王 江

中國(guó)石油大慶油田有限責(zé)任公司勘探開(kāi)發(fā)研究院

0 引言

同疊后地震處理數(shù)據(jù)相對(duì)比，疊前偏移數(shù)據(jù)更能真實(shí)反映地下構(gòu)造形態(tài)、巖性橫向變化[1-14]，但在地下斷裂發(fā)育、構(gòu)造形態(tài)復(fù)雜、速度橫向非均質(zhì)性強(qiáng)的地區(qū)，盡管共炮檢距Kirchhoff疊前深度偏移算法對(duì)復(fù)雜速度場(chǎng)的橫向變化適應(yīng)性好、計(jì)算效率高，但由于地下構(gòu)造形態(tài)復(fù)雜，Kirchhoff疊前深度偏移成像結(jié)果也會(huì)產(chǎn)生地震反射運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)假像[15]。對(duì)于速度橫向變化大的復(fù)雜高陡構(gòu)造帶，盡管逆時(shí)偏移成像結(jié)果適應(yīng)性強(qiáng)，但是必須建立高精度的速度場(chǎng)，因此建立的速度模型不精確的情況下仍無(wú)法保證復(fù)雜高陡構(gòu)造帶的精細(xì)成像[16]。

大楊樹(shù)盆地位于興安嶺褶皺帶南部，面積15 460 km2，為一NNE向長(zhǎng)條帶狀展布的中生代斷陷盆地，盆地基底主要為海西期花崗巖與古生界淺變質(zhì)巖系，最大埋深4 700 m，盆地東西兩側(cè)均以斷裂為界，構(gòu)成盆地西緩東陡、南深北淺，且由南向北呈拗隆相間的構(gòu)造格局。地表火山巖大面積火山巖覆蓋，原始資料信噪比低。大楊樹(shù)盆地經(jīng)歷了多期建造和多期改造，構(gòu)造復(fù)雜、斷裂極其發(fā)育[17]。受多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響，主力目的層下白堊統(tǒng)九峰山組發(fā)育多個(gè)走向不同的斷層，形成網(wǎng)格狀的斷裂格局，同時(shí)九峰山組巖性縱、橫向變化劇烈，主要為中基性熔巖、火山碎屑巖夾礫巖、砂巖、泥巖和煤層，速度縱、橫向非均質(zhì)性強(qiáng)，致使準(zhǔn)確的速度場(chǎng)建立困難，不但繞射波難以收斂，而且反射波難以有效準(zhǔn)確歸位，復(fù)雜構(gòu)造帶無(wú)法得到高質(zhì)量的構(gòu)造成像資料，Kirchhoff疊前深度偏移和逆時(shí)偏移得到的地震資料不但信噪比低、目的層九峰山組的地震反射特征不清，而且地震資料的分辨率也較低，無(wú)法滿足精細(xì)構(gòu)造解釋、精細(xì)儲(chǔ)層預(yù)測(cè)和精細(xì)油藏描述的地質(zhì)需求。

針對(duì)大楊樹(shù)盆地復(fù)雜的構(gòu)造地質(zhì)條件，在準(zhǔn)確的速度場(chǎng)建立基礎(chǔ)上，地震反射波歸位精確，繞射波收斂合理，獲得高信噪比、能夠滿足地震—地質(zhì)需求的地下構(gòu)造精細(xì)成像資料是處理的重點(diǎn)[16]。筆者基于全方位局部角度域疊前深度偏移方法和原理，在大楊樹(shù)盆地3D地震資料處理中應(yīng)用全方位局部角度域疊前深度偏移技術(shù)，同時(shí)提取反射角道集和傾角道集，構(gòu)建鏡像加權(quán)因子來(lái)提高地震反射能量、減小散射能量，然后對(duì)傾角道集進(jìn)行疊加得到地下真實(shí)的成像結(jié)果，同Kirchhoff疊前深度偏移方法對(duì)比，不但復(fù)雜構(gòu)造帶精細(xì)成像，而且地震資料分辨率和信噪比都明顯提高，地震頻帶由8～78 Hz拓寬到5～88 Hz，能夠滿足構(gòu)造精細(xì)解釋和勘探生產(chǎn)的地質(zhì)需求。

