基于區(qū)帶關(guān)鍵參數(shù)統(tǒng)一的分塊與連片處理技術(shù)

中圖分類號(hào)：P631 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.13810/j. cnki. issn.1000-7210.2050040

Abstract：The“stamp-like”acquisition method incomplex areas results in fragmented three-dimensional seis mic data of a zone，with differences in energy，frequency，phase，and time between datasets. This poses chal lenges to regional seismic interpretation and comprehensive studies. Conventional pre-stack joint procesing helps address boundary splicing problems between 3Dblocksbutthe significant disparities inthe qualityof origi nal data across diferent blocks prevent full utilization of high-quality data and ultimately reduce imaging precision. In response to the greatly different seismic data in complex areas，this paper proposes a technical scheme of block and joint seismic data processing based on key parameters of the zone. This method preserves the advantages of native bin processing for individual blocks while possessing the advantages of joint data for facilitating comprehensive studies.Meanwhile， it resolves the problems in conventional joint processing of a large number of existing 3Ddata，suchas“dificult blending of single-block processing\"and“insufficient fineness in joint pro cessing\". Case studies from the complex mountainous structural belt in Kuche and the Fuman East area of Tarim Basin demonstrate the efectiveness of this technical method. This method constructs joint data volumes by adopting building blocks，which supports the trap wellocation and basic geologicalresearch and provides useful references for the industrial sector.

eywords： block processing，3D joint processing，dynamic bending，key parameters of zon李亞林，段文勝，雷剛林，等，基于區(qū)帶關(guān)鍵參數(shù)統(tǒng)一的分塊與連片處理技術(shù)[J].石油地球物理勘探，2025，60（4）：886-900.

LI Yalin，DUAN Wensheng，LEI Ganglin，et al. Block and joint seismic data processing technology based on unified keyparameters of zones[J].OilGeophysical Prospecting，2025，60（4）：886-900.

0 引言

在復(fù)雜地震勘探區(qū)，特別是在山地復(fù)雜構(gòu)造區(qū)，由于油氣勘探的復(fù)雜性和風(fēng)險(xiǎn)性、地質(zhì)認(rèn)識(shí)的漸進(jìn)性、需求的階段性、地震技術(shù)的迭代升級(jí)、地震工程的高成本等因素，通常為滿足油氣勘探需要而部署局部構(gòu)造區(qū)的三維地震工區(qū)，這種\"貼郵票\"式、分期實(shí)施的地震勘探使每個(gè)油氣勘探開發(fā)區(qū)都積累了大量不同時(shí)期、不同觀測系統(tǒng)、品質(zhì)各異的三維地震資料。近二十年，國內(nèi)外學(xué)者對(duì)這些不同時(shí)期“郵票方塊\"的地震資料開展連片處理技術(shù)研究，取得了很大成功，形成了常規(guī)三維疊前地震連片處理技術(shù)系列。其思路是將多塊地震資料視作一個(gè)工區(qū)，開展疊前連片處理，通過統(tǒng)一定義連片網(wǎng)格、統(tǒng)一靜校正量計(jì)算、振幅一致性處理、地表一致性反褶積和子波整形、面元均化、連片疊前偏移等技術(shù)手段[1-5]，得到連片處理成果。這種連片處理的優(yōu)勢可概括為兩個(gè)方面：一是避免了分塊處理中的多個(gè)邊界效應(yīng)，改善了資料品質(zhì)，特別是拼接部位的成像效果變好；二是增加了資料覆蓋次數(shù)和滿覆蓋面積，避免重復(fù)采集，提高了資料的利用率，節(jié)省了大量勘探投資。

但是，在實(shí)際應(yīng)用中，遇到某些區(qū)塊連片資料成像精度不如原單塊處理成果的情況，這說明：有些三維地震資料不適合做連片處理。究竟什么樣的資料適合做疊前連片處理，怎樣才能實(shí)現(xiàn)合理的連片，少有學(xué)者研究或提及。

近年來，地震采集技術(shù)取得了長足進(jìn)步，其設(shè)計(jì)理念發(fā)展為面向區(qū)帶級(jí)，整體部署、分步實(shí)施，同時(shí)兼顧勘探開發(fā)、新老資料和深淺層，主要目的之一是打造區(qū)帶級(jí)的連片數(shù)據(jù)體。在此背景下，本文針對(duì)上述傳統(tǒng)疊前連片資料處理存在的問題進(jìn)行了討論。通過大量的研究與試驗(yàn)分析，在原有疊前連片處理方法的基礎(chǔ)上，提出了基于區(qū)帶關(guān)鍵處理參數(shù)統(tǒng)一的分塊處理與偏后連片的地震處理新方法，處理過程中以“分\"為主線、以“合\"為輔線，各單塊在低頻背景統(tǒng)一的基礎(chǔ)上用各自的面元進(jìn)行分塊處理，直至完成疊前偏移，再利用數(shù)據(jù)高精度插值和成像動(dòng)態(tài)彎曲等技術(shù)進(jìn)行偏后成果連片。這一方法既保持了單塊原始面元網(wǎng)格處理的優(yōu)勢，又具備了連片處理的長處。將這一技術(shù)應(yīng)用于塔里木盆地庫車復(fù)雜山地構(gòu)造帶和塔北富滿東區(qū)，積木式構(gòu)建出超一萬平方千米的無縫集成的三維連片數(shù)據(jù)體。

