(第一讲)高分辨率地震勘探

四、资料处理
好的高分辨率地震剖面应具备以下条件： (1) 剖面信噪比较高，主要同相轴能可靠地追 踪； (2)波组特征清楚，没有明显的延续相位； (3) 频率成分丰富，既有低频的反射，也有高 频反射，尽管他们可能连续性较差； (4) 偏移正确，没有明显的划弧现象，没有明 显的过偏移或欠偏移现象； (5) 具有较宽的频谱，且有丰富的低频成分， 10Hz的振幅不小于—6dB ；在有效频宽范围内没有 明显的噪音，对于高分辨率地震来说，高截止频率 应达到80—100Hz左右。
一、高分辨率地震勘探的意义
一、高分辨率地震勘探的意义
高分辨率地震的优越性： (2)含气层的直接标志——亮点和平点 当砂、泥岩的阻抗差别不大时，含气层顶面将 有亮点出现，而气水界面处则应有平点；但由于气 层顶面与气水界面之间的距离一般都很小，特别是 地层倾角较小时，常规地震是很难分辨的。地震分 辨率提高后，就有可能同时得到亮点和平点反射。 海洋石油总公司应用亮点加平点的直接标志，在 莺歌海盆地勘探天然气时，钻探4个构造，成功率达 100％，并应用平点圈定气田的含气范围，确定气水 界面，有效地减少了评价井数量，获得巨大的成功。
调谐厚度：调谐振幅对应的地层厚度为 λ*/4 ， 此厚度为调谐厚度。 定义：调谐振幅对应的地层的调谐厚度定义 为垂向分辨率。
二、基本原理 1．垂向分辨率 （3）用时间域雷克子波的褶积模型
来讨论垂向分辨率 （a）零相位子波的概念 主周期的宽度b：最大振幅两侧极小值之间的时 间长度。 主瓣：主周期内的波形 旁瓣：主周期外的波形 主峰振幅：主周期内的最大振幅 影响子波分辨率的三个因素： 主波峰：宽度越窄，分辨能力越高 边峰比：比值越小，越有利于分辨 边侧振荡：它的振幅越小，越能提高分辨率
二、基本原理
1．垂向分辨率
（3）用时间域雷克子波的褶积模型
来讨论垂向分辨率 （b）雷克子波的参数
子波的宽度（主周期）：b 子波的半宽度（波峰到波谷的时 差）：b/2 峰值频率（振幅谱中振幅极大值对 应的频率）：fp 波的优势频率（主周期的倒数）： fb 子波主周期内波形两个拐点的时间 间隔：tR 频带宽度：频谱分析图
P0
P＝ 1 1 2
R
可见，信噪比越高，越接近无噪分辨率Po 。
二、基本原理
1．垂向分辨率
以上仅是理论上的讨论，实际工作中，对信噪 比的定量计算、对分辨率的定量计算都是不大现实 的；理论公式也不尽合理，如假设信噪比为 0．5， 信号已完全淹没在噪音中，这样的地震资料是不能 解决任何地质问题的，但按理论计算，P ＝Po ／5 ， 还有一定的分辨率；这显然是不合理的。理论上的 讨论是为了强调信噪比的重要性，不能为了提高分 辨率而降低信噪比；为了正确处理信噪比与分辨率 的问题，还是要从噪音分析人手，具体问题具体解 决。
地震勘探新方法技术
第一讲：高分辨率地震勘探
参考文献
1. 李庆忠，走向精确勘探的道路——高分辨率地震勘探系统工 程剖析，石油工业出版社，1993
2. 俞寿朋，高分辨率地震勘探，石油工业出版社，1993 3. 钱绍湖，高分辨率地震采集技术，中国地质大学，1999 4. 何海漪,海上高分辨率地震技术及其应用，地质出版社， 2001
三、资料采集
1．震源：激发出高频、宽频 炸药震源 非炸药震源 2．采集系统 较大的动态范围 较小的时间采样率 高频检波器
三、资料采集
3．采集参数 最大炮检距 道距：小道距 组合参数：组合形式、组合个数、组内距、基距 偏移距和覆盖次数：避开面波、n=30 4．四高四小： 高时间采样率、高宽频带接收、高 次覆盖、高 检波器频率； 小道距、小偏移距、小组合基距、小药量激发。
3. 利用薄层的振幅效应，确定储集层的厚度 调谐振幅解释图
六、资料应用
4. 砂体追踪
六、资料应用
5. 确定油水 分界面
【总结1】提高分辨率的基本概念
1．要提高勘探精度必须在提高信噪比的同时，努 力提高分辨率。
2．频带愈宽分辨率愈高，零相位子波分辨率最高。
3．分辨率与频宽成正比这句话虽然不错，但是并 不能光看频宽数值愈大愈好，还要注意不要丢掉低 频成分。 4．不同的频率成分有不同的用处，缺了那一部分 都不成。 5．对于查明地下5m到30m厚度的砂层来说，最重要 的频段是l0一160 Hz.