1 全方位局部角度域疊前深度偏移

以射線追蹤理論為基礎(chǔ)，將地面檢波點(diǎn)R收到的地下信息映射到地下局部角度域體系中進(jìn)行波場(chǎng)分解與成像是全方位局部角度域精細(xì)成像的核心[18]。據(jù)地震運(yùn)動(dòng)學(xué)理念，由于地下任何成像點(diǎn)的地震波組特征都是由地震入射波場(chǎng)和散射波場(chǎng)相互作用而產(chǎn)生的，所以可以把地下成像點(diǎn)M處的地震入射波場(chǎng)和散射波場(chǎng)分解成局部平面波來(lái)表示成像點(diǎn)處地震波傳播的方向，入射射線和散射射線的傳播方向分別用兩種射線的傾角和方位角來(lái)表示，通過(guò)每個(gè)射線對(duì)將地面檢波點(diǎn)接收的地震數(shù)據(jù)映射到地下局部角度域坐標(biāo)體系中[16]，這樣地下波場(chǎng)的局部傳播方向就可以用入射波場(chǎng)和散射波場(chǎng)的傾角和方位角來(lái)表示（圖1）。

圖1 全方位局部角度域地震反射示意圖

圖1中y軸（方位角的參考方向）為正北方向，地震波入射射線和反射射線的方向由射線對(duì)的法線傾角（α1）和方位角（α2）以及射線對(duì)的開(kāi)角（β1）和射線對(duì)所在平面的方位角（β2）4個(gè)地下局部角度域的角度來(lái)表示。

全方位局部角度域偏移成像算法是以地震走時(shí)射線理論為基礎(chǔ)，利用射線追蹤方法由地下成像點(diǎn)M開(kāi)始向地面檢波點(diǎn)R進(jìn)行走時(shí)追蹤，將地面檢波點(diǎn)R接收到的地震信息映射到地下局部角度域坐標(biāo)體系中，其映射關(guān)系表達(dá)為：

式中M表示地下地震成像點(diǎn)位置；S表示炮點(diǎn)位置；R表示檢波點(diǎn)位置。

由于映射過(guò)程中來(lái)自所有方向的地震射線都要參與地震成像，為降低數(shù)據(jù)運(yùn)算要求，在計(jì)算過(guò)程中進(jìn)一步將映射分解為傾角和反射角2種互補(bǔ)的角度域道集。

在傾角成像道集中，地震成像點(diǎn)M的反射率是α1和α2對(duì)β1和β2的積分 ：

在反射角成像道集中，地震成像點(diǎn)M的反射率是β1和β2對(duì)α1和α2的積分：

式中，Kα和Kβ分別為傾角積分和反射角積分的核函數(shù)；H代表傾斜因子；其數(shù)值與射線對(duì)開(kāi)角β1的大小成反比。

因此，對(duì)于地下每一個(gè)成像位置，每種角度域成像道集都是α1和α2對(duì)β1和β2、β1和β2對(duì)α1和α2的積分，應(yīng)用積分式（2）和積分式（3），就可以得到全方位局部角度域的反射角道集和傾角成像道集。

在實(shí)際全方位局部角度域地震資料處理過(guò)程中，應(yīng)用反射角道集來(lái)建模，應(yīng)用傾角道集疊加來(lái)進(jìn)行地震精細(xì)成像。對(duì)傾角道集通過(guò)提取鏡像加權(quán)因子，提高地震反射能量，而將散射能量減小，提高地震資料的信噪比，獲得高精度的地震成像資料。如果想獲得突出斷層、溶洞散射能量的地震反射特征剖面時(shí)，只要提取相反的加權(quán)因子即可突出斷層、溶洞的地震波組特征[16]；而反射角道集不但包括來(lái)自地下不同方位的地震—地質(zhì)信息，而且淺層反射角的角度范圍比中深層反射角的角度范圍更大，更利于建立淺層速度模型。

