振幅补偿和反褶积在地震大剖面处理中的应用..doc

振幅补偿和反褶积在地震大剖面处理中的应用 张 亮 李树新 论文摘要 鄂尔多斯盆地东缘地表条件复杂，以黄土塬为主，包括有山地、丘陵等多种地表类型。黄土塬地区的地震勘探因表层黄土对能量的吸收使能量的纵向衰减严重；激发接收条件的多样及地表非均质性使地震剖面的横向一致性下降。这些问题严重制约着这一区域的勘探进程。近年来，振幅补偿、反褶积等技术方法的改善提高了资料的品质，为查明煤层结构与形态提供了重要手段。本文调研并分析了常用的振幅补偿及反褶积技术；进而根据煤层气地震勘探实际情况总结了适合煤层气勘探的振幅补偿及反褶积思路；最后介绍了振幅补偿及反褶积在区域大剖面处理中的应用，认为达到了较好的效果。 关键词 能量衰减；横向一致性；振幅补偿；反褶积 鄂尔多斯盆地东缘地下蕴藏着丰富的煤层气资源。以往由于受复杂地表条件的制约，地震工作开展非常困难，08年以前测线布置也主要以沿冲沟的弯线为主。自从煤层气公司成立以来，加大了鄂尔多斯东缘煤层气资源的勘探+力度，并且克服以往由于复杂地表制约只能采取弯线为主的困难，坚持以直地震测线为主进行地震勘探。通过地震勘探，对构造形态、煤层的分布与变化规律的认识更为深化，大大加快了煤层气的勘探步伐，切实体现了煤层气勘探中地震先行的优势。 长期以来，鄂尔多斯盆地东缘的煤层气勘探主要集中在南部的渭北、中部的临汾和中北部的吕梁区块，各区块之间没有相应的地震剖面连接，整体结构不明朗，煤层对比缺依据，而且各区块煤层的划分也沿用各区块煤田勘探的习惯，编号不统一，这为整体评价鄂尔多斯东缘煤层气资源带来了很多困难。为此，煤层气公司在2010年，部署了一条贯穿鄂尔多斯盆地东缘的区域地震大剖面，旨在进一步认识鄂尔多斯盆地东缘的构造格局与地层分布特征，系统开展地层对比，统一煤层编号，优选勘探区带，为整体评价鄂尔多斯东缘的煤层气资源奠定良好的基础。 本次大剖面采用不同年份采集的25条测线进行拼接处理。其中2008年采集测线7条，覆盖次数60次，道间距25米；2009年度6条，覆盖次数60次，道间距25米；2010年度12条，其中HY10-858.95单线覆盖次数45次双线覆盖次数90次，道间距15米，其余10条覆盖次数60次，道间距25米。拼接后大剖面长度达648.95米。 如此跨年度、跨区块的区域地震大剖面，其地表类型、地下地质结构和采集参数都有较大的差异。为了得到客观、真实的高品质资料，在地震资料的处理中，合理使用能量补偿和横向一致性等技术成为重要的技术手段。 一、资料分析 1. 激发条件分析 鄂尔多斯东缘地表条件较为复杂，地表高程从410.8米变化到1607.5米，高差1196.7米（图1）。低降速带纵横向变化剧烈，沟中绝大部分出露三叠系和二叠系地层，支沟中大多有淤泥、砾石覆盖，靠近沟壑处有胶泥出现。根据地表地质条件，大剖面采集震源均采用井中激发，具体激发参数如下： 图1：区域大剖面地表高程变化 岩石区：1口×12m×4kg 胶泥区：1口×12m×（6-8）kg 黄土区：9口×12m×3kg 不论是从初叠剖面还是从原始单炮的亮点显示上看，由于炮点激发条件的变化，导致炮与炮之间存在明显的能量差异（图2）。 图2：测线上不同炮点单炮能量 2. 频率分析 由于大地的滤波作用，地震波能量随传播时间而衰减，造成分辨率下降。且由于地表激发条件等的变化，从而不同单炮地震记录分辨率也不同（图3）。岩石出露区主频在32Hz左右，有效频宽10-140Hz；胶泥区主频在24Hz左右，有效频宽在10-90Hz。黄土区低频成分较重，能量衰减比较快，主频在20Hz左右，频率扫描至70Hz以上时基本看不到反射（图4）。 图3：不同原始单炮记录频谱分析 图4：70-140Hz带通滤波后的单炮记录 3. 小结 资料分析显示巨厚黄土层、厚度不均的砂砾石层及胶泥层，对地震波的吸收衰减作用强烈，地震激发、接收条件变差，野外原始记录品质受到严重影响，特别是横向不均一性严重；主频低、频宽窄不利于煤层精细解释。针对黄土塬地区的处理技术已有人进行过攻关试验并取得令人满意的效果[1]。针对性的振幅补偿和反褶积技术是解决地震资料横向不均一及主频低分辨率不足的重要手段。 二、 振幅补偿及反褶积方法 从资料分析来看，原始资料在能量方面存在的问题主要是由客观条件造成的横向不均衡及随传播时间的衰减。解决能量衰减以及能量均衡问题可以采取针对性的振幅补偿方法；高频损失及分辨率可以通过反褶积得到改善。 1. 振幅补偿方法 振幅补偿的方法可以分为两类，一类是以地震波传播时间、速度、地层属性为函数的振幅补偿方法，如球面扩散补偿、地层吸收补偿；另一类是基于地震资料所记录的振幅值，经统计分析后，确定其补偿因子大小进行补偿的方法，如地表一致性补偿及其它非保幅增益显示方法等