潘龍，劉宜文，梁英，史介新 （中石油新疆油田分公司勘探開發(fā)研究院，新疆烏魯木齊830013）

張仲橋 （武漢世紀(jì)金道石油技術(shù)開發(fā)有限公司，湖北 武漢430074）

克拉美麗山前探區(qū)位于準(zhǔn)噶爾盆地東部，地表以泥盆系、石炭系、二疊系出露巖石為主，以及山前沖積巨厚礫石層，地震地質(zhì)條件極為復(fù)雜。對于該區(qū)域的表層介質(zhì)而言，山地大部分區(qū)域地表覆蓋有一層風(fēng)化沉積的黃土和坡積物碎石，低降速帶厚度較薄但變化劇烈，橫向速度變化大，且局部地帶低、降速層的缺失，加劇了表層結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度。上述因素均給近地表結(jié)構(gòu)建模、靜校正計(jì)算帶來相當(dāng)大的困難。

目前在復(fù)雜地表探區(qū)常用的靜校正方法 （如折射法和層析法）都是基于近地表結(jié)構(gòu)的，其靜校正量的精度對表層模型精度要求較高[1～3]。而在克拉美麗山前探區(qū)中，利用折射或?qū)游龇ǚ囱莸玫綔?zhǔn)確的近地表結(jié)構(gòu)模型難度較大，因此靜校正量精度受到一定程度的制約，難以滿足地震資料的處理需求[4，5]。而對于初至擬合靜校正技術(shù)而言，它不依賴表層模型[6]，只需求取使初至?xí)r間呈現(xiàn)線性變化關(guān)系的靜校正量，能獲得較好的靜校正效果。

1 常規(guī)靜校正方法存在的問題

針對克拉美麗山前探區(qū)近地表結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，為描述方便，將其按照表層模型縱、橫向變化趨勢分解為山地基巖出露區(qū)與山前過渡區(qū)2種地質(zhì)模型。山地基巖出露區(qū)表層結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是沒有降速層，低速層為速度為350～600m/s的風(fēng)化沉積物，厚度為3～10m，高速層速度隨著出露基巖巖性的變化而變化，速度在3500m/s以上，主要影響靜校正量的高頻部分；山前過渡區(qū)域表層結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是速度、厚度縱橫向變化劇烈，山上基巖出露區(qū)向山下沖積礫石沉積區(qū)過渡時(shí)沒有穩(wěn)定的低、降速層，導(dǎo)致模型反演困難，靜校正量的高頻與低頻成分均影響較大。

針對研究區(qū)的表層結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在不考慮靜校正方法本身假設(shè)條件限制的情況下，常規(guī)應(yīng)用于生產(chǎn)的靜校正方法為折射法和層析法。這2種方法雖然在準(zhǔn)噶爾盆地各探區(qū)應(yīng)用比較成熟，但是如果考慮方法本身應(yīng)用條件的限制，在一些存在復(fù)雜地表結(jié)構(gòu)的區(qū)域明顯不適應(yīng)，所得表層模型與靜校正量精度有限，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1）在山地基巖出露區(qū)，風(fēng)化層較薄且厚度橫向變化較大，高速層隨出露基巖巖性的變化而劇烈變化，沒有穩(wěn)定的折射界面，因此折射法在該區(qū)域不合適；而利用層析法反演表層模型時(shí)，受野外地震采集道距 （20m）的限制，也無法準(zhǔn)確反演出厚度為3～10m的風(fēng)化層 （圖1），模型精度有限。

2）在山前過渡區(qū)域，山地基巖出露區(qū)與山前沖積礫石區(qū)存在明顯不同的折射界面，且低降速帶結(jié)構(gòu)橫向變化劇烈，不滿足折射法需要有穩(wěn)定折射界面的假設(shè)前提，因此不合適；而層析法是基于初至波旅行時(shí)進(jìn)行反演得到一個(gè)以旅行時(shí)為正演目標(biāo)的等效速度模型，難以準(zhǔn)確反映山前過渡區(qū)復(fù)雜近地表結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律，因此層析法在該區(qū)域應(yīng)用時(shí)也存在一定的局限性。

圖1 克拉美麗山前探區(qū)測線層析反演模型

2 初至擬合靜校正方法應(yīng)用

針對折射法與層析法等靜校正方法在克拉美麗山前探區(qū)中應(yīng)用存在的局限性，筆者提出采用初至擬合靜校正方法來解決該區(qū)復(fù)雜地表結(jié)構(gòu)所帶來的靜校正問題。初至擬合靜校正方法擺脫了其他方法需要依賴表面模型的限制，以簡單表層結(jié)構(gòu)初至旅行時(shí)所呈現(xiàn)的線性漸變規(guī)律來作為靜校正量求解的目標(biāo)，在難以建立準(zhǔn)確近地表結(jié)構(gòu)模型的山前復(fù)雜地表探區(qū)具有一定的技術(shù)優(yōu)勢。

2.1 基于高程平滑面的初至初始校正

初至初始校正，就是將拾取所得的原始初至波起跳時(shí)間先進(jìn)行基于高程平滑面的時(shí)間校正。它的目的是要在后續(xù)初至?xí)r間線性擬合前，將引起初至?xí)r間非線性變化的地表高程、近地表結(jié)構(gòu)變化等因素進(jìn)行一定程度的壓制，使初至?xí)r間盡可能在統(tǒng)一的參考條件下進(jìn)行擬合，并使其滿足初至擬合需要在光滑地表平滑面進(jìn)行激發(fā)與接收的假設(shè)前提，提高初至擬合的合理性和擬合精度。

