高分辨率时移地震资料匹配处理

发布网友 发布时间：2022-04-26 16:12

我来回答

共1个回答

热心网友 时间：2023-10-13 18:46

时移地震保真处理的中心任务就是尽可能保持地震振幅信息，减少或消除资料处理导致的非一致性，使油藏动态变化造成的地震变化得到最佳成像。但两次采集很难保证完全一致，观测系统的差别、外界 环境的变化、采集技术的进步都会导致两个数据体难以比较。所有这些不一致都会造成时移地震数据之 间差异可能仅仅代表噪音而没有实际的物理意义。

时移地震匹配处理的目的就是最大限度地提高地震资料的一致性，使地震差异正确反映油藏流体变 化。由于两次采集地震资料在观测系统设计，包括采集方向、缆深、炮深、面元大小等方面，采集方法 与技术和采集环境方面都存在很大差异，给时移地震匹配处理带来很大挑战。针对具体问题，这里采取 的处理技术如图5.136所示。

图5.136 S油田时移地震处理难题与对应处理技术

5.4.3.1 时移地震资料分析与匹配处理

首先对匹配前的地震资料从沿层时间切片、剖面和频谱方面进行对比分析，分析结果如下图5.137至 图5.142所示。

图5.137 1987年地震数据整个油组均方根振幅切片

图5.138 2004年地震数据整个油组均方根振幅切片

图5.139 1987年采集地震数据频谱

图5.140 2004年采集地震数据频谱

图5.141 匹配处理前两次地震资料对比（左侧为1987年采集的，右侧为2004年采集的）

5.142 匹配处理前两次地震资料差异剖面

原始时移地震资料沿层均方根振幅和地震剖面对比分析表明，1987年采集地震资料在时间切片上能 量分布不均匀，油藏分布轮廓不明显。而2004年采集地震资料在时间切片上能量分布均匀，油藏分布轮 廓较明显。因此在后期的处理中以2004年采集地震资料为参考资料，在对2004年资料进行能量均衡处 理基础上，使1987年资料能量分布更均匀、合理。从地震资料频谱对比可以看出，2004年采集地震资料 较1987年资料频带更宽、主频更高。根据时移地震匹配的原则，需要对高频资料进行适当降频处理，使 两次地震资料频带一致。匹配处理前地震剖面和原始差异分析可以看出，两次原始地震资料存在很大的 差异，从原始差异地震剖面上很难分析油藏的变化。因此还需要后期做精细的匹配处理。

（1）地震能量均衡处理

实际地震资料分析表明，两次地震资料相互之间、地震资料内部本身都存在能量不均衡问题，要进 行时移地震资料匹配处理必须首先解决能量整体不均衡问题。为此，采用地震资料大时窗能量整体均衡、振幅包络纵向能量均衡和基于标志层能量均衡方法进行处理，并通过空间能量校正因子光滑，压制能量 校正因子的空间突变，提高因子稳定性。处理结果如图5.143至图5.145所示。

图5.143 大时窗能量整体校正后两次地震资料对比（左侧为1987年采集的，右侧为2004年采集的）

图5.144 纵向能量校正处理后两次地震资料对比（左侧为1987年采集的，右侧为2004年采集的）

图5.145 能量校正处理后两次地震资料差异剖面

（2）地震频率均衡处理

由于两次地震资料采集应用了不同的采集方式，震源也有较大差异，原始资料频谱分析表明，两次 地震资料频带存在差异，2004年资料较1987年资料频带更宽、主频更高。因此应用频谱均衡处理技术，使两次地震资料频谱更为接近，在此基础上再利用同频带滤波和基于标志层的地震资料匹配技术使两次 地震数据在标志层具有同样的地震频谱。处理结果如图5.146和图5.147所示。

图5.146 频谱均衡处理后两次地震资料对比图（左侧为1987年采集的，右侧为2004年采集的）

图5.147 频谱均衡处理后两次地震资料差异地震剖面

（3）空间误差校正处理

采集和处理因素的差异以及生产引发的储层压实和上覆岩层下沉，使得同一油藏两次不同时间采集 的时移地震数据间存在三维位移（inline方向、crossline方向和time方向），即空间偏差向量，且各个采 样点的空间偏差向量可能是不同的，利用图像处理方法先计算出各点的空间偏差向量，再逐点进行校正，此即为时移地震空间偏差校正。

