■杜鑫

（中石化石油工程地球物理有限公司華東分公司 江蘇南京211112）

基于多元約束表層建模的靜校正方法

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靜校正是地震資料處理中的一個重要環(huán)節(jié)，尤其對于表層地震地質(zhì)條件復(fù)雜，低降速帶縱、橫向變化較大的地區(qū)來說，僅依靠高程靜校正及折射靜校正已滿足不了要求，需要使用層析靜較正技術(shù)，而近地表模型的準(zhǔn)確程度是影響層析靜校正精度的主要因素，通過工區(qū)內(nèi)已有近地表資料對反演近地表模型進(jìn)行約束的"多元約束近地表建模技術(shù)"可以快速建立較為準(zhǔn)確的近地表模型，從而保證了靜校正效果，并為資料品質(zhì)評價及后續(xù)資料處理奠定了基礎(chǔ)，本文以黃土塬地區(qū)為例對本靜校正方法及效果進(jìn)行了分析，可供類似地區(qū)地震資料處理參考。

多元約束表層模型 黃土塬靜校正初至

0　前言

Dix教授曾說，解決好靜校正問題就等于解決了地震勘探中幾乎一半的問題[1]。由于現(xiàn)有的地震資料處理方法(去噪、動校正、疊加、偏移等)均是建立在平面接收面的假設(shè)上，所以在處理時要盡可能的消除靜校正問題帶來的影響。

黃土塬地區(qū)塬、峁、梁、坡、溝發(fā)育，地形起伏劇烈，表層結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變，黃土層巨厚（100-400米），黃土層孔隙度大，激發(fā)接收條件極差，面波、多次折射等干擾波發(fā)育，降低資料的信噪比。受巨厚黃土層影響，單炮能量吸收衰減強(qiáng)烈。表層結(jié)構(gòu)橫向不連續(xù)，導(dǎo)致激發(fā)能量不均勻，波場、波形變化強(qiáng)烈，初至波扭曲嚴(yán)重，使得靜校正問題突出，這也是黃土塬地區(qū)地震資料處理的關(guān)鍵，采用高程靜校正及折射波靜校正已無法解決該地區(qū)靜校正問題，為此我們對基于多元約束表層建模的層析靜校正方法進(jìn)行了研究，通過區(qū)內(nèi)已有的鉆井?dāng)?shù)據(jù)、黃土厚度數(shù)據(jù)以及低降速帶調(diào)查等成果對表層模型進(jìn)行約束，從而提高表層模型的精度以提高靜校正效果。

1　研究區(qū)背景

區(qū)內(nèi)黃土塬地形起伏變化十分劇烈,最高處高程在1200m左右，溝底高程1040m左右。工區(qū)內(nèi)黃土厚度大，地表起伏變化劇烈。

表層結(jié)構(gòu)調(diào)查結(jié)果顯示表層多為三層結(jié)構(gòu)，自上到下分為干燥黃土、潮濕黃土和含水黃土，低降速帶厚度一般在0-70m之間，低速層速度一般在240-800m/s之間(圖1)，一般塬上較低，溝底較高；高速層速度一般在1500-3500m/s。根據(jù)區(qū)內(nèi)大鉆資料及表層調(diào)查結(jié)果繪出了全區(qū)黃土厚度分布，這些詳實的表層結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)資料為精確地表模型的建立奠定了基礎(chǔ)。

2　多元約束表層結(jié)構(gòu)建模

受本區(qū)復(fù)雜地表條件及其獨(dú)特的近地表結(jié)構(gòu)影響，靜校正問題直接關(guān)系到地震勘探成果的優(yōu)劣。在復(fù)雜地質(zhì)條件下需要多種靜校正方法共同使用，才能得到適合后續(xù)處理的單炮記錄（圖2）。層析反演靜校正是一種非線性模型反演靜校正技術(shù)[2]，其采用高密度速度單元劃分，可以準(zhǔn)確的描述復(fù)雜構(gòu)造下的速度場，能適應(yīng)近地表結(jié)構(gòu)復(fù)雜的縱、橫向變化的情況[3]，能有效解決黃土塬地區(qū)靜校正問題。層析靜校正需要準(zhǔn)確的初至拾取，以進(jìn)行近地表地層反演。經(jīng)過一次長波長靜校正之后的單炮初至明顯平滑，初至的拾取能夠快速準(zhǔn)確。