1常規(guī)疊前連片處理的問題分析

常規(guī)疊前連片處理的不足源自于不同時(shí)期采集的地震資料年代跨度大，存在線距、點(diǎn)距、炮道密度、覆蓋次數(shù)、采集方位、面元等采集參數(shù)方面的巨大差異[6-7]。圖1為塔里木盆地庫車復(fù)雜山地構(gòu)造帶博茲北三維與阿瓦特三維的工區(qū)位置。兩個(gè)區(qū)塊采集方向相同，滿覆蓋重合區(qū)寬度約 7km ，但面元不一致且覆蓋次數(shù)有接近三倍的差異（表1）。

圖1博茲北區(qū)塊與阿瓦特區(qū)塊位置

表1博茲北區(qū)塊與阿瓦特區(qū)塊觀測系統(tǒng)

圖2為抽取同一位置不同區(qū)塊的CMP道集，由圖可見，博茲北區(qū)塊道集信噪比明顯優(yōu)于阿瓦特區(qū)塊（紅框所示）。圖3為單塊處理與連片處理的CMP疊加剖面對(duì)比。單塊處理時(shí)采用各自的原生面元，而連片處理時(shí)面元統(tǒng)一為 20m×20m ，即阿瓦特區(qū)塊面元從 25m×25m 變?yōu)?20m×20m 。由圖3可見，博茲北區(qū)塊疊加剖面信噪比高，阿瓦特區(qū)塊疊加剖面信噪比低。連片處理后，阿瓦特區(qū)塊的資料覆蓋次數(shù)增加了，但整體信噪比卻降低了。前期的連片處理中，在基準(zhǔn)面靜校正、地表一致性剩余靜校正、地表一致性反褶積等處理環(huán)節(jié)都經(jīng)過嚴(yán)格的質(zhì)控，也取得了不錯(cuò)的效果。分析認(rèn)為，信噪比降低的主要原因來自于二個(gè)區(qū)塊資料品質(zhì)的差異，淺層品質(zhì)好的博茲北資料受到淺層品質(zhì)差的阿瓦特資料的污染。

以上庫車博茲構(gòu)造帶的實(shí)例僅展示了連片與單塊處理在CMP道集和CMP疊加上的差別，下面塔北英買力地區(qū)的實(shí)例則進(jìn)一步揭示了二者在最終深度域成像上的差別。

圖2阿瓦特區(qū)塊（左）與博茲北區(qū)塊（右）CMP道集對(duì)比

圖3單塊處理與連片處理CMP疊加剖面對(duì)比

圖4為英買力地區(qū)常規(guī)連片處理的范圍（黑框）。包括5個(gè)采集工區(qū)，連片主體區(qū)為英買2西、英買2開發(fā)三維及其所覆蓋的英買2老三維，北部英買1和南部的英買2南三維有少部分?jǐn)?shù)據(jù)位于連片區(qū)。

由表2可見，英買2區(qū)塊老三維采集年度相對(duì)較早，于2005年完成采集，炮道密度為9萬道 km²"英買2開發(fā)三維是英買2的二次三維，采集年度為2018年，炮道密度達(dá)到142萬道/ km²"。五個(gè)工區(qū)在覆蓋次數(shù)、面元和采集方向上也有較大差別。盡管英買2開發(fā)三維觀測系統(tǒng)設(shè)計(jì)為“小面元、寬方位、高密度”，CMP面元為 15m×15m ，但連片處理時(shí)考慮到有三個(gè)工區(qū)的面元為 25m×25m ，因此CMP面元統(tǒng)一為 25m×25m ，主面元方位統(tǒng)一為

圖4塔北英買力地區(qū)五塊三維位置

0^°"。連片處理完成后又采用同一速度模型對(duì)英買2開發(fā)三維單獨(dú)進(jìn)行了深度偏移處理，處理面元為其原生面元 15m×15m 。

圖5為連片三維與英買2開發(fā)三維單塊疊前深度偏移的成果剖面和相干屬性。兩套深度偏移資料的頻寬與主頻基本一致，但也存在兩方面的差異。一方面，二者在奧陶系“串珠\"成像精度有較大差異，單塊深度偏移資料“串珠\"識(shí)別能力明顯優(yōu)于連片深度偏移資料，前者“串珠\"數(shù)量更多、“串珠”成像更聚焦，信噪比更高；另一方面，在斷裂刻畫精度上有差異，單塊深度偏移資料斷裂檢測結(jié)果斷層連續(xù)性好，平面上細(xì)節(jié)更豐富。這說明，采用統(tǒng)一的 25m×25m 面元參數(shù)處理原本 15m×15m 面元的英買2開發(fā)三維資料，降低了其資料品質(zhì)。

圖5連片三維、單塊三維的深度偏移剖面及相干屬性切片對(duì)比

那么統(tǒng)一采用 15m×15m 面元進(jìn)行處理又如何？為此，采用 15m×15m 面元做了英買2開發(fā)三維與英買2開發(fā)三維融合英買2老資料的偏移對(duì)比試驗(yàn)。由圖6可見，二者處理結(jié)果非常相近。這說明對(duì)于常規(guī)連片處理而言，連片參數(shù)的選擇非常關(guān)鍵。

基于以上兩個(gè)實(shí)例分析認(rèn)為，如果各單塊資料間的面元、方位、覆蓋次數(shù)相同或相近，則常規(guī)連片處理通常會(huì)取得較好的效果。但如果觀測系統(tǒng)差異過大，常規(guī)連片處理時(shí)可能存在三個(gè)方面的不足。

