復雜區域寬線地震處理技術與應用探究

張玉華 賈娟娟 劉秀強

摘要：隨著接收道數、覆蓋次數、多井組合及激發藥量等施工參數的逐年優化，地震剖面品質逐漸改善，但絕大多數地震剖面特別是構造主體區段剖面的品質仍不盡人意，無法滿足地質解釋的需求。本文在分析地震勘探難點及以往地震勘探技術應用效果與存在不足的基礎上，提出了新的技術思路，結合試驗形成了復雜山地寬線地震采集、處理配套技術，提高了復雜山地地震資料的品質。

關鍵詞：復雜山地；地震勘探；勘探難點；勘探技術；山地寬線地震采集；配套技術

1地質特點

研究區復雜山地油氣資源量豐富，勘探前景好，但地形起伏劇烈，地表侵蝕程度高，地震野外采集施工極其困難，導致地震構造成像難度大，可見該區既是開展油氣勘探的重點區，又是實施地球物理勘探的難點區。根據復雜山地油氣勘探對地震資料品質的要求，開展復雜山地地震勘探技術的試驗與應用。工區南邊小部分地表為戈壁礫石；其余均為復雜山地覆蓋，其山體陡峭，起伏劇烈，山地區表層巖性主要為古近系、新近系泥砂巖，風化剝蝕嚴重，結構疏松，且地表巖層傾角變化大，低降速層厚度大，激發和接收條件均很差。

2地震勘探難點及針對性技術措施

（1）地形變化劇烈、風化層厚度變化大和老地層出露，導致低降速帶橫向變化劇烈，靜校正難度極大；

（2）各類干擾波發育，主要是面波、淺層折射波和多種次生干擾波等，特別是在復雜山體區，干擾波受地形影響大，波組扭曲變形嚴重，因此噪聲識別與壓制十分困難；

（3）激發、接收條件差，戈壁礫石區井壁坍塌嚴重，鉆井效率低，山地炮點布設困難，激發效果差；

（4）地表風化嚴重，地震激發能量弱，傳播衰減嚴重，極不利于地震波的激發和接收；

（5）復雜山地地形連綿起伏，高差大，檢波器組合難以正常展布，不利于干擾波壓制；

（6）低幅度構造復雜、斷裂發育，地震波反射路徑復雜，資料成像困難。

在詳細分析工區地震勘探難點基礎上，結合野外踏勘，對研究區原地震資料的品質及相應技術措施的適應性進行了系統分析，進而提出以下具針對性的地震技術改進措施：

（1）利用高精度遙感資料信息優選激發、接收點位，充分利用低洼段及沖溝，優化測線布設；

（2）開展復雜地表表層結構精細調查和建模，指導激發井深設計；

（3）采用逐點設計激發井深技術，保證在高速層內激發，確保激發效果，如針對戈壁礫石、風化層、沙丘以及出露基巖、陡峭山體等各類復雜地貌，分別采取挖深坑、打鋼釬、澆鹽水、改變組合圖形、沿等高線等方法埋置檢波器，以改善檢波器的接收效果；

（4）采用寬線觀測系統設計接收方案，以提高壓制干擾能力，改善面元疊加效果；

（5）重點解決靜校正問題，即基于適用的表層模型，精細計算模型靜校正量，并對靜校正方法進行試驗，確定適用于該區的靜校正方法。

3 復雜山地寬線地震采集技術

通過采用“2炮2線”寬線觀測系統、精細表層結構調查、逐點設計井深等技

術，使地震資料品質有了較大改善，并在實踐中進一步驗證和完善了復雜山地寬線地震采集技術。主要包括下列技術措施。

（1）靈活的炮檢點布設

利用工區高精度衛片+高程數字模型，結合野外踏勘及理論計算，精心優選每條測線激發、接收點位，既充分利用激發條件較好的低洼沖溝、盡量避開松散風化層，又保證炮點偏移在合理范圍之內，確保每個激發、接收點最有利于獲得好的地震資料。

（2）高精度三維迭代表層建模

根據寬線觀測系統的特點，在兩條接收線上分別按照常規二維施工要求，布設近地表結構調查點，并針對地形高差變化區及地表巖性變化段加密控制點。基于地面地質調查、小折射、微測井和巖性錄井等基礎數據，采用高精度三維建模技術，建立了合理的近地表結構模型，并通過循環迭代進一步提高建模精度，為逐井設計鉆井井深參數和準確計算野外

