滩浅海地区三维地震处理技术.pdf

滩浅海地区三维地震处理技术滩浅海地区三维地震处理技术王常波孙志峰张有芳徐辉许建国( 中国石化胜利油田有限公司物探研究院，山东东营，2 5 7 0 2 2 )【摘要】近年来，胜利油田的勘探逐步扩大，已从陆地勘探逐步发展到滩涂、浅海，胜利滩浅海地区的地震地质条件与陆地有着明显的不同，从区域上看从陆地、滩涂、潮间带逐步过渡到极浅海和海上在陆地部分地震地质条件基本上与陆地相同，但潜水面较浅；在滩涂和潮间带地区地表松软，沟壑纵横，烂泥广布，地表承受能力差，大大小小的潮沟随潮汐的变化，潮间带的水深变化在01 ．5 米；在极浅海和海上地区表层一般为第四系沉积物和海水覆盖，海水的速度一般为1 5 0 0 米／秒，第四系沉积物的速度一般为1 6 0 0 —1 8 0 0 米／秒同时黄河的影响在胜利的滩浅海地区达到数百平方公里，这些地区的地表及其松软，成岩较差，尤其在黄河入海口地区，淤泥分布较广，为黄河泥沙最新淤积而成，烂泥较深，厚度达到0 ．2—1 米不等；海水深度在黄河入海口处变化复杂，从入海口向四周逐渐变深，水深在0 —2 0 米不等，从水深变化程度上南北方向水深变化剧烈，而东西方向变化比较平缓，而且在新黄河入海口处河道变宽，水深流急。

这些环境给野外地震资料采集造成了较大的困难，同时也给室内的地震资料处理工作带来了很大的难题1滩浅海地区地震处理的主要问题1 ．1 滩浅海地区干扰波问题由于滩浅海地区的地震条件的特殊性，使得滩浅海的地震资料有与陆地地震资料相同的干扰波，如面波、5 0 H z 高压电干扰等，也有其特有的干扰波，如海底鸣震、混响波等干扰波1 ．1 ．1 混响波；指海洋地震勘探的水层中的多次反射等混在仪器的振荡，包括各种原因引起的声波、水层多次波、机械、风力等引起的交户干扰1 ．1 ．2 水波干扰；水波干扰类似于陆地的面波干扰，是由震源产生的、沿表层传播的干扰波，它与面波的不同之处在与其频率成分不同；海上的水波干扰，其速度与直达波相近或略低于直达波，其频率较低1 ．1 ．3 面波干扰；在滩涂和潮间带地区，面波的干扰较为严重，随着时间延续，面波的频散现象较为明显，浅海地区面波相对较弱或没有，面波的频率一般在5 一l O H z ，视速度为2 0 0 - - 5 0 0 米／秒由于激发条件较差，使得有效波能连损失严重，相对讲面波能量较强1 ．1 ．4 声波干扰：滩浅海资料中声波较为发育，声波在资料中表象为延续的时间短，波形成窄带，其频率较宽，一般在1 0 —5 0H z 之间，速度约为3 4 0 米／秒。

1 ．1 ．5 多次波干扰；多次波在滩浅海地震资料中非常普遍，有海底多次波、全程多次波和层间多次波等类型多次波与地震资料没有明显的差别，特别是层间多次波难以消除，一6 6 6 —我国近海油气勘探开发高技术发展研讨会文集因而多次波的存在影响了资料的质量，降低了资料的信噪比( 图1 ) 图1 浅海区域的多次波现象1 ．1 ．6 海底鸣震；在浅海地区使用炸药震源或者气枪，会产生地震波在海底和水面这两个强反射面之间来回传播，产生重复冲击的、在地震道上形成连续的振动的现象称为叫做“鸣震”，也叫交混回响海底鸣震是海上地震最主要、最常见的干扰，对地震资料的影响很大，海底鸣震主要分布在近道，其频率特性是宽频的，与地震反射波的频谱几乎是一致的1 ．1 ．7 机械、风力、5 0H z 等干扰；地震船及螺旋桨、电缆尾标等都可以产生机械干扰，这是一种相干噪音，以低频为主同时由于渔船、海上平台、海上作业也可以产生机械干扰海上的风浪、洋流的影响也可在资料中产生干扰在滩涂地区由于油网、高压电的影响，使得资料中产生5 0 H z 干扰1 ．1 ．8 次生干扰；在穿越黄河等地区由于地表条件的变化，当地震波传播时会产生一种次生干扰，并且沿反方向传播，它是与有效波方向相反的一组波。

