白靜
摘要:如今油氣勘探開發(fā)面臨的地質(zhì)問題越來越復(fù)雜,難度越來越大,在油田勘探開發(fā)的中后期對三維地震技術(shù)的要求越來越高,如何綜合利用地質(zhì)和地震資料進行油氣勘探,并且使地震的作用最大化,是追求目標(biāo)之一,地震勘探也由原來的常規(guī)三維發(fā)展到“兩寬一高”三維,“兩寬一高”地震指寬方位、寬頻帶和高密度的地震采集,“兩寬一高”三維地震勘探技術(shù)逐漸成熟,在國內(nèi)外地震勘探中得到了廣泛應(yīng)用,本文以低頻可控震源“兩寬一高”資料為基礎(chǔ),分析原始資料的波場、頻帶及方位等特征,從而確定可控震源的“兩寬一高”處理技術(shù)流程和關(guān)鍵技術(shù),最終取得了較好的成像效果,為后續(xù)的高精度薄儲層預(yù)測和反演提供了高質(zhì)量的數(shù)據(jù)。
關(guān)鍵詞:地震勘探;兩寬一高;三維地震技術(shù);寬頻帶;高精度;薄儲層;預(yù)測反演
1原始資料特征分析
油田三維地震勘探全面進入精細(xì)勘探階段,儲層高含水,單砂體厚度薄,2~3m的薄儲層占80%,儲層橫向變化快,水平井井位部署難度大,如何利用高分辨率三維精細(xì)地震提高2~3m薄儲層的預(yù)測精度是目前三維地震勘探面臨的主要難題,油田在利用低頻可控震源采集了“兩寬一高”三維地震資料,可控震源的掃描頻率為1.5~96Hz,單只檢波器接收,資料為寬方位采集,橫縱比為,83,覆蓋次數(shù)為480次,面元為5m×10m?!皟蓪捯桓摺辟Y料的頻寬為4~45Hz,常規(guī)三維地震的頻寬為9~50Hz,可控震源資料在低頻端接收到的信息更豐富,高頻端的信號能量比炸藥震源的弱些。
2“兩寬一高”的針對性處理技術(shù)
由于“兩寬一高”資料存在寬方位、寬頻帶、高密度的特點和優(yōu)勢,所以應(yīng)根據(jù)其特點展開處理,體現(xiàn)“兩寬一高”的特色處理技術(shù)?!皟蓪捯桓摺钡奶幚砹鞒讨攸c體現(xiàn)了在激發(fā)方式不同于炸藥的情況下,針對可控震源的處理技術(shù),主要包括波場的特征分析、信噪分離、如何增強低頻弱信號的能量及擴展高頻能量的寬頻處理、OVT域的寬方位處理等。
2.1低頻可控震源噪聲壓制技術(shù)
由于“兩寬一高”資料能夠記錄更完整的波場信息,所以噪聲特征也表現(xiàn)的相對完整對于可控震源的噪聲的類型也比較多,像常規(guī)面波和油井產(chǎn)生的干擾利用常規(guī)的方法能夠得到較好的效果,但是諧波干擾是可控震源采集時特有的噪聲干擾,在利用炸藥震源采集時不會產(chǎn)生此類干擾。當(dāng)采用低頻可控震源激發(fā)滑動掃描采集時,由于前一次掃描還沒有結(jié)束,后一次掃描已經(jīng)開始,對于升頻掃描方式,下一組震源的諧波與上一組震源的基波信號混疊在一起,在相關(guān)后的地震記錄上形成了諧波干擾,而且滑動時間越短,諧波干擾越強,當(dāng)勘探目標(biāo)為弱反射層或者薄層時,諧波的影響不可忽略,諧波干擾橫向上波及十幾道的范圍,越深干擾能量越強,頻率主要在40~60Hz之間,諧波去除的方法很多,主要是針對升頻掃描中的二次基波信號的去除,本文主要采取基于模型法對諧波干擾進行有效的去除,其原理如下:
假設(shè)地震記錄的反射系數(shù)為R,Hi為第i階諧波,D為可控震源相關(guān)前的地震道,F(xiàn)為Heavside函數(shù)的頻譜,對于震源相關(guān)后的數(shù)據(jù),諧波干擾N和初至后有效信號S在頻率域可分別表示為公式(1)中*表示共軛,×表示頻率褶積,
實際數(shù)據(jù)采集中是使用平板信號與重錘信號的加權(quán)作為地面力信號的估計,由于平板的非完全剛性等原因,加權(quán)力信號可能存在振幅和相位的失真,為此采用復(fù)向量ρi為權(quán)系數(shù)修正加權(quán)力信號失真對諧波壓制過程的影響,從震源特征信號中推算出Hi后,可定義n階諧波預(yù)測算子為
對于升頻掃描,經(jīng)震源相關(guān)后,諧波預(yù)測算子P將初至前諧波N與初至后的有效信號S聯(lián)系起來,即:
