解决二、三维地震资料一致性问题的匹配滤波处理技术——以川东WBC构造为例

摘 要

摘要:近年来,在四川盆地东部WBC构造三维地震工区内的浅层侏罗系砂岩储层的天然气钻探取得了良好的效果,地震预测成果和钻探表明,该区砂岩储层较发育,并有由三维地震区向北部二维

摘要:近年来,在四川盆地东部WBC构造三维地震工区内的浅层侏罗系砂岩储层的天然气钻探取得了良好的效果,地震预测成果和钻探表明,该区砂岩储层较发育,并有由三维地震区向北部二维地震区延伸发育的趋势。为了搞清该区储层向北部二维区的延伸展布情况,需要对北部二维资料采用三维地震区的处理流程及参数进行处理。为得到与三维地震数据特性相一致的二维地震处理数据,以便能采用三维地震储层预测方法预测北部二维区的储层分布情况,针对二维地震剖面与相同部位的三维地震剖面反射波形特征不一致的情况,从单炮记录的极性、反射特征、相位差异、反褶积处理过程及采集仪器类型等方面进行了原因分析,认为是因不同年度采用的地震采集仪器不同,导致了剖面反射特征的差异。因此,采用匹配波滤处理技术较好地解决了反射波特征不一致性问题,获得了与三维区波形特征一致的地震资料。该处理方法对于不同年度采集的二、三维地震资料的统一处理具有借鉴和指导作用。
关键词:四川盆地;东;地震资料处理;二维;三维;反射特征差异分析;匹配滤波处理
1 地质概况
    四川盆地东部WBC构造其主力产层为下三叠统飞仙关组鲕滩储层,2004年进行了三维地震勘探,提交了开发方案。2006年对该构造针对浅层侏罗系沙溪庙组储层进行了重新处理解释及储层预测工作,根据储层预测成果部署的针对沙溪庙组砂岩储层的钻井效果很好,揭示出沙溪庙组储层具有较大的勘探开发潜力。钻探结果表明,沙溪庙组砂岩储层有向工区北部延伸发育的趋势。为了搞清储层向北部二维区的延伸展布情况,对三维工区以北的二维地震老资料进行重新处理及储层预测,预测成果与三维预测成果连片成图。由于二维区针对沙溪庙组砂岩储层的钻、测井资料很少,储层预测模式需要借助三维区的预测模式。为此二维资料处理拟采用WBC三维资料处理的流程和参数。首先选用了在三维工区内靠近北部的97-7二维测线进行参数的验证处理。
97-7线叠加剖面的信噪比和分辨率较高,反射波波组关系清楚,同相轴连续,但与相同位置处的三维剖面相比(图1),反射特征不一致,特别是在2.3s以下的下二叠统顶界反射存在明显差异。从该统顶界反射特征看,三维剖面上反射特征表现为前强后弱的单强相位,二维剖面反射特征则是双强相位。
 
   然而,相同的处理流程为何二维剖面与三维剖面反射特征出现如此差异呢?笔者从原始记录反射特征、资料处理过程等方面加以分析。由于浅层目的层侏罗系沙溪庙组为陆相碎屑岩沉积,反射特征在横向上不稳定,而下二叠统被公认为是四川盆地内反射特征最稳定的层之一。因此采用特征稳定的下二叠统顶界反射来分析二维和三维地震的差异。
2 二、三维剖面波形特征差异原因分析
2.1 原始单炮记录特征分析
    首先对97-7二维测线的单炮记录进行极性确认,记录极性为正常极性(初至下跳)。
    在平面上选取相近位置的三维炮记录和二维炮记录进行对比(图2)。从图中可见,三维炮记录和二维炮记录存在明显差异,记录的初至波就有差异。将记录进行静校正处理后,差异仍然存在。
 
    将记录进行15~50Hz带通滤波处理,去除低、高频噪声,同样可见带通滤波后记录反射特征差异更明显。
    将二维单炮记录反极性后与三维记录对比,其反射特征与三维记录特征接近,但初至明显为上跳(图3),这说明二维单炮记录采集时的极性是正确的。

