可控震源资料浅层成像方法研究

华小勇，吴江

（1.中石化石油工程地球物理公司武汉勘查公司， 湖北 潜江 433100）

（2.东方地球物理勘探公司大庆物探二公司， 吉林 松原 138000）

近年来，随着砂岩型铀矿勘查工作不断深入发展，面临的地质问题越来越复杂，查明成矿砂体河道走向，查明研究区深部地质结构和环境，以及评价研究区外围隐伏矿体成为当下铀矿研究人员亟需解决的问题之一[1]。针对上述问题，矿产研究人员引入了石油领域的地球物理勘探方法，利用地震勘探技术较高的勘探精度和纵、横向分辨率对砂岩型铀矿进行攻深找盲。地球勘探技术的运用从上世纪70年代中期开始，进入21世纪后开展了少量的二维地震勘探工作。为了更加精细地了解地下地层结构、构造特征及主要地质体空间展布特征，2018年矿产研究人员在松辽盆地首次运用了三维浅层地震勘探。本文通过对松辽盆地三维浅层资料进行细致分析，找出该区浅层地震资料的资料品质特点、干扰波特征，提出针对性的浅层地震资料处理方法，为后续铀矿砂体的精细解释打下坚实基础。

1 浅层地震资料的特点和处理难点

工区采用可控震源施工，由于铀矿勘探目的层较浅，埋深150-300m，采用了555-5-10-5-555的观测形式，以保证浅层目的层的有效覆盖次数。全区高程122-145m，相对平缓，近地表结构较为简单，由于沼泽、水泡子的影响局部区域存在较大的静校正问题。可控震源采集资料浅层机械干扰和谐波干扰严重，面波和声波干扰的能量也非常强，浅层近道基本被干扰所覆盖。深层1.7s以下基本上所有道都被干扰影响[2]。

铀矿勘探砂体解释需要处理资料具有较高的分辨率，决定了本次资料处理与常规处理技术有一定的差别，它要求精度更高、更准确。静校正、叠前去噪、动校拉伸畸变切除是浅层处理技术的关键。

2 主要处理技术

2.1 静校正技术

采用野外静校正、约束层析反演静校正和地表一致性剩余静校正技术解决静校正问题。通过野外静校正基本解决长波长静校正问题，运用约束层析反演静校正，通过表层微测井资料对近地表模型进行约束反演，进一步解决中、长波长静校正问题，再采用三维地表一致性剩余静校正，利用内、外模型道相互结合的办法，消除残余的高频静校正量。与此同时，剩余静校正的准确度与叠加速度的准确度是息息相关的，因此，把剩余静校正和速度分析迭代进行，最终将剩余静校正量控制在一个采样间隔内。

2.2 叠前去噪技术

在做好静校正的基础上进行，根据噪声在不同域中有不同的体现方式[3]。如某种线性噪声在炮域中呈现线性分布，而在共偏移距域中则呈随机干扰分布。这样，在不同域中，采取不同方法进行去除；根据噪声干扰的特点，采用分步、分域的去噪方法组合去噪，从而保证最终剖面的保真保幅。具体做法如下：

对于视速度稳定的声波，通过开取固定时窗，运用线性速度340m/s对震源强声波干扰进行衰减。根据面波视速度低，频率低，能量强，在空间上呈锥形分布的特点，采用锥形滤波提取出面波噪音，然后从原始记录中减掉，正常记录不做任何处理。然后用分频异常振幅衰减去除剩余的大能量值。对频率分布较集中的大值干扰，利用分频异常振幅统计，基于振幅频率统计的异常噪音衰减技术，针对浅层在不同时窗内进行振幅和频率统计和压制，可以取得好的效果，信号的保真性较好。地表一致性振幅补偿前在炮集进行一次异常振幅压制，在地表一致性振幅补偿后在CMP道集进行一次异常振幅衰减，保证反褶积的处理效果。对于浅层折射，速度较高，为了保护有效波不被破坏，需要开时窗进行噪音衰减。根据线性噪音速度和频率特性，采用频率空间域噪音衰减方法，首先将线性干扰从原始记录中提取出来，在原始记录中减掉噪音，使没有噪音的部位不做任何域的转换。图1是精细叠前去噪前、去噪后叠加对比图。可以看出，剖面的噪声得到了较好的压制。