靜校正量奠定了基礎。

（3）寬線觀測系統設計

寬線觀測系統介于二維和三維觀測方式之間，與常規二維觀測相比，寬線不僅增加了有效覆蓋次數，還進一步提高了炮檢組合方向特性，提高了壓制干擾的能力；同時，多線激發拓展了炮點選擇范圍，更利于優選激發點，以進一步提高單炮信噪比，更好地解決復雜山體區資料信噪比低、淺層反射弱和中深層成像難的問題，而且此方法遠較三維觀測經濟。

（4）單深井與組合井相結合并力求在降速—高速層中激發

根據近地表結構調查結果，逐井設計井深參數，避免低速層激發。針對不同的地表條件采取不同的激發參數，保證最佳激發效果：在山體區主要采用5口（15m，8kg）井降速層中激發；沖溝等地段采用5口（25m，8kg）井低速層中激發；采油樹分布區采用單深井、高速層頂界面以下5m激發；戈壁礫石地段采用13口（8m，4kg）井在速度為1000m/s以上的降速層中激發。

（5）因地制宜的檢波器組合接收

盡量采用2串24個檢波器順測線面積組合壓制縱向面波干擾（圖3），當因地形等原因導致組內高差超限、檢波器不能按設計圖形擺放時，在保證檢波器組合中心對準設計接收點的前提下，可適當改變組合圖形或方向，沿高差變化較小的地段盡量按設計的組合參數（組內距：Δx=3m，Δy=10m；組合距：Lx=30m，Ly=10m）拉開擺放檢波器，但檢波器埋置最大組內高差不超過5m。

4復雜山地寬線地震處理技術

（1）串聯組合應用多項靜校正新方法，分層次逐步解決復雜山地靜校正難題。首先，在對比分析高程靜校正、野外小折射靜校正、EGRm（廣義互換折射靜校正）以及初至波層析靜校正等不同方法的適用性及疊加成像效果的基礎上，優選初至波層析靜校正+野外靜校正方法解決中長波長靜校正問題；然后采用地表一致性剩余靜校正方法，利用反射波求取較小的高頻靜校正量，改善成像質量；最后采用模擬退火靜校正技術求取精細靜校正量，進一步改善成像質量。

（2）針對干擾波特點，聯合采用多系統、多種方法去噪，有效提高疊前道集信噪比該工區各類噪聲十分發育。在充分分析干擾波性質與特征、搞清噪聲類型的基礎上，建立起相應的疊前去噪配套技術組合，運用多系統、多方法聯合去噪，分步驟壓制干擾波，先去除較強干擾、后去除稍弱干擾，先去除規則干擾、后去除隨機噪聲。利用規則干擾波與有效波在頻率和速度上的差異，將其分離出來。處理時應盡量找準噪聲區域，縮小范圍，分步驟、分層次地對較強線性噪聲進行壓制，這樣在面波等線性干擾被消除、資料信噪比得到提高的同時，也較好地保持了波形特征。

（3）進行地表一致性處理，提高地震子波波形、能量、頻率的空間一致性。通過地表一致性振幅補償處理，消除了因地表因素造成的炮點間、檢波點間能量的差異，恢復了道間頻率的一致性；通過地表一致性反褶積對地震子波進行整形，消除了因激發、接收條件不同導致的地震子波不一致性。通過地表一致性處理，使各炮各道的地震子波趨于一致，達到了同相疊加的目的，提高了疊加剖面同相軸的連續性。

5 應用效果分析

通過寬線地震采集、處理方法試驗及應用，所獲資料品質總體上有明顯改善。從疊加和偏移剖面看，信噪比有明顯提高，反射信息更豐富，斷點位置、斷層接觸關系較清晰，波組特征更可靠，同相軸連續性更好。通過對重新采集、處理的地震剖面進行綜合解釋研究，深化了對該區斷裂展布特征的認識，為進一步對該區進行圈閉落實、油氣前景評價及開展后續勘探部署奠定了基礎。

6結論

（1）寬線地震勘探技術兼具三維地震壓噪能力強、二維地震靈活經濟的優點，是西部復雜山地的適用勘探技術；

（2）地震采集、處理一體化技術的試驗與應用是取得最終勘探成果的有效途徑。

（3）寬線地震勘探技術的應用，獲得了高品質地震資料，其構造細節更清晰，斷層分布及接觸關系更明了，對復雜山體區構造圈閉落實、油氣資源評價及鉆探部署具有重要意義。

參考文獻

[1]李起程，彭章池.柴西復雜山地地震勘探效果及存在問題分析.青海石油，2005，23（4）.

（作者單位：中石化石油工程地球物理有限公司勝利分公司）