查阅辽河西部凹陷隐蔽油气藏相关文献，了解研究区的地质背景。 隐蔽油气藏预测对地震资料处理有特殊的要求。面对现实中一般性的三维地震资料 采用针对性处理技术组合方法，详细介绍了静校正、多域去噪等技术提高信噪比，采用 了串联反褶积、井控q 补偿等技术提高相对分辨率，三维地震连片保幅处理，叠前深度 偏移等处理技术，并以研究区的实际三维地震资料为研究对象，验证上述方法组合的有 效性。 三维地震资料精细解释是隐蔽油气藏预测技术方法的重要一环。本文只介绍了关键 的层序地层学方法原理，并以研究区的地震剖面为例划分地层格架，划分沉积层序，细 分体系域，结合研究的钻井资料的地质认识，初步指示研究区隐蔽油气藏的有利部位。 地震属性是隐蔽油气藏预测技术方法的主体。本文介绍了b p 神经网络，自组织映 射分析技术，流体活动性，烃类检测，叠后波阻抗反演，叠前同时反演技术的方法原理， 以研究区的实际三维地震资料研究了沙二段( e s 2 ) 、沙三中段( e s 3 2 ) 、h 6 3 1 井区沙 四段( e s 4 ) 的隐蔽油气藏有利区带：经过试油、录井资料的验证，地震属性系列组合 方法的有效性。 关键词：隐蔽油气藏，针对性处理，层序解释，地震属性，地震反演 s t u d y o fp r e d i c t i o n a lm e t h o d so fs u b t l eo i l g a sr e s e r v o i r i ns l o p e - d e p r e s s i o nz o n ei nl i a o h ew e s t e r n d e p r e s s i o n q iz h i h a i ( g e o p h y s i c a lp r o s p e c t i n ga n di n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y ) d i r e c t e db yp r o f w a n gy o n g g a n g a b s t r a c t i nt h i sp a p e r ，w em a i n l ys t u d yt h es u b t l eo i l g a sr e s e r v o i rp r e d i c t i o nm e t h o d s ，t a k et h e s l o p e 。d e p r e s s i o n z o n ei nl i a o h ew e s t e r n d e p r e s s i o na s a n e x a m p l e ，v e r i f i e dt h e e f f e c t i v e n e s so ft h ec o m b i n a t i o nm e t h o d so fs u b t l eo i l g a sr e s e n ，o i rp r e d i c t i o nt e c h n o l o g y l e a r nt h e p r o g r e s s a n dd i f f i c u l t i e so fs u b t l e o i l g a s r e s e r v o i rp r e d i c t i o n t h r o u g h r e v i e w i n gt h ed o m e s t i ca n df o r e i g nd o c u m e n t s l e a r nt h eg e o l o g i c a lb a c k g r o u n do ft h es t u d y a r e at h r o u g hr e v i e w i n gt h er e l a t e dd o c u m e n t so fs l o p e - d e p r e s s i o nz o n ei nl i a o h ew e s t e m d e p r e s s i o n s u b t l e o i l g a sr e s e r v o i rp r e d i c t i o nh a s s p e c i a lr e q u i r e m e n t s t ot h es e i s m i cd a t a p r o c e s s i n g w eu s es e i s m i cd a t at a r g e t e dp r o c e s s i n gt e c