1 ．1 ．9 其他类型的干扰；在浅海施工时，由于在海上有海上平台、作业渔船和海上的一些设施等，因而会产生一些干扰，这些干扰不是固定的，随施工区域的变化而减少或消失，这些干扰包括海上平台、大船干扰、邻队干扰和一些斜干扰滩浅海资料中的干扰波具有多类型的特点，由于地表因素的不同，使滩海地区的地震资料除了与陆地具有部分相同的干扰，如面波、随机噪音、线性干扰等以外，还由于滩涂、海潮、滩海淤泥、海上钻井平台、风浪等因素产生的与陆地地震资料不同的干扰，其形成机制、表现特征也多种多样，例如，海上鸣震、海上多次波等具有明显海上干扰的特征1 ．2 滩海地区地震资料的信噪比问题滩浅海地区地理位置和环境的特殊性，决定了资料的信噪比具有条带性和区域性，影响资料的干扰也表现得不一样，使得陆地滩涂区、潮间带和浅海资料的信噪比各不相同，同时由于使用的震源和检波器的不一致也使得资料的信噪比不一样一6 6 7 —滩浅海地区三维地震处理技术1 ．2 ．1 陆地滩涂区资料信噪比较高，干扰相对较少在陆地和滩涂区，由于地表条件相对较好，资料的信噪比相对较高，干扰主要由面波、随机干扰、低频噪音、多次波等等，主要表现为陆地的干扰波类型，资料的信噪比高。

1 ．2 ．2 潮间带和淤泥区资料信噪比较低，干扰严重在超简单和淤泥区，野外施工非常困难，地震地质条件较差，因而资料的性噪比最低，干扰主要由随机噪音，低频干扰、面波、次生干扰、方波野值干扰等1 ．2 3 浅海区资料信噪比较高，干扰以海上干扰为主，相对较少在浅海区和深海区施工的地震资料的信噪比较高，主要干扰为多次波、声波、水波和海上鸣震等干扰，随机噪音少，单炮的记录较好1 ．3滩海地区地震资料的频率问题资料的频率取决于资料的采集因素和地下的地质条件，在胜利采集的高精度三维中，在黄河入海口附近的三维资料频率较低，浅海资料的频率较高海上资料的频率较高，频带一般在8 —9 0 H z ，在潮间带和与淤泥区资料频率低，频带一般在8 —6 0H z ，在陆地和滩涂区资料的频率稍高，频带一般在8 —7 0H z 1 ．4浅滩海地区地震资料的能量问题滩浅海地震资料由于地表和施工条件的限制，使得在野外采集中采用了各种提高地震反射能量的方法，但由于地下地震地质条件的特殊性，因而在滩浅海地区地震资料的能量差别较大，总体上陆地和滩涂区的资料能量较强，深层资料反射较好；在滩区和潮间带地区资料的能量较弱，这部分资料，由于淤泥和地下地表的吸收作用较强，使得资料的反射较弱；在浅海区的资料由于使用的是气枪震源，资料的反射能量取决于枪的压力和气枪的同步性，这部分资料的能量适中，能量介于陆地和过渡区资料之间。

在同一炮中由于陆地检波器和水中检波器的不一致，也造成同一炮中道之间的能量差异1 ．5浅滩海地区地震资料的相位问题滩浅海资料的震源不同使得资料的相位响应不一致，在陆地使用的是炸药震源，资料的相位为混合相位在过渡带使用的是气枪或者炸药震源，检波器为陆地检波器和水中压电检波器，一般为混合相位和最小相位，在海上的资料中，使用的是气枪震源和压电检波器，资料的相位为最小相位正是由于这些问题，使得在滩浅海地区的地震资料处理有着与陆地和海上非常不同的特点2 国内外研究的现状国内外在陆地和海上的勘探历史已久，特别是海上勘探是国外最多和最为常见的，海上一6 6 R 一我国近海油气勘探开发高技术发展研讨会文集地震资料的处理技术也非常成熟，世界几个大的地球物理服务公司和他们发展起来的常用的处理软件，也是从海上勘探发展而来的但是在滩浅海地区的大面积勘探，胜利油田是比较早，而且规模较大，再加上胜利滩浅海地区位于黄河入海口处，地表情况比较复杂，滩浅海地区的地震资料无论从采集到室内处理，都有着和其它陆地以及海上有着较大不同，形成了不同于其它任何地区的地震资料特征，无论从信噪比和分辨率，以及噪音、能量、相位等等都非常独特，我们称这些影响地震成像的因素统称为滩浅海效应。