2 技術(shù)應(yīng)用及效果

2.1 理論模型分析

根據(jù)大楊樹(shù)盆地實(shí)鉆井巖性組合關(guān)系、火山巖以及砂、泥巖速度設(shè)計(jì)水平層狀地質(zhì)模型來(lái)模擬合成地震道，地震模擬數(shù)據(jù)由地震反射特征不明顯的薄巖性體和復(fù)雜反射產(chǎn)生的地震干擾波組成。圖2為利用Kirchhoff積分方法和全方位局部角度域偏移方法分別對(duì)該水平層狀地質(zhì)模型進(jìn)行地震彈性波數(shù)值模擬后得到的模擬地震合成記錄。利用全方位局部角度域偏移方法，應(yīng)用反射角道集來(lái)建模，而應(yīng)用傾角道集來(lái)進(jìn)行地震精細(xì)成像，通過(guò)提取鏡像加權(quán)因子來(lái)提高地震資料信噪比、增強(qiáng)地震反射能量，獲得高精度的地震成像資料，得到共反射角疊前深度偏移剖面。通過(guò)與常規(guī)的Kirchhoff積分法進(jìn)行了比較,全方位局部角度域偏移處理后的地震反射界面清晰、波組特征明確、巖性體與周圍地層接觸關(guān)系明確，地震分辨率明顯提高，巖性體頂、底界分別與波峰的上零點(diǎn)和波峰的下零點(diǎn)相對(duì)應(yīng)，巖性體整體表現(xiàn)為丘狀反射結(jié)構(gòu)，具有“兩峰夾一谷”地震反射特征，在巖性體內(nèi)部出現(xiàn)明顯的亮點(diǎn)地震反射特征。傳統(tǒng)Kirchhoff積分法得到的地震反射界面比較模糊，繞射波沒(méi)有得到有效歸位，巖性體邊界的地震反射特征不清。

圖2 水平層狀地質(zhì)模型的模擬地震合成記錄圖

2.2 大楊樹(shù)盆地復(fù)雜斷裂帶地震資料處理

2.2.1 地震地質(zhì)條件

大楊樹(shù)盆地構(gòu)造上位于大興安嶺褶皺帶，與松遼盆地緊鄰，地表多為火山巖覆蓋，地形起伏較大，平均地面海拔200～400 m，相對(duì)高差介于65～200 m。野外采集觀測(cè)系統(tǒng)具有3大特點(diǎn)：①覆蓋次數(shù)較高、面元適中，有利于提高地震資料分辨率；②炮檢距相對(duì)適中，在保證目的層信噪比的同時(shí)也對(duì)分辨率有益；③方位角較寬，炮檢距分布較為勻稱，有利于速度分析。但是主力目的層九峰山組地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，斷層發(fā)育，巖性橫向變化劇烈，致使準(zhǔn)確的速度場(chǎng)建立困難，不但繞射波難以收斂，而且反射波難以有效準(zhǔn)確歸位，構(gòu)造復(fù)雜帶內(nèi)部無(wú)法得到高質(zhì)量的構(gòu)造成像。

2.2.2 深度域速度建模

針對(duì)大楊樹(shù)盆地復(fù)雜的地下構(gòu)造形態(tài)，在精細(xì)速度建?；A(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜構(gòu)造帶反射波歸位準(zhǔn)確、繞射波收斂合理，獲得高信噪比和高分辨率的復(fù)雜構(gòu)造成像結(jié)果是處理的核心。該區(qū)特色速度建模體現(xiàn)在兩個(gè)方面：①在地震互相干建立的初始速度建模基礎(chǔ)上，應(yīng)用Kirchhoff積分法在共炮檢距成像道集上對(duì)速度模型進(jìn)行迭代優(yōu)化，即 KirchhoffPSDM+網(wǎng)格層析建模”，這個(gè)迭代循環(huán)以道集拉平和剩余延遲歸零為目標(biāo)進(jìn)行速度更新；②再應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)層析方法對(duì)速度模型進(jìn)行優(yōu)化，借助共角度域道集對(duì)速度模型開(kāi)展剩余延遲分析，即以“全方位角成像偏移+多方位層析建?！?，利用方位—反射角道集系統(tǒng)進(jìn)行多方位速度分析進(jìn)一步使得剩余延遲歸零，建立最終成像所需要的速度模型。