h n o l o g y ，s t a t i cc o r r e c t i o na n d m u l t i d o m a i nd e n o i s i n gt e c h n i q u e sa r ea p p l i e dt o i m p r o v es i g n a lt on o i s er a t i o ，as e r i e s d e c o n v o l u t i o n ，w e l lc o n t r o la n dqc o m p e n s a t i o nw e l lc o n t r o la n do t h e rt e c h n o l o g yt o i n c r e a s et h er e l a t i v e r e s o l u t i o n , t h r e eh i g h s e i s m i cd a t ah a v eb e e na c c e s s e d b y t h r e e d i m e n s i o n a ls e i s m i ca m p l i t u d ep r e s e r v a t i o np r o c e s s i n ga n dp r e s t a c kd e p t hm i g r a t i o n p r o c e s s i n gt e c h n o l o g y t h e nw et a k et h e3 ds e i s m i cd a t aa st h es t u d yo b j e c t ，t ov e r i f yt h e e f f e c t i v e n e s so ft h ec o m b i n a t i o nm e t h o d s t h ep r e d i c t i o no fs u b t l eo i l g a sr e s e r v o i ri sak e ya s p e c to f3 ds e i s m i cd a t af i n e s t r u c t u r a li n t e r p r e t a t i o n w ei n t r o d u c et h ep r i n c i p l eo fs e q u e n c es t r a t i g r a p h yi n t e r p r e t a t i o n m e t h o d s ，a n de s t a b l i s h e ds t r a t i g r a p h i cf r a m e w o r k ，d i v i d e d d e p o s i t i o ns e q u e n c ea n d s u b - d i v i d e ds y s t e mt r a c tt a k et h es e i s m i cp r o f i l eo ft h es t u d ya r e aa sa ne x a m p l e ，a n dt h e f a v o r a b l es u b t l er e s e r v o i rf a c i e si ns t u d ya r e ah a v e b e e ni n d i c a t e d s e i s m i ca t t r i b u t ei st h es u b j e c to fs u b t l e o i l g a sr e s e r v o i rp r e d i c t i o nm e t h o d s w e i n t r o d u c et h ep r i n c i p l eo fb pn e u r a ln e t w o r k ，s e l f - o r g a n i z i n g m a pa n a l y s i s ，f l u i da c t i v i t y ， h y d r o c a r b o nd e t e c t i o n ，p o s t s t a c kw a v ei m p e d a n c ei n v e r s i o n ，a n ds t u d yt h ee s 2 ，e s 3 2a n d f a v o r a b l ez o n eo fe s 4o ft h ew e l lh 6 31u s et h e3 ds e i s m i cd a