图1 叠前噪声去除前（上）后（下）叠加剖面

2.3 地表一致性子波处理

铀矿勘探解释要对浅层河床砂体进行精细刻画，并对砂体进行细化分层，需要资料有很高的分辨率。在处理过程中，针对浅层目的层，首先通过地表一致性反褶积压制地震记录中的周期性干扰，消除地表条件对地震资料的影响，改善资料信噪比，较好地解决共炮点域和共检波点域内的耦合响应差异问题，有效地压缩子波，提高叠前数据时间分辨率，然后串联使用预测反褶积，完成在炮域、接收点域、共偏移距域等多域的地表一致性预测，改善地震子波的一致性，同时压缩地震子波，进一步提高分辨率，资料主频得到较大提高，频宽得到拓展。

2.4 精确速度分析与动校畸变切除

速度分析是地震资料处理中的关键环节，它的准确与否对于目的层同相轴成像是否准确和信噪比的高低有着重大影响[4]。铀矿资料处理目的层深度约为150-300m，换算到时间域剖面上约为200-300ms左右。如此浅的地层的CMP道集存在着覆盖次数低，近道噪声干扰大，远道被折射波干扰等各种不利影响。针对本区的实际情况，我们通过先常速扫描方法大致确定浅层标志层速度的大致范围，然后再进行针对目的层的速度的精细速度拾取，最后根据初叠后的剖面不断进行对比修正，得到了较为准确的速度信息和高质量的地震叠加剖面。

在速度准确的基础上拉伸畸变切除是浅层资料处理中较为关键的一步，由于浅层资料受采集因素的影响较大，其入射角域反射角大于中深部资料，经过动校正以后，动校正拉伸畸变非常严重，这种动校拉伸对于叠加有严重的影响，必须切除。而动校拉伸畸变切除不干净会造成浅层资料频率降低，切除太多则会使得浅层资料信噪比下降。由于浅层资料的覆盖次数较低，对于着重于浅层资料保护的处理，动效切除应十分精细。

图2 精细速度分析前（上）后（下）剖面

图2是经过精细速度分析和动校拉伸畸变切除前后的叠加剖面，可以看出，精细速度分析前浅层同相轴明显动校不足或过大，影响了同相叠加，通过精细速度分析及动校拉伸畸变切除后浅层成像得到了明显改善，信噪比得到了较大提高。

3 处理效果

图3是按本文所述方法进行处理得到的最终处理剖面与原来处理的老剖面的对比图。

图3 最终处理剖面对比（上：老剖面，下：新剖面）

通过在处理过程中采用精细预处理、三维地表一致性振幅补偿、层析静校正、精细叠前去噪、三维地表一致性反褶积、精细速度分析，精细拉伸畸变切除、交互速度分析等手段，取得了较为理想的效果。使得处理的地震资料在品质上较原剖面有较大幅度提高。目的层同相轴反射特征清楚，振幅变化特征明显，便于砂体的识别和构造解释。

4 结束语

随着地球物理勘探技术越来越多地运用于砂岩型铀矿勘探，浅层资料处理越来越重要，加深对浅层成像处理方法的研究，进一步探索浅层静校正、拉伸畸变切除、叠前去噪和成像的处理方法，同时加强与解释人员的结合，加深对目标区的地质认识，有针对性对资料进行处理，提高资料品质，为砂岩型铀矿勘探的发展打下坚实基础。

◆参考文献

[1] 张立，龚立，肖敏. CXZB地区浅层地震资料处理实例[J].石油物探，2002，(4)：479-483.

[2] 张亚斌. 浅层地震资料处理方法[J].天然气勘探与开发，2013，(3)：23-26.

[3] 王亚琪，常锁亮，赵兴，等. 浅层低信噪比地震数据处理方法研究与应用[J].中国煤炭，2018，44(2)：37-40+67.

[4] 孙党生，焦凯英，唐大荣，等. 低信噪比的浅层地震勘探数据处理技术[J].物探与化探，2004，(2)：164-166.