地质技术研讨班培训教材
地震资料处理成果中的“解释陷阱”
编写：李合群
中油东方地球物理勘探有限责任公司
二零零四年四月
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地震资料处理成果中的“解释陷阱”
东方地球物理公司研究院物探技术研究中心 李合群
前 言
油气勘探中，地震资料主要包括地面地震资料和井中（井间）地震资料（或者说，水平缆接收和铅垂缆接收）两大类；对地面地震资料，虽然多波勘探方兴未艾，但目前仍以纵波勘探为主，并且多波勘探和纵波勘探内容在本文所涉及的范围内基本相同。所以，本文主要针对地面地震的纵波资料。
地震资料解释的实质是，根据地震剖面—加工（处理）后的地层的地震响应—推断地下构造、岩性、岩相或油气的分布情况。这就隐含了如下两点对地震成果剖面的基本要求：第一，仅仅包含以约定的方式对地层的地震响应；例如，只包含一次反射，而不包括多次反射、面波或其他干扰性响应。第二，对地层的地震响应要尽可能清楚；例如，子波要尽可能短（最好为尖脉冲），一次反射要尽可能强，且环境噪声要尽可能弱（最好无环境噪声）。而事实上，对野外采集的地震数据来讲，以上两点要求基本上都达不到。因为野外采集无法完全避免环境噪声的干扰，更无法排除一次反射之外其他地层地震响应（如多次、面波、散射等）的干扰。为此，需要对野外采集的资料进行处理（加工），以使其尽可能符合上述两点要求。但资料处理本身，有些方法，在一定程度上，也有一定的要求，如要求“地层为均匀或水平层状”，“地震数据具有一定的信噪比”等。当这些要求不能满足，或处理方法和参数使用不当时，处理过程又会给地震数据引入新的干扰。总之，虽然大多数情况下处理结果都相当精确地反映地下结构或性质，但地震数据处理成果中难免包含掩盖真实地层情况或与勘探目标根本无关的干扰，它们对地下信息要么“隐而不报”，要么“肆意歪曲”，有时甚至“无中生有”，因而往往成为地震资料处理成果中的“解释陷阱”。
本文的主要目的，在于向资料解释人员展示地震资料处理成果中可能成为“解释陷阱”的不同“假象”，并附带介绍这些“假象”的可能成因、识别方法和消除方法。
资料处理是采集-处理-解释这一勘探链条的中间环节。一方面，它对野外地震数据的加工处理使其更适合解释的需要；另一方面，它又难免产生假象，给解释带来“陷阱”。所以，了解基本处理流程以及相应的概念，对解释人员识别干扰和避免落入“陷阱”是很有必要的。为此，本文首先对基本处理流程和几个与资料解释关系较密切的概念做简要介绍。
对地震成果数据品质的整体分析和鉴定，是解释人员避开“解释陷阱”的有效手段。所以，文章还就成果资料品质鉴定，向解释人员提出了几点建议。
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出于对问题表述直观、明了的目的，文中综合使用了实际数据、物理模型数据和数值模型数据等。
第一节 基本处理流程
1．基本处理流程
在实际资料处理中，所采用的流程会随解释目标、勘探地区等的不同而改变，有时甚至随所用处理软件的不同而改变，但基本流程却是相同的。图1.1给出了地面地震资料常规处理的基本流程。该流程简要介绍了，从野外地震数据到解释人员使用的最终处理成果，需要经历哪几个必要的处理步骤，同时还介绍了可能产生解释陷阱的处理步骤。
解编或格式转换
对野外地震数据是以时序（采样顺序）编排的地震数据，要通过解编处理将样点按地震道顺序排列（对有些数据还需要同时做真振幅恢复处理），并将数据格式转换为处理软件内部约定的数据格式。若野外提供的是以地震道序编排的地震数据，则只需进行格式转换。
静校正 预处理 解编或格式转换 野外资料 预处理
预处理的主要目的是，将上步转换格式后的地震数据与野外观测系统建立联系。预处理还常包括几何扩散补偿和废炮、道剔除，野值编辑等处理内容。
速度分析、剩余提高分辨率处理 静校正
静校正的目的是以“整道时移”的方法，消除不同地震道间因高程差或近地表速度横向变化引起的时差。静校正的基本假设是“反射波射线沿铅直方向传播”，基本根据是“反射波射线在风化层中近似于铅直传播”。处理流程中，该步的主要内容是，将野外提供的静校正量分配给相应的
图1.1 地震资料基本处理流程图
动校正、叠加 叠后偏移 叠后修饰性处理 成果剖面 地震道，有时还对静校正量做相应的分离和应用。该步还常常包括室内初至波静校正。静校
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正量中的高频部分影响速度分析和叠加成像质量，低频（长波长）部分导致成果剖面上的构造形态畸变。
提高分辨率处理
