论泌阳凹陷王集—新庄三维地震资料处理方法研究

1、论泌阳凹陷王集一新庄三维地震资料处理方法研究论文提要泌阳凹陷位于豫西南的唐河县与泌阳县之间，属南袈盆地的一个次级凹陷，东西长 50km南北宽30km面积约1千平方千米。它是一个上叠在华北陆块与扬子陆块缝合带之 上的屮新代断陷，其形成演化受控于北西向的唐河栗园断裂，空间形态呈南深北浅 的扇形箕状。凹陷内物源丰富，砂体发育，储集条件良好有利的生储盖组合和多种类型 圈闭为油气运移聚集提供了良好的条件。泌阳凹陷王集新庄地区位于深凹区与北部斜 坡过渡带部位。该区表层地震条件复杂，低降速层剧烈变化，致使地震波激发和接收条 件差，造成地震资料存在严重静校止问题和严重的干扰，此外，地震资料述在振幅能量、 频率

2、、信噪比等方而上存在较大差异，加上该地区断裂十分发育，断块破碎，造成了该 地区构造成像精度不够，落实构造成为该区寻找新的油气资源的主要问题。正文一、泌阳凹陷王集-新庄地震地质概况泌阳凹陷内的地层可以划分为三个层序：前裂陷期层序由太古、古生界的变质 岩组成;同裂陷期层序由下第三系组成（深凹区可能存在上白垩统）；裂陷后层序一 由上第三系和第四系组成，各层序间为角度不整合接触，其中下第三系核桃园组为主 要勘探口的层系。（一）基本地质条件1、凹陷的形成和发展受控于南部两组深大断裂泌阳凹陷的形成和发展受控于南部的边界断裂。该断裂由北东和北西向两组断裂构 成，北东向为栗园泌阳断裂，北西向为唐河一栗园断裂。

3、两组边界大断裂的活动，使 其间的块体作离散平移运动。两组断裂交汇处断陷最深，断距最大，向离散方向断距逐 步减小，地层逐步抬起，从而形成南深北浅的箕状扇形凹陷。2、优越的生汕条件提供了丰富的汕源泌阳凹陷早第三纪核桃园组沉积时期是凹陷湖盆发育的全盛时期，深凹区既是沉降 中心，也是沉积中心。沉积了一套巨厚的生汕岩系，生汕岩系最厚3000m,分布面枳635 平方千米该凹陷是典型的富油凹陷，以“小而肥”著称，油气资源量3.36亿吨。3、物源丰富，砂体发育，提供了良好的储集条件泌阳凹陷发展至核三段时期，湖盆水休扩大加深，湖岭地形高差增大，形成了山高 湖深的古地理景观，风化作用增强，沉积物源丰富。加z湖盆周

4、缘水系发育，从而形成 多种类型的砂体。不同的沉积体系砂体呈环带状由湖盆边缘向中心延伸，分布广泛。4、有利的生储盖组合与多种圈闭模式配置关系良好泌阳凹陷核三段沉积时期，凹陷周缘发育十余个物源砂体，大部分伸入深凹生油区 内，既可作为油气运移的良好输导体，在合适的封挡条件下又可作为油气储集体。加z 下第三系是多旋冋沉积，生油层（同时又是盖层）与储集层间互，形成较好的生储盖配 置。5、北部地质构造特征由泌阳凹陷北部斜坡断鼻构造带构造演化特征可知：早第三纪北部斜坡是一个沉积 构造复合斜坡。玉皇顶组、人仓房组沉积时期整个凹陷发生强烈沉降，北部斜坡表现为 以沉积为主。原基底断裂系统屮的部分断层早期继续活动并

5、具有沉积性，晚期断裂活动 停止。核桃园组、廖庄组沉积时期，沿着三角洲沉积体系的主体部位发育了一系列不同规 模的鼻状构造，这些构造最晚在核桃园组上段沉积前已具雏形，对油气富集起着良好的 控制作用。廖庄组沉积末期，区域性的构造运动，使北部斜坡強烈抬升，同时边界断裂 活动在斜坡带形成了一个张扭性的构造应力场，导致北部斜坡主断层的形成。三角洲前 缘亚相是北部斜坡带最主要的沉积类型，以砾状砂岩、中细砂岩为主。泌阳凹陷王集地区为一沉积构造复合斜坡，构造破碎，断裂发育。发育较早的鼻状 褶曲构造与发育的三角洲沉积体系配置，加之两组方向的断裂系统，导致形成在鼻状构 造背景下的以断鼻、断块圈闭为主的多种类型的圈闭

6、，油藏特征十分复杂。由王集断鼻构造带构造演化特征可知：王集鼻状构造带的东西地区汕藏聚集层位的 差界主要受断层控制。向东地区位于侯圧砂体主体部位，砂岩含砂量高，地层脆性较大, 导致断层发育冃规模较大，目的层反射弱，连续性较差。（-）地震资料分析由于以前地震资料品质差，在地质研究方面存在以下一些问题：1、断裂系统复杂，断块破碎，且断块规模由南至北逐渐变小，断层的断点普遍不清 晰，断裂系统组合方案具有多解性。2、口的层段的地震反射普遍较弱，资料信噪比低，缺乏明显的波组特征。就其原因:（1）以前地震采集方法存在一定的缺陷:原采集方法因受仪器接收道数限制，单线道 数偏少（多为60道），排列偏短（3000