t a v e r i f yi t se f f e c t i v e n e s s t h r o u g ht e s t i n gb yo i la n dl o g g i n gd a t a k e yw o r d s ：s u b t l eo i l g a sr e s e r v o i r ，t a r g e t e dp r o c e s s i n g ，s e q u e n c ei n t e r p r e t a t i o n ， s e i s m i ca t t r i b u t e ，s e i s m i ci n v e r s i o n 1 1 1 目录 第一章前言1 1 1 选题背景1 1 2 国内外隐蔽油气藏勘探研究的现状1 1 2 1 隐蔽油气藏的概念、分类及研究现状一1 1 2 2 隐蔽油气藏研究的难点和前沿一2 1 2 - 3 隐蔽油气藏勘探技术的发展趋势3 1 2 4 辽河西部凹陷隐蔽油气藏勘探研究的现状4 1 3 研究内容及思路5 第二章隐蔽油气藏预测针对性处理方法研究6 2 1 提高信噪比的技术方法及应用一6 2 1 1 地震资料中噪声的一般特征特点6 2 1 2 静校正技术7 2 1 3 叠前多域去噪7 2 1 4 提高信噪比技术方法在研究区中的应用8 2 2 叠前提高分辨率的技术方法及应用9 2 3 大连片处理方法研究及应用12 2 4 叠前深度偏移成像及应用l4 2 5 小结18 第三章三维地震资料层序解释方法研究一1 9 3 1 层序地层解释19 3 1 1 地震地层学一19 3 1 2 层序地层学2 0 3 1 3 与体系域相关的隐蔽油气藏2 2 3 2 层序地层学划分地层格架在研究区的应用2 2 3 2 1 辽河西部凹陷研究区的地质概况2 2 3 2 2 辽河西部凹陷研究区的层序解释2 4 3 - 3 小结2 6 第四章隐蔽油气藏预测属性方法研究一2 7 4 1 地震属性技术的基本方法原理2 7 4 1 1 地震属性技术的基本理论基础2 7 4 1 2 地震属性的相关地质含义2 7 4 1 3 地震属性的提取2 8 4 1 4 地震属性的优化方法3 0 4 1 5 地震属性的分析方法3 0 4 1 6 地震参数转换储层参数3 2 4 2 地震属性预测隐蔽油气藏方法研究及应用3 3 4 2 1b p 神经网络预测隐蔽油气藏孔隙度3 3 4 2 2 自组织映射分析储层预测技术3 5 4 2 3 烃类检测技术预测隐蔽油气藏有利区3 9 4 2 4 流体活动性属性预测隐蔽油气藏有利区4 2 4 3 地震反演技术预测隐蔽油气藏方法研究及应用4 4 4 3 1 叠后地震反演的基本方法原理4 5 4 3 2 叠前弹性反演技术原理4 7 4 3 3 地震反演技术在研究区的应用效果5l 4 4 综合方法预测研究区的隐蔽油气藏有利聚集区5 8 4 5 j 、结6 0 第五章结论6 2 参考文献6 3 攻读硕士学位期间取得的学术成果6 8 致谢一6 9 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 1 1 选题背景 第一章前言弟一早刖i 沿着郯庐断裂带，中国东部油区的勘探开发历程已经走过了几十年，构造型等容易勘探 的油气藏几乎不存在。渤海湾周边油气盆地已经进入勘探开发的成熟阶段，勘探、开发隐蔽 油气藏已经成为科研的主题。近年来，中石油及中石化加大力度在各大油田范围内加强隐蔽 油气藏的专项研究和技术攻判。 随着采集技术、处理技术以及解释技术的不断发展，在油田成熟区，从勘探初期及后续 的勘探过程中，在不同的阶段采集不同的三维地震数据体，它们大多彼此采集参数不同、品 质差异较大、工区重叠不一，要想把这些老三维地震数据体重新综合利用，最大限度地发挥 其勘探作用，有必要针对这样的具体资料进行隐蔽油气藏预测技术方法进行组合研究。 辽河西部凹陷坡洼带是一个油田老区，在不同的年份采集了多套品质不一的三维地震数 据体，原来主要是以中浅层为勘探目的层；随着勘探的深入，近年来以中深层岩性圈闭等隐 蔽油气藏为勘探目标，现在迫切需要重新认识其地质规律，寻找隐蔽油气藏的有利区带。本 文在隐蔽油气藏方法研究的基础上，以此坡洼带( 以下称研究区) 的实际三维地震资料为研 究对象，验证方法的可行性与有效性。 1 2 国内外隐蔽油气藏勘探研究的现状 1 2 1 隐蔽油气藏的概念、分类及研究现状 目前，隐蔽油气藏通常定义为在现有勘探技术方法条件下，较难识别和描述的油气 储集单元【2 】。