该步以提高地震资料的分辨率（又称“压缩子波”或“拓宽频带”）为主要目的，其实质是消除或减小地震子波对地震剖面的影响，最常用的处理手段是反褶积。人们都知道；相同振幅谱的不同相位的子波中，零相位子波的分辨率最高。但在实际应用，在一定条件下，从地震记录中比较容易获得地震子波的振幅谱，却很难得到子波的相位谱；所以，实际处理中，绝大多数的提高分辨率的处理方法（包括各种不同名目的反褶积）都只着眼于拓宽子波的频带，而无法将子波零相位化。这样，频带拓宽后的子波的剩余相位会仍然影响地震资料的分辨率，有时还会很严重，见第三节相应的附图。这种影响有时掩盖真实地质信息，有时歪曲地质信息，从而构成“解释陷阱”。
速度分析、剩余静校正估算
该步对静校正和反褶积（提高分辨率）后的地震数据进行速度分析，以获取叠加速度场。速度分析前要先将地震数据校正到CMP参考面上，若有剩余静校正量也一并应用。
用速度分析所得的叠加速度对上步提高分辨率处理后的地震数据做动校正，之后就可以在反射数据上估算剩余静校正量，若剩余静校正效果明显，则需要对剩余静校正后的地震数据重新做速度分析…，有时需要如此反复串行几次。
动校正和叠加
首先，对地震数据做从激发-接收面到CMP参考面的静校正和剩余静校正；之后，用上步所得的叠加速度对其做动校正。对动校正后的CMP道集做必要的切除（包括外切除和内切除），然后叠加，一个CMP道集加成一个叠加道，所有的叠加道构成叠加剖面。
叠后偏移
为了使地震剖面在形态上更接近相应的地质剖面，需要对叠加剖面做偏移处理。偏移处理的两个关键内容是偏移速度场和偏移算法的选择。
偏移速度场主要通过对叠加速度场的平滑和速度值缩放的方法获得。具体的平滑和缩放程度通过试验确定，即通过偏移后回转波、绕射波或的断面反射归位或收敛情况确定。当剖面上没有可见的回转波、绕射波或断面反射时，偏移速度场的确定则具有很大的主观性。这是偏移产生假象的一个方面。
偏移算法的选择主要考虑对速度场变化的适应性、偏移角度限制、偏移噪声的强弱以及振幅保真程度。这几方面选择不当也会产生影响偏移结果的真实性。这是叠后偏移失真的另
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一个方面。
叠后修饰性处理
出于提高分辨率、提高信噪比、增强连续性或者单纯的显示等目的，叠加数据和偏移数据一般都需要做叠后修饰性处理。所以，叠后修饰处理可包含的内容非常丰富，其中最常用的是增益和带通滤波，其他常用的处理方法还有：谱白化、反Q滤波、反褶积、随机噪声衰减（RNA）、多项式拟合、径向预测滤波（RPF）、频率-波数域（F-K）滤波等等。如果使用不当，这些修饰性处理同样会产生假象。从某种意义上讲，叠后处理对最终处理成果的作用比叠前的更为明显；所以，无论是处理人员，还是解释人员都需要对叠后修饰性处理予以足够的重视。
2．几个与资料解释关系较密切的概念 基准面
基准面包括“统一基准面”和“浮动基准面”两种。
常规处理以“反射时距曲线为双曲线”为基础，而“反射时距曲线为双曲线”的前提之一是“激发-接收面为平面”。当激发-接收面不是平面时，需要将地震记录校正到某一平面上，以适应常规处理中“反射时距曲线为双曲线”的基本假设。这一人为选定的平面称为基准面。．．．若整个工区的基准面是同一海拔面，该基准面又称为统一基准面。 ．．．．．
将地表激发-接收的地震数据校正到基准面，首先要将风化层（或低速层）剥去（剥到高速层顶面），之后再将高于基准面的高速层顶面剥到基准面，将低于基准面的高速层顶面填充到基准面。实现这种“剥离”和“填充”需要速度：风化层的速度可通过小折射或微测井方法获得，而对高速层“剥离”或“填充”的速度一般靠人主观选定，该速度就是替换速度。．．．．由地表高程、高速顶面高程、基准面高程、风化层速度和替换速度就可以计算出每个物理点的时间延迟量，并对地震数据做静校正。当计算当高速层顶面为一平面，且速度为常数时，替换速度与实际高速层速度的不同不会造成静校正误差；当高速层顶面起伏变化时，若替换速度与实际高速层速度完全相同也不会造成静校正误差。而实际静校正量计算中，整个工区用一个替换速度；一方面，所取的替换速度不一定就是高速层的速度；另一方面，高速层的速度可能有纵横向变化。这样，校正误差是可想而知的。成果剖面中的长波长静校正问题大多原于此类误差。这种误差随激发-接收面和基准面间高程差的增加而增大；当工区内地形起伏较大时（如山区），为了减小这种误差，同时又尽可能满足同一排列范围内基准面为一平面的要求，人们改用跟踪工区基本地形的光滑曲面做基准面，这种基准面称为浮动基准面。 ．．．．．
若最终处理成果剖面的零时间不是在某一固定海拔面上（如，统一基准面），则解释中应当考虑浮动基准面所造成的构造畸变。
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地震资料处理成果中的‘解释陷阱’1-李合群汇总