圖3為在精細(xì)速度建模基礎(chǔ)上，分別應(yīng)用Kirchhoff積分法和全方位局部角度域疊前深度偏移方法得到的CRP地震成像道集和反射角地震成像道集，全方位局部角度域反射角道集的能量比Kirchhoff積分法的CRP道集更加聚焦，在全方位反射角道集上淺層優(yōu)勢(shì)更加明顯。在復(fù)雜構(gòu)造帶網(wǎng)格層析速度建模過(guò)程中，受地震偏移距不足、動(dòng)校拉伸和低信噪比等因素影響，常規(guī)Kirchhoff積分法得到的CRP道集在淺層不利于剩余延遲量的拾取和分析，不但影響淺層速度更新，而且中深層地震成像效果也會(huì)受到影響。在淺層全方位反射角道集不但角度范圍寬，而且信噪比也較高，這都有利于剩余延遲量拾取和淺層速度建模與更新，為中深層精細(xì)速度模型優(yōu)化和精細(xì)復(fù)雜構(gòu)造成像提供技術(shù)保障。

圖3 CRP地震成像道集和反射角地震成像道集對(duì)比圖

2.2.3 地震成像關(guān)鍵參數(shù)

成像參數(shù)優(yōu)選是偏移的關(guān)鍵，全方位局部角度域成像的關(guān)鍵參數(shù)主要為偏移孔徑、反假頻參數(shù)、最大傾角和最大開(kāi)角。

1）偏移孔徑

這是地震精細(xì)成像中最為關(guān)鍵的參數(shù)，偏移孔徑與最大成像傾角有關(guān)。較小的孔徑意味著較少的數(shù)據(jù)操作和運(yùn)算，減少由于偏移引起的噪聲，而陡傾角的成像需要大孔徑，限制孔徑的偏移將不利于陡傾角的成像，影響斷點(diǎn)、斷面的成像質(zhì)量，但較大孔徑不但增加處理周期而且在偏移求和中也會(huì)引入偏移噪聲（如畫(huà)弧等），導(dǎo)致信噪比的降低。通過(guò) 8 km 8 km，10 km 10 km，12 km 12 km，14 km 14 km的偏移孔徑值測(cè)試對(duì)比，認(rèn)為12 km 12 km比較適合本區(qū)復(fù)雜構(gòu)造帶的陡傾角成像。

2） 反假頻參數(shù)

為了避免Kirchhoff偏移求和軌跡的算子傾角太陡產(chǎn)生算子假頻問(wèn)題，影響偏移成像質(zhì)量。沿著算子軌跡求和的地震道采樣序列需滿足Nyquist采樣準(zhǔn)則：

式中ΔT表示鄰道偏移算子的時(shí)間差；Δx表示道間距；p表示算子慢度。

偏移前需要對(duì)地震輸入數(shù)據(jù)做反假頻濾波處理，確保輸入數(shù)據(jù)不存在高于fmax的頻率成分。通過(guò)反假頻參數(shù)（0.50，0.75，1.00，1.25）的偏移結(jié)果測(cè)試，當(dāng)反假頻參數(shù)較大時(shí)，地震資料的信噪比、連續(xù)性較好，但分辨率會(huì)有所降低?？紤]到石炭系內(nèi)部地震成像的分辨率，反假頻參數(shù)選擇1.00。

3） 最大開(kāi)角

圖4為最大開(kāi)角44 和34 參數(shù)測(cè)試實(shí)驗(yàn)（從左至右分別為道集400、600、800、1 000和1 200），當(dāng)最大開(kāi)角參數(shù)較大時(shí)，遠(yuǎn)道拉伸較多，導(dǎo)致成像剖面噪聲較重；當(dāng)最大開(kāi)角參數(shù)較小時(shí)，遠(yuǎn)道反射信息受損失。綜合比較，認(rèn)為選擇目的層深度介于2 000～3 000 m、最大開(kāi)角34 合理。

圖4 最大開(kāi)角試驗(yàn)對(duì)比圖

4） 最大傾角

圖5為40 ～58 范圍的最大傾角參數(shù)測(cè)試實(shí)驗(yàn)，從圖中可見(jiàn)，隨著最大傾角的增大傾角道集能量逐漸減弱，設(shè)定最大成像范圍在58 左右。由于斷層處繞射傾角范圍較大，參數(shù)較小時(shí)有大傾角散射不能成像。當(dāng)最大傾角參數(shù)較小時(shí)，同相軸信噪比、連續(xù)性較好，但是斷層分辨率受損。綜合比較，陡傾角噪聲在特定區(qū)間最強(qiáng)（47 ～51 ），認(rèn)為選擇目的層深度介于2 000～3 000 m、最大傾角 58 適合大楊樹(shù)盆地復(fù)雜構(gòu)造帶陡傾角成像。