隐蔽油气藏的主体部分是指各种岩性地层油气藏，此外还包括一些复杂的 构造油气藏和深部地质体油气藏；由于勘探技术的不断发展，原来认为是隐蔽不容易发 现的油气藏现在变成不隐蔽了，因此隐蔽油气藏的概念也将会随着历史的发展而发生相 应变化的【引。 隐蔽油气藏的分类各家有所不同，但比较容易接受的分类主要有三种类型：地层岩 性油气藏、古地貌油气藏和不整合油气藏。岩性地层圈闭又可进一步分为三个类型：( 1 ) 沉积成因的圈闭：其生、储、盖组合主要由原始沉积作用造就的沉积圈闭；( 2 ) 成岩 成因的圈闭：形成圈闭的储集条件或封闭条件主要由成岩作用形成的圈闭；( 3 ) 界面 形式的圈闭：由不整合面或沉积间断面形成的各类界面为主要封闭条件的界面圈闭。 第章前言 在上世纪7 0 年代时，国外已经非常重视勘探开发隐蔽油气藏。美国当时开发隐蔽 油气藏的储量占到美国总储量近一半，产量也占到总产量的一半。俄罗斯也在元古界或 古生界发现多个岩性圈闭大型或巨型油气田，在伏尔加一乌拉尔含油区，已开发了为数 众多的地层、隐蔽油气藏的产量占到很大的比例。加拿大阿尔伯达含油气区的隐蔽油气 藏的储量占总储量的一半以上【4 。5 j 。 国内在沿剡庐断裂带勘探的初期1 9 6 2 年，在胜利油田的营2 井就钻遇了砂岩岩油 气藏，这是国内首个岩性油气藏；上世纪9 0 年代，大庆油田在三角洲前缘预测到多个 巨型的岩性地层油藏；在鄂尔多斯盆地，在中生代三角洲砂体和主河道砂体的勘探中， 找到其分布与富集规律，先后发现了巨型的中生界地层岩性油气藏。进入二十一世纪， 长庆油田通过强化砂体预测技术和油藏描术技术的应用研究，在隐蔽油气藏勘探上获得 大的突破；华北油田以高分辨率三维地震和层序地层学为核心技术，以隐蔽油气藏探为 重点，在巴音都兰凹陷、乌里雅斯太凹陷、饶阳凹留西等地区，先后发现了3 个5 0 0 0 万吨级岩性地层油气藏富集区块。冀东油田对老地震资料在重新处理和重新解释评价的 基础上，以及加强滩海三维地震连片采集、处理、解释一体化的研究，先后找到了十多 个沙河街隐蔽油气藏有利区带，预测储量5 0 0 0 万吨左右：辽河油田对辽河西部凹陷、 大民屯凹陷以往的三维资料进行重新处理，在西斜坡的齐家、欢喜岭地区、大民屯凹陷 潜山和东部凹陷火山岩发现了多个隐蔽油气藏勘探区块；准噶尔盆地也开展系列地层岩 性油气藏勘探获得重大进展，发现多个亿吨级隐蔽油气藏【4 叫。 1 2 2 隐蔽油气藏研究的难点和前沿 目前，隐蔽油气藏已经成为我国油气勘探开发尤其是东部断陷盆地的主要领域之 一；随着勘探技术的不断发展，隐蔽油气藏勘探向更加复杂的地下地质条件拓展；深层隐 蔽油气藏的发育与保存，不整合面为代表的界面型隐蔽油气藏分布，成岩、沉积调整改 造型隐蔽油气藏，其形成和保存机理已经成为隐蔽油气藏勘探和成藏机理研究的难点和 前沿i n j 。 具体到应用三维地震勘探而言，由于三维地震资料采集的年份、仪器型号、参数， 造成地震资料的信噪比、相对分辨率和保真度差异较大，这对以“三高”为标准的地震 处理而言提出一个现实的课题；同时，为了满足隐蔽油气藏预测的品质要求，对地震处 理技术提出新的要求。另一方面，预测隐蔽油气藏的技术方法众多，地震属性的种类就 2 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 有很多，如何把众多的地震属性有效地组合起来，有效地应用到隐蔽油气藏预测当中是 石油科技工作者值得研究的课题。 1 2 3 隐蔽油气藏勘探技术的发展趋势 隐蔽油气藏之所以在勘探上难以发现，主要是它本身在目前技术条件下具有不确定 性，观测地下地质体的方法几乎都是间接而不是直接的，地下地质体并不是千篇一律而 是具有相当的复杂性，目前现有的地质理论和相关勘探技术还不能充分描述其横向的、纵 向的、平面的、立体的形态及其本质，以下是一些具体表现：( 1 ) 描述隐蔽油气藏分 布规律的理论目前没有形成系统性；( 2 ) 对不同类型隐蔽油气藏的成藏机理还在探索 阶段；( 3 ) 对于隐蔽油气藏储层的强非均质性等缺乏更加准确的技术手段；( 4 ) 现有 勘探技术方法精度不够，采集到的第一手资料尚存诸多疑点；这些成为制约勘探开发精度 及生产经济效益好坏的瓶颈【9 】。具体到地球物理学科，对地下地层的非均质、粘弹性、 双相甚至多相介质、复杂地质体的地震波传播理论及数据处理、解释技术仍然存在理论 上、技术上的不完善。 我国东部油区勘探程度已经比较高，容易识别的油气藏已经找得差不多，目前的勘 探对象主要面向中小砂体、薄储层、古潜山、火成岩等特殊地质体，同时，勘探不断向 深部地层延伸。然而地震上一个同相轴( 地震层) 并不代表真正意义的一个地层，更多 的是代表着一套小层或者一定数量的地质地层组合，也就是说地震上一个同相轴是一种 综合响应，现在的隐蔽油气藏研究尺度已经到达一个同相轴以内。 