吳千萬，龐全康，管文華，侯海水

（1.中國石化江蘇油田分公司物探研究院，江蘇南京210046；2.中國石油東方地球物理公司采集中心，河北涿州072751）

蘇北盆地金湖凹陷三河次凹在戴南組沉積時期，三河內斜坡為三角洲前緣亞相與湖泊相過渡的地區(qū)，砂巖橫向變化劇烈，是隱蔽圈閉發(fā)育有利地區(qū)。三河中坡帶鉆探針對E2d13砂體上傾尖滅、E2d1+2斷層-巖性圈閉的GX29 井，未取得成功。在高部位側鉆GX29A 井，E2d13試獲17 t/d 的高產油流。分析認為，G29 塊為典型的戴一段砂巖上傾尖滅型油藏。但地震資料上三河次凹戴南組目的層有效頻帶偏窄，為10～40 Hz；主頻低，在20 Hz 左右；分辨率低，砂體尖滅點難識別。因此在三河次凹地震資料處理中，拓展頻寬、提高主頻，提高地震數據的分辨率顯得尤為重要。

從測井曲線上看，戴一段（E2d1）底與下覆的阜寧組（E1f）地層為不整合接觸，存在著明顯的速度突變，產生了較強的吸收衰減作用（圖1），并導致信號的強度和頻帶寬度損失，造成戴一段底地震成像分辨率低，砂體的識別和預測精度差［1-3］。本文針對戴一段底的資料特點，應用Q 偏移處理技術來補償由于地層的吸收效應引起的頻率和振幅的損失，從而改善戴一段底部地層的分辨率，提高對巖性油藏的識別。實際資料的應用效果證明了該技術的實用性和有效性。

圖1 H3井測井曲線

1 Q偏移處理技術

Q 偏移處理技術是基于保幅的Kirchhoff疊前深度偏移的地震成像方法，其特點是在偏移過程中考慮了沿不同傳播路徑的地震波吸收衰減，從能量和頻率等方面對地層的吸收衰減進行補償［4-5］。這種補償效果較常規(guī)的反Q 濾波補償效果更加準確，有效提高偏移后地震信息的分辨率和保真度，滿足屬性反演和儲層預測的需要，為巖性識別和油氣檢測提供可靠的數據基礎。

Q偏移處理主要有三個步驟：

利用偏移前數據，進行振幅衰減分析，得到時間域有效Q場；

有效Q 場除以時間得到衰減旅行時，利用吸收衰減旅行時進行層析反演，得到最終1/Q值場；

在疊前深度偏移中加入1/Q 值場，在偏移中實現地層吸收的準確補償。

1.1 有效Q場的求取

地震波在地層中的傳播除了彈性衰減之外，還有非彈性衰減，一般認為非彈性衰減就是與地層品質因子Q 相關的衰減。Q 值越小，對地震波的頻率越高，吸收衰減作用越明顯。大地對地震波的吸收衰減作用后，Q 值隨振幅譜呈指數衰減的關系［6］，因此傳播過程中地震子波的振幅譜可以表示為：

式（1）中，f為頻率，Hz；t為時間，ms；B（f，t）為時間t時刻的地震子波振幅譜；A（t）為一個與頻率無關的量；B（f，t0）為t0時刻的地震子波振幅譜，那么就可以通過相鄰窗口的振幅譜推導出地層間的品質因子，這就是譜比法，其表達式為：

式（3）中nqs 為Q 場的采樣數，tqi為分析時窗的中心時間，ms；Qstarttime為起始時間，ms；Qtimes為Q 場采樣率，ms。

在實現上，有效Q 場的建立對疊前偏移數據進行分頻振幅分析，確定振幅衰減較為嚴重的頻帶范圍，在該頻帶范圍內計算出有效Q 場，該Q 場即為Q層析反演的初始Q場。

1.2 Q層析反演

Q 層析反演是基于衰減旅行時的反演，它是根據初始Q 場對衰減旅行時進行層析迭代，構建地下空間-深度變化的1/Q 模型。由于初始Q 場精度較低，無法反映實際數據的真實衰減特性，必須根據初始Q 場計算地震波的衰減旅行時，利用偏移后CRP 道集拾取得到剩余殘差Δt，與吸收衰減旅行時一起組成吸收旅行時層析方程，通過類似速度層析反演的方法，得到最終Q 值屬性體［7］。其射線的線性反演方程如下：

