袁 龑,劉 倩
(1.長(zhǎng)江大學(xué),湖北 荊州434023;2.中國(guó)石化江漢油田分公司物探研究院,湖北 武漢430045)
剩余靜校正量是完成了野外靜校正計(jì)算后殘存的靜校正量。剩余靜校正量的計(jì)算在復(fù)雜山地資料處理處理流程中很重要的一項(xiàng),剩余靜校正的精度直接影響地震資料的信噪比和分辨率、速度分析質(zhì)量,進(jìn)而影響成像質(zhì)量。復(fù)雜山地地震資料剩余靜校正量較大且信噪比低,在剩余靜校正計(jì)算時(shí)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)局部收斂不足,或者收斂于局部極值(出現(xiàn)“周波跳躍”現(xiàn)象)。
復(fù)雜山地資料信噪比低,剩余靜校正量比較大,往往有相當(dāng)部分超過有效波主頻周期的二分之一,這時(shí)如果反射軸強(qiáng)弱不分明,波形相似,則容易收斂于局部極值(出現(xiàn)“周波跳躍”現(xiàn)象)完成。在實(shí)際資料處理結(jié)果中得出,避免此現(xiàn)象的做法是在野外靜校正的基礎(chǔ)上做好資料準(zhǔn)備和參數(shù)選擇兩個(gè)方面的工作。
要想做好資料準(zhǔn)備,我們先熟悉一下復(fù)雜山地地震資料的特點(diǎn),復(fù)雜山地其地表、近地表及地下構(gòu)造相當(dāng)復(fù)雜,有些甚至老地層出露,施工難度大,激發(fā)和接受條件差,使得這些探區(qū)的地震資料普遍存在下列問題:①信噪比較低,多種類型的干擾波存在如隨機(jī)噪音、地滾波、折射波、次生干擾及側(cè)面反射波等。②能量衰減程度不勻,不同單炮間及道間存在著較大的能量差異,能量補(bǔ)償難度大。③長(zhǎng)、短波長(zhǎng)靜校正量同時(shí)嚴(yán)重存在,近地表速度橫向變化大,低降速帶底面褶皺彎曲且呈區(qū)域性不規(guī)則分布。野外靜校正困難,殘余的剩余靜校正量大。④地震波場(chǎng)復(fù)雜,速度縱、橫向變化較大。
道集優(yōu)化對(duì)剩余靜校正的影響是兩方面的。一是作為模型道參與到剩余靜校正計(jì)算;二是道集優(yōu)化會(huì)影響速度分析,從而影響剩余靜校正。信噪比低,各種干擾發(fā)育且能量區(qū)域性衰減程度不勻的山地資料在干擾壓制時(shí),不能簡(jiǎn)單地按照先強(qiáng)能量后弱能量,先低頻后高頻,先低速后高速,先規(guī)則后隨機(jī),先整體后局部的原則進(jìn)行。對(duì)于復(fù)雜山地地震資料,干擾波壓制與振幅補(bǔ)償必須是交替完成的。另外,道集優(yōu)化還包括切除。低信噪比和低覆蓋次數(shù)的山地資料處理時(shí),切除也會(huì)嚴(yán)重影響剩余靜校正的效果。
山地地震資料的精細(xì)速度分析困難。首先,地下構(gòu)造復(fù)雜巖性縱橫向變化大,地層非均質(zhì)性嚴(yán)重,速度橫向變化較大。其次,資料本身信噪比較低且剩余靜校正較大,使得同相軸扭曲嚴(yán)重,往往導(dǎo)致初次速度譜中的能量團(tuán)收斂性很差,分散雜亂,給速度分析帶來了極大的困難。如果初次速度分析偏離實(shí)際太大,就會(huì)嚴(yán)重影響后續(xù)的剩余靜校正計(jì)算及下一次的速度分析。所以初次控疊速度極為重要。要避免初次速度分析產(chǎn)生較大誤差,最好能利用或參考已有的前人研究成果,了解地質(zhì)構(gòu)造特點(diǎn),地層的大致速度。此外,還可以通過常速掃描也是我們常用的分析方法。在初次速度分析時(shí),遇到不能確定的時(shí)候,這是常用的方法之一。