关于隐蔽油气藏的勘探技术，通过多年的勘探积累，国内外基本已形成六套技术： 高分辨率三维地震技术。以高密度和复杂地表为代表的三维地震采集、以波动方 程逆时偏移为代表的地震成像技术、以三维可视化、正演模拟为代表的地震精细解释技 术、断层检测技术、划分地震相的沉积相技术、以地震属性为依据分析储层分布技术、 以地震反演为代表的储层弹性参数预测以及多波多分量地震流体预n 3 j 。 层序地层学分析技术。以横向分辨率较高的地震资料为主要研究对象，同时应用 纵向分辨率较高的井资料进行标定，建立层序格加。应用层序地层学识别不整合界面和 最大洪泛面，查明纵向上区域性生储盖组合规律；应用高分辨率层序地层学建立等时地 层格架；分析地层尖灭和断缺层段；查明不同类型油气藏分布；提供井约束等时地层界 面，提高储层预测精度；减少层位追踪穿时现象，提高构造成图精度；进一步理清储盖 组合，明确勘探目的层；分析岩性地层圈闭的形态、边界和成藏条件【3 1 。 3 第一章前言 地震相、测井相、沉积相三相”联合解释技术【刀。 地震储层预测、烃类检测技术i r l 。 隐蔽油气藏精细解释组合技术川。 地震采集、处理、解释一体化技术7 1 。 1 2 4 辽河西部凹陷隐蔽油气藏勘探研究的现状 本文的实际资料来源于辽河西部凹陷的地震资料，主要以辽河西部凹陷坡洼带为研 究区。查阅辽河西部凹陷的文献资料，了解辽河西部凹陷隐蔽油气藏勘探研究的现状很 有必要。 多年来，石油科研工作者针对辽河西部凹陷开展隐蔽油气藏勘探研究，取得一些阶 段性的进步，从查阅文献中可以看出对其认识不断深入： 2 0 0 2 年，王凯等【l o 】在研究辽河西部凹陷西南地区e s l 、e s 2 时，认为其沉积体系为 辫状河三角洲，其中在低位体系域主要发育辫状河、辫状河三角洲平原及前缘；湖侵体 系域主要发育辫状河三角洲前缘、前三角洲及浅湖；而高位体系域主要发育辫状河三角 洲前缘与湖相；同时认为低位体系域成藏条件较好，是本区有利的勘探目标。 2 0 0 3 年，李宏伟等【11 】在研究辽河西部凹陷油气聚集有利部位时认为，油气不仅仅 在构造最高部位聚集，而且更受控于储集砂体的分布，隐蔽性油藏类型较多为岩性油气 藏，属自生自储成因；经过多年的勘探开发，钻探资料证实了这一成藏模式。 2 0 0 5 年，冉波、单俊峰等【1 2 】在研究辽河坳陷西部凹陷西斜坡南段时认为，应该加 强基础理论研究，大胆运用勘探新理论和新方法，加强多学科的交叉配合，集中力量寻 找隐蔽油气藏；具有明确地质意义的储层反演预测和勘探目标优选，是现阶段提高勘探 效果的重要技术手段。 2 0 0 6 年，窦欣、陈振岩掣1 3 1 在研究辽河西部凹陷西斜坡的齐家一欢喜岭下台阶坡洼 过渡带时，提出应用层序地层学原理，建立研究区高分辨率层序地层格架，以等时地层 格架为基础，采用分频技术、三维测井约束反演技术和地震属性分析技术识别和预测储 集层。 2 0 0 7 年鲁卫华等在研究辽河西部凹陷油气分布规律后认为：纵向上主要储盖组 合类型控制了隐蔽油气藏的分布层位；平面上受凹陷地质结构控制，不同构造位置发育 不同类型的隐蔽油气藏；在同沉积断裂带之下的有利储层发育带，陡坡和缓坡坡洼过渡 带是该区有利的岩性油气藏发育区带【1 5 】。 4 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 从近年来，寻找隐蔽油气藏已成为目前辽河石油勘探的重点。众多科研工作者在生 产实践中已经自觉运用综合勘探新技术新方法研究隐蔽油气藏，目前开展地震地层学、 层序地层学、地震属性技术、井震联合反演技术以及地质、测井、录井、测试等多学科 综合研究已经成为趋势。 1 3 研究内容及思路 ( 1 ) 本文以相互重叠而采集参数品质不一的多个三维地震数据体为研究对象，以 辽河西部凹陷坡洼带为研究区；在分析各自个性和共同特点的基础上，进行大连片处理， 应用系列针对性技术组合，得到高信噪比，高相对分辨率、高保真的“三高”资料。 ( 2 ) 在获得“三高 地震资料的基础上，应用层序地层学原理解剖地震资料，应 用地震相、测井相和沉积相识别层序边界，得到等时地层格架，减少地层穿时现象，恢 复真实的地质时期的年代地层，为地震属性和地震反演提供准确的层位数据。 ( 3 ) 目前地震属性技术有多种多样，方法很多，只有采用适当的属性组合才能得 到好的隐蔽油气藏预测效果。地震反演技术具有明确的地质意义，它以岩石物理研究为 基础，通地震反演得到岩石物理参数，组合适合目标储层的流体识别因子参数，得到其 剖面上、平面上的展布，开展隐蔽油气藏预测方法研究。 ( 4 ) 处理解释一体化的工作理念在预测隐蔽油气藏中显得更为重要，它们之间是 相互相成的关系。在地质解释理念的指导下，处理工作才能取得满意的效果；在高质量 的处理工作的基础上，地震解释的结果才是可靠有效的。 ( 5 ) 在各章节中，在对地震处理的、层序解释的和地震属性的各种技术方法进行 研究的基础上，将各种技术方法应用到研究区辽河西部凹陷坡洼带，进行隐蔽油气藏 有利区带的预测。通过具体的技术方法组合，以代表井的储层参数检验评价，验证其有 效性。 5 第二章隐蔽油气藏预测针对性处理方法研究 第二章隐蔽油气藏预测针对性处理方法研究 针对性处理方法是隐蔽油气藏预测的重要组成部分。国内地震勘探中的采集技术、 处理技术和解释技术随着世界勘探技术的整体发展、不断进步而发展，在这一历史过程 中，国内各大油田在某些重点的油区大多采集过多套不同年份采集的三维地震数据体， 由于采集的成本非常巨大，采集的周期也不短，各大油田不能全盘摒弃这些地震资料， 而是于方百计重新利用这些历史的地震资料，因此对这些地震资料重新处理、重新解释 以致于对老油区的地质进行重新认识，以期发现一些隐蔽油气藏。 现在发展的地震处理技术很多，方法也多种多样，但都有各自的适应条件。在众多 的技术中根据不同地震资料条件找到适合的、针对性的处理方法组合，为预测隐蔽油气 藏提供品质品质保证，解决具体的生产问题，是一个值得研究的课题。 2 1 提高信噪比的技术方法及应用 2 1 1 地震资料中噪声的一般特征特点 一般情况下干扰波分为规则干扰和不规则干扰( 即随机噪音) 。通常主频和视速度有 一定规律性特征的无效信号称为规则干扰，如面波、工业干扰、声波、浅层折射波、多 次波等；不规则干扰主要指随机噪音【1 6 1 。 面波：地震勘探在陆上遇到最多的就是面波。频率低、速度低是它的基本特征，面 波的时距曲线是直线。在单炮剖面上，面波随着传播距离的增大，振动延续时间也越长， 形成“扫帚状 ，即发生频散现象。 线性斜干扰：在复杂地表区及低信噪比地区，由于地表速度横向的剧烈变化，形成 一系列的线性干扰波。一般其在地震记录上有明显的规律性，表现为相同或不同斜率的 倾斜同相轴。 工业干扰：往往在地震采集区域，高压电网在空中分布很广甚至很密，当检波器埋 设其下方时时，5 0 h z 高压的静电感应影响到检波器的检波。其分布范围在地面上是相 当固定的，仅局限在高压线附近，其频率固定为5 0 h z 的干扰波。 绕射波：由于地下存在复杂地质构造，当地震波传到断层断点时，产生了绕射波， 在以一次反射波为有效波的勘探中，它被看作一种干扰波，但它的时距曲线符合绕射规 律。 6 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 多次波：当反射波传播到地面时，由于地面与空气的分界面( 即自由表面) 是一个波 阻抗差别很明显的界面，所以是一个良好的反射界面，反射波又可能从这个界面反射向 下传播：如此多次反射形成多次反射波【1 羽。 随机噪音：随机噪音通常分为平稳的与非平稳的信号，在地震勘探中其主要是指频 率上不确定、传播方向上不确定的波，在地震记录中背景杂乱。随机噪音在地震记录上 表现为杂乱无章的振动。它的频谱很宽，无一定视速度，因而不能利用随机噪音与有效 波之间在频谱上的差异或传播方向上的差异来压制随机噪音。 随机噪音遵循的是统计规律。它表面上看来是不规则的，但它是有规律可循的，是 一种具有各态历经性质的平稳随机过程。它需要应用概率分布与统计学来研究。 2 1 2 静校正技术 提高信噪比主要方法有：静校正技术、叠前多域去噪技术等。 静校正是为消除低速带的影响和解决旅行时畸变的一项重要处理技术，经过这项技 术的处理，使每一道来自同一层位的反射振幅在水平叠加时时间对齐，能够同相相加， 地震同相轴得到很好的叠加效果；其校正量是不随记录时间变化的，同时也不随炮检距 和方位角变化而变化【1 9 2 0 】。 2 1 3 叠前多域去噪 针对该区存在大量的废炮、废道、野值、面波、随机干扰、外源干扰，局部存在多 次波的特点，在炮域压制大值和面波，检波点域压制线性干扰，偏移距域压制线性干扰， 叠前随机噪声衰减，也根据共中心点域及共炮检距域噪声的特点采用处理方法对噪声进 行压制。 地震数据在炮集、c m p 道集、共接收点道集、共偏移距道集，以及在数学域的t x 域、f k 域、r a d o n 域、f - x 域、小波域等，在各个域中有效信号的特性是不同的，噪音 在各个域中表现出不同特点，同样有效信号与噪音在不同域中的特性差别也是不同的， 因此可以在域中采用一定的方法，实现有效信号与噪音的分离【1 纠8 1 。 