基于OVT属性分析的复杂近地表精细速度建模方法研究
葛雪钦1 刘斌1 丁建强1 李戈圃1 李双2(通讯作者)
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葛雪钦1 刘斌1 丁建强1 李戈圃1 李双2(通讯作者),. 基于OVT属性分析的复杂近地表精细速度建模方法研究[J]. 建模与系统仿真,2024.4. DOI:10.12721/ccn.2024.157033.
摘要: 随着勘探目的层的埋深增大,且构造与岩性越来越复杂,现有资料无法满足精细勘探的需要。川西复杂山前带属于典型的地表、地下构造、储层三复杂地区,目的层超深且波场异常复杂,地震资料信噪比低,成像困难,如何提高原始资料信噪比、提高成像质量、准确落实构造,是地震勘探一体化的攻关方向。要进一步提高三复杂地区的构造成像精度,需要从数据源头解决地震资料的信噪比和成像质量的难题。精细速度场建模可以帮助技术人员在资料采集的早期预判、识别复杂波场,在地震资料处理阶段去伪存真,准确压制噪声,针对勘探目标精准成像,从而降低勘探风险,提高钻探成功率。
关键词: OVT属性分析;推覆构造带;速度场模型融合;成像精度
DOI:10.12721/ccn.2024.157033
基金资助:

1 复杂近地表条件

四川盆地西北部边缘,以山地、丘陵地貌为主,地势从西南部向东北部逐渐抬升。工区最高海拔为1590m,最低海拔为525m,最大相对海拔高差1065m。地形南北分区,南部为丘陵及平坝区域,海拔400-800m,约占60%;北部为山区及大山区,海拔820-2000m,约占45%。平坝及丘陵地区地形起伏较小。山区地形起伏较大,切割严重,陡坎断崖较多,存在较大范围的无人区。

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图1 川西北部北西向地表高程曲线

工区主要出露地层为二叠系茅口组、吴家坪组,三叠系雷口坡组、嘉陵江组、飞仙关组,侏罗系莲花口组、沙溪庙组、遂宁组,白垩系剑门关组,第四系涪江组、绵阳组等地层,出露地层多、变化大。区内地表出露为侏罗系、白垩系砂泥岩风化结构,沟底和阶地局部第四系砾石或沙泥堆积。近地表结构整体稳定,低降速层厚度3-16m,高速层速度3010m/s-4300m/s。

2 复杂地下地质条件

川西北部经过多期构造运动,导致断裂和推覆构造发育。构造以韧性变形为主,褶皱较断层发育。该区发育一系列向盆内逆冲推覆滑脱断层,断层向下多滑脱在寒武系塑性地层中,形成大量断层相关褶皱和岩片,推覆体主要由寒武系—三叠系构成,构造变形以脆性变形为主,断层和褶皱均发育,地腹构造复杂,以叠瓦冲断系为主要样式,推覆体前端塑性较强的嘉陵江组、飞仙关组因塑性变形、断层重复地层增厚巨大。

由于地下构造的复杂性,波场异常复杂,地震信噪比低,成像困难,如何提高原始资料信噪比、提高成像质量、准确落实构造,是地震采集攻关的关键。针对复杂近地表条件,我们提出多方法精细表层调查及多参数约束的近地表速度建模技术。精确的表层速度建模有利于后期的静校正处理和叠前偏移成像处理,以便获得高精度地震剖面。

3 精细速度场建模方法

3.1 精细近地表结构调查方法

本精细近地表结构调查方法共分为8个方面,包括:①基于地质露头剖面的联合表层调查验证试验;②真地表建模地表调查;③地面地质剖面调查;④二维地震高密度浅层结构调查;⑤微测井近地表结构调查;⑥小层析近地表结构调查;⑦高密度电法近地表结构调查;⑧三分量共振近地表结构调查。将多种方法获取的近地表资料进行速度反演,采用微测井点控制约束,多方法联合优化运用,建立高精度近地表速度模型。

3.2 多方法近地表调查资料分析及建模参数确定

复杂山前带多参数约束地质建模方法:近地表、陡倾角地层采用小网格建模,平缓地层采用大网格建模;将起伏地表模型与多参数(微测井、高密度电法等解释成果:速度、密度、Q值等)近地表结构模型融合;将多参数近地表模型与中深层地质模型进行融合,建立真地表速度场,并实现速度场离散化时速度场失真最小化。

4 观测系统OVT属性评价及参数优化

不同的观测系统参数所获取的地震数据精度存在较大差异,在层析反演速度建模过程中,需要用到高精度的原始地震数据进行初至波拾取,尤其是三维层析反演速度建模,高空间采样密度和OVT属性较好的宽方位均匀采样观测系统层析反演的速度精度会更高[1]。以川西北典型三维观测系统(32线5炮)为例(表1),首先对其进行OVT属性综合评价[2]

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图2 不同观测系统OVT属性分析

表1 不同道距观测系统参数

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从上述四个观测系统方案的炮检距OVT属性容差值可以看出,方案1的炮检距OVT属性容差值最小,方案2略大,方安3和方案4的炮检距OVT属性容差值明显偏大,因此道距对炮检距OVT属性有较大影响,方案1的炮检距OVT属性最好。

5 层析反演速度精度验证分析

在精细近地表速度模型的基础上,开展不同观测系统参数的层析反演速度模型对比,建立观测系统参数与层析反演精度定量关系。

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图3 不同道距观测系统层析反演表层速度模型

由图3可以看出,20m道距观测系统层析反演表层速度模型的精度最高,与图2中的观测系统OVT属性分析结论一致。对于复杂起伏地表且速度横向变化快的区域,小道距采集有利于表层精细建模,及深层构造准确成像[3]

6 结论与认识

对于地表、近地表及地下构造三复杂的山地工区,要提高深层复杂构造地震成像精度,需要做好精细表层调查和精细近地表建模,观测系统参数不仅能提高表层速度建模精度,对于深层地震成像也至关重要。因此,前期在观测系统设计阶段可以先对观测系统参数进行OVT属性进行综合评价[4],优选最佳参数,确保近地表层析反演速度建模的精度。

参考文献

[1]. C. Stork. Using “Noise-Corrected OVT Fold” to Optimize Land Seismic Acquisition Risk, Costs, and Quality 84th EAGE Annual Conference & Exhibition 2023

[2]. 邸志欣,谢金平等. 基于叠前偏移成像的高密度观测系统分析评价方法(J)石油物探,2022,9(61)771-781

[3] 王学军,于宝利,赵小辉等.油气勘探中“两宽一高”技术问题的探讨与应用[J].中国石油勘探,2015,20(5):41-45

[4]陈敬国,王成河等.三维观测系统属性定量评价方法探讨(J)中国石油勘探,2015,3(20)68-74

作者简介:葛雪钦,男,湖南浏阳,大学本科,高级职称,研究方向:地球物理勘探

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