圖6英買2開發(fā)融合英買2連片（左）與英買2開發(fā)三維單塊處理剖面對(duì)比

（1）如果多塊三維區(qū)整體重疊，簡單大連片會(huì)帶來“木桶效應(yīng)”，三維偏移時(shí)會(huì)相互影響。如果以采集參數(shù)弱（覆蓋次數(shù)低、炮道密度小）的工區(qū)來定義連片參數(shù)，那采集參數(shù)強(qiáng)的工區(qū)會(huì)被弱的工區(qū)影響，導(dǎo)致連片處理效果不如單塊資料。前述英買2開發(fā)三維的實(shí)例屬于此種情況。

（2）如果多塊三維區(qū)只是在邊界處有部分重疊區(qū)（如博茲阿瓦特的實(shí)例），三維區(qū)之間也會(huì)相互影響，尤其覆蓋次數(shù)相差較大會(huì)導(dǎo)致明顯的邊界畫弧。（3）常規(guī)連片處理雖然也統(tǒng)一了參數(shù)，但參數(shù)的選擇通常是基于局部工區(qū)及臨時(shí)性的勘探目的，常常因時(shí)間、地域的不同而經(jīng)常跳變，缺少基于區(qū)帶整體的全局考量。比如說面元、基準(zhǔn)面、填充速度、反褶積等參數(shù)可能因考慮的主體工區(qū)不同而有不同的選擇[2-3]

概言之，如果各區(qū)塊間資料品質(zhì)參差不齊、觀測系統(tǒng)差異過大，常規(guī)疊前連片處理時(shí)會(huì)受到相互干涉，品質(zhì)好的資料容易受到品質(zhì)差資料的污染，產(chǎn)生“降優(yōu)補(bǔ)劣”的平均化效應(yīng)，最終相互妥協(xié)，從而降低了連片處理資料的成像精度，這也是常規(guī)三維連片處理難以規(guī)避的困難。

近年來，塔里木油田公司有意識(shí)加強(qiáng)了地震采集部署的整體性，特別是針對(duì)同一構(gòu)造帶或富油氣區(qū)帶，采用\"整體部署、分步實(shí)施\"的思路，不同年度、不同區(qū)塊間采集參數(shù)的差異性相對(duì)縮小，這也為本文方法的提出打下了更好的基礎(chǔ)。

2基于區(qū)帶關(guān)鍵參數(shù)統(tǒng)一的分塊與連片處理方法

通過剖析前述區(qū)帶三維常規(guī)連片處理存在的局限和不足得知，實(shí)現(xiàn)三維地震資料的高精度連片處理的關(guān)鍵是解決關(guān)鍵處理參數(shù)統(tǒng)一和偏移前分塊處理、偏移后連片處理的問題。

眾所周知，每個(gè)三維地震采集設(shè)計(jì)方案都是經(jīng)過充分的論證，理論上應(yīng)該是在自身觀測系統(tǒng)參數(shù)條件下能得到最好的偏移成像結(jié)果。既然常規(guī)連片處理不能解決偏移過程中各塊三維間的相互干涉問題，那么能否將連片的工作放在偏后？循此思路，并借助常規(guī)疊前連片處理技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，提出了“分塊處理、偏后連片\"的三維地震資料連片處理方法。方法的核心：保持同一區(qū)帶關(guān)鍵處理參數(shù)的統(tǒng)一，以保證各單塊三維成果波組特征的相對(duì)一致性，同時(shí)也解決常規(guī)連片參數(shù)局部性和時(shí)變性問題；各單塊共享同一低頻背景的靜校正量，但靜校正量高頻成份依賴于單塊本身，以體現(xiàn)個(gè)體差異；統(tǒng)一低頻十分塊的高頻速度模型，構(gòu)成各單塊的速度模型，用各自的面元和模型分別完成各單塊深度偏移成像；將各單塊偏移成果進(jìn)行偏后連片處理，形成統(tǒng)一的連片數(shù)據(jù)體。

2.1區(qū)帶關(guān)鍵處理參數(shù)的統(tǒng)一

根據(jù)塔里木盆地資料特點(diǎn)，梳理出四大處理環(huán)節(jié)的關(guān)鍵參數(shù)（表3），分別為表層建模與靜校正、信號(hào)處理與疊加、疊前時(shí)間偏移、速度建模與疊前深度偏移四個(gè)環(huán)節(jié)。同一區(qū)帶內(nèi)共享一套參數(shù)集，特別是統(tǒng)一了靜校正計(jì)算、反褶積和振幅級(jí)別等參數(shù)，就能實(shí)現(xiàn)同一區(qū)帶內(nèi)地震資料振幅、頻率、波組特征等屬性的相對(duì)統(tǒng)一，為后續(xù)區(qū)帶整體連片奠定基礎(chǔ)[8]。