图像处理方法是通过各种几何变换（如刚性变换、仿射变换、投影变换和曲线变换等）重新定义图 像中各点空间位置关系。简单的几何变换可使物体（图像）发生平移或旋转，复杂的能使物体（图像）发生变形。图像处理方法源于遥感图像的几何校正，后来广泛应用于图像渐变和变形、计算机动画、医 学图像配准等领域。近年来国外学者将该图像处理方法用于时移地震匹配处理，以校正三维地震图像各 点的位移，即进行空间偏差校正。

时移地震有两个三维叠后地震数据体——基数据和监测数据。时移地震处理是对监测数据进行校正，使之与基数据相匹配。监测数据中每个采样点相对于基数据中与其对应的采样点有个三维位移即空间偏 差向量，若将基数据对应的三维地震图像看成参考图像，监测数据对应的三维地震图像则为参考图像发 生变形的图像，即为变形后图像。而图像处理技术能使参考图像发生变形，反之，也能使变形后图像逆 变形，即对变形后图像进行校正，使之与参考图像匹配。

空间偏差校正，主要包括两大步骤：第一，准确地计算出待校正的监测数据体中各个采样点的校正 向量（三维空间偏差向量）；第二，应用校正向量进行校正，并对校正向量进行分析。第一步中牵涉到 用三维互相关先计算哪些采样点（称控制节点）的校正向量并对其约束、用什么插值方法对剩余采样点 的校正向量进行插值以及用什么算法使校正向量达到亚采样精度；第二步中因在应用高精度（亚采样）的校正向量时需要重采样，故牵涉到三维空间数据点振幅的插值问题。

S油田由于油田开发和两次采集间的巨大差异使两次地震数据在空间位置上存在较大差异，因此需要 进行空间位置误差校正，处理结果如图5.148到图5.149所示。

对比分析图5.148和图5.149可以看出，在空间误差校正处理后，由于采集引起的差异和由于油藏开 发引起的差异，通过处理有了很大的改善，尤其对于油藏部分，这种处理可以较好地解决多层系油藏引 起的时移问题，从而有效地提高多层系油藏时移地震研究的分辨率。

图5.148 空间误差校正处理后两次地震资料对比图（左侧为1987年采集的，右侧为2004年采集的）

图5.149a 校正处理前空间误差剖面

图5.149b 校正处理后空间误差剖面

（4）基于标志层的一致性处理

基于标志层的一致性处理是充分利用油藏在开发前后标志层应该不发生任何变化这一特点，通过在 标志层提取能量、频率和匹配子波校正因子，使两次地震资料在标志层一致，从而使油藏部分的差异真 正反映油藏的变化。应选取较强的反射轴为标志层，并且尽量接近目的层，以减少其他因素对匹配处理 结果的影响。匹配处理结果如图5.150至图5.153所示。

（5）匹配处理质量监控与成果分析

对S油田时移地震资料进行互均衡处理后，还需要进一步对处理结果进行详细的分析，分析匹配处 理后地震子波的一致性、地震频谱的一致性以及地震资料差异在平面上和剖面上与实际油藏开发动态的 一致性。只有地震差异范围在实际油藏开发范围之内，地震资料差异结果才是合理的，时移地震资料的 匹配处理才是合理的。反之，时移地震差异不在油藏变化范围之内，这种差异是不合理的。匹配处理过 程监控与成果分析结果如图5.154至图5.163所示。

