復雜斷塊油田地震成像技術(shù)研究

劉 洋

（中國石油遼河油田分公司勘探開發(fā)研究院地震資料處理中心，遼寧 盤錦 124000）

基于復雜斷塊油田實際，科學運用地震成像技術(shù)，對復雜斷塊油田開發(fā)高效進行具有積極影響。結(jié)合復雜斷塊油田特點，基于對地震成像技術(shù)的良好落實，不僅促使小斷層的識別能力得到有效提升，同時也為其他油藏的開發(fā)作業(yè)提供相應的輔助作用。因此，地震成像技術(shù)的應用，是復雜斷塊油田的重要選擇，也是復雜斷塊油藏開發(fā)技術(shù)未來發(fā)展的重要方向?；诖?，應深入分析地震成像技術(shù)。

1 遼河油田簡述

遼河油田的地層巖性復雜，構(gòu)造斷裂情況嚴重，存在復雜斷塊的問題，所謂復雜斷塊油藏的特點就是可勘探性比較低、地震資料品質(zhì)相對比較低、經(jīng)驗數(shù)量少。而為了促使這類油田得到良好的開發(fā)，相關專家進行了深入的探索和研究，從而逐漸推出各種油田開發(fā)技術(shù)，良好地落實在地質(zhì)條件復雜的斷塊油田，現(xiàn)階段，世界各國都在積極加強開發(fā)復雜斷塊油田。面對復雜斷塊油田，所運用的地震成像技術(shù)，具體表現(xiàn)在以下兩個方面：

第一，地震資料高分辨率處理，其指的是縱向情況下的高分辨率處理，從而使地震資料的準確率得到有效提升，進而深入到地層和砂體，對其作出有效的識別和了解。

第二，相干體斷層識別技術(shù)。在三維空間的基礎之上，針對斷層落實相應的分析和探究工作，實現(xiàn)充分的了解。

即便該技術(shù)還需要進一步研究和試驗，但是該技術(shù)的進一步創(chuàng)新需要從提升地震資料的分辨率和信噪比入手。基于進一步的研究和探索，積極解決其中存在的問題，促使地震成像技術(shù)能夠很好地落實到遼河油田復雜斷塊中[1]。

2 地震資料和處理存在的困難

基于遼河油田的實際情況，存在斷層發(fā)育、構(gòu)造復雜問題，經(jīng)過多次三維信息采集，得到相對充分的地震資料，通過對其進行深入的分析，實現(xiàn)對周圍地質(zhì)情況更為深入的了解。但是問題在于尚且無法精確地對儲層砂體作出詳細的說明，難以充分了解斷裂控制下的油氣水分分布情況，其中復雜斷層構(gòu)造成像的準確性是地震資料中需要進一步解決的問題。

首先，由于油田內(nèi)部結(jié)構(gòu)復雜程度比較高，且斷層發(fā)育良好，已有的地震資料無法支持較為復雜的研究工作，成像效果難以得到切實的保障。潛力比較大的區(qū)域，儲層分布比較模糊，開發(fā)工作順利進行也存在一定的阻礙，斷面斷塊具有一定的問題，想要確保構(gòu)造準確落實存在很大的難度。

其次，成圖所達到的準確性相對較低，同時地層橫縱向具有很大的轉(zhuǎn)變，斷層發(fā)育突出，斷開距離比較大，進而層速度橫縱向會產(chǎn)生相對較大的變化，采用一般的方式想要得到較為精確的地層速度比較困難，構(gòu)造成圖的有效性也難以得到切實的保障。

除此之外，基于復雜斷層的問題，儲層預測也存在一定的問題，同時主要目的層信噪比相對較低，儲層的橫向縱向展布以及預測有效性隨之下降，想要對儲層進行良好的描述也具有一定難度。