圖2（a）、（b）分別為經(jīng)過高程平滑面校正前、后的初至?xí)r間曲線對比，可以看出，初至?xí)r間經(jīng)過初始校正后，大的起伏變化被校正，只剩下較小的高頻抖動(dòng)；圖2（c）是經(jīng)過最終擬合校正后的初至?xí)r間曲線，其高頻抖動(dòng)被進(jìn)一步校正，校正效果較好。

圖2 初至?xí)r間曲線校正前、后對比

2.2 自動(dòng)速度掃描與層位劃分

既然是初至擬合，那么就需要一個(gè)基于初至?xí)r間得到的速度變化目標(biāo)函數(shù)，而通過對初至?xí)r間進(jìn)行自動(dòng)掃描來獲取速度函數(shù)無疑是最方便快捷的方式，也是該方法實(shí)現(xiàn)的核心技術(shù)之一。在該過程中，通過對共炮點(diǎn)域、共檢波點(diǎn)域、共中心點(diǎn)域等3個(gè)道集分別針對初至?xí)r間進(jìn)行自動(dòng)掃描，并通過不同掃描長度參數(shù)來控制參與掃描統(tǒng)計(jì)的道集個(gè)數(shù)，求取同時(shí)滿足3個(gè)域中初至?xí)r間變化關(guān)系的速度線性函數(shù)，以此來作為初至擬合的目標(biāo)函數(shù)。

層位劃分就是結(jié)合目標(biāo)函數(shù)所能描述的初至?xí)r間線性變化關(guān)系，結(jié)合復(fù)雜近地表結(jié)構(gòu)橫向變化規(guī)律進(jìn)行表層速度層劃分，以求能在一個(gè)局部范圍內(nèi)得到一個(gè)相對穩(wěn)定的線性關(guān)系，用以避免在復(fù)雜地表區(qū)擬合容易產(chǎn)生的 “串層”問題，從而保證擬合精度。

2.3 初至擬合

在初至擬合時(shí)，首先需要將自動(dòng)掃描所得的速度線性函數(shù)逐域 （共炮點(diǎn)域、共檢波點(diǎn)域、共中心點(diǎn)域）按照炮檢距關(guān)系分解到各個(gè)道集，然后在各個(gè)道集內(nèi)開展逐點(diǎn)擬合統(tǒng)計(jì)，并在各道集與不同域中進(jìn)行反復(fù)迭代，同時(shí)滿足目標(biāo)線性函數(shù)時(shí)產(chǎn)生的時(shí)間差值即為最終每道的靜校正量。如圖3所示，原始初至?xí)r間與擬合后初至?xí)r間之間的差值即為該道的最終靜校正量。

圖3 擬合前后初至?xí)r間對比示意

3 應(yīng)用效果對比

圖4為克拉美麗山前探區(qū)D2013測線不同靜校正方法應(yīng)用效果對比，可以看出，在基巖出露區(qū)與山前過渡區(qū)主體構(gòu)造部位 （圖中橢圓框標(biāo)示處），應(yīng)用初至擬合靜校正技術(shù)得到的靜校正效果比其他方法所得到的靜校正量應(yīng)用效果更加突出，構(gòu)造形態(tài)更加符合地質(zhì)規(guī)律，也使同相軸的連續(xù)性、能量聚焦性大幅提高，證明了該方法在克拉美麗山前探區(qū)中的適用性。

圖4 不同靜校正方法疊加效果對比

4 結(jié)論

1）初至擬合靜校正方法不依賴表層模型，在表層模型復(fù)雜區(qū)域可以擺脫反演表層模型精度的限制，并分別在共檢波點(diǎn)域、共炮點(diǎn)域、共中心點(diǎn)域進(jìn)行擬合迭代，將所有引起初至連續(xù)線性關(guān)系變化的因素全部歸結(jié)于靜校正問題，并給予校正。

2）在初至擬合靜校正技術(shù)在實(shí)現(xiàn)過程中，一些針對性的技術(shù)手段能較好地解決復(fù)雜地表探區(qū)的靜校正問題，并在提高地表一致性靜校正量精度的同時(shí)，也可以解決一部分非地表一致性靜校正問題。因此，初至擬合高精度靜校正方法在復(fù)雜地表區(qū)的應(yīng)用具有一定技術(shù)優(yōu)勢，可以推廣應(yīng)用。

[1]林伯香，李衛(wèi)忠，Al－Maghouth A S A，等 .靜校正量的評(píng)價(jià)思路 [J].石油物探，2010，49（5）：482～488.

[2]吳建華，賈明辰，雷德文.CMP參考面的高程含義分析 [J].新疆石油地質(zhì)，2003，24（3）：308～309.

[3]寧俊瑞，王順國，樊佳芳，等 .基于對比折射法的三維靜校正技術(shù)及其應(yīng)用 [J].石油物探，2006，45（3）：277～284.

[4]鄧志文 .復(fù)雜山地地震勘探 [M].北京：石油工業(yè)出版社，2006.5.

[5]鄭鴻明，呂煥通，婁兵，等 .地震勘探近地表異常校正 [M].北京：石油工業(yè)出版社，2009.2.

[6]劉宜文，王政，鄭鴻明，等 .初至擬合靜校正法在獨(dú)山子探區(qū)的應(yīng)用 [J].新疆石油地質(zhì)，2012，33（5）：602～604.