    反极性处理显示的97-7线二维叠加剖面在下二叠统顶反射特征与三维叠加剖面的特征看起来似乎很接近,但是其他反射层差异很大,而且剖面存在约20ms的时差。说明二者波形特征差异不是极性一种因素所决定。因此,采用极性的处理办法也解决不了合理拼接的问题。
    从以上分析可看出:相同位置处的二维原始单炮记录与三维原始单炮记录反射特征存在明显的差异。
2.2 地表一致性反褶积处理分析
    二维与三维剖面反射特征不一致的原因除了原始单炮反射特征有差异外,是否还因反褶积处理参数不当引起?通过地表一致性反褶积前、后的卺加剖面对比可知:反褶积未改变下二叠统顶界的双强相位特征,说明反褶积处理过程中无参数使用不合理引起反射特征差异的现象。
2.3 数据相位分析
    分别对三维和二维叠加剖而进行零相位化处理,零相位化后的剖面其反射特征仍然存在差异。分别从目的层段提取子波,两子波进行相关分析,其子波相关性较好,这说明两者的激发子波条件基本一致,反射特征差异的原因可能是接收条件不一致造成(包括仪器和地表因素)的。
2.4 记录仪器的差别
   本工区有1997~1999年采集的二维测线,记录仪器有DFS-V数字地震仪和SN388遥测地震仪,2004年采集的三维数据记录仪器是408UL网络地震仪。
表1列出了不同年度、不同仪器采集的部分二维叠加剖面下二叠统顶界反射特征。从表1中看出:SN-388采集的大多数测线阳新统顶界反射特征为前强后弱的单强相位,与三维剖面下二叠统顶界反射为单强相位特征相近。而DFS-V数字地震仪采集的大多数测线下二叠统顶界反射特征为双强相位。由此得出:DFS-V仪器采集的二维资料与三维资料特征不一致,反射特征差异是由仪器响应的不同而引起的。
 

3 解决措施
    为使二维和三维叠加剖面的波组特征相近,采用以三维剖面反射波特征为目标的地震资料一致性匹配滤波处理技术[1]。该技术常应用于针对复杂地表条件下不同震源、不同检波器、不同采集方式的地震资料的三维连片处理[2~4],用于解决可控震源与炸药震源地震数据的匹配问题。其方法是利用重复地震道(分别为基础道和目标道)设计匹配因子,然后对基础道进行匹配滤波,使其最大限度地接近目标道。可以在很大程度上改善地震资料频率、相位以及振幅的一致性[3]。将该技术应用到WBC构造二维地震老资料处理中,获得了较好的效果。
4 处理效果
    匹配滤波处理技术的关键是选好匹配因子。不同剖面段、不同时窗产生的匹配因子在时间和振幅上会存在差异。一般选择资料品质高的剖面段,时窗应针对目标区域选用较大时窗。经过不同剖面段、不同时窗段的匹配因子进行处理试验后,优选了剖面质量较好的目的层时窗段进行匹配滤波处理,得到了一致性较好的剖面。图4为经过匹配滤波处理后97-7测线叠加剖面(右侧)与三维叠加剖面(左侧)拼接效果图,两者在目的层段反射特征相近,特别是稳定的下二叠统顶界反射特征尤为一致。由此说明,应用匹配滤波处理技术较好地解决了二维与三维剖面特征不一致的问题,达到了预期目的,为后续的储层预测奠定了资料基础。

5 结束语
    通过以上分析,认为WBC构造二维资料与三维资料特征差异的主要原因是由于不同仪器接收的原始记录不同造成。采用反极性处理和匹配滤波处理两种方式对二维剖面进行相位调整,其特征与三维剖面均相近,但反极性处理存在约20ms的时差,且相位相反。匹配滤波处理无此现象,但是匹配滤波处理也有少数反射层特征不一致的地方。这可能是由采集的原始资料的差异所致。
    对于不同年度的地震资料处理,首先应该分析其采集因素造成的原始数据是否有差异,若有差异,可采用匹配波滤处理技术,使不同年度的地震资料反射特征基本一致[5]
    在项目处理过程中,得到了杨忠民、杜文军、王进海等同志的大力支持,在此表示衷心地感谢!
参考文献
[1] 赵志萍,徐辉.三维地震资料连片的一致性处理技术[J].油气地质与采收率,2003,10(4):17-20.
[2] 吴建云.全三维连片处理技术的应用研究[J].物探与化探,1999,23(6):435-442.
[3] 王元波.三维地震处理连片的拼接技术[J].大庆石油地质与开发,2001,20(3):67-68.
[4] 刘成斋.胜利油田三维地震数据连片处理[J].石油地球物理勘探,2004,39(5):579-585.
[5] 王晓燕,马建波.桥口南-徐集地区三维地震资料连片处理技术[J].断块油气田,2003,1O(3):19-21.
 
(本文作者:徐强 刘丽华  陈明良 李登亮 李德珍 川庆钻探工程有限公司地球物理勘探公司物探研究中心)