同時，在對地震資料進行處理過程中，會面臨以下困難：

第一，共反射點歸位疊加的難度比較大，地震高頻會極為快速地衰減，同時中深層所能實現(xiàn)反射能量相對比較弱。

第二，與平緩地層相對比，復雜斷塊區(qū)的地震反射特征存在一定的區(qū)別，復雜斷塊區(qū)地震射線的延伸路徑比較繁瑣復雜，照明無法全面覆蓋，在有效避免偏移距存在的問題之后，地震道集同相軸正常情況下應該保持在可以重合的直線上，但是問題在于橫向速度存在很大的變化，從而各射線所走的路徑不盡相同，進而地震同相軸會出現(xiàn)S 型的情況，甚至有可能會破碎[2]。

3 復雜斷塊油田地震成像技術(shù)落實

基于遼河油田實際情況來看，其整體構(gòu)造相對復雜，儲層和圈閉類型比較普遍，從而基于對高保真的前置預處理技術(shù)的有效運用，能夠極大程度上保證地震信息的有效性和準確性，從而巖性油氣藏的探究和預測良好也得到進一步保障，提升疊前時間偏移的精確性，進而呈現(xiàn)出更為有效的時間域構(gòu)造成像，確保RMS 速度場更加良好，為疊前深度偏移奠定夯實的基礎。由此反復進行，進而形成相應的深度-速度模型，并且精確性和可靠性得到切實的保障，有效運用疊前深度偏移技術(shù)，促使真正的共反射點偏移歸位的目標得以實現(xiàn)，同時構(gòu)造復雜、橫向速度變化激烈的地區(qū)成像情況得到良好的緩解，從而之后進行復雜結(jié)構(gòu)和預測儲層分布具有更為充分的地震成果資料支撐。

首先，有效運用高保真的前置預處理技術(shù)。針對地震子波處理，通過加強遠場子波處理技術(shù)的研發(fā)和落實，氣泡的尾巴效應得到良好的化解，進而低頻干擾的問題也得以相應解決，頻譜實現(xiàn)明顯的提升。而良好落實遠場子波處理以及預測反褶積組合，對于有效解決鳴震、延續(xù)相位等問題具有突出的效果。

其次，在海底全程多次波以及層間多次波能夠得到相應的海洋地震資料，在多次波的基礎之上，地震資料的信噪比得以相應的下降，從而地震呈現(xiàn)的真實性和有效性難以得到切實的保障。而面對這一情況，通過多反褶積、拉東變換、預測減去法等方式的良好落實，促使問題得到有效的化解。除此之外，相對于傳統(tǒng)形式下的面元均化，數(shù)據(jù)規(guī)則化在準確性上具有更為突出的表現(xiàn)，基于相鄰道插值，得到相應的地震數(shù)據(jù)，促使地震數(shù)據(jù)的精確性得到有效的提升，同時成像噪音也得以相應降低，畫弧現(xiàn)象也隨之不見，條帶狀噪音也得到了充分的改善，小斷層刻畫有效性得到保障。與此同時，在二維正演模擬實驗基礎之上，針對疊前深度偏移和時間偏移進行深入的分析，從而進一步明確其所能達到的應用效果[3]。根據(jù)正演模型所得到的結(jié)果得知，疊前深度偏移與時間偏移之間進行對比，前者的應用價值更高，具體表現(xiàn)在大傾角、速度變化快的地區(qū)，能夠極大地提升偏移收斂以及聚焦的有效性?；诰鶆蚪橘|(zhì)或者水平層狀介質(zhì)的速度模型，得到了相應的時間偏移模型，而當速度出現(xiàn)明顯的橫向變化時，亦或者速度分界面無法保障水平層狀時，常規(guī)偏移狀態(tài)難以切實符合斯奈爾定律的要求，進而無法呈現(xiàn)出良好的反射波偏移呈現(xiàn)。由此，在復雜斷塊油田進行深入勘探開發(fā)作業(yè)時，應該良好落實疊前深度偏移。與此同時，現(xiàn)階段基于巨型機和向量并行機體現(xiàn)出良好的利用效果，促使其得以普遍落實在地震處理當中，能夠得到更為良好的三維地質(zhì)體的偏移成像。