这些特征在国内外还很少同时看到，也没有针对滩浅海地区地震资料处理和解释的研究文章虽然国内外在单项上都有较多的研究，但是针对滩浅海地区独有的地震和地质特性，并将这些手段得以综合运用，还没有专门的研究，特别是针对滩浅海地区地下波场的传播规律，地质演化规律，国内外研究较少国外主要在深海地区进行勘探，像美国墨西哥湾地区，其采集技术也较为先进，采集到的地震资料品质较好，除考虑地下岩性体的复杂以外，资料处理较为简单但是这些先进的采集技术很难在滩浅海地区实现，在加上地表的复杂性，得到的地震资料一般品质较差，各种噪音严重，信噪比低，深层资料成像较差3 主要研究的内容针对滩浅海地区在陆地、烂泥滩、潮间带和浅海水域各处地形不同造成资料品质较大的差异，资料信噪比的不同、观测系统和网格的不同、相位和极性的不一致、各区块间存在一定的时差效应、资料分辨率的差异、海陆带覆盖次数的差异、资料反射能量的不同滩浅海资料处理中需在全面分析滩浅海原始资料的基础上，综合考虑处理中各环节、各方面的因素，研究和开发综合的处理技术，解决陆地、海陆过渡带、浅海三维资料的网格、相位、频率、振幅、能量、极性、时差等问题，研究和开发一系列有针对滩浅海资料特征的处理技术，建立一套完全适合滩浅海地区资料精确成像的处理流程，从而实现滩浅海地区资料的精确成像。

3 ．1二次定位处理技术研究在海陆过渡带和海上施工时，由于风浪、潮汐和海流的影响，往往使检波点和炮点的位置偏离设计位置，产生的误差影响到资料的处理质量，检波点二次定位技术是采用地震资料处理手段，利用地震波的传播规律，确定炮点至检波点的距离，再根据炮点的坐标，依次计算出各检波点的坐标，这样较好的提高了资料的成像精度，特别是对浅层资料更为明显3 ．2 滩浅海资料多域去噪技术研究根据滩浅海资料干扰波的不同特性有针对性采用合适的处理手段在保持资料地震特性不发生畸变的前提下，根据其自身的特性采用相应的处理手段予以衰减或去除针对资料中的脉冲噪音、声波、随机干噪、面波、邻队干扰、井干扰、多次波等噪音干扰，综合应用一6 6 9 —滩浅海地区三维地震处理技术叠前多种去噪方法和技术，小心而有效去除资料的噪音和干扰同时保证资料的振幅不发生畸变，保证地震资料的地球物理属性等特征不损失前提下提高资料的信噪比去除滩浅海地区的各种噪音，是解决和消除“滩浅海效应”最为重要的工作图2 视速度滤波压制浅层多次折射的结果( 滩上单炮) 左为原始记录；中为压制后的记录；右为分离的多次折射干扰3 ．3 滩浅海地区一致性处理技术研究3 ．3 ．1 振幅一致性处理；陆地和海陆过渡带资料信噪比较低、深层能量较弱，海上资料信噪比较高、能量较强。

而且在采集资料的过程中针对不同得地形采用不同的激发条件以及接受条件为此在对滩浅海资料处理过程中解决资料中存在的振幅能量相位由于采集因素导致的差异处理时对海上资料少做去噪和能量补偿；对陆地和海陆过渡带资料在保真的前提下加大去噪力度，使其保持较高信噪比，同时对其进行能量均衡，消除海陆拼接处资料浅、中、深层地震道能量的差异3 ．3 ．2 频率一致性处理；滩浅海连片三维区块内频率存在差别较大，这就表现在分辨率上的不一致对频率处理的原则是：保持原有高频成分，提高低频资料的分辨率，保证全区资料频率的一致性为此对频率较低资料应用高分辨率处理技术和方法，使资料频率保持一致对滩浅海地区地震资料处理过程中，反褶积同样是提高分辨率的重要手段反褶积是通过压缩基本子波以提高地震资料的时间分辨率的过程对不同地形的滩浅海资料处理中反褶积同样具有压缩地震子波提高资料分辨率，特别是对薄层的识别及属性处理及反演中具有较强的地球物理特征3 ．3 ．3 地表一致性剩余静校正技术研究；三维地表一致性剩余静校正是改善资料信噪比，增加连续性的有效手段，在滩浅海地区资料处理中，剩余静校正对提高资料的品质更加—- 6 7 0 —-我国近海油气勘探开发高技术发展研讨会文集明显，它改善了资料的匹配关系和连续性，增强了信噪比。

处理中，第一次用大时窗、宽频带的剩余静校正模型，增强浅、中、深层资料连续性，第二次用浅层时窗、高频带改善浅、中深层资料连续性，第三。