區(qū)帶關(guān)鍵處理參數(shù)的統(tǒng)一是構(gòu)建區(qū)帶級(jí)、甚至盆地級(jí)連片地震數(shù)據(jù)體的基礎(chǔ)，不僅有利于整體研究，還著眼于未來地震數(shù)據(jù)大模型的應(yīng)用，而常規(guī)連片處理很難應(yīng)對(duì)這一需求。常規(guī)連片處理的面積一般從數(shù)百到數(shù)千平方千米不等，極少能達(dá)到萬平方千米的規(guī)模，而區(qū)帶的面積通常以萬平方千米為單位。當(dāng)然也可以考慮用傳統(tǒng)的常規(guī)連片處理方法對(duì)整個(gè)區(qū)帶進(jìn)行連片，但需要大量的時(shí)間、人力和經(jīng)濟(jì)成本。劉成齋2對(duì)已采集的189塊三維進(jìn)行分區(qū)帶的連片處理，取得了不錯(cuò)的效果，但代價(jià)巨大，難以滿足現(xiàn)今勘探生產(chǎn)快節(jié)奏的需求。本文方法改變傳統(tǒng)方式，把主要的連片工作置于偏移之后，前提是各單塊的偏移成像要在區(qū)帶關(guān)鍵處理參數(shù)統(tǒng)一的基礎(chǔ)上進(jìn)行，以保持成果數(shù)據(jù)的相對(duì)一致性，便于積木式地進(jìn)行組裝；而且未來有新的二次三維采集，還可以將新三維作為新積木，替換掉原有的老積木，實(shí)現(xiàn)連片統(tǒng)一數(shù)據(jù)體的動(dòng)態(tài)更新。

表3基于區(qū)帶統(tǒng)一的關(guān)鍵參數(shù)及內(nèi)涵

各處理環(huán)節(jié)既相互關(guān)聯(lián)，又具有相對(duì)獨(dú)立性。比如，“統(tǒng)一高速頂”是指連片工區(qū)的高速頂面連續(xù)過渡，有利于連片靜校正計(jì)算，對(duì)于時(shí)間域處理的環(huán)節(jié)而言，這是一個(gè)總體的要求；“統(tǒng)一地表平滑面”是指建立整個(gè)區(qū)帶的地表平滑面作為深度偏移的偏移基準(zhǔn)面，隨著處理技術(shù)的進(jìn)步，平滑半徑從以往的3000m 縮小到 500m 左右，越來越接近真地表，波場畸變更少，成像效果更好；“統(tǒng)一成果輸出\"則是要用統(tǒng)一的格式規(guī)范保存好每一環(huán)節(jié)的成果，為將來進(jìn)一步使用做準(zhǔn)備。幾個(gè)環(huán)節(jié)中，上一環(huán)節(jié)是下一環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)，如果上一環(huán)節(jié)的成果質(zhì)量足夠高，未來的處理就不必從零基礎(chǔ)的靜校正開始。比如信號(hào)處理環(huán)節(jié)CMP道集質(zhì)量好，即可直接做深度偏移建模成像，而無需從源頭的拾初至開始。

圖7為塔北浮土小沙區(qū)反褶積參數(shù)統(tǒng)一前后的效果對(duì)比。相鄰工區(qū)A和工區(qū)B由于反褶積參數(shù)不統(tǒng)一，頻率特征有明顯的差別；而反褶積參數(shù)統(tǒng)一后，頻率特征基本一致。圖8展示了復(fù)雜山地區(qū)關(guān)鍵參數(shù)統(tǒng)一前后的效果對(duì)比，由于前期沒有統(tǒng)一計(jì)算時(shí)間域CMP浮動(dòng)面，子波處理參數(shù)也不完全統(tǒng)一等原因，導(dǎo)致左圖中紅框內(nèi)的波組特征與兩側(cè)不一致，并有細(xì)小的閉合差。統(tǒng)一參數(shù)后，右圖中紅框內(nèi)波組特征一致，過渡自然。

2.2分與合交替的偏前連片

整個(gè)連片處理過程中以“分”為主線，在三個(gè)點(diǎn)上“合\"（圖9），交替穿插進(jìn)行。之所以要“合”，是要保證各單塊資料在靜校正的低頻、速度的低頻背景的統(tǒng)一，采用統(tǒng)一的面元網(wǎng)格；而以“分”為主線，是要體現(xiàn)出單塊資料的個(gè)體差異，不同的采集參數(shù)得到的靜校正中高頻、速度中高頻率成份是不一樣的，需要采用各自的面元網(wǎng)格。這樣既能保證單塊處理高精度，又能保證塊間的差異較小。因此，在分與合的交替變化過程，網(wǎng)格面元?jiǎng)討B(tài)變化，對(duì)于“合”，采用統(tǒng)一面元，對(duì)于“分”，采用原生面元。

圖7塔北浮土小沙區(qū)反褶積參數(shù)統(tǒng)一前（上）后（下）的效果對(duì)比

圖8復(fù)雜山地區(qū)關(guān)鍵參數(shù)統(tǒng)一前（左）后（右）的效果對(duì)比

圖9中“分”與“合”的處理過程可以具體描述為：在表層建模與靜校正環(huán)節(jié)，按照7個(gè)參數(shù)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行初至拾取，開展連片初至層析反演。連片反演增加了射線觀測方位，可以較好解決單塊反演的邊界問題，提高反演結(jié)果的可靠性，為時(shí)間域處理提供穩(wěn)定的中低頻靜校正量，保證表層模型與模型靜校正的連片效果。

