摘要:盐矿勘探具有埋藏浅、分布范围小、厚度簿、分辨率要求高等特点,给地震资料采集、处理、解释带来较大的困难。为此开展了针对性的研究:采用了精细的振幅补偿模式;采用了地表一致性反褶积来提高分辨率;采用了速度分析与自动剩余静校正。
关键词:高分辨率;处理技术;盐矿勘探;应用
1原始资料介绍
新疆某盐矿地质结构简单,矿体产状与地层基本一致,走向近东西向,倾向近南,倾角 4°~ 10°单斜构造。在一组(E 1 f)阜二段存在断层,四段地层产状不一。工区凹陷地质沉积体主要由下第三系 、上白垩统地层构成,石盐岩、无水芒硝矿主要分布于四段(E 1 f 4)地层中,岩性和厚度变化较大,深凹部位厚达815m,边缘则主要为泥岩 、泥灰岩、硬石膏沉积 。该矿区揭示厚度为 140.94 m ~ 264.50 m 。上盐亚段矿层底板即淡化亚段顶板 。
2噪音衰减技术
地震资料高分辨率处理首先是压制噪声(面波、随机噪声等)。噪声压制主要是利用信号与噪声在频率、视速度、能量大小、地震波横向相关性的差异来进行压制和去除噪声,保留有效信号,从而提高资料的信噪比。
面波的压制:面波是沿地表传播的一种地震波,又叫地滚波。该区面波同有效波相比表现在视速度低、能量强、频率低的特点。在不同压制方法分析后,采用了Grisys处理系统的自适应去面波软件进行压制,该软件利用时频分析的方法首先确定面波的分布范围,然后在频率域对有效反射波和面波的能量进行统计,采用统计分析与能量加权衰减来对面波进行压制,有效信号的低频成分得到保真。低频成分对提高分辨率,是非常重要的。随机噪声的压制:该区随机噪声具有能量强,频率复杂的特点,故采用了Grisys处理系统的分频压制高能软件来压制。该方法在不同频带分时间段内通过多道统计,单道局部处理的方式来压制干扰波。处理中共分0Hz~15Hz,15Hz~30Hz,30Hz~50Hz,50Hz~80Hz,80Hz~120Hz,120Hz~200Hz六个频带,压制系数在0.8s为12、1s为10、2.5s为8、4.5s为7,很好的压制了资料中的随机噪声,且处理结果信号保真度较好。通过噪音衰减处理前后记录对比,在噪音衰减后地震记录中的面波得到较好压制,盐层的反射波组可连续追踪,资料品质得到明显改善,为后续处理奠定了基础。
3高保真振幅处理技术
地震波在传播过程中一方面受大地滤波、球面扩散作用的影响,浅层能量弱、深层能量强;另一方面受地表条件(如激发能量、接收因素)空间变化影响,同一目的层相同旅行时间的地震波能量存在差异(图2)。高保真振幅处理技术要消除上述非地质因素对地震波振幅的影响,使地震反射能量的变化只与地层界面反射系数有关。探区属于水网地区、村镇较多,炮点激发的药量、检波器接收等条件不同,造成地震波的能量差异较大。因此在处理中采用了精细的多步振幅补偿模式来达到高保真处理的目的。
第一步消除大地滤波、球面扩散影响,在噪音衰减后分析得到该区的地层速度,使用该速度进行地层吸收补偿、球面扩散补偿,使地震波在浅、中、深能量一致。
第二步消除地表条件空间变化的影响,通过盐矿层的反射波振幅,迭代分解出不同炮点、接收点的振幅补偿分量,利用该分量对相应的炮点、接收点进行补偿及地表一致性振幅补偿。该补偿消除了由于地表条件空间变化对地震波振幅的影响,提高反射振幅的保真性,使得振幅的空间变化能够反映地下岩性和参数的变化。
第三步地表一致性振幅的剩余补偿,在地表一致性反褶积与静、动校正后叠加前,干扰波得到进一步压制,反射波的品质得到提高,再次使用地表一致性振幅补偿迭代并完成其剩余补偿过程。进一步消除地表条件空间变化造成的能量不均问题。从补偿前后振幅包络线分析可知,反射波能量浅层能量强、深层能量弱,盐矿层在不同地震道间的能量存在差异。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过多次振幅补偿后一方面浅、中、深层能量一致,另一方面曲线动态幅度变小,消除了非地质因素对地震波振幅的影响,达到高保真振幅处理的目的。