最后，基于深度層速度模型，其準確性得到切實保障的同時，通過針對全區(qū)疊前深度偏移成像落實相應的處理工作，由此，深度偏移成像算法的落實，使得復雜斷塊油田底層反射聚焦的準確性得到了切實的保障。深度偏移算法能夠很好地避免速度橫向變化所產(chǎn)生的不良影響，促使PSDM 道集同相軸的平直性得到相應保障，進而實現(xiàn)同向疊加。而復雜斷塊油田地震資料射線路徑存在一定的問題，相對于近偏移距地震道接收來說，遠偏移距所能接收的信息數(shù)據(jù)要更為復雜，除去近道多次波所產(chǎn)生的影響，近道信息的可靠性要更高。面對這種情況，可以有效運用優(yōu)勢道基疊加方法，促使具備信噪比較高、可靠程度更高的同相軸都實現(xiàn)參與疊加，而對于與實際條件不相符的地震道則消除掉。能夠通過疊加剖面了解到疊前深度偏移所達到的成果，尤其是陡傾角地層成像上具有更為突出的體現(xiàn)，斷點得以更加清晰，并且各種地質(zhì)現(xiàn)象具有更為清晰的呈現(xiàn)。與之前疊前時間偏移進行比較，疊前深度偏移的橫向速度變化地層實際位置得以明顯的保障，由此疊前深度偏移技術(shù)得以良好地落實到復雜構(gòu)造速度橫向劇變地區(qū)當中，促使資料得以良好的整理分析，進而精細勘探開發(fā)工作得到切實保障。

4 目標成像處理技術(shù)

基于疊前深度偏移資料，結(jié)合實際需求和具體目標，推動相關成像處理技術(shù)得到良好的發(fā)展，具體表現(xiàn)在以下方面：

第一，分頻成像處理技術(shù)。不同的地質(zhì)體都對應其獨有且最佳的成像頻帶，這也使得不同頻帶下的子波剖面所呈現(xiàn)出來的沉積現(xiàn)象具有一定的區(qū)別，針對地震剖面落實良好的分頻吹作業(yè)，結(jié)合相應的調(diào)諧現(xiàn)象，促使地質(zhì)體的不同之處得到充分的體現(xiàn)，具體表現(xiàn)在規(guī)模、厚度等，對于構(gòu)造解釋來說具有很重要的支持作用。該技術(shù)所指的分頻技術(shù)與通常情況下的譜分解具有明顯的區(qū)別，其并非針對一個具體的研究單頻調(diào)諧現(xiàn)象，更傾向于一個窄帶調(diào)諧現(xiàn)象。基于對該技術(shù)的研究和使用，使得地震資料成像效果得到有效的提升，地層的接觸關系具體更為明顯的體現(xiàn)，同時在不同頻帶情況下，所呈現(xiàn)出來的地震剖面中的地質(zhì)現(xiàn)象也具有一定的區(qū)別，以高頻剖面為例，能夠確保砂體、小斷層具有更為清晰的體現(xiàn)。原始地震資料有效運用分頻成像處理技術(shù)，效果得到有效提升，從而地層接觸關系具有更為良好的體現(xiàn)，斷層呈現(xiàn)和小斷層能夠達到更高的清晰度。

