复杂勘探区地震资料处理的关键技术

谷今

摘要：社会能源需求的日益增长，以及各种技术的飞速发展，促使我国在很多复杂的区域进行了石油和天然气的勘探，相较于地势较为单一的区域，复杂地形地区的地震数据比较复杂，处理起来比较困难。为了解决这一问题，本文在将综合分析现有的数据处理技术的基础上，进一步研究复杂勘探地区的地震数据处理技术，以期能够为相关研究人员提供一些必要的参考。

关键词：复杂勘探区；地震资料；数据处理；技术分析

前言：受近地表地震地质条件和深部地质构造的影响，复杂勘探地区所获取的地震数据，其静态校正问题突出，信噪比较低，偏移成像难度较大。近年来，随着油气、煤炭资源等勘探领域的扩大及探矿设备与技术水平的提高，地质工作者已把地质勘探的范围扩展到戈壁、山地、黄土高原和岩溶地形等复杂的勘探区。与一般地形地质勘查区相比，复杂勘探区对野外地震资料的收集、处理和解释都有了新的需求。

一、 静校正技术

地形和地表低降速区的改变，使得地震波时距曲线出现了失真。区域走时异常引起的长波静校正数，会导致地震剖面上出现假结构，从而影响数据解释的精确度；同时，因为地区低速层发生了变化，所以得到的短波静校正量对各信道的回波到达时间有一定的影响，进而对叠加效应产生影响。此外，静定值的存在，对速度数据的准确解读以及线性干扰的抑制都产生了一定的影响。静校正分为现场一次静修正和一次剩余静态修正，前者用于克服地面起伏及地面低速度层引起的低频静态修正和高频静态修正，使时距曲线符合二次曲线的动态修正；后者主要是为了消除剩余的高频修正对资料造成的影响。

（一） 一次静校正技术

根据数据源的不同，一次静态修正技术可以分为两种。第一类静态修正技术数据主要来源于高程和低速带的测量，该方法对单点的测量精度较高，但是，由于观测点数的限制，最终只能得到一个宏观的模型；第二种主要静态修正技术资料是从原始单炮的起始位置得到的，例如，静校正信息、折射静校正信息等。折光静校正技术和分层静校正技术均是对地震数据中的原始数据进行静态修正，但在实际应用中，对地层表面的结构要求比较简单，而且在低速层，其水平方向的变化比较小。在接近地面的地方，折射的界面比较稳定。由此看来，在地形比较复杂的地方，前者是不适合的。后者则是基于折射波的初始信息，获得地面上的折射波速。这样可以获得具有相当高精度的表面位置流场模式，通过采用速度模型，可以实现静态校正的全面计算。因为这种方法所需的数据比较多，因此其具有广泛的应用前景，特别适合于在复杂地区进行静态校正。

（二） 剩余静校正技术

由于低速区的横向变化比较大，反射波与折射波的传播路径有很大差异，经过分层静校正，地震数据中仍包含着许多高频成分的信息，所以，采用残余静校方法进行深度处理是必要的。残余静校正技术是利用反射信息材料对地震数据进行静态修正，在复杂地形地区，其可靠性相对较低，因此，采用常规的分块技术进行静态修正，其结果是不理想的，而剩余静态校正则是采用了地面一致性法。可以重复地叠加相关的数据，通过反复迭代，对靶场和测波点进行全方位的静态校正，从而避免模型轨迹对最后的处理效果造成影响。

二、叠前去噪技术

复杂勘探地区的数据信噪值较低，而且由于各种类型的干扰，其干扰方式和分布也较为复杂。在处理地震资料时，尤其是在进行叠前偏压处理之前，相关人员必须确保地震数据的反射信息不会受损。通过这种方法，可以抑制和削弱信号中的噪音，它能最大限度地提高叠前数据的信噪比。在对地震资料进行去噪处理时，要针对不同的去噪特征，确定去噪顺序，并将各种去噪方法结合起来，实现去噪效果。同时，对各类有效信息的综合保护也是必要的。对于面波、声波、折射波等各种噪声，都要采用特殊的处理手段。