4拓宽地震资料频率技术
地震资料的分辨率是指在垂直方向分辨薄层和在横向分辨最小地质体的能力。主频高低、频带宽度直接影响对矿藏的分辨能力,主频高、频带宽分辨能力则强。根据厚度分辨率公式:ZR=V/(4.6f),ZR-地层厚度,V-地层的层速度,f-地震资料主频,要求分辨厚度为10m的盐矿层,按邻井矿层的层速度(4000m/s)计算,处理成果主频应达到80Hz。
该区原始资料主频低,地震子波存在一定差异。其有效波频带宽具有主频拓宽,满足处理要求分辨率的潜力。在处理中第一要统一地震子波波形,第二提高资料的主频,第三在地震资料的叠加过程中保护高频成分不受损失,来保证处理成果的分辨率。
首先采用了地表一致性反褶积对地震子波进行整形,统一子波波形,校正子波的振幅谱,初步提高资料的主频,反褶积因子长度120ms,预测距离20ms,白噪系数0.1。该反褶积以常规时差校正后地震资料为输入,首先求出炮点的反褶积因子,并对输入的记录作反褶积,再求取检波点的反褶积因子,对检波点记录作反褶积,完成炮点、检波点子波的地表一致性处理过程。
采用零相位反褶积来拓宽资料的主频,展宽子波的振幅谱,期望子波主频120Hz。其反褶积因子的相位函数处处为零,即是零相位的,不去改动原有子波的相位特征,它只对子波的振幅谱展宽,来提高资料的分辨率。为后期盐矿层的反演提供较高主频、频宽的地震资料。该区原始资料主频40Hz,地表一致性反褶积后主频60Hz,零相位反褶积后主频80Hz,该资料的频带得到拓宽,分辨率得到提高。
在保护高频成分方面,通过叠加速度分析与自动剩余静校正的多次迭代,来提高迭加速度的精度,解决资料中的动校正、静校正问题,确保CDP道集的叠加质量,使其高频成分不受到损失,提高资料的品质。
在地震资料的叠加过程中动校正的总时差有4ms,150Hz的信号就要受到很大的损失,处理中通过四次速度分析,来提高速度精度,尽可能精确的消除动校正时差。
一般静校正量如有3ms的均方差,叠加成果中62Hz的信号振幅就要下降一半,导致分辨率的降低。该区地表起伏不大,海拔高程在12m-14m之间,低降速带厚度稳定0-3m,静校正量较小,但在原始资料中可以看出存在一定的静校正问题,处理中采用了高程校正与两次自动剩余静校正,来消除高程与低降速层引起的静校正时差。
在两次剩余静校正量对比中可以看出,第一次迭代出剩余静校正量在-2ms~4ms之间;第二次在-1ms~1ms之间,第二次自动剩余静校正量变化幅度小于第一次,小于处理的采样率(1ms),表明静校正量得到收敛,较好的解决原始资料的静校正问题。
5效果分析
资料品质分析:本次处理成果主频为80Hz,频宽为20Hz-160Hz、具有分辨率高、信噪比高、波组特征突出的特点,达到高分辨率的处理要求,可以分辨厚度为10m的地质体。
结论
高分辨率地震勘探中高分辨率采集的资料是根本。处理中干扰波的准确压制,提高有效波的品质是保障。保真处理,不要破坏振幅的相对强弱关系是关键。低频是地震属性分析的基础,高频是分辨薄层地质体的保证。正确的处理好以上关系,才能确保处理成果的高分辨率。
参考文献:
[1]孙永强,李德安,谢雷林,成云.ZJ地区盐矿地震资料高分辨率处理探讨[J].石油仪器,2006(05):65-67+100.
[2]常小娜.中国地下盐矿特征及盐穴建库地质评价[D].中国地质大学(北京),2014.
论文作者:再依丁•吐尔逊
论文发表刊物:《基层建设》2018年第11期
论文发表时间:2018/6/5
标签:振幅论文; 反褶积论文; 子波论文; 资料论文; 主频论文; 盐矿论文; 能量论文; 《基层建设》2018年第11期论文;