气云区地下介质品质因子的估计

气云区地下介质品质因子的估计

1基于数据驱动的“气云”区振幅补偿方法在该层，天然气的积累和作用形成了特殊的“气云”反应，这种反应方式是由垂直地震剖面的天然气积聚和活动组成的。“气云”反映了油气的运移、聚集成藏作用,利用“气云”可以有效预测勘探方向、断层的封闭及超压和海底构造稳定性,降低浅层气钻探风险。近年来“气云”已引起国内外业界的广泛关注,并成为研究热点之一。“气云”在世界各重要油气产区是一种普遍的地球物理响应,在海上尤其如此,如墨西哥湾的Donald气田如何消除“气云”的影响一直是人们关心的问题,并进行了大量的研究。为了消除“气云”对常规纵波勘探的影响,20世纪末,人们提出在“气云”区采用多波勘探方法,并在部分油田获得了较好的构造成像效果针对以上问题,本文提出了一种基于数据驱动的“气云”区地震振幅补偿方法,该方法通过对不同时间、不同频率、不同炮点和不同检波点的反射波振幅进行统计,在反射波振幅横向连续的假设条件下,可以求得对应的补偿因子,从而避免了估计实际Q值的复杂步骤。地震资料处理结果表明,该方法具有良好的振幅补偿效果。2q地震振幅补偿因子“气云”区对地震波的衰减造成不同频率的反射波能量被吸收,其能量衰减程度与地下介质的Q值有很大关系。如果已知地下介质的Q值就可以对地震波的振幅进行补偿。而在常规Q吸收补偿技术中地震数据随传播时间增大和频率增高,反射信号遭受的Q吸收作用加重,从而导致地震记录信噪比降低,人们往往舍弃这种低信噪比的Q吸收补偿结果假设地下介质为水平层状介质,地震反射波振幅的变化与地层的黏滞性有关,则地震反射波振幅补偿因子可表示为式中:Q为地层品质因子;f为地震波频率;t为地震波旅行时。则同一频率、同一时间、不同炮点、不同检波点的地震反射波振幅补偿因子可表示为式中Q则有式中L为炮点、检波点总数。式(4)为超定方程,可以采用高斯—赛德尔迭代法求解3振幅补偿因子蓬莱A区位于渤海海域郯庐断裂带上,在该区的地震剖面上“气云”现象较普遍。钻井及综合地质研究表明,在沿着蓬莱A区构造高部位的区域内,浅部地层中约存在18km从地震剖面上(图2)也可以看到,从浅层到深层反射振幅保持良好,反射振幅基本反映了反射能量,但剖面上存在多个“气云”区,从而不同程度地影响了反射振幅。采用本文提出的数据驱动方法对“气云”区振幅进行补偿,处理时窗范围为0.2~7.8s,计算振幅时窗长度为64ms,时窗间隔为64ms,频段数达20个,每个频段的频带宽度为12Hz,处理频率范围为0~164Hz,分别计算不同炮点和检波点的振幅补偿因子。然后根据得到的振幅补偿因子可以计算出不同炮检距、不同频率的实际补偿因子。为了分析相同炮检距在不同频段的振幅补偿因子特征,计算了零炮检距处不同频段的振幅补偿因子(图3)。从图3中可以看到以下现象:①所有频段的振幅补偿因子都精准地对应于“气云”区所在位置,但每个频段的振幅补偿因子各不相同,即频率越高,振幅补偿因子的数值越大,这也恰恰符合黏滞介质中地震波频率越高衰减现象越严重的规律;②当频率高到一定值(90Hz)时,振幅补偿因子数值又变小,这是由于剖面上存在高频噪声所致,但不会使信噪比降低很多。图4为28~40Hz频段在不同炮检距处的振幅补偿因子。由图可见:①振幅补偿因子不再严格对应于“气云”区位置,其影响范围有所扩大,即炮检距越大,影响范围也越大,这是因为在非零炮检距时,地震波传播路径在横向上有一定的跨越范围,只要该范围经过“气云”区,就会对地震波振幅产生影响;②当炮检距增大时,“气云”区振幅补偿因子的值随时间增大而变小,即如果“气云”区只存在于较浅层,则当炮检距大到一定程度时,地震波传播路径不再经过“气云”区,其振幅也不再受到“气云”区的影响。图5为蓬莱A区B测线“气云”区地震振幅补偿前、后地震剖面。由图可见,在经“气云”区振幅补偿后的剖面上(图5b),反射波振幅横向一致性变好,反射波能量得到很好的恢复,“气云”区的反射波同相轴更加清晰(图中箭头所示),信噪比也有一定程度的提高。为了进一步说明文中方法的处理效果,分别给出了蓬莱A区B测线“气云”区振幅补偿前(图6)、后(图7)的叠前时间偏移剖面及其频谱。由图可见:在振幅补偿前,在“气云”区反射波振幅明显变小,频率降低,尤其是45~60Hz频率成分衰减明显(图6);经振幅补偿后,“气云”区能量得到很好地补偿,特别是中、高频的反射波能量得到补偿,“气云”区和非“气云”区对应位置频谱基本趋于一致(图7)。4反射波振幅横向连续基于数据驱动的“气云”区振幅补偿方法通过对不同时间、不同频率、不同炮点和不同检波点的反射波振幅进行统计,在反射波振幅横向连续的假设条件下,