工作流程：信號(hào)分析—疊加成像—偏移歸位

(資料圖片僅供參考)

信號(hào)分析：進(jìn)行噪聲壓制、能量恢復(fù)補(bǔ)償。

疊加成像：將離散的單炮數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)的剖面圖像。

偏移歸位：把信號(hào)歸位到真實(shí)位置和形態(tài)。

地震處理就如同洗照片，把地震采集到的零散信號(hào)，轉(zhuǎn)變成連續(xù)可視化的圖像，把一塊塊分散的磚，砌成一道道整齊的墻，再建成一棟棟立體的房。在深部地震信號(hào)處理過程中，面臨著遠(yuǎn)超常規(guī)淺中層處理的難題。由于在地震波從地表向地下傳播再反射回地表接收器的過程中，深度越大，傳播空間就越大，幾何能量擴(kuò)散越厲害，地層吸收掉的能量也越多，接收到的反射信號(hào)就越弱，甚至不足激發(fā)時(shí)的5%，就像聲音在空氣中傳播，同樣聲貝的發(fā)聲，距離越遠(yuǎn)，能聽到的音量越弱。為了恢復(fù)深部弱信號(hào)并將之準(zhǔn)確成像，超深物探信號(hào)處理的計(jì)算流程超過40個(gè)步驟，關(guān)鍵步驟包括噪聲壓制、能量補(bǔ)償、速度拾取、偏移歸位等。

在集團(tuán)公司重點(diǎn)工程中秋西三維地震處理過程中，由于地表山體林立，高差超過1500米，地下錯(cuò)綜復(fù)雜，塑性鹽層揉皺分布，雖然項(xiàng)目組采用炸藥、可靠震源、氣槍三種激發(fā)，水陸兩種檢波器接收，但因城市工業(yè)、鐵路高速路網(wǎng)震動(dòng)干擾嚴(yán)重，地震處理仍面臨世界級(jí)難題。

在地震資料處理過程中需要去偽存真提純，首先要解決噪聲壓制難題。就像一袋米中混雜了不同顆粒的砂子和不同類型的雜質(zhì)，將之篩除干凈的過程，就是噪聲壓制的過程。在地震傳播過程中，地滾波、地面工業(yè)交通震動(dòng)干擾、風(fēng)吹草動(dòng)的隨機(jī)干擾、高壓線50赫茲干擾等，都會(huì)伴隨著反射信號(hào)一起被接收。在去噪的過程中，一方面要把干擾波去除干凈，同時(shí)要保證不傷害到有效反射波。就像做手術(shù)一樣，既要切除病變?cè)铙w，又要保護(hù)健康組織。比手術(shù)更難的是，噪聲和有效信號(hào)不是分區(qū)存在，而是一體混疊，去噪就成了雙刃劍，需要精準(zhǔn)操刀。

在操作過程中，處理項(xiàng)目組創(chuàng)新了“六分法”去噪技術(shù)，按照分類、分時(shí)、分頻、分域、分步、分區(qū)壓制干擾，整體上按照“先規(guī)律后隨機(jī)，先低頻后高頻”的原則，規(guī)則噪聲和低頻噪聲能量強(qiáng)、占比重，先壓制，隨機(jī)噪聲和高頻噪聲干擾后壓制，通過多域組合、多次迭代、循序漸進(jìn)、逐步壓制，將有效信號(hào)從魚目混珠的干擾中提取出來(lái)。

其次是精微能量分析，精確恢復(fù)信號(hào)原貌。地震信號(hào)在長(zhǎng)途奔波中，一方面能量擴(kuò)散，另一方面地層吸收，能量逐漸變?nèi)跚也痪鶆?。同樣是炸藥激發(fā)，疏松黃土比致密巖石激發(fā)的能量傳播能力弱，就像敲擊海綿和石塊，兩者受力程度不一樣；同樣是沙漠地表接收，更疏松的背風(fēng)面比迎風(fēng)面接收能力弱，就像黑布和白布吸光能力不一致；同樣的深層傳播，傾斜地層、斷裂破碎帶比平整地層反射能力弱，就像同樣是凸透鏡，布滿裂紋凹槽的鏡面比光滑鏡面的聚焦能力弱。在這樣的傳播信號(hào)處理中，需要把不同的激發(fā)、傳播、接收能量恢復(fù)到同一水準(zhǔn)。

對(duì)此，處理項(xiàng)目組發(fā)展完善了幾何擴(kuò)散補(bǔ)償、地表一致性能量均衡和反Q濾波等技術(shù)，將嚴(yán)重衰減且空間不一致的信號(hào)恢復(fù)原貌。

再次是精細(xì)速度追蹤，精準(zhǔn)同相疊加。地震傳播的核心在速度。當(dāng)我們判別西瓜的生熟程度時(shí)，通常用手敲擊表面，通過聲音判斷內(nèi)部情況。當(dāng)瓜不成熟時(shí)，內(nèi)部密實(shí)、聲音清脆；瓜成熟時(shí)，內(nèi)部疏松、聲音沉悶，這種現(xiàn)象是疏松介質(zhì)對(duì)波吸收得更多，同時(shí)波傳播速度較慢。地震波在不同巖石中傳播的速度不同，當(dāng)?shù)叵聨r層孔隙度較高時(shí)，與同類性質(zhì)巖石相比，地震傳播速度較低，尤其是含油氣時(shí)，速度變化明顯。信號(hào)從不同方向傳導(dǎo)到同一位置的用時(shí)不同，要準(zhǔn)確捕捉速度變化，就需要將所有反射信號(hào)傳導(dǎo)至同一反射位置的用時(shí)進(jìn)行零偏移距校正，即把所有信號(hào)傳輸用時(shí)都校正成檢波器與激發(fā)點(diǎn)在同一垂向位置時(shí)信號(hào)傳輸所需的用時(shí)，此時(shí)同步疊合保證能量值最強(qiáng)。如同多個(gè)手電筒照出去，要讓正前方最亮，就要將光束聚焦，出發(fā)點(diǎn)都聚到正中心的手電筒這個(gè)點(diǎn)上。校正后形成的地震疊加剖面基本可以反映地下結(jié)構(gòu)。

最后是深度偏移成像，信號(hào)歸位歸真。當(dāng)?shù)貙佣际撬浇Y(jié)構(gòu)且橫向速度一致時(shí)，疊加成像是水平的，但地層有起伏、斷點(diǎn)或速度橫向變化時(shí)，疊加成像就與實(shí)際產(chǎn)狀（即地層的傾角、傾向和走向）不一致，成像產(chǎn)生哈哈鏡效應(yīng)，就像從一定角度看水中的魚，看到的位置并不是魚的真實(shí)位置，要捕到魚，就要偏移歸位。地震信號(hào)未做偏移歸位時(shí)，剖面上看到的位置和形態(tài)，并不是完全真實(shí)的。地震偏移歸位經(jīng)歷疊后時(shí)間偏移、疊后深度偏移、疊前時(shí)間偏移和疊前深度偏移四個(gè)階段。

為了使深層地震反射準(zhǔn)確歸位，東方物探公司成像團(tuán)隊(duì)研發(fā)了井控約束各項(xiàng)異性疊前深度偏移技術(shù)，比傳統(tǒng)的技術(shù)歸位精度大幅提高。在庫(kù)車山地，傳統(tǒng)方法深度誤差可達(dá)10%以上，橫向誤差最大達(dá)到1000多米，而新方法將深度誤差降低到1%，橫向位置誤差降低到50米以內(nèi)。

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