公式(3)表明:利用諧波預(yù)測算子P,可由初至后的記錄求取初至前的諧波,然后將求得的諧波干擾從上一炮相應(yīng)位置中減去,從而達到壓制諧波干擾的目的,采用上述的模型法對“兩寬一高”資料的諧波干擾進行了去除,通過去除前后的單炮和時頻譜特征的對比,發(fā)現(xiàn)該方法能夠較好的對諧波干擾進行去除,去除后,時頻譜上有效波的能量得到增強(圖3d),
2.2“兩寬一高”資料的寬頻處理
可控震源掃描頻率為1.5~96Hz,低頻端具有較強的優(yōu)勢,但是能量相對較弱,如何將低頻弱信號的能量加強,同時拓寬高頻有效信號成份,在倍頻程提高的前提下,提高其絕對頻寬,使得“兩寬一高”資料達到真正意義的寬頻處理,所以在“兩寬一高”的處理流程上體現(xiàn)了針對可控震源的近地表吸收衰減補償技術(shù)和低頻補償技術(shù),可控震源的近地表吸收衰減補償技術(shù),主要是在進行相位調(diào)整的同時,進行高頻能量的拓展,由于可控震源激發(fā)是在地表進行的,近地表的吸收衰減既包含從炮點傳播經(jīng)過非彈性地層的衰減,又包含檢波點在非彈性地層中傳播的吸收衰減,所以在進行近地表吸收衰減補償時,需要補償兩次,對炮點和檢波點都需要進行補償,低頻補償技術(shù)主要是針對可控震源的低頻信號進行的,低頻震源可以輸出豐富的低頻信號,但是由于儀器響應(yīng)以及地層的吸收衰減等因素的影響會造成的低頻的損失,這部分損失的低頻能量需要進行合理的補償處理,才能充分發(fā)揮低頻信息的作用。
2.3“兩寬一高”資料的寬方位處理
“兩寬一高”資料的橫縱比達到0.87,真正的寬方位資料,能夠全方位刻畫地下的波場信息和照明引起的不均現(xiàn)象,所以針對“兩寬一高”資料的寬方位處理應(yīng)該采取針對性的體現(xiàn)寬方位特征的處理技術(shù),既OVT域的處理,在OVT域進行去噪、規(guī)則化、偏移等處理,因為方位各向異性特征在寬方位資料上表現(xiàn)的更完整,進行方位各向異性校正,消除各向異性的影響,提高地震資料的分辨率,OVT域疊前時間偏移與共炮檢距域疊前時間偏移均采用克?;舴虔B前時間偏移方法,但是由于受束狀觀測系統(tǒng)的影響,不同炮檢距的覆蓋次數(shù)存在差異,造成共炮檢距域疊前時間偏移后的CRP道集會存在能量不均衡現(xiàn)象,表現(xiàn)為道集的中炮檢距能量強,近、遠(yuǎn)炮檢距能量弱,該能量關(guān)系不能真實反映地下地質(zhì)層位空間能量的變化,而OVT域偏移后的“蝸?!钡兰鉀Q了由于觀測系統(tǒng)帶來的疊前時間偏移后近、遠(yuǎn)炮檢距能量弱的問題,能夠更真實地反映AVO響應(yīng),
3“兩寬一高”資料的成像效果對比
常規(guī)三維資料的有效頻寬在10~82Hz,“兩寬一高”有效頻寬在3~80Hz,相比常規(guī)資料而言,“兩寬一高”資料的高頻成份略低,但是低頻信息相對較豐富,低頻成份對提高地震資料分辨率、識別薄儲層也起著重要作用,常規(guī)資料約為3個倍頻程,而“兩寬一高”資料增加至4個倍頻程左右,倍頻程的增加可以減少視分辨率的假象,另外,從二者的成像剖面上也以看出“兩寬一高”資料能夠使小斷層成像更清晰,斷點收斂更干脆,從淺到深成像都非常清楚,都優(yōu)于常規(guī)三維資料。
4結(jié)論和認(rèn)識
4.1“兩寬一高”高密度、寬方位、寬頻帶是三維地震勘探是目前精細(xì)三維地震發(fā)展的方向,巖性地震勘探的主要技術(shù)手段。
4.2低頻可控震源激發(fā),掃描頻率1.5~96Hz能夠?qū)崿F(xiàn)“兩寬一高”經(jīng)濟有效三維地震采集,增加低頻成分、提高分辨率,實現(xiàn)真正意義的寬頻采集。
4.3低頻可控震源“兩寬一高”三維地震處理技術(shù)與常規(guī)三維地震處理技術(shù)存在很大的差異,根據(jù)記錄波場完整性的特征,處理中重點體現(xiàn)了“兩寬一高”特有噪聲壓制、保低頻、拓高頻的寬頻保幅處理;寬方位處理中更加注重了OVT域內(nèi)的方位處理及方位各向異性的研究.
參考文獻:
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