地震资料处理成果中的‘解释陷阱’1-李合群 - 图文

地质技术研讨班培训教材

地震资料处理成果中的“解释陷阱”

编写：李合群

中油东方地球物理勘探有限责任公司

二零零四年四月

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地震资料处理成果中的“解释陷阱”

东方地球物理公司研究院物探技术研究中心 李合群

前 言

油气勘探中，地震资料主要包括地面地震资料和井中（井间）地震资料（或者说，水平缆接收和铅垂缆接收）两大类；对地面地震资料，虽然多波勘探方兴未艾，但目前仍以纵波勘探为主，并且多波勘探和纵波勘探内容在本文所涉及的范围内基本相同。所以，本文主要针对地面地震的纵波资料。

地震资料解释的实质是，根据地震剖面—加工（处理）后的地层的地震响应—推断地下构造、岩性、岩相或油气的分布情况。这就隐含了如下两点对地震成果剖面的基本要求：第一，仅仅包含以约定的方式对地层的地震响应；例如，只包含一次反射，而不包括多次反射、面波或其他干扰性响应。第二，对地层的地震响应要尽可能清楚；例如，子波要尽可能短（最好为尖脉冲），一次反射要尽可能强，且环境噪声要尽可能弱（最好无环境噪声）。而事实上，对野外采集的地震数据来讲，以上两点要求基本上都达不到。因为野外采集无法完全避免环境噪声的干扰，更无法排除一次反射之外其他地层地震响应（如多次、面波、散射等）的干扰。为此，需要对野外采集的资料进行处理（加工），以使其尽可能符合上述两点要求。但资料处理本身，有些方法，在一定程度上，也有一定的要求，如要求“地层为均匀或水平层状”，“地震数据具有一定的信噪比”等。当这些要求不能满足，或处理方法和参数使用不当时，处理过程又会给地震数据引入新的干扰。总之，虽然大多数情况下处理结果都相当精确地反映地下结构或性质，但地震数据处理成果中难免包含掩盖真实地层情况或与勘探目标根本无关的干扰，它们对地下信息要么“隐而不报”，要么“肆意歪曲”，有时甚至“无中生有”，因而往往成为地震资料处理成果中的“解释陷阱”。

本文的主要目的，在于向资料解释人员展示地震资料处理成果中可能成为“解释陷阱”的不同“假象”，并附带介绍这些“假象”的可能成因、识别方法和消除方法。

资料处理是采集-处理-解释这一勘探链条的中间环节。一方面，它对野外地震数据的加工处理使其更适合解释的需要；另一方面，它又难免产生假象，给解释带来“陷阱”。所以，了解基本处理流程以及相应的概念，对解释人员识别干扰和避免落入“陷阱”是很有必要的。为此，本文首先对基本处理流程和几个与资料解释关系较密切的概念做简要介绍。

对地震成果数据品质的整体分析和鉴定，是解释人员避开“解释陷阱”的有效手段。所以，文章还就成果资料品质鉴定，向解释人员提出了几点建议。

出于对问题表述直观、明了的目的，文中综合使用了实际数据、物理模型数据和数值模

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型数据等。

第一节 基本处理流程

1．基本处理流程

在实际资料处理中，所采用的流程会随解释目标、勘探地区等的不同而改变，有时甚至随所用处理软件的不同而改变，但基本流程却是相同的。图1.1给出了地面地震资料常规处理的基本流程。该流程简要介绍了，从野外地震数据到解释人员使用的最终处理成果，需要经历哪几个必要的处理步骤，同时还介绍了可能产生解释陷阱的处理步骤。

解编或格式转换

对野外地震数据是以时序（采样顺序）编排的地震数据，要通过解编处理将样点按地震道顺序排列（对有些数据还需要同时做真振幅恢复处理），并将数据格式转换为处理软件内部约定的数据格式。若野外提供的是以地震道序编排的地震数据，则只需进行格式转换。

野外资料 解编或格式转换 预处理 静校正 预处理

预处理的主要目的是，将上步转换格式后的地震数据与野外观测系统建立联系。预处理还常包括几何扩散补偿和废炮、道剔除，野值编辑等处理内容。

速度分析、剩余静校正量估算 提高分辨率处理 静校正

动校正、叠加 静校正的目的是以“整道时移”的方法，消除不同地震道间因高程差或近地表速度横向变化引起的时差。静校正的基本假设是“反射波射线沿铅直方向传播”，基本根据是“反射波射线在风化层中近似于铅直传播”。处理流程中，该步的主要内容是，将野外提供的静校正量分配给相应的

图1.1 地震资料基本处理流程图

叠后偏移 叠后修饰性处理 成果剖面 地震道，有时还对静校正量做相应的分离和应用。该步还常常包括室内初至波静校正。静校正量中的高频部分影响速度分析和叠加成像质量，低频（长波长）部分导致成果剖面上的构

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造形态畸变。

提高分辨率处理

该步以提高地震资料的分辨率（又称“压缩子波”或“拓宽频带”）为主要目的，其实质是消除或减小地震子波对地震剖面的影响，最常用的处理手段是反褶积。人们都知道；相同振幅谱的不同相位的子波中，零相位子波的分辨率最高。但在实际应用，在一定条件下，从地震记录中比较容易获得地震子波的振幅谱，却很难得到子波的相位谱；所以，实际处理中，绝大多数的提高分辨率的处理方法（包括各种不同名目的反褶积）都只着眼于拓宽子波的频带，而无法将子波零相位化。这样，频带拓宽后的子波的剩余相位会仍然影响地震资料的分辨率，有时还会很严重，见第三节相应的附图。这种影响有时掩盖真实地质信息，有时歪曲地质信息，从而构成“解释陷阱”。

速度分析、剩余静校正估算

该步对静校正和反褶积（提高分辨率）后的地震数据进行速度分析，以获取叠加速度场。速度分析前要先将地震数据校正到CMP参考面上，若有剩余静校正量也一并应用。

用速度分析所得的叠加速度对上步提高分辨率处理后的地震数据做动校正，之后就可以在反射数据上估算剩余静校正量，若剩余静校正效果明显，则需要对剩余静校正后的地震数据重新做速度分析?，有时需要如此反复串行几次。

动校正和叠加

首先，对地震数据做从激发-接收面到CMP参考面的静校正和剩余静校正；之后，用上步所得的叠加速度对其做动校正。对动校正后的CMP道集做必要的切除（包括外切除和内切除），然后叠加，一个CMP道集加成一个叠加道，所有的叠加道构成叠加剖面。

叠后偏移

为了使地震剖面在形态上更接近相应的地质剖面，需要对叠加剖面做偏移处理。偏移处理的两个关键内容是偏移速度场和偏移算法的选择。

偏移速度场主要通过对叠加速度场的平滑和速度值缩放的方法获得。具体的平滑和缩放程度通过试验确定，即通过偏移后回转波、绕射波或的断面反射归位或收敛情况确定。当剖面上没有可见的回转波、绕射波或断面反射时，偏移速度场的确定则具有很大的主观性。这是偏移产生假象的一个方面。

偏移算法的选择主要考虑对速度场变化的适应性、偏移角度限制、偏移噪声的强弱以及振幅保真程度。这几方面选择不当也会产生影响偏移结果的真实性。这是叠后偏移失真的另一个方面。

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