圖9“分塊處理、偏后連片\"的三維地震資料連片處理流程

圖10為庫車克拉蘇構(gòu)造帶連片統(tǒng)一近地表反演效果，包括19個(gè)三維區(qū)塊，滿覆蓋面積共計(jì)達(dá)4300km²"。基于射線密度，層析反演的可靠深度能達(dá) 2000m （圖10黑線）。在信號(hào)處理與疊加環(huán)節(jié)，要進(jìn)行一輪連片速度分析與反射波地表一致性剩余靜校正量計(jì)算，進(jìn)一步將靜校正量殘余的中低頻成份提取并統(tǒng)一，同時(shí)也保證同相軸基本閉合。隨后各單塊各自進(jìn)行疊加速度分析與剩余靜校正迭代，保證單塊靜校正量的高精度。由于不同區(qū)塊觀測系統(tǒng)、激發(fā)接收參數(shù)、采集儀器的不同，疊前去噪與一致性處理按照區(qū)塊特點(diǎn)分區(qū)塊開展。在速度建模與疊前深度偏移環(huán)節(jié)，連片建立統(tǒng)一的初始速度模型，并將淺表層初至反演速度嵌入。區(qū)帶統(tǒng)一層位解釋，利用初始速度、VSP速度、聲波測井速度等建立構(gòu)造與井速度約束的速度模型，在此基礎(chǔ)上開展 1～ 2輪連片網(wǎng)格層析，保證低頻趨勢一致。然后分區(qū)塊開展小尺度高精度速度模型迭代，更新速度模型的中高頻率成份，各單塊再用各自的面元網(wǎng)格完成深度域成像。

2.3反褶積前子波一致性處理

子波一致性處理是連片處理的重要環(huán)節(jié)，需要在反褶積處理環(huán)節(jié)前對(duì)不同采集參數(shù)引起的子波頻率、相位、時(shí)移進(jìn)行解決。首先是開展極性調(diào)查，確保各單塊間的極性一致。其次，對(duì)不同震源激發(fā)和不同檢波器接收的地震子波進(jìn)行相位一致性調(diào)查并校正，通常采用匹配校正的方法。以陸上三維資料而言，通過對(duì)同一點(diǎn)處激發(fā)的可控震源和炸藥震源求取匹配算子，來解決不同震源子波導(dǎo)致的相位不一致的問題。第三，要消除采集因素不同造成的系統(tǒng)時(shí)差，通常是對(duì)拼接處疊加數(shù)據(jù)進(jìn)行互相關(guān)時(shí)差調(diào)查，分析原因后通過求取的互相關(guān)時(shí)差來校正。完成這些工作后，開展地表一致性反褶積處理，采用分塊分析能譜、連片分解和設(shè)計(jì)算子、單塊應(yīng)用的思路，實(shí)現(xiàn)對(duì)子波進(jìn)行整形和壓縮，保證區(qū)間子波的相對(duì)一致性。

圖10庫車克拉蘇構(gòu)造帶連片統(tǒng)一近地表反演結(jié)果

2.4動(dòng)態(tài)彎曲校正實(shí)現(xiàn)偏后連片

區(qū)帶關(guān)鍵參數(shù)的統(tǒng)一保證了振幅能量、波組關(guān)系、頻率特征一致性。由于前述靜校正的中低頻和速度的中低頻率成份已實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一，各單塊的成果在拼接點(diǎn)處雖有閉合差，但閉合差很小，通常在 2～ 3個(gè)樣點(diǎn)內(nèi)，通過塊間成像動(dòng)態(tài)彎曲技術(shù)能夠很好解決。但因?yàn)楦鲉螇K成果的面元不一致，需要先統(tǒng)一面元尺度，再通過高精度三維插值技術(shù)將不同面元網(wǎng)格的偏后數(shù)據(jù)插值為同一網(wǎng)格的數(shù)據(jù)體，最終實(shí)現(xiàn)“分塊處理、偏后連片”。關(guān)鍵技術(shù)主要有兩項(xiàng)。

2.4.1基于微細(xì)網(wǎng)格的高精度插值技術(shù)

最終的成果是面向區(qū)帶甚至面向全盆地，為便于后續(xù)連片處理解釋，創(chuàng)建了包含整個(gè)塔里木盆地范圍的統(tǒng)一網(wǎng)格，網(wǎng)格方位角為 0^°"。目前塔里木三維采集面元主要有： 25m×25m，12.5m×25m 、20m×20m，15m×30m，10m×30m，7.5m×15m 等，因此采用統(tǒng)一的基礎(chǔ)網(wǎng)格 2.5m×2.5m 面元，這樣現(xiàn)有面元的尺度為基礎(chǔ)面元 2.5m×2.5m 的整數(shù)倍。在這種微細(xì)的網(wǎng)格上有利于提高插值精度，插值后可根據(jù)實(shí)際工區(qū)靈活調(diào)整面元。以迪北和迪那三維成果為例，數(shù)據(jù)先投射到 2.5m×2.5m 網(wǎng)格上，進(jìn)行高精度插值，插值后都統(tǒng)一到 25m× 25m 輸出網(wǎng)格上。