圖5 最大傾角參數(shù)對(duì)比圖

2.2.4 加權(quán)成像

利用全方位局部角度域偏移方法的成像優(yōu)勢(shì)，在精細(xì)速度模型建立基礎(chǔ)上，首先通過(guò)地震射線追蹤將地面接收到的地震信息映射到地下局部角度域坐標(biāo)系中；然后將全方位局部角度域地震入射波場(chǎng)和散射波場(chǎng)分解與解析；最后對(duì)傾角成像道集加權(quán)疊加精細(xì)構(gòu)造成像。應(yīng)用全方位局部角度域深度偏移方法對(duì)大楊樹(shù)盆地3D地震資料進(jìn)行處理，并與常規(guī)的Kirchhoff積分法進(jìn)行了比較。在全方位局部角度域系統(tǒng)中得到全方位反射角道集的同時(shí)也可以得到疊加成像的全方位傾角地震成像道集。全方位傾角成像道集包含地震反射能量、地震散射能量和繞射能量等3種能量，通過(guò)對(duì)傾角道集進(jìn)行鏡像加權(quán)來(lái)分離地震反射和繞射能量，降低散射相關(guān)能量振幅值,增強(qiáng)傾角道集內(nèi)鏡像方向相關(guān)的振幅，得到的鏡像傾角道集不但反射能量強(qiáng)，而且消除了散射和繞射能量，對(duì)鏡像傾角道集疊加后可增強(qiáng)連續(xù)結(jié)構(gòu)界面同相軸,以獲得高精度復(fù)雜區(qū)域的無(wú)繞射成像剖面，得到高精度的反射波成像剖面。

圖6是在精細(xì)的速度模型建立基礎(chǔ)上，應(yīng)用常規(guī)Kirchhoff疊前深度偏移和全方位局部角度域疊前深度偏移方法得到的地震剖面對(duì)比圖。

圖6 偏移剖面對(duì)比圖

通過(guò)圖6對(duì)比分析可以看出全方位局部角度域疊前偏移成像效果好于Kirchhoff疊前深度偏移, 復(fù)雜構(gòu)造帶內(nèi)部結(jié)構(gòu)得到準(zhǔn)確成像、斷點(diǎn)有效歸位,特別是陡傾角成像方面全方位局部角度域疊前偏移的優(yōu)勢(shì)比Kirchhoff法偏移更明顯。主要表現(xiàn)為目的層九峰山組內(nèi)部得到精細(xì)成像，不但地震反射同相軸連續(xù)、信噪比提高、反射能量聚焦，而且地震反射波歸位準(zhǔn)確、繞射波收斂合理、陡傾角深大斷裂和疊瓦狀構(gòu)造的地震反射特征更加清晰，有利于大楊樹(shù)盆地構(gòu)造特征的整體認(rèn)識(shí)。

通過(guò)全方位局部角度域疊前深度偏移處理，大楊樹(shù)盆地3D地震資料不但地震剖面構(gòu)造成像質(zhì)量得到明顯提高，而且地震資料的分辨率和信噪比也得到明顯提高，圖7為全方位局部角度域疊前深度偏移與常規(guī)Kirchhoff疊前深度偏移地震數(shù)據(jù)目的層段九峰山組地震資料信噪比對(duì)比圖，由圖8可以看出，大楊樹(shù)盆地的三維地震資料經(jīng)全方位局部角度域疊前深度偏移處理后目的層段信噪比集中在1.5～3.4，而常規(guī)Kirchhoff疊前深度偏移地震數(shù)據(jù)目的層段信噪比則集中在0.7～1.3，信噪比明顯提高。