三、偏移成像技术

在地质条件复杂的勘探区，例如基岩出露区等，地震地质条件比较复杂，以流速场和地震波场为主。采用早期静校正和叠前降噪技术，可以很好的克服地表因素对静校正和信噪比的影响。同时，对数据进行频域和振幅的协调，可以最大限度地优化叠前地震资料。为了确保最终数据能真实、准确地反映地下地质构造，有关人员需对堆叠资料进行叠置或叠前移位。叠后偏置成像技术是目前常用的一种技术，但各有其优点和局限性，当地层结构较为简单时，该方法能够较好地适应地质解释的要求。但是，如果结构比较复杂，“共心”叠加理论所得的剖面会与真实地质模型相差甚远，造成叠后变形的准确成像困难。不管是在时间域上、还是在深度上的偏移，都对数据的信噪比有较高的要求。这种方法能够克服地层倾角对测速的影响，从而获得大范围的位移速率，从而提高偏移成像的准确度。在高信噪比、结构复杂的区域，叠前深度偏移是最理想的方法。然而，由于其对速度模式的依赖性较大，而在低信噪比区域，得到准确的流动是困难的。因此，与叠前时差相比，其对数据的信噪比有更高的要求，该方法不适用于低信噪比数据的偏置成像。因此，在我国地质条件较复杂的区域，地震数据的获取主要方法是叠前的时间偏差，其中最常用、最有效的是基霍夫积分法。在此基础上，除叠加资料外，最大的影响因子是位移速率和位移参数。

（一） 建立偏移速度场

通常，建立流速场分为两个步骤，一是建立初速场，二是对流场进行优化。在传统的堆预加工阶段，相关人员应采用逐步方法建立初始流场，也就是说，在每个关键的处理阶段（例如一次静校正、叠前去噪、反褶积等），采用交互式速度分析技术来调节和修正速度。使用这个办法，可以促使这一步骤的结果由重叠剖面进行探测和监控，逐步改进叠加速率解释，确保数据采集的准确性，从而保证垂直方向和水平方向的一致性。尤其是在进行剩余静校正时，将剩余静校正与速度分析相结合，以达到更高的精度。在适当地编辑预处理得到的 DMO速率之后，有关人员可以把它当作最初的位移速度常数，在共偏移范围内对 CMP道集进行迭前移位，由此可获得 CRP道集，并对它的速度进行优化，然后再进行位移，在经过多次重复之后，就可以得到一个适合于地质构造的位移场。

（二） 确定偏移参数

Kirchhoff的叠前移参数除以上速度场参数外，还包括偏移孔径、拉伸截割量、反伪频系数等。偏置孔径是影响偏置成像质量的关键因素，其规模与地层倾角、目的层深度、速度等因素有关。偏压孔径过大会增大噪音成分，也会造成机械时间的浪费；偏压孔径过小会导致偏置不能很好地进行回位，从而抑制倾斜同相轴，并将随机噪声转化为伪水平同相轴。拉断率与数据的信噪比、地层倾角等因素相关，一般不宜采用大的参数，而较小的参数能够保证高倾斜反射的准确图像。根据面元尺寸、采样间隔和成像网孔尺寸等因素确定反伪频系数，若参数过小，则会导致偏移后的资料产生假频率的噪音，而太大的话，对倾斜度较高的地层成像不利。

四、 处理效果

在对原始数据进行多方面分析的基础上，可以发现，新资料与老资料相比，波之间存在着显著的相关性，断层断点的错位和位置更加准确，基底及构造边界也更加清楚。这一成像剖面能较好地反映出地层的构造特点和岩相、岩性变化，能够使人们对该地区地质结构产生新的认识。复杂勘探地区所收集到的地震数据，由于静校正、信噪比、波场等因素的影响，使得数据的处理变得十分困难。但是，只要对原始资料的特征进行深入细致的分析，对复杂勘探地区的地震资料进行发掘与创新，并对其进行研究与掌握，就能通过对地震数据的精确处理，得到符合地质结构特点的成像效果。

总结：在复杂地形地区，地震数据比较复杂，处理起来比较困难。有三种常用的地震资料、数据处理技术，它们分别是静校正、叠前去噪和偏移成像。这些技术能有效改善复杂地区的地震数据处理情况，为今后的地震数据分析打下良好的基础。

参考文献：

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