插值采用目前廣泛應(yīng)用、精度很高的匹配追蹤傅里葉插值算法。匹配追蹤算法可以在很多域中實(shí)現(xiàn)，典型的有傅里葉域和Radon域等。匹配追蹤傅里葉插值以傅里葉變換為稀疏基，廣泛用于地震資料處理中。其實(shí)現(xiàn)過程是首先估算稀疏譜，然后對(duì)最終估算的稀疏譜反傅里葉變換輸出到期望位置。以二維 f-x 域數(shù)據(jù)為例說明如何估算稀疏譜：對(duì)于f-x 域的每個(gè)頻率的數(shù)據(jù)，傅里葉變換到f-k域，選取最大的傅里葉系數(shù)并置入稀疏譜中，然后該頻率成分從輸入數(shù)據(jù)中減掉。重復(fù)這一過程，連續(xù)的最大傅里葉系數(shù)不斷置人稀疏譜中，直到被減掉的剩余值在期望的誤差范圍內(nèi)。最終的稀疏譜經(jīng)反傅里葉變換后可得到任意位置的插值結(jié)果[9。圖11說明了插值算法的精度。圖11a為原始數(shù)據(jù)，圖11b為統(tǒng)一面元插值后，又用插值后的數(shù)據(jù)再插值回原網(wǎng)格，得到的新數(shù)據(jù)，二者相減得到圖11c，可見只有一些高頻的變化，差值很小，比原始數(shù)據(jù)低3個(gè)數(shù)量級(jí)，說明插值精度很高。

2.4.2動(dòng)態(tài)彎曲閉合差校正技術(shù)

各單塊偏移成果的閉合差通常會(huì)表現(xiàn)出時(shí)、空變特征，同一道淺、中、深層閉合差不同，傳統(tǒng)的整體閉合差調(diào)整和基于小時(shí)窗互相關(guān)技術(shù)都不能有效解決。這個(gè)問題通常是由于區(qū)塊間靜校正的中高頻量、速度的中高頻率成份不同引起的。本文應(yīng)用Hale1提出的成像動(dòng)態(tài)彎曲技術(shù)很好地解決淺中深時(shí)空變閉合差問題。該技術(shù)首先構(gòu)建模型作為參考道，沿著三維數(shù)據(jù)體的不同方向，將地震道與參考道進(jìn)行比較，求取每個(gè)樣點(diǎn)的對(duì)齊誤差，再用非線性手段累積對(duì)齊誤差。根據(jù)累積誤差最小化的原則，找到最佳的樣點(diǎn)時(shí)移量。對(duì)所有樣點(diǎn)重復(fù)這一過程，得到整體時(shí)移場并應(yīng)用于源數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)多塊數(shù)據(jù)連片。圖12展示了應(yīng)用該技術(shù)的效果，閉合差得到很好消除，且同向軸過渡非常自然。

圖11匹配追蹤傅里葉插值算法效果

圖12成像動(dòng)態(tài)彎曲閉合差校正技術(shù)應(yīng)用前（左）后（右）效果對(duì)比圖

3 應(yīng)用實(shí)例

以塔里木盆地庫車山地復(fù)雜構(gòu)造帶的迪那一迪北2塊三維和富滿東區(qū)的12塊三維的實(shí)際數(shù)據(jù)為例，說明上述基于區(qū)帶關(guān)鍵參數(shù)統(tǒng)一的分塊與連片處理方法的應(yīng)用效果。

3.1 迪那一迪北

2012年采集的迪北三維和2001年采集的迪那三維（圖13）在面元、采集方位、橫縱比、覆蓋次數(shù)等方面存在較大差異（表4），迪北面元 25m×25m ，迪那 20m×40m 。迪北為全方位采集，橫縱比為1，而迪那為窄方位采集，橫縱比為0.25。在采集方位上，二者相近，有約 8^°"的夾角。迪北全部為炸藥震源，迪那南部既有炸藥震源又有可控震源。在覆蓋次數(shù)方面，迪北三維的196次覆蓋明顯高于迪那的60次覆蓋。由于兩個(gè)三維區(qū)在面元、覆蓋次數(shù)、橫縱比等方面差異明顯，不適合常規(guī)疊前連片處理，因此采用本文方法。

圖13迪北、迪那三維覆蓋次數(shù)分布

表4迪北、迪那三維采集參數(shù)

采用本文方法的技術(shù)流程，最終得到迪北一迪那連片數(shù)據(jù)體。圖14為迪北一迪那各自用傳統(tǒng)方法得到的速度模型與本文方法統(tǒng)一的背景速度的對(duì)比。由圖可見，本文方法的速度模型很好地消除了邊界效應(yīng)。統(tǒng)一的背景速度其初始模型的淺表層來自微測井約束連片初至層析反演，中深層來自時(shí)間域速度的約束反演，結(jié)合射線密度確定速度拼接面，將淺表層和中深層粘結(jié)在一起，并利用工區(qū)鉆測井資料、地質(zhì)露頭和非地震資料等多種信息綜合約束。初始模型建立后，先進(jìn)行1～2輪連片速度更新，以保證模型的中低頻率成份統(tǒng)一。

圖14迪北一迪那各自速度模型（上）與本文方法統(tǒng)一的背景速度（下）對(duì)比

圖15為新老疊前深度偏移剖面對(duì)比。由圖可見，老資料為常規(guī)疊前連片數(shù)據(jù)體，由于二個(gè)工區(qū)方位角和覆蓋次數(shù)差別大，兩塊資料的相互干涉，北部的迪北對(duì)南部的迪那產(chǎn)生了負(fù)向作用，導(dǎo)致中部山地區(qū)剖面畫弧嚴(yán)重，低頻噪聲發(fā)育；而在新數(shù)據(jù)上，分塊偏移、偏后組裝很好地解決了采集參數(shù)的差異問題，中部山地區(qū)成像質(zhì)量明顯的提升。采用分塊偏移，偏后組裝方案，既保證斜坡帶的成像精度，同時(shí)又保證了山體區(qū)成像質(zhì)量，這進(jìn)一步證實(shí)了新的三維連片方法的有效性。