圖7 九峰山組地震資料信噪比對(duì)比圖

在大楊樹(shù)盆地3D地震資料處理過(guò)程中，將傾角道集和反射角道集分別作為成像道集和建模道集。對(duì)于傾角道集，通常提取鏡像加權(quán)因子，使得反射能量獲得一個(gè)大的加權(quán)值，而散射能量獲得一個(gè)小的加權(quán)值，從而增強(qiáng)信噪比和反射能量，獲得了高精度的成像剖面。圖8為全方位局部角度域疊前深度偏移（紅色）與Kirchhoff疊前深度偏移（黑色）地震數(shù)據(jù)的時(shí)間—頻率關(guān)系對(duì)比結(jié)果，地震數(shù)據(jù)主頻提高，頻帶拓寬了13 Hz（由8～78 Hz拓寬到5～88 Hz），層間地震反射信息豐富，在頻帶有效拓寬同時(shí)，不但保持了地震數(shù)據(jù)的時(shí)頻特性和相對(duì)振幅關(guān)系，而且經(jīng)全方位局部角度域疊前深度偏移處理后地震弱反射特征增強(qiáng)、地震頻帶雙向展寬，高頻端振幅能量增高、頻率提高的同時(shí)，低頻端頻率也有效地拓展了3 Hz。而Kirchhoff法偏移剖面因同時(shí)含有反射能量、散射能量和繞射能量，常規(guī)處理3種反射相互干涉、分離困難，致使逆掩推覆體內(nèi)部成像效果差，同全方位局部角度域疊前深度偏移剖面相比主頻低，頻寬窄。

圖8 Kirchhoff疊前深度偏移與全方位局部角度域疊前深度偏移數(shù)據(jù)頻譜對(duì)比圖

2.3 全方位局部角度域疊前深度偏移與Kirchhoff疊前深度偏移

由于疊前時(shí)間偏移是在 共炮檢距域”來(lái)實(shí)現(xiàn)的，偏移成像技術(shù)仍以地面炮檢距為基礎(chǔ)，疊前偏移采用的走時(shí)算法通常為直射線或者彎曲射線追蹤理論和方法，假設(shè)地下地質(zhì)模型為各向同性介質(zhì)或者層狀各向同性介質(zhì)，但是這種假設(shè)條件在復(fù)雜地質(zhì)體、橫向速度變化大和存在各向異性的情況下造成走時(shí)計(jì)算不準(zhǔn)，從而引起動(dòng)校正和地震偏移結(jié)果產(chǎn)生誤差。不但地面接收到的方位角信息與復(fù)雜地下構(gòu)造的真實(shí)方位存在差異，而且地面炮檢距及其方位角信息同地下成像點(diǎn)處地震波場(chǎng)傳播方向也不存在一一對(duì)應(yīng)關(guān)系[13]，根據(jù)地震波散射理論，通過(guò)常規(guī)“共炮檢距域”疊前偏移方法來(lái)揭示地下成像點(diǎn)與方向有關(guān)的地震波場(chǎng)特征也是困難的，炮檢距域成像方法也無(wú)法準(zhǔn)確識(shí)別地震波場(chǎng)的局部方向差異，在入射角度域疊加會(huì)引起地震成像振幅的畸變。由于大楊樹(shù)盆地地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，斷層發(fā)育，建立的速度模型盡管比較合理，但是地下真實(shí)反射點(diǎn)的地質(zhì)信息也無(wú)法由傳統(tǒng)的CMP道集、共炮域道集得到的CIG道集的地震波組特征表現(xiàn)出來(lái)，CIG道集反應(yīng)的地質(zhì)信息位置卻與地下真實(shí)反射點(diǎn)有一定的偏離距離。為了提高復(fù)雜構(gòu)造帶地震成像質(zhì)量，克服偏移過(guò)程中出現(xiàn)的地震、地質(zhì)假象, Koren 和Ravve基于地震射線理論，將偏移孔徑內(nèi)全部的地震波場(chǎng)數(shù)據(jù)以及各個(gè)方向波場(chǎng)的方位信息應(yīng)用于局部角度域疊前深度偏移中，在角度域?qū)Τ上竦兰M(jìn)行構(gòu)建，可以得到地下成像點(diǎn)的真實(shí)方位信息[19-22]。全方位局部角度域疊前深度偏移方法是從地下反射點(diǎn)向地面進(jìn)行射線追蹤的全方位偏移保幅成像，地下反射點(diǎn)的所有射線都參與成像，提高了地震成像的精度和信噪比，產(chǎn)生的全方位共反射角道集和傾角道集保留了真方位角信息。局部角度域疊前深度偏移處理不但可以提取反射角道集和傾角道集，而且還可以應(yīng)用反射角道集和傾角道集進(jìn)行速度建模和高精度地震成像，通過(guò)構(gòu)建鏡像加權(quán)因子傾角道集來(lái)提高地震反射能量，減小散射能量，從而得到復(fù)雜構(gòu)造帶的高分辨率、高信噪比地震精細(xì)成像剖面。但由于全方位局部角度域疊前深度偏移涉及方位、傾角、偏移距等多重信息，偏移對(duì)硬件資源要求較高，大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用對(duì)于計(jì)算機(jī)來(lái)說(shuō)運(yùn)算量大、機(jī)時(shí)較長(zhǎng)。