第二，擴散濾波技術(shù)。所謂擴散濾波技術(shù)，指的是能夠確保反射傾角和地層接觸關系得到保障的濾波方式，其優(yōu)勢體現(xiàn)在有效降噪、符合地震橫向分辨率要求，會得到更為全面充分的表征巖相地震地貌數(shù)據(jù)信息，科學核算地震屬性圖，從而得到相應的結(jié)構(gòu)張量，進而獲得完整有效的圖像局部結(jié)構(gòu)信息內(nèi)容。在局部結(jié)構(gòu)的基礎之上，針對擴散過程進行嚴格的管控，從而切實保障保邊濾波需求，促使地震地貌的傾角、相干等屬性得到更為良好的體現(xiàn)?；谖锢碓碇械臄U散方程，即從地理屬性圖像出發(fā)，構(gòu)建并解析時間的偏微方程，獲得相應的擴散凸顯。并且將結(jié)構(gòu)張量良好地落實到擴散方程當中，得到相關局部結(jié)構(gòu)信息，比如斷層、尖滅等，在此基礎之上設計完善擴散張量，即從不同的方向入手，運用相對應的擴散系數(shù)，從而有效降噪，同時也確保邊緣得到良好的保護。各向異性擴散濾波方式落實主要包括兩個步驟：首先，有效運用結(jié)構(gòu)張量的方式，將圖像局部結(jié)構(gòu)信息提煉出來，之后結(jié)合結(jié)構(gòu)張量，進一步設計完善擴散張量。從實際資料的處理情況可以看到，濾波后剖面的噪聲得以被良好控制，也實現(xiàn)了對紋理結(jié)構(gòu)有效的維護和強化，連續(xù)性得到切實保障，從而為斷層成像的研究工作提供了充分的支持[4]。擴散濾波技術(shù)的應用價值體現(xiàn)在能夠良好維護反射傾角和地層接觸關系，同時去噪得以實現(xiàn)，地震分辨率沒有下降，從而保證濾波功能得以維護。

第三，方向金字塔技術(shù)?；趯D像和地震數(shù)據(jù)的分析，能夠了解到邊緣是十分重要的特征體現(xiàn)。而邊緣特征具體表現(xiàn)在數(shù)據(jù)的不連續(xù)性，比如斷層或者小斷層、地質(zhì)體邊界、透鏡體邊緣等。在不同的研究目標下，所采用的檢測方式也不盡相同，從而得到更為良好的邊緣檢測結(jié)果，促使數(shù)據(jù)中的地質(zhì)現(xiàn)象實現(xiàn)良好的成像，解釋人員能夠?qū)Φ刭|(zhì)特征準確地提煉出來并明確其內(nèi)在含義，并對地震資料作出正確的判斷和解釋。從地震反射數(shù)據(jù)可以得知，邊緣和局部點的突變是相對應的關系，同時針對各個邊緣的觀測需要相關觀測尺度的支持。針對地震資料進行地質(zhì)解釋時，對于數(shù)據(jù)中各個數(shù)據(jù)各個方向下的邊緣特征具有一定的要求，比如河道或者斷裂的邊界。在長期構(gòu)造運動和成巖作用的基礎之上，河道或者斷裂邊界會具有不同的表現(xiàn)，其尺度和方向各有不同，需要針對其落實有效的分析和成像，所采用的方式應該建立在充分了解多尺度多方向基礎之上。通過對地震資料進行良好的處理，進而能夠切實保障剖面的分解效果，將其進行45 度夾角分解，并從0 度和90 度方向明確分析，一般情況下，0 度方向能夠做到完全刨除其他方向信息，同時90 度方向下完成分解之后的剖面，所得到的即為切實需要的斷層信息，由此可見，方向金字塔技術(shù)在地震資料處理應用過程中具有良好突出的效果。基于此，通過對地震成像技術(shù)研究和目標成像處理技術(shù)深入地研究和分析，面對復雜斷塊油田情況，我國在技術(shù)和理論上仍存在不成熟的地方，需要不斷地發(fā)展和探究，從而更好地應對更為復雜的油田開發(fā)[5]。

5 結(jié)論

通過對復雜斷塊油田的了解，在開發(fā)過程中，科學應用地震成像技術(shù)，得以推動復雜斷塊油田開發(fā)部署工作順利進行。結(jié)合當前復雜斷塊油田實際，在石油開采過程中，良好落實地震成像技術(shù)，確保開發(fā)作業(yè)具有更為先進的技術(shù)支持。因此，應立足于復雜斷塊油田實際，深入分析地震成像技術(shù)以及落實方式，推動復雜斷塊油田開發(fā)任務良好進行，有效避免復雜地質(zhì)條件帶來的困難。