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HS山前带两种观测系统成像差异原因分析

发表时间：2020/6/4 来源：《文化时代》2020年3期作者：谢金平

[导读] HS山前带地区是SL油田西部勘探区块之一，勘探潜力较大，先后发现了两个油田。该地区构造复杂勘探难度较大，选用合适的观测系统是得好该地区成像效果的关键，SL油田先后在本地区进行了2次地震勘探，采用了不同的观测系统，所得到的成像效果差异较大，在同一构造位置产生了不同的成像效果，本文对这两种观测系统成像效果差异原因进行了详细的分析、评估，分析出适合于HS山前带地区的采集参数，为下步在该地区的地震采集提供

中石化石油工程地球物理有限公司科技研发中心江苏南京 210000
        摘要：HS山前带地区是SL油田西部勘探区块之一，勘探潜力较大，先后发现了两个油田。该地区构造复杂勘探难度较大，选用合适的观测系统是得好该地区成像效果的关键，SL油田先后在本地区进行了2次地震勘探，采用了不同的观测系统，所得到的成像效果差异较大，在同一构造位置产生了不同的成像效果，本文对这两种观测系统成像效果差异原因进行了详细的分析、评估，分析出适合于HS山前带地区的采集参数，为下步在该地区的地震采集提供了理论指导。
        关键词：山前带；观测系统；波场；成像；均匀性；双聚焦


1、HS工区基本情况
        HS地区位于准噶尔盆地北缘，是SL油田在西部的重点勘探区块之一，该区勘探潜力较大，构造比较复杂，由于构造运动使得老地层推覆到新地层之上，形成典型的逆掩推覆、速度反转现象，其构造特点从上到下大体分为三层结构，浅层为浅层超剥带，中层为前缘冲断带、逆掩推覆系统，深层为准原地叠加系统。复杂的地质构造使得地下地震波场非常复杂，波场杂乱，单炮记录不再具有双曲线特征，使得成像非常困难。另外地表起伏较大，横向速度变化大，山体在运动过程中形成大量的碎石，分布于整个工区，这就使得地表波场非常复杂，每一个速度突变点和每一块砾石都会引起面波或折射波的散射，使得单炮信噪比较低。
        2005-2006年SL油田在该地区进行过二维地震采集，但由于地震资料信噪比较低，构造成像不清，使得该区的油气勘探水平较低。随着对该地区地质情况的认识以及勘探技术的进步，近两年SL油田在该区开展了山前带地震采集技术攻关，力求在该地区获得勘探突破。目前已经完成了HS西、HS两个工区（图1是两个工区的位置，图2复杂地质构造图）。

        图1 三个工区相邻位置及HS位置

        图2 HS地区复杂的地质构造
        2、HS西、HS两种观测系统后评估
        2.1 两种观测系统在同一构造位置成像对比
        从两种观测系统参数可以看出，HS观测系统采用了比HS西更小的面元，较小的接收线距，覆盖次数有所降低。从两种观测系统的成像效果来看，有较大的差别。如图3所示。黄色框中的面积是两个工区对应的相同大小的成像区域，从中可以看出，两者有明显的区别。首先，对于前缘冲断带的成像，HS西比较模糊，HS比较清晰，信噪比高，另外对于逆掩推覆系统的成像，HS西成像不如HS清晰，最后是准原地叠加系统成像方面，HS西成像中偏移划弧较多，成像清晰度明显不如HS。在同一构造位置，造成HS西观测系统不如HS观测系统成像效果好的原因，可能的原因有多个方面：
        （1）HS西静校正效果可能不如HS。

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        （2）HS西面元较大，导致在偏移成像过程中造成较多的偏移噪音，而HS面元比较合理，在偏移过程中可以更好的保护有效信息；
        （3）HS西观测系统不利于速度分析，使得速度分析精度以及建立速度模型精度不如HS；
        （4）HS西观测系统炮检距均匀性可能不如HS观测系统，由以往经验观测系统属性均匀性对于叠前偏移具有重要的影响，属性不均匀将导致偏移过程中产生较多的偏移假频。
        针对这些可能的情况进行了详细的分析，力求找到在HS地区最佳的采集参数。

        图3 两种观测系统成像效果对比
        上图HS西，下图HS
        2.3两种观测系统对速度模型建立精度影响分析
        速度模型建立的准确对偏移归位具有重大的影响。速度模型不准，反射信息将无法同相叠加。通过对两种观测系统速度谱以及建立的速度模型分析，两种观测系统速度分析精度差异不大，都能满足速度分析精度的需要，因此认为两种观测系统对速度分析差异不是造成两者成像差异的原因。
        2.5 两种观测系统均匀性对偏移归位影响分析

        图4 两种观测系统双聚焦效果对比
        一般情况下，由于面元内炮检距分布存在冗余现象，部分炮检距段存在缺失现象，当以较小的偏移距增量进行叠前偏移时，就会出现较多的划弧现象。因此分析观测系统小增量炮检距属性，可以判断观测系统炮检距均匀性。下面对比这两种不同均匀性观测系统的双聚焦成像效果。图4是两种观测系统双聚焦效果对比。图4A、

图4B 是两种观测系统双聚焦效果的整体显示效果，图4C、图4D是两种观测系统沿inline方向的聚焦效果。从整体聚焦效果中可以看出，HS观测系统聚焦效果好，当然这也有面元不同所导致的因素，那么就对比inline方向的聚焦效果，在inline方向，两种观测系统的面元都是25m面元，从对比中可以看出，即使是在inline方向，HS的聚焦效果也是明显好于HS西，这也就是为什么HS西剖面中偏移划弧较多，而HS偏移划弧较少，成像清晰的原因。HS的均匀性更好，与这种观测系统覆盖次数高，采用了更小的采集参数有较大关系。
        3、结论
        经过对两种观测系统的后评估，认为HS观测系统更加适合于HS地区的地震采集，采用空间采样更小的观测系统更加有利于山前带的成像效果。虽然这种观测系统对于成像较好，但是这种观测系统也不是完美的，也有其自身缺点，首先基于成本的考虑，采用了面元细分的观测系统，面元细分观测系统针对浅层成像具有面元属性周期性跳跃的特点[2]，对浅层成像是十分不利的，另外HS观测系统在叠前偏移过程中仍然有不适应之处，仍然存在着少量的偏移划弧现象，因为采用了较大的炮点距，采用了较小的横纵比（0.33）。


        参考文献
        [1]狄帮让王长春等三维观测系统优化设计的双聚焦方法[J] 石油地球物理勘探，2003，38（5），463～469；
        [2]陈浩林刘军等关于细分面元观测系统的讨论[J] 石油地球物理勘探，2005，40（5），569～575。
        作者简介：
        谢金平（1986-），女，工程师，现主要从事地震资料采集方法研究工作。