二、基本原理
2．横向分辨率
地震波横向分辨最小地质体的宽度。 第一菲涅尔带：相距 1/4 主波长的两个波阵面上限 定的一个范围。 第一菲涅尔带的半径： 1/2 第一菲涅尔带，横向所 能分辨的最小距离，即水平分辨率。
高分辨率地震勘探
一、高分辨率地震勘探的意义 二、基本原理 三、资料采集
四、资料处理 五、资料应用 六、总结 七、思考题
高分辨率地震的意义远远不限于分辨两个相邻 的物体，而是为油气勘探提供更多的、更精细的地 质信息。因此，对油气勘探而言，地震分辨率是指 精细而且正确反映地下地质情况的能力；这种分辨 能力是通过地震波同相轴的分离、组合、延伸、相 互接触关系、振幅、频率变化而表现出对地下多个 (不仅是两个)地质体的地层及其之间的关系、沉积 相、岩性、含油气性等对油气勘探至关重要的地质 信息。因此，地震分辨率不仅仅是一个纯物理概念， 而是一个地球物理概念。
高分辨率地震勘探
一、高分辨率地震勘探的意义 二、基本原理 三、资料采集
四、资料处理 五、资料应用 六、总结 七、思考题
四、资料处理
1．叠前高分辨率资料处理 a. 提高信噪比：压制相干噪声和随机噪声
四、资料处理
b. 叠前反Q滤波（Q补偿）：保护和拓宽低频 做好速度分析和动静校正：高分辨率高精度速度 分析、高保真高精度速度分析。
二、基本原理
1．垂向分辨率 （ 3 ） 用时间域雷克子波的褶积
模型来讨论垂向分辨率 （ c ） 瑞 雷 准 则 （ Rayleighs Criterion） 把 b/2 值称为垂向分辨率的极限。 t = b/2 = 1/(2.6fp) fb=1/b fp=0.77fb △h = V*t/2 = V/ （ 4fb ） =λb/4
二、基本原理 1．垂向分辨率
（2）用薄层的振幅响应来讨论垂向分辨率 楔状模层的振幅响应来讨论垂向分辨率 调谐振幅：当楔状模型厚度较大时，上下界面 初至相反的反射子波在时间上可分辨；随着厚度变 小，两波逐渐靠拢，△t=T*/2，两波必然同相叠加， 使复合波的合成振幅比单个子波增大一倍。 △h = V△τ/2 = VT*/2/2=λ*/4
四、资料处理
2．叠后分辨率资料处理 偏移处理（二维叠前深度偏移）
四、资料处理
2．叠后分辨率资料处理 偏移处理（三维叠前深度偏移）
四、资料处理
2．叠后分辨率资料处理 偏移处理（三维叠前深度偏移）
四、资料处理
2．叠后分辨率资料处理 偏移处理（三维叠前深度偏移）
四、资料处理
地震成果剖面的质量控制可包含两个方面：一是目 测法检查，包括检查处理流程的合理性，观看剖面 偏移归位的情况，看信噪比、被组特征等；二是做 分频扫描，通过分频扫描可以了解地震的分辨率， 同时也可了解剖面的信噪比及其随频率变化的情况。
二、基本原理
1．垂向分辨率
分辨率与信噪比 任何地震资料都是以一定的信噪比为基础的，没有 一定的信噪比，地震信号淹没在噪音之中，就不可 能解决任何地质问题，更谈不上什么分辨率了。前 面的讨论，都是假设无噪声情况下的分辨率，实际 资料总是有噪音的，所以实际分辨率总是比理论计 算的分辨率低一些。
二、基本原理
四、资料处理 五、资料应用 六、总结 七、思考题
二、基本原理
1．垂向分辨率
（1）用薄层顶底反射波能否被分开来 讨论垂向分辨率 在地表同一点所接收的薄层顶底两个反射波的 时差△ τ与波延续时间△ t 的比值的大小来定义。
二、基本原理
二、基本原理
1．垂向分辨率
a) △t 一定，增加△τ，使得△t < △τ：横波勘探 b) △τ一定，减小△t，使得△t < △τ：压缩子波（反 褶积、分频补偿） 当△t = △τ时： △h = V△t/2 = nT*V/2=nλ*/2 n为相位数
一、高分辨率地震勘探的意义
高分辨率地震的优越性： (4)岩性预测 岩性预测的方法之二是根据反射特征属性参数 如瞬时振幅、瞬时频率、瞬时相位等，或根据反演 剖面的波阻抗特征来判断岩性，在有井标定的情况 下，应用反演的波阻抗剖面判断岩性是比较准确的。