7、m或1500m）,不利于求准中深层速度，从而 影响成像效果；原采集方法面元较犬（多为25mx50m）,少有束间接收线的重复，对 dmo偏移和求准速度不利；覆盖次数较少（多为横2x纵10）且不均匀，引起剖面 振幅能量不均匀，影响叠加效果，不利于做好偏移处理。（2）地震资料的信噪比较低：变观、炮点偏移较普遍，造成炮检距不均匀、覆盖次 数不均匀，致使剖面振幅能量并别很大、浅层缺口较多；没有合理选择激发岩性与层位, 一般采用单井18米、约量5kg进行激发，在表层为砂砾层的区域，采用浅井组合， 很少考虑根据低、降速带的变化科学设计激发因素，再加上本区浅层地震地质条件横向 变化较大，致使相邻炮间能量、频率

8、成分相差悬殊，不利于同相叠加。（3）常规处理过程中偏移速度场的求取和偏移成像木身不够准确。由于断块构造复 杂，速度横向变化大，常规叠偏剖面的结果往往不正确，断块构造得不到准确落实。通过对该区原始资料分析，该区资料处理难点主要表现在：1）表层地震地质条件复杂，有村镇、湖、公路及黄河古河道，影响原始资料采集质 量。2）地卜构造复朵、破碎，断层发育，断距大，反射特征不稳定。3）北部资料，各种干扰发育，资料信噪比低，目的层浅，倾角大，对偏移成像不利。4）速度横向纵向变化大，对目标区速度的确定较困难。5）原始资料在频率、振幅及能量差界较大，影响叠前时间偏移效果。二、叠前噪声压制技术研究与应用（一）浅层多

9、次折射和线性干扰的自动识别和压制1、在地震资料采集阶段，常釆用很多技术措施压制干扰波，加强有效波，以提高 地震记录的质量，但是，由于地震记录质量受到多种因素的影响，如激发、接收条件不 可能一成不变，再加上地表与环境条件的变化，发育着各种干扰，有的干扰波比较有规 则，冇一定的主频和一定的视速度。线性干扰就屈这一类。线性干扰在山前带资料上普 遍存在，非常严重地影响单炮质量，如果解决不好会给后续处理产生很大影响。压制规 则干扰的传统做法是通过高次覆盖，或通过f-k滤波来实现。多次覆盖可以突出有效 波，使得线性干扰得到相对压制，但不能从根本上解决问题，而11高覆盖采集成本十分 昂贵。f-k滤波去除线性

10、干扰也有一定的效果。但许多地区线性干扰严重，分布范围广, 在f-k域通常有效波和干扰波并不能完全分开，同吋由于常常出现空间采样不足，这 势必造成耍么干扰波不能完全压制，耍么严重损失有效波成分，许多f-k滤波后的剖 面蚯蚓化现象严重。为解决传统化做法屮存在的问题，我们开发了一种新的压制线性干 扰技术，可用来压制严重的浅层多次折射波和线性干扰波。该技术的基本思想是：利用 自动识别技术，识别出线性干扰位置和视速度，并采用线性预测方法，求取线性干扰预 测算子，然后预测并去除线性干扰。干扰的压制仅限制在干扰波覆盖区域，其它部分则 不受影响。如图21图21三线单炮线性干扰去除效果，a未去噪的，b去噪的，去

11、除的三、面波与声波压制方法面波是地震勘探中广泛存在的一种规则干扰，是叠而记录中能量很强的规则噪咅。 面波波场在叠前记录中一般在近道呈扇形分布，有能量强、频率低、视速度低的特点。 曲于介质的频散效应和吸收衰减，面波波场的特征也是随时间、空间变化的： a其能量随深度和传播距离的增加迅速衰减，其穿透深度与频率有关；b其频率随深度和传播距离的增加和对地由高频向低频变化，面波频率一般为030hz, 具有波散特性。常规的滤波方法在滤除面波的同时也对与面波处于同一频带的有效信号低频成分 造成损害。声波是在空气中传播的弹性波，比较稳定，频率较高，延续时间较短，呈窄 带出现，传播速度约为400m/s左右，声波和

12、有效波不能靠频率差别分离，单纯用滤波 不能解决问题。在地震记录上，面波具有明显的大振幅同相轴，主要沿地表面传播，传播速度一般 为100米/秒1000米/秒，以200米/秒500米/秒最为常见。在叠前记录中消除面波影响，对于叠前深度偏移來说冇着十分重要的意义。根据面 波与声波的特点，研制开发了分频面波与声波压制方法。通过小波变换，面波与声波干 扰可由不同的s与b区分，这样在s-b域可对声波与面波干扰进行压制。从而达到消 除共炮点记录中面波能量的目的，而同吋又保护了面波带外低频能量。如图32。图3-2面波压制前后对比四、随机干扰的压制在地震资料处理中，除了压制面波声波、折射波等线性干扰波和去除废炮

