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塔中地区是河南油田在塔里木盆地寻找油气的重点地区,该区地表地质条件极其复杂,环境恶劣,沙丘连绵,地形起伏大,表层地震激发、接收条件差,其结果造成野外采集得到的地震资料信噪比很低,干扰、静校正问题严重,目的层埋藏深,反射波能量很弱,有的地方野外单炮上几乎看不到深层有效反射。因此如何解决静校正问题和叠前地震资料的“净化”问题是该区地震资料处理的关键问题。
我们认为反射波时距曲线是一条双曲线,这是由于在推导反射波时距方程时,假设观测面是一个平面,炮点和接收点在一条直线上,而且地下介质是均匀的。但是,实际野外观测时,观测面不一定是一个平面,而是起伏不平的,同时,地下介质也不是均匀的,这时观测到的时距曲线就不是一条双曲线,而是一条畸变了的双曲线,这就不能正确地下的构造形态。把由于激发和接收时地表条件变化所引起的时差找出来,对其进行校正,使畸变了的时距线恢复成双曲线,以便能正确的解释地下的构造情况,这就是我们要解决静校正问题。
静校正是复杂地表条件下地震勘探的最关键问题之一。用常规的基准面校正加剩余静校正在复杂地表条件下难以解决静校正问题,利用地震记录中的初至折射波求取静校正量是解决这一问题的一个有效途径。
复杂的地表条件造就了静校正问题的复杂性,也形成了折射静校正方法的多样性。在折射静校正方法方面,本文对一些常用的折射静校正方法从原理上进行了分析。在此基础上,提出了一种改进的折射静校正方法。
该方法利用地震记录中的初至折射波,通过反演近地表结构求取静校正量。在风化层速度求取上,利用野外小折射(或微测井)数据求取风化层速度,采用直线拟合法求取折射层速度;在折射层厚度的求取上,利用野外施工多次覆盖的特点,采用统计方法求取延迟时,利用延迟时与折射层厚度的关系公式来求取折射层厚度,进而求取静校正量。通过理论模型计算和在塔中的实际资料处理结果证明该方法是有效的,较好的解决了塔中地区复杂地表条件下的静校正问题。
本文还结合本人的实际工作经验,提出了复杂地区静校正处理应使用的方法和遵循的流程。
塔中地区地震资料处理的另一大难题是野外采集得到的原始资料信噪比低。野外施工地区地表条件差异大,主要有:农田、沼泽、湖泊、沙漠、戈壁、山前过渡带、丘陵、山地。受地表以及地下地质结构的影响,原始地震记录上干扰比较严重,目的层段信噪比低,原始地震记录上面波、线性干扰、强能量干扰、随机干扰和多次波发育。这些干扰波能量非常强,有效信号常常被淹没了,在采集到的有些原始单炮记录上很难看到有效反射波的影子。这些干扰的存在直接影响了对其他处理方法的参数提取,同时对速度谱的拾取也造成很大障碍。
针对塔中地区原始资料中存在的声波、面波、线性干扰、强能量干扰、随机干扰和多次波等干扰,本文提出了响应的技术措施和方法给以压制,提高了资料的信噪比,为后续处理奠定了好的基础。
(1)对原始记录中存在的线性干扰波,利用计算机自动识别技术,识别出线性干扰的位置和视速度,并采用线性预测方法,预测出线性干扰波的变化规律,求取线性干扰预测算子,然后去除线性干扰。干扰的压制仅限制在干扰波覆盖区域,其它部分则不受影响。克服了f-k滤波在f-k域通常有效波和干扰波并不能完全分开,同时常常由于出现空间采样不足造成空间假频现象。同时本文还提出了在炮域、检波点域等多域滤波的方法,彻底去除线性干扰。
(2)对声波、面波干扰,根据其视速度和频率有其一定特点,研制开发分频面波与声波压制方法。克服了高通滤波去除面波和内切除声波损失有效信号的缺陷。
(3)多次波的压制采用了稀疏PRT反演法去除多次波,该方法采用频率域线性分解的方法进行多次波的分离,其目的是寻找一种能更有效地压制近道或与一次反射时差较小的多次反射波的方法,对压制中、长周期多次反射波得到更好的处理效果。该方法对压制层间多次波有一定效果。
(4)将处理中间结果的CDP道集返回到炮集,按顺序排列的单炮作为纵轴,每炮中的地震道序作为横轴,形成“三维”数据体,按三维方式进行噪声衰减。处理后的单炮信噪比得到了提高。利用三维方向约束去噪技术使其实际资料处理后频率不降低。
联合以上各种去噪方法应用于塔中地区的地震资料处理中,见的了很好的效果。
论文的选题侧重于在复杂地表条件下低信噪比地震资料处理技术的应用,为西部复杂地表勘探提供了一种新的方法。
论文在描述了个各重折射静校正方法原理的基础上,提出了一种新的折射静校正方法所依据的公式原理,该方法在塔中地区应用后静校正效果明显,为解决复杂地表地区的静校正问题开辟了新的途径。
在叠前噪音的压制上,本文提出了新的压制方法并对其方法原理进行了详细的论述,开发了线性干扰的自动压制软件、小波变换去除面波软件。首次成功应用了稀疏PRT方法去除多次波、多域去噪、方向约束去噪等先进技术,为提高沙漠区地震资料的信噪比找到了有效的方法。
在此基础上,对塔中地区的近7000公里的二维资料进行了实际处理,处理后的资料经解释后,确定探井孔雀1井、顺8井,实施后,见到良好的油气显示。
本论文主要是在前人研究工作基础上做了一些应用性的研究和尝试,如有不妥之处,衷心希望读者和专家给予批评和指导。