高分辨率地震勘探
一、高分辨率地震勘探的意义 二、基本原理 三、资料采集
二、基本原理
1．垂向分辨率 （3）用时间域雷克子波的褶
积模型来讨论垂向分辨率 （ d ） 雷 克 准 则 （ Rickers Criterion） 把 tR 值称为时间分辨率 的极限 tR = 1/(3.0fp) tR = 1/(2.3fb) △h = tRV/2 =λb/4.6
二、基本原理
1．垂向分辨率
四、资料处理
近道15道叠加的结果及其频谱和全部60道叠加的 结果及频谱。
从图分析对比可 见，对于低频信 号，两者差别不 大，如实线箭头 所示；对于高频 信号，两者差别 较大，左图中复 合波明显分开(如 虚线箭头所示)， 而右图则不能分 开，是分辨率较 低的表现
四、资料处理
2．叠后分辨率资料处理 叠后谱白化处理：分频处理、时频分析 子波整形反褶积 高信噪比处理（高保真去噪） 振幅频率补偿
高分辨率地震勘探
一、高分辨率地震勘探的意义 二、基本原理 三、资料采集
四、资料处理 五、资料应用 六、总结 七、思考题
五、资料应用
1．高分辨率资料的解释 2 ．高辨率资料的应用（岩性勘探及储层横向预 测） 寻找小幅度构造、地层岩性圈闭 3. 利用薄层的振幅效应，确定储集层的厚度 调谐振幅解释图
六、资料应用
1．垂向分辨率
分辨率与信噪比 对于有噪音情况下的地震分辨率，前人已有较多 的论述，且大多数是基于 Widess 的定义；但计算总 能量时，包括了地震信号的能量和噪音的能量。这 样，总能量增加了，信号主极值能量与总能量之比 就小了，即分辨率降低了。假设无噪情况下的分辨 率为Po，则信噪比为R时的分辨率为：
【思考题】
（1）纵向分辨率和横向分辨率的含义？ （2）如何激发出高频、宽频的子波？ （ 3 ）高分辨率勘探中，何为“四高四小” 工作方法？ （4）何为“三高”处理？
高分辨率地震勘探
一、高分辨率地震勘探的意义 二、基本原理 三、资料采集
四、资料处理 五、资料应用 六、总结 七、思考题
一、高分辨率地震勘探的意义
如右图所示，高分辨 率地震剖面上，上覆 地层层层上超非常清 楚，水道、前积的斜 坡扇及其之间的关系 也很清楚。而这些在 常规地震剖面上是很 难看出来的。
一、高分辨率地震勘探的意义
大庆油田物探公司通过岩心观察、测井资料的微 相解释，对比分析高分辨率地震资料，发现高分辨 率地震剖面上那些不规则的杂乱同相轴多数是地下 沉积微相的反映，总结出一套根据高分辨率地震剖 面同相轴的反射特征划分油层沉积微相的方法，取 得较好的地质效果。
一、高分辨率地震勘探的意义
高分辨率地震的优越性： (3)层序地层学及沉积相研究 由于分辨率的提高，一些原来复合的波分离了， 原来很弱的波组加强了，反射同相轴也增多了，因 而更清晰地表现了上超、下超等地层接触关系，层 序界面之间的内部反射结构也更清楚，有利于层序 地层学的精细解释和沉积相分析。
一、高分辨率地震勘探的意义
一、高分辨率地震勘探的意义
高分辨率地震的优越性主要表现在以下方面：
(1)精细的构造解释 由于分辨率的提高，地震剖面更清晰，小断层、 小幅度构造、水道等细微的地质现象都表现出来了， 有利于精细的构造解释，如莺歌海盆地LT31—2构造， 就是应用高分辨率地震后在地层上倾方向发现一条 深切谷，形成上倾方向的封闭，侵蚀面与地层界面 共同形成一个背斜圈闭；在南海东部，曾应用高分 辨率地震寻找小幅度背斜，取得很好的效果；江汉、 苏北也应用高分辨率地震解决了小断层、小断块以 至砂岩体的问题。
高分辨率地震资料 不能没有低频，没 有低频的高分辨率 是假高分辨率，会 造成地质解释的误 解和反演的错误， 同时降低了地震剖 面的可解释性。其 实，拓宽低频能更 有效地提高地震资 料的分辨率，
四、资料处理
c.不叠加或少道叠加方法 采用处理方法确实能提高分辨率。拟合剖面的频 率明显高于常规叠加。在没有足够高的信噪比的情 况下，采用少道叠加方法也能得到较好效果。