13、、废道、 野值、脉冲等干扰波外，压制随机噪声也是一个重要的环节。由于大地吸收效应，地震波向深部传播过程中，高频信号逐渐被吸收，地震勘探最 终得到的屮深层反射波基本上只有屮低频信号，这些低频信息，不仅对信噪比提高很有意义，对提高分辨率也是i分重要的，要做好资料处理尤其是相对振幅保持处理，就不 能忽略对低频信号的保护。资料中随机噪声的振幅、频率、相位、能量及其分布无规律可寻，有些噪声频率成 分混合在有效波中，难以消除和衰减，对资料的质量影响严重。常规的频控方法不能很 好地消除随机噪声，若参数使用不当还会影响对有效波的保护和利用。1、时间一空间域分频方法时间一空间域分频方法是通过在时间一空间(t-x

14、)域对噪声进行频谱分析，确定噪 芦的频率范围，在选定的频段内进行噪声衰减处理，因此可以有效的压制噪声，提高资 料的信噪比。分频分离可在限定的频带内根据振幅的统计规律识别并剔除异常振幅值， 从而保护有效信号。由丁叠前去除随机干扰带来混波效应，有可能影响到炮点检波点的静校正量的计算 和应用，故叠前随机干扰衰减应在静校正问题解决好了z后进行。因叠前偏移处理要求数据要有较高的信噪比，叠前随机干扰衰减对于做叠前偏移流程的数据来说是很有必要 的。图41是在叠前单炮上去除随机干扰的效果1oa7ao 16a77o：vet* . 丫,r«o»*v<r* . tr»a«

15、;«irt |oft7wo 1oa7m力 q 10a716a7*w107fw> toatormojuu*4isinlhiisiiin -idir /:湖jlllhnijrwoe-*hiiiiimu1500ml佐存竝花创艸讯邯g冋媲脚网撷挾血細冊陋編郦粘$hi哄沁黜嫦測«««!«腮»»购翩劇渥mm!彌 «1 i测皿md un!删刪ii图41随即噪声压制前后五、工频干扰的去除单频陷波器一般用于消除工频干扰，当地震记录存在交流电干扰吋，一般都用单频 陷波器，这种单频陷波器是一项成熟的滤波技术。但单频陷波器存在的缺点

16、是陷波的频 率斜坡太大，影响有效信号。当存在50hz工频干扰时,50hz的陷波器可使45hz-55hz的频率范围受到影响。自适应单频噪音去除方法消除了陷波器技术造成的缺点，通过自动检测地震道中固 定频率的止弦波分量加以压制，未检测到的地震道不作任何处理，只对给固定频率的噪 音起到压制作用，方法的核心是用实际地震记录减去50hz工频噪音，对冇效信号影响 很小，最大限度地保护有效波频谱的完整性或信号的保真性。六、静校正技术在复杂地表地震资料的处理过程中，静校止占据了首耍的位置。静校止误差的大小直 接影响地震资料分辨率和信噪比的提高。众所周知，叠前偏移处理是以所用资料有较高 的信噪比为前提，若所用资

17、料的信噪比不足够高，则提高地震资料的处理质量，就为空 话。而致力于提高信噪比的处理又通常以资料不存在静校正吋移为假设条件，如若资料 存在较大的静校止时移，规则同相轴严重扭曲，变的难以预测，此时规则干扰和不规则 干扰均变的难以有效衰减。此外，静校正量时移的存在使得难以实现同相迭加，其作用 犹如低通滤波，直接降低了叠加的分辨率。对于这样的地区，求准静校止量，通常是先 进高程校止和折射波静校止或者初至波剩余静校止，接着采用提高信噪比的处理与速度 分析和剩余静校正进行循环迭代的方法完成剩余静校止量的消除高程静校正及折射静 校正静校正分为高程静校正、折射静校正、剩余静校正。对于地表地质条件简单的地区,

18、做高程静校止、剩余静校止就可取得满意的结果；对于地表地质条件复杂多变、低降速 带速度和厚度变化人的地区，则要做折射静校正、剩余静校正才能获得满意的结果，i大i 为折射静校正能够较好地得到低降速带模型，从而更好地消除低降速带的影响。在对地表低降速带分布不均匀、折射界面起伏变化犬、存在很大的长波长静校正分 量的一些地区的资料进行处理时，我们采用折射静校正方法。为使折射静校正取得好的 效果，需要注意以下两点：1确信炮记录的初至屮有折射波；2.要确信炮记录的初至中是否有折射波需按以下两步来进行：（-）根据工区地质情况判定工区内是否存在低降速带，进而确定是否有折射波产 生，再根据观测系统设计情况判定单炮记录道的初至屮是否冇折射波。如果存在折射波, 则要判断它是出现在近炮间距道中，述是出现在远炮间距道中，或者两者都有。（二）根据对地震炮