图5.150 频谱一致性处理后两次地震资料对比图（左侧为1987年采集的，右侧为2004年采集的）

图5.151 基于标志层子波一致性处理后两次地震资料对比图（左为1987年采集的，右为2004年采集的）

图5.152 基于标志层能量一致性处理后两次地震资料对比图（左为1987年采集的，右为2004年采集的）

图5.153 基于标志层能量一致性处理后两次地震资料差异剖面，切去潜山消除其影响，标志层能量较小，油藏部分差异明显

图5.154 时移地震匹配处理过程中两次地震资料差异剖面

图5.155 时移地震匹配处理最终差异剖面

图5.156 时移地震匹配处理后基于1987年地震资料 提取子波

图5.157 时移地震匹配处理后基于2004年地震资料 提取子波

图5.158 匹配处理后1987年地震资料频谱

图5.159 匹配处理后2004年地震资料频谱

随着匹配处理的一步步进行，非油藏部分差异越来越小，而油藏部分差异逐渐明显，说明时移地震 匹配处理取得效果。而在最终差异地震剖面上，地震差异主要集中在目的层部分，而目的层部分差异很小，这种差异是合理的。由于两次采集观测系统差异太大，潜山顶部的地震波绕射很难通过匹配处理使其完 全一致，而该部分位于目的层下部，对于油藏动态分析影响较小，因此将其切除。

匹配处理后，地震资料子波一致性和频谱一致性分析表明，匹配处理后两次地震资料在子波和频谱 方面有很好的一致性，满足时移地震匹配结果要求。

图5.160 时移地震匹配处理后1987年地震资料整个油组 均方根振幅平面分布

图5.161 时移地震匹配处理后2004年地震资料整个油组 均方根振幅平面分布

图5.162 时移地震匹配处理后整个油组均方根振幅差异 平面分布

图5.163 时移地震匹配处理后整个油组均方根振幅差异 绝对值平面分布

从图5.160至图5.163所示的匹配处理后时移地震资料油组均方根平面分布及其差异平面分析来看，匹配处理后，单一地震资料表示的油藏分布范围与实际油藏开发范围是一致的，1987年地震资料均方根 振幅分布情况与油藏分布一致性有了很大的改善，而其2004地震资料将B平台范围内出现的脱气现象也 反映出来，这说明时移地震资料匹配处理结果在单一地震资料上分析是合理的。而从时移地震资料均方 根振幅和均方根振幅绝对值平面分布上看，时移地震差异主要分布在油藏开发范围之内，因此，初步资 料分析看，时移地震资料的匹配处理结果是合理的。时移地震资料匹配处理结果的合理性还需要与开发 数据和生产资料密切结合，并通过最终的详细时移地震资料解释分析确定。

5.4.3.2 提高分辨率处理后时移地震资料分析与匹配处理

纯波地震资料的主频较低，为了提高时移地震资料的分辨率，对两次地震资料在匹配处理前进行了 提高分辨率处理。由于在提高分辨率处理基础上还需要进行时移地震匹配处理，因此本次匹配处理相对 于仅用于构造解释和小层对比解释的提高分辨率处理有更高的要求，具体要求如下：

1）在有限的范围内提高频率，不能产生假的信息；

2）保持地震资料在纵向上的相对振幅关系，从而不影响时移地震资料匹配处理；

3）保持地震资料在横向上的相对振幅关系，从而不影响时移地震资料匹配处理。

这就是说，以振幅保真处理为前提，在不损害地震振幅相对关系基础上，适当补偿地震资料高频成分，不追求不保真高分辨率处理，保证后期匹配处理结果的可靠性。

（1）提高分辨率处理地震资料分析

为了保证提高分辨率处理地震资料的有效性，对提高分辨率处理后的地震资料进行分析，分析结果 如图5.164至图5.173所示。

图5.164 1987年资料提高分辨率前均方根振幅

图5.165 1987年资料提高分辨率后均方根振幅

图5.166 提高分辨率处理前 2004年采集地震资料均方根振幅平面分布

图5.167 提高分辨率处理后 2004年采集地震资料均方根振幅平面分布

从提高分辨率处理前后1987年采集地震资料和2004年采集地震资料均方根振幅平面分布对比分析 看，提高分辨率处理并没有改变均方根振幅平面分布规律，因此满足时移地震匹配处理要求。