將這一連片策略推廣應(yīng)用于整個(gè)庫車復(fù)雜山地構(gòu)造帶。該構(gòu)造帶累計(jì)已采三維達(dá)31塊，應(yīng)用這一新的連片策略，將這31塊三維積木式搭建在一起，實(shí)現(xiàn)了塔里木庫車山地復(fù)雜構(gòu)造區(qū)地震資料深度域的大連片，面積達(dá) 11000km²"，為區(qū)帶研究、斷裂、構(gòu)造、圈閉落實(shí)奠定基礎(chǔ)（圖16）。而且數(shù)據(jù)體是動(dòng)態(tài)的，還可持續(xù)更新，新處理數(shù)據(jù)作為新的“積木\"融入已有數(shù)據(jù)體。

3.2 富滿東區(qū)

富滿東區(qū)三維地震采集主要集中于 2013～ 2023年，包含12塊三維（圖17）。由表5可見，各塊三維在面元、采集方位、橫縱比、炮道密度等方面存在較大差異。從面元上看，2019年以前采用 25m× 25m 面元，2020年及以后采用 12.5m×25m 面元。在采集方位上，2018年以前為 358.464^°"，以后改為 88.464^°"。二者有 90^°"的夾角。在橫縱比方面，以較寬方位為主，大多數(shù)在0.7以上。在炮道密度方面，2017年以前為低密度三維（ 30～50 萬道/ km². ，之后炮道密度逐步提高，2020年以后采集技術(shù)走向成熟，統(tǒng)一采用176萬道/ km²"的炮道密度。激發(fā)方面，2015年以前主要采用小藥量TNT炸藥，2015年以后統(tǒng)一采用 12kg 高密硝銨炸藥。由于采集年度跨度大，涵蓋的三維多，各三維資料在面元、采集方位、橫縱比、炮道密度等方面差異明顯。這些三維資料前期都進(jìn)行了單塊處理，局部又進(jìn)行了常規(guī)連片處理。為得到整體的連片數(shù)據(jù)體，開展了疊后拼接處理工作，將12塊三維資料組裝在一起。與此相比較，又應(yīng)用本文所述的三維連片處理新方法，也將12塊三維資料組裝在一起。

圖15迪北一迪那新（右）老（左）疊前深度偏移剖面對(duì)比

圖16庫車復(fù)雜山地構(gòu)造帶任意線疊前深度偏移剖面

橫跨11個(gè)工區(qū)，長300多公里，紅色豎線為拼接處，右上為大連片的工區(qū)位置。

圖17富滿三維工區(qū)分布

由圖18可見，在綠框所示范圍內(nèi)，本文方法較常規(guī)方法，成像信噪比更高、連續(xù)性更好。分析認(rèn)為，主要的原因在于使用各自的精細(xì)模型用各自的網(wǎng)格進(jìn)行偏移能得到更好的成像，避免了混疊效應(yīng)。由相干切片對(duì)比可見（圖19），常規(guī)疊后拼接由于原始資料、技術(shù)方法和處理年度的差異，相干屬性上表現(xiàn)出明顯的“馬賽克”現(xiàn)象。而應(yīng)用新的連片方法后，“馬賽克”現(xiàn)象消失，沒有明顯的邊界效應(yīng)，一致性很好。這種大面積連片三維高精度地震成像有效消除了塊間地震屬性差異，整體斷裂結(jié)構(gòu)和關(guān)系清楚，細(xì)小的串珠也清晰顯現(xiàn)，為區(qū)帶研究和整體高效勘探開發(fā)奠定了資料基礎(chǔ)。

圖18富滿東區(qū)三維不同方法連片處理的剖面對(duì)比

圖19富滿東區(qū)三維不同方法連片處理的屬性切片對(duì)比

4結(jié)論與建議

常規(guī)疊前連片處理能夠增加邊界處的有效覆蓋次數(shù)，有利于邊界成像。但如果資料采集年代相隔久遠(yuǎn)，資料品質(zhì)、采集參數(shù)差異過大，導(dǎo)致連片資料品質(zhì)不如單塊。因此常規(guī)連片處理實(shí)施前應(yīng)確保各單塊間的面元、面元方位、覆蓋次數(shù)相同或相近，這

樣才可能取得預(yù)期效果。

針對(duì)采集參數(shù)迥異的眾多現(xiàn)有資料，提出了“分塊處理、偏后連片\"的三維地震資料連片處理方法。處理中需要統(tǒng)一區(qū)帶內(nèi)主要的處理參數(shù)，比如基準(zhǔn)面、替換速度、高速頂、地表平滑偏移面、振幅級(jí)別、地質(zhì)分層等，保證同一區(qū)帶內(nèi)數(shù)據(jù)間振幅、頻率、子波等方面的相對(duì)一致性；處理過程中以“分\"為主線，各單塊按各自面元分塊處理；以“合\"為輔線，關(guān)鍵是初至層析反演、剩余靜校正、低頻速度模型建立等3個(gè)點(diǎn)的“合”，確保各單塊具有相同的靜校正和低頻速度模型；利用高精度插值和成像動(dòng)態(tài)彎曲閉合差校正技術(shù)把各單塊的偏移成果總裝在一起，實(shí)現(xiàn)三維資料高精度連片。