速度分析不精確是產(chǎn)生“周波跳躍”現(xiàn)象的主要原因。為了避免這種現(xiàn)象產(chǎn)生,在速度分析時(shí),要學(xué)會(huì)識(shí)別層位,每次要取同一層位。在速度譜中進(jìn)行層位追蹤,不能一味地取能量最強(qiáng)的地方(圖1,2)。
圖1 速度修改前后的疊加剖面對(duì)比
圖2 不同速度計(jì)算的剩余靜校正剖面對(duì)比
速度分析和剩余靜校正是相互影響的。速度分析不精確,會(huì)嚴(yán)重影響剩余靜校正計(jì)算;剩余靜校正沒有做好,會(huì)嚴(yán)重影響資料信噪比,從而影響速度分析。所以,初次控制疊加速度并不能一蹴而就,要和剩余靜校正多次迭代才能取好。
在速度分析的空間控制點(diǎn)密度方面,速度分析時(shí)所選取的速度分析控制點(diǎn)能控制住速度及構(gòu)造在橫向上的變化,并不是越密越好,有可能起到反作用。
剩余靜校正通常是在指定的時(shí)窗內(nèi)計(jì)算并應(yīng)用于整個(gè)記錄道。為了使得到的剩余靜校正值能真正反映所有地震道中的剩余靜校正量,需要把分析時(shí)窗放在波形清楚、連續(xù)性好、波形穩(wěn)定的反射層上。但是山地資料信噪比低,有時(shí)候能量強(qiáng)、連續(xù)性好、波形穩(wěn)定的平緩反射層很難找到,這就要根據(jù)老資料和經(jīng)驗(yàn)分析來刻畫出構(gòu)造形態(tài)。
最大時(shí)移量是剩余靜校正計(jì)算時(shí)所允許的最大時(shí)間偏離值,這個(gè)參數(shù)的選擇要考慮剩余靜校正量的大小和有效波的主頻周期。在剩余靜校正較大的情況下,大的時(shí)移校正量會(huì)出現(xiàn)周期性跳躍等情況,而小的時(shí)移校正量則需要多次剩余靜校正量,才能獲得好的靜校正效果。因此,應(yīng)選取適中的時(shí)移校正量(這個(gè)可以通過實(shí)驗(yàn)獲得)。
通過頻譜分析,分析出有效波頻帶寬度,第一次剩余靜校正一般選擇較窄的頻帶寬度。
根據(jù)上述思路,對(duì)某工區(qū)老資料重新處理(圖3)。該工區(qū)已處理前剖面上可以看到局部收斂不足,甚至有地方出現(xiàn)局部極值收斂(出現(xiàn)“周波跳躍”現(xiàn)象);重新處理的剖面可以看出消除了局部極值收斂,收斂得到很大改善。
圖3 某工區(qū)新老疊加剖面對(duì)比
1)根據(jù)本文思路,對(duì)某工區(qū)老資料做了重新處理。經(jīng)過重新處理后的剖面可以看出局部極值收斂消除,收斂得到了很大改善
2)實(shí)際資料處理表明,復(fù)雜山區(qū)的剩余靜校正量大,往往有相當(dāng)部分超過有效波主頻周期的二分之一。如果反射軸強(qiáng)弱不分明,波形相似,則容易收斂于局部極值(出現(xiàn)“周波跳躍”現(xiàn)象)。
3)復(fù)雜山地剩余靜校正全局收斂的前提是必須要做好資料準(zhǔn)備和參數(shù)選擇這兩個(gè)方面的工作。其中,優(yōu)化道集、速度場(chǎng)精度和參數(shù)的選取對(duì)剩余靜校正出現(xiàn)周波跳躍都有影響,尤其是速度場(chǎng)的精度起著舉足輕重的作用。
[1]吳波,尹成,潘樹林,等.最大能量法剩余靜校正的改進(jìn)[J].石油地球物理勘探,2010,45(3):350~358.
[2]張亞斌,杜賢,孔劍冰,等.復(fù)雜山地低信噪比地震資料處理方法[J].物探與化探,2005,29(1):34~39.