Kirchhoff積分方法是求波動(dòng)方程的高頻近似解，優(yōu)點(diǎn)是具有更為直觀的數(shù)學(xué)意義，且計(jì)算效率非常高，具有生成有限數(shù)量子集的能力，使其工業(yè)化推廣在經(jīng)濟(jì)方面具有可行性，適用于區(qū)域構(gòu)造比較簡(jiǎn)單的地區(qū)。為層析類偏移算法提供CRP或CIP道集，通過(guò)傾角限制參數(shù)達(dá)到壓制噪聲的目的。Kirchhoff積分偏移方法射線路徑單一，對(duì)于復(fù)雜結(jié)構(gòu)存在射線盲區(qū)，導(dǎo)致復(fù)雜構(gòu)造成像不準(zhǔn)確，且射線類算法不考慮子波的振幅特征，Kirchhoff 積分法疊前偏移將偏移孔徑范圍內(nèi)所有地震道上與該散射點(diǎn)相應(yīng)的時(shí)距曲線上的振幅能量，采用不同的加權(quán)因子進(jìn)行加權(quán)求和，最終將加權(quán)疊加得到的振幅能量放到該散射點(diǎn)的位置上，保幅方面需要進(jìn)行優(yōu)化。

2.4 探井驗(yàn)證與應(yīng)用效果

通過(guò)全方位局部角度域疊前深度偏移處理，大楊樹(shù)盆地三維地震資料信噪比和分辨率明顯提高，突出了有效波信息，火山巖和沉積巖波組特征更加清晰，火山巖以裂隙式多期噴發(fā)為主，地震特征表現(xiàn)為強(qiáng)振幅丘型結(jié)構(gòu)，而沉積巖表現(xiàn)為中弱振幅層狀反射特征。結(jié)合區(qū)域構(gòu)造背景和有利沉積巖預(yù)測(cè)結(jié)果部署探井楊X4井，楊X4井在九峰山組五段錄井解釋油層4層共18.2 m、差油層7層共16.8 m，儲(chǔ)層孔隙度介于 11.1%～17.6%，平均13.9%，滲透率介于1.1～48.2 mD ，平均14.0 mD，將56、57、59號(hào)層進(jìn)行3層合壓，獲工業(yè)油流8.4 t/d，實(shí)現(xiàn)了大楊樹(shù)盆地油氣勘探的又一個(gè)重大區(qū)帶突破。

3 結(jié)論

1）在速度變化劇烈、地質(zhì)模式復(fù)雜的構(gòu)造區(qū)域內(nèi)，全方位局部角度域疊前深度偏移精細(xì)地震成像方法適應(yīng)性強(qiáng)，特別是在陡傾角的復(fù)雜構(gòu)造區(qū),能夠使反射波歸位準(zhǔn)確、繞射波收斂合理。

2）在淺層全方位反射角道集角度范圍寬、信噪比高，有利于淺層速度建模與模型優(yōu)化，通過(guò)對(duì)傾角道集進(jìn)行鏡像加權(quán)得到的鏡像傾角道集不但反射能量強(qiáng)，而且消除了散射和繞射能量。

3）在相同速度模型下，在陡傾角成像方面，全方位局部角度域偏移方法的成像精度比Kirchhoff偏移更有優(yōu)勢(shì)，可以有效地得到反射波的構(gòu)造成像。大楊樹(shù)盆地3D地震資料經(jīng)全方位局部角度域疊前深度偏移處理后，地震數(shù)據(jù)頻帶由8～78 Hz拓寬到5～88 Hz，能夠滿足構(gòu)造精細(xì)解釋和勘探生產(chǎn)的地質(zhì)需求。