通过对大量地震勘探生产实际资料的总结，了解到有效波和干扰波的差别主要表现 在以下几个方面： 有效波和干扰波在传播方向上不同，视速度有差别；在频谱上有差别；经过动校正 后的剩余时差有差别；在统计规律有差别；针对有效波和干扰波不同的差异，提出压制 干扰的方法，最大程度的压制噪音，突出有效波1 8 舶】。 7 第二章 隐蔽油气藏预测针对性处理方法研究 2 1 4 提高信噪比技术方法在研究区中的应用 图2 1 是研究区一剖面静校正前后剖面对比，在方框区域看出静校正后剖面中同相 轴清晰很多，说明提高信噪比的效果有效。图2 2 是研究区某一炮域经压制面波，压制 能量异常干扰后的效果对比图。图2 3 是研究区某一剖面叠前多域去噪前后叠加剖面对 比图，去噪效果明显。 - - 0 图2 - 1 研究区某剖面静校正前、后叠加剖面对比 图2 - 2 原始单炮( 左) 、压制面波效果( 中) 、异常能量干扰压制( 右) 效果对比 8 囊 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 妻篓璧鋈一q 笙爹；! ；! 燮鬻謦霎墨辫翌。 ；，c ， 鼍一一 。羹鬻警嚣善；一。萋差萋鹱窝 4 舞蕞器雾謦雾霉器量受鬈耋鞭4 鬟 嚣 曩。： i 繁 溺。 圜一 “辫蕊晤翟警镢臻瓣!警攘1 麟黼戳熬斓一 曩! “j 二舀畸箩粉泽慰霉翟第嗡霹； 鞲s 一 ，台! 毒盏一i 2 苎莲至垒 彝一鉴饕j ：参_ r 釜等鬲毫：雾军篙撼 “器藩罨雾鸶蟊连荔薹：言豢蠹鹭： 羹 蘩 熏 i 粪 疆： 爱臻， 豁裁缝舔 熬溅鬻蕤黧飘： 图2 - t 叠前多域去噪前后叠加剖面对比 2 2 叠前提高分辨率的技术方法及应用 通过针对性串联反褶积、井控q 补偿技术拓宽目的层系优势频带，提高研究区地震 资料的分辨率【2 0 l 。 ( 1 ) 串联反褶积 在研究中选取的串联反褶积方法：地表一致性反褶积、预测反褶积、统计子波反 褶积，提高了主频，拓宽了有效频带，取得较好的效果。 地表一致性反褶积具有算子稳定、抗干扰能力强的特点，它不但具有压缩子波的作 用，而且对子波相位有一定的调整作用，因此能够解决本次连片处理中子波变化大的问 题。在此基础上，再串联单道预测反褶积可适当提高分辨率，使剖面的信噪比、分辨率都 有所提高，噪声干扰小，地震记录之间的相关性好，地质现象清楚【2 l 】。 预测反褶积：在地震记录中多次波的时差有规律性，在操作上要注意预测步长的 取值大小。能常应用预测反褶积去除多次波2 2 1 。 ( 2 ) q 补偿技术 在理想状态认为地层是完全弹性的，应力和应变之间关系遵守广义虎克定律，但 地层更多的是粘弹性的，这种应力与应变之间的关系已不再成立，要考虑介质内摩擦力 的作用。随着地震处理的进步，只应用完全弹性介质理论已经不能满足技术精度要求了， 因此需要考虑地层非完全弹性介质模型进行处理。 9 第二章隐蔽油气藏预测针对性处理方法研究 地层吸收性质的参数有品质因子q 、吸收系数口、衰减因子和对数衰减率6 等。 品质因子q 值是描述介质的地震波衰减的一个重要物理参量。它是岩石对弹性波吸收特 征的一种表达方式，是储能与耗散能的比率，描述了介质非完全弹性特征。一般来说介 质的q 值与地壳的结构特征有关，常常用下面的式子来定义，当波传播一个波长为九 的距离后，原来储存的能量e 与消耗能量丝之比的2 万倍，即： 三：2 万一a e q e ( 2 - 1 ) 其中，e 为介质质点处于最大应力、应变状态下的弹性能。缸为谐波激励条件下， 介质质点振动一周期后损耗的能量。 品质因子q 的求取主要在时间域和频率域进行，目前也产生在时频域求取。在时 间域求取品质因子q 值的方法主要有：上升时间法、振幅衰减法、解析信号法、子波模 拟法、脉冲振幅法、瞬时频率模拟法和相位模拟法。 频率域求取品质因子q 值的方法有：匹配拟合技术、频谱模拟法、频谱比率法、质心频 率偏移法等川。 在时频域求取品质因子q 值的方法是用时间和频率的联合函数来表示信号，这种表 示简称为信号的时频表示。时频表示分为线性和非线性两种。典型的线性表示有短时傅 立叶变换、g a b o r 变换、小波变换、s 变换和广义s 变换等。 利用反q 滤波进行的地震资料的能量补偿工作，主要是求取反q 滤波因子。反q 滤波因子的求取，相当于地层吸收衰减的反运算，通过对含吸收影响的地震记录进行反 q 滤波，就可以消除地层固有衰减对地震波传播特征的影响。 