式（4）中，Δt 為反轉過的衰減旅行時；t 為由射線追蹤得到的運動學旅行時，ms。

1.3 Q疊前深度偏移

Q 偏移是一種基于射線追蹤理論的偏移方法，通過Q 層析獲得空變Q 場，在波的傳播過程中根據傳播路徑和傳播時間進行衰減補償，從而達到補償振幅、恢復頻率和校正相位的目的［8］。

由聲波速度場和Q 場構造的復波速可以表示為：

其中，c0（x）是聲波速度場，m/s；Q（x）是代表吸收衰減的品質因子場；w0是參考頻率，Hz；復走時可通過式（7）計算，即：

其中，T（x）是聲波介質中以速度c0（x）求得的走時，ms；T’（x）為吸收振幅的補償項。式（7）中的第二項包含對吸收衰減振幅損失的補償，第三項校正由吸收衰減造成的相位變化。

2 實際應用效果

在實際處理中，首先將三河高精度三維的共偏移距道集估算有效Q 值場，圖2 為不同偏移距的有效Q 值場。從圖上可以看出，在相同位置，不同偏移距數據估算的有效Q 場差異較大，說明地震波的傳播路徑對地震波的吸收效應影響很大，同時初始有效Q 場是一個大尺度的Q 場，不能準確反映地下衰減特征。

圖2 不同偏移距數據估算有效Q場

然后利用疊前深度偏移的速度場、剩余曲率拾取文件以及地層傾角場文件進行Q-Diff 和Ztomo 處理，獲得更新后的1/Q 值場數據，并在Petrel 中對初始1/Q 值場進行更新。圖3 為更新后1/Q 場inline 和xline 方向上的展示圖。從圖上可以看出，三河次凹戴南組戴一段和阜寧組地層的1/Q 值偏高，即Q 值較小，也就意味著三河次凹戴南組戴一段和阜寧組地層具有較強的地層吸收效應，與聲波測井數據顯示的規(guī)律一致，也和剖面上戴一段和阜寧組地層呈現低頻的特點一致。

圖3 1/Q值場更新后屬性體剖面

最后將更新后的1/Q 值場及速度場，在疊前深度偏移中應用。圖4為Q 疊前深度偏移與常規(guī)疊前深度偏移的地震剖面的對比圖，從圖上可以看出地震資料的頻寬從7～43 Hz 拓展到8～47 Hz，主頻從18 Hz 左右提高到26 Hz，對三河高精度三維數據體實現了較為精確的吸收補償，使地層的振幅信息更準確地反應出巖性變化特征。

圖4 常規(guī)疊前深度偏移與Q疊前深度偏移剖面對比

3 結論

通過Q 偏移技術在三河次凹中的實際應用，形成了一套行之有效的Q 偏移方法，獲得了較好的處理效果，并取得了以下認識:

（1）等效Q 場的求取是基于疊前道集數據，因此在前期預處理中，一定要注重保幅保真處理，提高初始Q場的準確性，改善后續(xù)Q層析結果的精度；

（2）Q 層析技術是利用基于射線層析方法迭代獲得空變的Q 場，可利用地層傾角、方位角等信息對反演結果進行約束，使該Q 場較常規(guī)的Q 場求取方法更加準確，與地層地質信息更加吻合，對地層吸收衰減的補償效果也更好；

（3）Q 偏移方法，改善了戴一段地震成像質量，不僅目的層的主頻得到提高，而且戴一段砂體的識別精度也得到改善，在相似地區(qū)地震資料處理中具有較好的應用前景。