相干反演速度分析和图偏移时深转换技术及其应用

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1、http://www.paper.edu.cn相干反演速度分析和图偏移时深转换技术及其应用122潘明太温书亮1中国地质大学，北京100083272中海石油研究中心，北京100083摘要在油气地球物理勘探中，地震波在地层中的传播速度是一个非常关键的因素，也是一个长期以来难于精确求解的问题。特别是在低幅度构造等隐蔽油气藏的勘探中，地震波速度的精度更加重要。因此，寻找和探索一套既有较高精度，工作量又不太大的求取速度场和时深转换的技术方法和流程具有重要意义。本文通过对目前速度研究和构造成图现状及问题的分析，提出了海上地震资料速度分析和构造成图的研究思路，详细阐述了相干反演速度建模和图偏移的

2、技术原理，展示了了以中国海上某凹陷为目标的应用和取得的研究成果，并对应用效果进行了分析。关键字：相干反演，速度分析，图偏移，射线追踪1引言我国海上油气勘探程度低，钻探井位少,导致获取地层速度的方法和手段主要是依靠地[1]面地震资料，但常规处理方法所获得的速度误差大，空间归位准确性低。再加上常规成图方法会造成等T0图和层速度在空间上不匹配，致使地震资料的处理结果与地下的实际地质情况存在较大的偏差，这种情况的存在直接影响到地质家对地下地质情况认识的准确性和可[2]靠性。这些方法和手段不仅无法满足当前海上油气精确勘探的需要，对隐蔽油气藏的勘探更是不利，因此，寻找和探索一套既有较高精度，工

3、作量又不大的求取速度场和时深转换的技术方法和流程成为当务之急。通过大量调研、分析和研究，我们认为相关速度反演和图偏移技[3]术具有明显的优势，它通过三维射线追踪求取走时曲线，抛弃双曲线走时公式，避免水平层状介质的假设，使速度与深度同时空间归位。2CMP相干反演和图偏移方法原理2.1CMP相干反演常规的动校正方法根据双曲线方程来计算CMP动校时差，该方法是建立在水平层状介质，且层间不存在速度突变的假设条件之下，但是，当层间有了速度异常，射线路径将发生偏折，[4]旅行时曲线不再遵循双曲线方程。这种情况下，如果仍然采用双曲线方程计算速度，结果将是不准确的。CMP相干反演技术可以克服这一技

4、术缺陷。它采用非双曲线动校分析技术，[5]模拟3D空间非双曲线走时路径，将估算的层速度校正到其准确的空间位置。CMP相干反演要经过各种叠前处理的CMP道集，需要所有炮点和接收点的观测系统道头-1-http://www.paper.edu.cn值，利用这些观测系统参数和上覆三维速度模型进行偏移距射线追踪产生实际走时曲线。对应给定的层速度模型，它将产生一组可能的深度位置的正演结果。[6]一般来说，为了反演某一层的速度，通过试验确定一个速度范围和深度范围。在此范围内，进行射线追踪（图1a,图1b），产生一组动校时差曲线（图1c）。这些曲线不是双曲线，是通过射线追踪方法求得的真实动校时差曲

5、线。利用这些动校曲线，对输入的实际CMP道集进行动校叠加，产生层速度相干系数等值线（速度谱）（图1d）。计算机根据这一相干速度谱自动拾取最大值，CMP同相轴拉平则表明拾取的速度值正确。这个过程即是相干反演。abcd图1射线追踪、动校时差曲线和相干速度谱2.2图偏移图偏移是一种时深转化方法。它将来自于叠加剖面或时间偏移剖面的时间等值线图(等T0图)和层速度数据，根据射线追踪理论把地层构造校正到其真实的空间位置，生成准确的[7]深度构造图。当地层倾斜或速度横向变化较大时偏移的效果更明显。图2是一个三层倾斜界面地质模型，详细地描述了叠加剖面反射界面、时间偏移剖面反射界面和真实反射界面之间

6、的关系，充分说明了图偏移的必要性。图偏移是从上到下逐层完成。首先利用第一层层速度和时间等值图转换到其真实深度位置，形成深度层位，建立第一层的地质模型。对第二层进行图偏移时，认为第一层是正确的，利用第一层模型和第二层层速度进行射线追踪，使第二层时间等值图转换到其真实的深度位置上，形成两层地质模型。同样方式，完成第三到最后一层的时深转换。-2-http://www.paper.edu.cn图偏移技术与相干速度反演技术相结合，充分发挥两者技V1成象射线术优势，以图偏移形成的地质模法向射线型作为上覆已知地层结合当前层位进行射线追踪，生成CMPV2(V2

7、做相干性分析，以相干系数最大为准则，建立当前层位在构造上V3和倾角上得到校正的真实层速度。把该层速度和该层时间图作真实反射界面为图偏移的输入，进行图偏移处时间偏移反射界面理，形成该层深度构造图。结合叠加剖面反射界面上覆模型，建立包含本层的新的图2叠加剖面反射界面、时间偏移剖面反射界面和地质模型，做为相干反演的输真实反射界面之间的关系入，反演下一层层速度。在基于层的速度相干反演中，上一次的误差会传递到下一层，并且随深度增加而不断放大。因此，必须尽量减少上层的反演误差，才