圖1　研究區(qū)內(nèi)低速帶速度平面分布圖

圖2　黃土塬原始單炮

拾取的初至按偏移距顯示初至?xí)r間，其結(jié)果與微測井小折射結(jié)果相吻合，相互印證。根據(jù)微測井、小折射解釋結(jié)果繪制的速度、厚度分布平面圖，在不同的區(qū)域時選取不同厚度以及不同的V0，使得采用延時法建立速度模型在空間和時間上更加準(zhǔn)確。

將拾取的初至采用延時法建立速度模型，并利用黃土厚度調(diào)查結(jié)果對模型深度進(jìn)行約束，使其更接近真實地表結(jié)構(gòu)。經(jīng)過靜校正系統(tǒng)多次迭代反演得到近地表模型，模型與初至劃分的原始模型相似，較好的反映了近地表特征。（圖3）

3　靜校正效果分析

將經(jīng)過靜校正軟件計算得到的靜校正量應(yīng)用到原始單炮中進(jìn)行靜校正處理，經(jīng)層析靜校正后的單炮初至波起伏現(xiàn)象得到了明顯改善，線性關(guān)系明顯，反射波組同相軸連續(xù)穩(wěn)定，地形和低降速帶造成的靜校正問題得到了明顯改善。

圖3　反演得到的近地表模型

圖4　層析靜校正后的單炮及剖面

完成層析靜校正處理后，無論是初至平滑性，還是反射層的連續(xù)性都有了明顯的改善，目的層明顯且連續(xù)。進(jìn)一步對影響層析反演效果的固定基準(zhǔn)面、替換速度以及層析靜校正反演所用的最大偏移距等主要參數(shù)進(jìn)行對比試驗與分析，通過研究確定合適的層析反演靜校正方法的關(guān)鍵參數(shù)，在實際應(yīng)用中取得了比較良好的效果。

在實際生產(chǎn)中，在多種約束條件下通過專業(yè)的靜校正軟件基本解決了絕大部分長波長靜校正問題以及部分短波長靜校正問題，剩余的短波長靜校正問題可以通過后續(xù)的剩余靜校正進(jìn)行修正。

經(jīng)過靜校正之后的原始單炮經(jīng)過合適的去線性、非線性干擾，反褶積，速度分析、疊加等處理后得到野外現(xiàn)場剖面。剖面目的層清晰連續(xù)，地層構(gòu)造清晰在疊前去噪消除虛反射之后，得到的地震資料提高明顯，疊加剖面同相軸連續(xù)性增強(qiáng)，地質(zhì)結(jié)構(gòu)刻畫清楚。

4　結(jié)論

本文所述技術(shù)能夠較好的解決黃土塬地區(qū)資料的靜校正問題，此方法也適用于其它復(fù)雜地表條件下的靜校正，其前提是有足夠的可靠的約束條件。由于能夠獲得準(zhǔn)確的表層速度模型，它對地表高程變化和地下速度分布無嚴(yán)格假設(shè)和限制，能夠適應(yīng)復(fù)雜的黃土塬環(huán)境。通過對黃土塬地區(qū)靜校正方法的研究，有如下認(rèn)識：（1）根據(jù)小折射、微測井等多元條件約束進(jìn)行速度建模可以明顯提高建模精度，有利于減少迭代次數(shù)提高效率；（2）準(zhǔn)確拾取初至是解決本區(qū)靜校正問題的關(guān)鍵；（3）在初至拾取之前應(yīng)用一次長波長靜校正使得初至更加平滑，有利于初至的拾取。

[1]渥·伊爾馬滋著,黃緒德譯：《地震數(shù)據(jù)處理》,石油工業(yè)出版社,1994.

[2]林伯香，肖萬富，李博.層析靜校正在黃土塬彎線資料處理中的應(yīng)用［J］.石 油 物探，2007，46（4）：417-420.

[3]李敏杰，劉玉增，孟祥順，王錫文，王獻(xiàn)杰.陜北富縣黃土塬區(qū)三維地震資料處理技術(shù)[J]，2012,51 （3） :285-291.

P3[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-2-161-2