凌云地震数据定量分析1.doc

地震采集、处理数据定量分析 凌 云 CNPC石油地球物理勘探局 摘 要 地震勘探信息贯穿于采集、处理和解释的全过程中，因此每一步的问题将直接累计影响地震勘探最终的精度和可靠性，这是不容质疑的，也是众所周知的。然而，一块100平方公里的三维地震采集、处理通常需要几个月的时间，其中主要影响地震信息的因素采集参数有：采集观测系统、近地表和大地吸收衰减、采集接收偶合与设备（检波器和仪器）、采集环境干扰和激发规则干扰、采集数据频率与振幅恢复处理、地层介质速度信息求取与地震成象处理等等。在诸多影响因素和步骤中，如何保证和发现哪一步存在问题，并能及时地修正问题将是十分重要的；反之将必然导致地震勘探成果难以用于描述实际储层的信息，特别是岩性和低幅度的储层信息。然而要想发现以上采集和处理环节中的问题将是十分困难的。本节重点将针对采集、处理中的诸多影响因素将物探局凌云研究小组近年来的地震勘探定量分析研究成果介绍给大家，供读者参考。 1、大地吸收衰减分析 自从地震勘探方法用于石油勘探以来，人们就已对地球表层沉积岩介质（非均匀、各向异性、非完全弹性）有了充分的认识和研究。但由于近地表风化程度的不同和岩石特性的差异、潜水面深浅的变化、沉积岩形成的时期差异和储层深度的不同、以及采集干扰影响等客观因素的制约，人们还不能完全克服大地吸收衰减的影响；再加上人们主观上也不能完全解决激发因素、接收器因素、仪器等因素的制约，使人们难以从实际地震数据中求取大地吸收衰减函数。从而在实际中难以直接和准确地评价采集因素和处理效果，从而导致难以用数学加以描述。例如：常规球面发散与吸收衰减补偿方法仅随传播时间（距离）进行补偿，它难以符合实际随时间（距离）和频率点点变化的补偿；而常规反褶积方法又是通过时窗统计求取自相关达到补偿吸收衰减的，因此只能达到时窗统计平均补偿的效果；另外，常规的NMO、DMO、时间偏移、深度偏移理论也是建立在各向同性、弹性介质条件下的近似理论，显然是难以补偿大地吸收衰减的影响；但处理中也有部分方法考虑了地层介质是非完全弹性体的问题，例如反Q滤波是基于一维阻尼方程实现非完全弹性体补偿的理论。但它要求通过实验提供各层和空变的Q值来实现补偿，通常难以求取符合实际大地吸收衰减的Q值，特别是空变的Q值；此外基于粘弹性方程和阻尼方程的偏移理论也要面对实际应用中如何提供适合大地吸收性质的参数问题。总之，尽管人们对大地吸收衰减并不生疏，但如何在实际中观测它和补偿它仍没有十分理想的手段和方法。本文通过对采集实验数据的分析与研究，提出关于大地吸收衰减的分析方法，同时介绍一种时频域球面发散与吸收补偿的有效方法。在实际采集数据实验和应用中表明这些分析方法和补偿方法是十分有效的和较精确的。它可以为地震采集、处理和解释提供重要的分析信息和十分好的处理效果。 1.1 球面发散与吸收衰减分析： 大地吸收衰减决定于近地表的性质和储层上覆地层的性质（如图1.1所示）,并且大地吸收衰减直接影响地震勘探的成象分辨率。通常在不存在空间突变岩性体时，一个地区在几公里到几十公里内球面发散与吸收衰减特性具有宏观相对稳定的函数关系。当我们激发地震波后，地震波通过大地传播、接收和处理可以获得如图1.2a所示的实际炮集数据和如图1.2b所示实际叠加数据。从实际的炮集和叠加数据明显可以看出随地震波传播距离（时间）增加地震振幅的衰减作用。通常宏观地震波的球面发散与吸收衰减特性可近似的由公式1表示。 （1） 其中：V―传播速度；t―传播时间；―吸收衰减系数 显然，地震波在大地介质中传播时，它是时间和频率的函数，并随时间和频率衰减。这一现象从图1.3VSP深频分析中可以明显获得。在深度0米处，激发频率从25Hz到150Hz的吸收衰减为40dB；而对于25Hz信号而言，从深度0米到3800米衰减了60dB、50Hz信号衰减了70dB、100Hz信号衰减大于90dB。从以上的VSP数据可以较好地获得区域大地吸收衰减函数的关系。但在实际地震勘探中往往没有VSP数据，从而大多是从实际地震数据中提取大地吸收衰减信息。常规主要的分析方法有：时间振幅衰减分析（如图1.4a所示）和频率振幅衰减分析（如图1.4b所示）两类。显然常规振幅吸收衰减分析仅能在单一时间，或频率方向分析地震波的振幅衰减函数关系，因此他们难以提供类似VSP深度与频率域的吸收衰减分析结果。从现在发表的文章和实际应用软件分析，至今仍没有十分有效的基于地面采集地震数据求取球面发散与吸收衰减的分析方法和补偿方法。为此，本文基于地面采集地震数据的特点提出“时频域和频时域球面发散与吸收衰减统计分析”方法和“时频域球面发散与吸收衰减补偿”的补偿方法。 本文提出的“