塔里木盆地庫車復(fù)雜構(gòu)造帶迪北一迪那和富滿東區(qū)的應(yīng)用實(shí)例均驗(yàn)證了本文技術(shù)方法的有效性。結(jié)果表明，連片成像結(jié)果具有同時(shí)保持單塊原始面元處理和連片的優(yōu)勢，配套技術(shù)流程有效。將其推廣應(yīng)用于整個(gè)庫車復(fù)雜山地構(gòu)造帶，積木式構(gòu)建出超一萬平方千米連片數(shù)據(jù)體，為區(qū)帶整體解剖、圈閉目標(biāo)落實(shí)與評(píng)價(jià)優(yōu)選等研究夯實(shí)了地震資料基礎(chǔ)。

本文方法可視為在采集設(shè)計(jì)理念轉(zhuǎn)變?yōu)椤罢w設(shè)計(jì)、分步實(shí)施\"前提下，對(duì)常規(guī)疊前連片處理技術(shù)進(jìn)行的改進(jìn)，面向構(gòu)造區(qū)帶級(jí)的連片總裝數(shù)據(jù)體。其應(yīng)用的前提是相鄰工區(qū)滿覆蓋相接而不是炮點(diǎn)相接，以滿足偏移孔徑的要求。隨著未來富油氣區(qū)帶的全覆蓋采集實(shí)施，對(duì)區(qū)帶級(jí)甚至盆地級(jí)的整體連片數(shù)據(jù)體的需求將更加迫切，本文提出的連片處理方法具有一定的現(xiàn)實(shí)意義和參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1] 黃旭日.國外時(shí)移地震技術(shù)的研究狀況[J].勘探地球物理進(jìn)展，2003，26（1）：7-12.HUANGXuri.A review of time-lapse seismic tech-niquesabroad[J]. Progressin ExplorationGeophysics，2003，26（1）：7-12.

[2］劉成齋.勝利油田三維地震數(shù)據(jù)連片處理[J].石油地球物理勘探，2004，39（5）：579-585.LIU Chengzhai. Data processing joining several 3Dseismic surveying blocks together in Shengli Oilfield[J].Oil Geophysical Prospecting，2004，39（5）： 579-585.

[3] 李繼光，耿林，顧慶雷，等.互相關(guān)時(shí)差分析技術(shù)及其應(yīng)用——以勝利油田三維地震資料連片處理為例[J].石油地球物理勘探，2010，49（1）：23-29.LIJiguang，GENGLin，GUQinglei，etal.Crosscor-relation moveout analysis and its application： case study on 3D multi-surveys merged processing in Shengli Oilfield[J].Oil Geophysical Prospecting， 2010，49（1）：23-29.

［4］呂亞亮.復(fù)雜地表山地地震資料拼接處理方法研究 [J].石油地質(zhì)與工程，2015，29（1）：63-65. LYUYaliang.Research on splicing processing method of complex surface mountain seismic data[J]. Petroleum Geology and Engineering，20l5，29（1）： 63-65.

［5］仲伯軍，印興耀.復(fù)雜地區(qū)三維地震資料拼接中的一 致性處理技術(shù)[J].石油物探，2008，47（4）：393-397. ZHONG Bojun， YIN Xingyao. Consistent peocessing technology forspllcing3D seismic data incomplexarea [J].Geophysical Prospecting for Petroleum，2008， 47（4）： 393-397.

［6］凌云研究組.疊前相對(duì)保持振幅、頻率、相位和波 形的地震數(shù)據(jù)處理與評(píng)價(jià)研究[J].石油地球物理勘 探，2004，39（5）：543-552. LING Yun Research Group.Study of seismic data processing and appreciation based on prestack relative preservation of amplitude， frequency， phase and waveform[J].Oil Geophysical Prospecting，2004，39（5）： 543-552.

[7]GRAY S H， ZHU X H. Foothills seismic imaging challenges：Past，present and future[C]. SEG 2019 Workshop： 2nd SEG Foothill Exploration Workshop， Chengdu，China，2019，1-4.

[8]LIYL，ZHUXH，PENGGX，et al.Novel strategies for complex foothills seismic imaging -Partl： Mega-near-surface velocity estimation[J]. Interpretation，2020，8（3）： T651-T665.

［9］段文勝，王鵬，黨青寧，等.應(yīng)用匹配追蹤傅里葉插值 技術(shù)實(shí)現(xiàn)OVT域連片處理[J].石油地球物理勘探， 2017，52（4）：669-677. DUAN Wensheng，WANG Peng，DANG Qingning， et al.5D data regularization based on matching pursuit Fourierinterpolation for the OVT domain data mergingprocessing[J]. Oil Geophysical Prospecting， 2017，52（4）： 669-677.

[10]HALE D. Dynamic warping of seismic images[J]. Geophysics，2013，78（2）：S105-S115.

（本文編輯：張偉）

作者簡介

李亞林博士，教授級(jí)高工，1965年生；1986年獲成都地質(zhì)學(xué)院石油地質(zhì)專業(yè)學(xué)士學(xué)位，1996年獲西南石油學(xué)院石油物探專業(yè)碩士學(xué)位，1999年獲成都理工大學(xué)石油物探專業(yè)博士學(xué)位；曾供職于塔里木油田，現(xiàn)就職于東方地球物理公司，主要從事油氣地震技術(shù)方法研究與技術(shù)管理工作。