q 补偿技术方法是分析处理不同频带得出的q 值与井资料求取的q 值互相对比， 并将应用不同q 补偿的偏移剖面与井资料进行匹配分析，改善子波相位特征，消除由于 大地吸收作用引起的地震数据在频率域与测井数据之间的相位差，达到最佳匹配1 2 4 。2 5 】。 ( 3 ) 提高分辨率技术方法在研究区中的应用效果 图2 _ 4 是研究区某一剖面经过串联反褶积后主频得到提高，频谱得到拓宽，剖面效果更 清晰。图2 5 是经过两条q 曲线补偿后，地震剖面有明显的改善。图2 - 6 是研究区某一剖面 经过q 补偿后主频得到提高，频谱得到拓宽，地震剖面有明显的改善。 1 0 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 e y _ ； l i 、 v j f。5 f 、l 。 批 l 谚 ； mm 8 i 。 点 1 l - j， ， j 矿、 图2 - 4 原始资料( 左) 地表一致性( 中) 统计子波( 右) 串联反褶积剖面及频谱对比 瑚1 髓 o 图2 - 5q 补偿曲线( 左) 、q 补偿前( 中) 与后( 右) 剖面对比效果 l l 暑a o 第二章隐蔽油气藏预测针对性处理方法研究 图2 - 6q 补偿前后叠加剖面及频谱效果对比 2 - 3 大连片处理方法研究及应用 1 、大连片处理技术方法研究 需要连片处理的地震资料往往存在信噪比差异、频率差异、子波差异、能量差异、 时间差异、面元差异、覆盖次数差异、方位角差异等等问题。具体的做法是采用有针对 性的叠前能量、相位和振幅一致性处理方法，对能量、振幅、相位等进行有效的补偿和 校正，使各区块资料在保持原有品质的前提下，既提高了信噪比和分辨率，又保证了资 料整体拼接的一致性【2 。 对于连片后覆盖次数突变，引起的能量差异，采用“基于覆盖次数的振幅归一化”技 术进行振幅处理，消除振幅异常和偏移画弧问题，为后续偏移成像处理提供规则化数据， 最终为解释提供高质量的纯波数据。 2 、大连片处理技术方法在研究区中的应用 在分析研究区的原始地震资料的基础上，得到不同地震数据体存在以下八个方面的 差异：1 、信噪比差异；2 、频率差异；3 、子波差异；4 、能量差异；5 、时间差异；6 、面元 差异；7 、覆盖次数差异；8 、方位角差异。如图2 7 所示，研究区跨越三个三维地震数据体， 双台子一次三维地震数据体，辽河常规三维三维地震数据体，法国c g g 公司采集的c g g 高密度三维地震数据体，其能量上存在很大的差异。 1 2 中国缸油人学d p 东) 顾i 二学位论文 由于三个不同年份采集的三维地震数据体采集参数不同，互相之间存在时差，要取 得好的大连片处理效果，必需消除时差差别，以免在重叠条带上产生相互抵消效应。如 图2 8 所示经过数据融合后，消除了时差差别。 如图2 - 9 是研究区某一剖面数据融合前后剖面效果对比图。对比i ；i 后的效果可以看出： 融合后剖面中方框内的同相轴清晰，较之前有很大的改观。如图2 1 0 是数据融合前后的信 噪比曲线效果效果图，数据融合后的信噪比曲线得到明显的提高。说明这些组合方法技术可 行有效。 l a 1 ) t p r i mi n d e 碡 鲋t。cocelcn： j 芦眄葡可可莳画万醉矿晒r 飞晒r 飞晒面莳哪矿画旷可硒r 1 礤万两 l 图2 7 系列振幅补偿前的能量分布差异 瓤硒一嚣碥瓣鼍j 墓叠季茹翟册，圈一翟翟隋“粥鼍愿：掌茹翟茹誓浅隋 图2 - 8 融合前( 左) 后( 右) 的时差分布 1 3 一一 一 一 一 一 一 一 一 麓 一 瓣 m m m m m 悱 m 雠 岫 洲 m m h eom鼋皇量rr 潮窖1l=一j l l ；= 。亡一eee i h i ，ji 第二章隐蔽油气藏预测针对性处理方法研究 叁堇圣童重量兰；圣：= ：三二：三三：= ：三三。= 薹：- 秀 图2 - 9 数据融合前后的剖面效果 i i i i i 一 l 射瑚 婀籀晌挪 翳臼蕊瓠孺囊越西蛐珊 图2 - 1 0 数据融合前后的信噪比曲线效果 2 4 叠前深度偏移成像及应用 ( 1 ) 叠前深度偏移的基本方法原理 常规的克希霍夫积分法叠前深度偏移方法存在射线多路径、保幅性不好等缺点。而逆时 偏移( r 肿田采用双程波动方程，虽然其计算效率比克西霍夫叠前深度偏移慢5 石倍，对于机 器的运算能力是个巨大的挑战，但它可以克服目前偏移方法的局限性，能够精确地描述波的 传播过程，利用多次波、回转波等对大于7 0 度的倾斜构造及反转构造使准确成像1 2 1 ，2 6 】。 逆时偏移( r t m ) 基本原理：从一个波场为零的( x ，y ，z ，丁) 为起始平面，丁为地震记录 的最长记录时间，按一定的时间间隔向f = 0 反推，并以地震记录p ( x ，y