图5.168 提高分辨率处理前1987年采集地震资料频谱

图5.169 提高分辨率处理后1987年采集地震资料频谱

图5.170 提高分辨率处理前1987年采集地震资料

图5.171 提高分辨率处理后1987年采集地震资料

图5.172 提高分辨率处理前2004年采集地震资料

图5.173 提高分辨率处理后2004年采集地震资料

提高分辨率处理后地震资料频谱分析和提高分辨率前后地震剖面对比分析表明，提高分辨率后地震 资料分辨率提高，地震资料的频带更宽。提高分辨率处理后1987年地震资料频带宽小于2004年地震资 料频带宽，因此根据时移地震匹配处理经验，匹配处理以1987年地震资料带宽为参考。提高分辨率处理 在一定程度上降低了地震资料的信噪比，但通过适当的滤波处理后对时移地震匹配处理的影响不大。

（2）提高分辨率处理后时移地震资料匹配处理

根据纯波时移地震资料匹配处理建立的处理流程和确定的处理参数，对提高分辨率处理后的时移地 震资料进行匹配处理，处理过程质量分析与处理结果初步分析如图5.174至图5.179所示。

时移地震资料匹配处理过程监控表明，时移地震匹配处理前在能量方面还存在明显的差异，通过时 移地震能量校正处理后，两次地震资料在能量均衡方面有了很大的改善，而空间误差校正处理和基于标 志层的匹配处理使两次地震资料一致性明显提高。分析匹配处理后差异地震剖面可以看出，匹配处理后地震差异主要集中在油藏部分，而标志层部分差异很小。而由于采集、观测系统的巨大差异，使来自潜 山顶部的绕射差异很大，很难通过后期的时移地震匹配处理消除。但由于其位置位于油藏底部，对油藏 动态分析影响不大，可以直接切除。时移地震匹配处理后，油藏部分两次地震均方根振幅在平面上的分 布如图5.180和图5.181所示。

图5.174 时移地震匹配处理前两次地震资料对比图

图5.175 时移地震整体能量均衡校正处理后两次地震资料对比图

图5.176 时移地震纵向能量均衡校正处理后两次地震资料对比图

图5.177 时移地震空间误差校正处理后两次地震资料对比图

图5.178 时移地震基于标志层匹配处理后两次地震资料对比图

图5.179 时移地震匹配处理后两次地震资料差异剖面

图5.180 时移地震匹配处理后1987年地震资料整个油组均方根振幅平面分布

图5.181 时移地震匹配处理后2004年地震资料整个油组均方根振幅平面分布

从图5.180与图5.181所示的匹配处理后时移地震资料油组均方根平面分布来看，匹配处理后，单一 地震资料表示的油藏分布范围与实际油藏开发范围是一致的，1987年地震资料均方根振幅分布情况与油 藏分布一致性有了很大的改善，而其2004地震资料将B平台范围内出现的脱气现象也反映出来，这说明 时移地震资料匹配处理结果在单一地震资料上分析是合理的。这些分析结果与纯波时移地震匹配处理后 的分析结果是一致的，因此，从初步资料分析看，提高分辨率处理后时移地震资料的匹配处理结果是合 理的。时移地震资料匹配处理结果的合理性还需要与开发数据和生产资料密切结合，并通过最终的详细 时移地震资料解释分析确定。

5.4.3.3 时移地震匹配处理认识

在对纯波地震资料的分析、纯波地震资料匹配处理和处理结果初步的分析、提高分辨率处理后地震 资料的分析、提高分辨率处理后地震资料匹配处理和处理结果初步的分析基础上，通过大量的匹配处理 试验，包括处理流程建立和处理参数确定、分频处理试验、匹配算子长度等试验，认识如下：

1）2006年新处理资料在能量均衡方面有了较大提高，地震资料质量整体提高；

2）通过对地震资料前期详细分析和精细处理，对时移地震匹配处理有了较好认识，从地震差异剖面 和沿层水平差异剖面分析看，地震差异能与油藏实际开发相结合；

3）但由于两次地震资料采集观测系统差异太大，时移地震资料处理得到的差异结果的可靠性与合理 性还需要通过时移地震解释工作进行深入分析。