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一、前言

在12月四日和12月5日，老师带领我们学习了地震数据处理的方法，主要包括discovery软件的安装和使用，及叠后地震资料的解释。

二、地震数据处理方法

不同软件的地震数据处理方式不同，但是所有软件的处理流程基本是固定不变的，最多也是在处理过程中处理顺序的不同。整体流程如下：

图2.1 地震数据处理流程图

2.1 数据输入（又称为数据IO）

数据输入是将野外磁带数据转换成处理系统格式，加载到磁盘上，主要指解编或格式转换。

解编：将多路编排方式记录的数据（时序）变为道序记录方式，并对数据进行增益恢复等处理的过程。如果野外采集数据是道序数据，则只需进行格式转换，即转成处理系统可接受的格式。

注：早期的时序数据格式为记录时先记录第一道第一个采样点、第二道第一个采样点、……、第一道第二个采样点、第二道第二个采样点、……直至结束。现在的道序记录格式为记录时直接记录第一道所有数据、第二道所有数据、……直至结束，只是在每一道数据前加上道头数据。将时序数据变为道序数据只需要对矩阵进行转置即可。

2.2 置道头

2.2.1 观测系统定义

目的为模拟野外，定义一个相对坐标系，将野外的激发点、接收点的实际位置放到这个相对的坐标系中。即将SPS文件转换为GE-Lib文件，包括1）物理点间距2）总共有多少个物理点3）炮点位置4）每炮第一道位置5）排列图形。

2.2.2 置道头

观测系统定义完成后，处理软件中置道头模块，可以根据定义的观测系统，计算出各个需要的道头字的值并放入地震数据的道头中。当道头置入了内容后，我们任取一道都可以从道头中了解到这一道属于哪一炮、哪一道？CMP号是多少？炮间距是多少？炮点静校正量、检波点静校正量是多少？等等。

后续处理的各个模块都是从道头中获取信息，进行相应的处理，如抽CMP道集，只要将数据道头中CMP号相同的道排在一起就可以了。因此道头如果有错误，后续工作也是错误的。

GOEAST软件有128个道头，1个道头占4个字节，关键的为2（炮号）、4（CMP号）、17（道号）、18（物理点号）、19（线号）、20（炮检距）等。

2.2.3 观测系统检查

利用置完道头的数据，绘制炮、检波点位置图、线性动校正图。

2.3 静校正（野外静校正）

静校正为利用测得的表层参数或利用地震数据计算静校正量，对地震道进行时间校正，以消除地形、风化层等表层因素变化时对地震波旅行时的影响。

静校正是实现共中心点叠加的一项最主要的基础工作。直接影响叠加效果，决定叠加剖面的信噪比和垂向分辨率，同时影响叠加速度分析的质量。

静校正方法：

1)高程静校正

2)微测井静校正-利用微测井得到的表层厚度、速度信息，计算         静校正量

3)初至折射波法

4)微测井（模型法）低频+初至折射波法高频

2.4 叠前噪音压制

干扰波严重影响叠加剖面效果。在叠前对各种干扰进行去除，为后续资料处理打好基础。

 常见干扰有：面波、折射波、直达波、多次波、50Hz工业电干扰及高能随机干扰等多种情况。不同干扰波有不同特点和产生原因，根据干扰波和一次反射波性质（如频率、相位、视速度等）上的不同，把干扰和有效波分离，从而达到干扰波的去除，提高地震资料叠加效果。

 常用的方法有：F-K变换、t-P变换、SVD变换等

2.5 振幅补偿（真振幅恢复）

由于震源激发产生的能量，在向下传播时能量总量逐渐损耗，同时能量覆盖球面面积越来越大，单位面积上能量分布越来越小。

 采用的方法有：球面扩散补偿、地表一致性补偿

2.6 叠前反褶积

受大地滤波作用的影响，地震波在地下介质传播过程中，随着传播路径的增加，分辨率逐渐下降。

反褶积目的：消除大地滤波作用的影响，恢复反射系数，提高地震记录地下岩层刻画能力。

主要作用：压缩地震反射脉冲的长度，提高反射地震记录的分辨率，并进一步估算反射界面的反射系数。另外还可消除多次波反褶积使我们能更细致地观察地下物性的纵向变化。

主要方法有：预测反褶积、脉冲反褶积、地表一致性反褶积

2.7 CMP道集分选（抽道集）

CMP道集又称共中心点道集，当地震数据置完道头以后，每个地震道的CMP号、线号、炮间距等各种信息就已经存在了，因此，分选就是利用道头信息，按照要求将地震道排列到一起。即将共炮点道集CSP转换为共中心点道集CMP。

CMP分选一般按CMP号从小到大，使用两级分选或三级分选：

CMP、炮检具（站号）

CMP、线号、炮间距（站号）

CMP道集经过动校正后，就可以将道集内各道求和，形成叠加道。每个CMP都进行求和，就形成了叠加剖面。

2.8 速度分析

由正常时差计算叠加速度。现在一般指速度谱计算或速度扫描。在资料处理时，地震波速度是控制成像质量的关键参数和计算地层许多属性的依据；在解释时，根据地震波速度决定构造特征和地层岩性。

两种基本速度谱方法：叠加速度谱、相关速度谱

2.9 动校正、切除和叠加

动校正的目的：消除正常时差的影响，使同一点反射信息的反射同相轴拉平，为共中心点叠加提供基础数据。

动校拉伸畸变产生的原因：动校正前，远道信息较近道少，浅层的远道只有几个采样点，甚至没有。但动校正后，远、近道的采样点数是相同的，多出来的样点只能靠波形拉伸产生。实际处理中解决拉伸畸变的直接办法就是切除。

叠加：CMP道集经过动校正后，就可以将道集内各道求和，形成叠加道。每个CMP都进行求和，就形成了叠加剖面。

2.10 剩余静校正

由于技术上原因或某些人为因素，例如低速带速度及厚度难以测准，使得野外实测资料往往不够准确，故进行了野外静校正后仍残存剩余静校正量。

求取剩余静校正量并加以校正叫剩余静校正，因为采用自动统计方法求取剩余静校正量，故也叫做自动剩余静校正。

剩余静校正量同样会影响记录的对比解释、叠加质量及参数的提取，故也必须设法把它从反射波的到达时间中消除。

方法：从剩余静校正的求取过程可以看到，求取剩余静校正量首先用叠加道作为模型道。但是，由于剩余静校正的存在，速度分析的精度受到影响，导致动校正精度降低，并且，模型道的形成也受剩余静校正量的影响，因此，第一次求取的剩余静校正量不一定十分准确。

2.11 倾角时差校正（DMO）与叠前时间偏移

做DMO的目的：1）反射界面倾斜时，道集中同层反射信号并不是精确地来自同一个点，而是反射点发生了沿反射界面向上方向的离散。

2）当不同倾角的倾斜界面同时存在，在地震记录中，反射界面相互交叉。根据速度分析知识可知，叠加速度与倾角有关。此时两个反射同相轴的交点处的叠加速度是不同的，而实际提取速度时，同一点同一个反射时间只能使用一个速度。因此，只能舍弃其中的一个速度。速度被舍弃的反射同相轴，叠加后能量被削弱，另一个反射同相轴能量被加强。

2.12 叠后提高分辨率

1）叠后提高分辨率的理由和目的

一方面，由于叠加的低通滤波效应，使叠前已经展宽的频带又变窄，有进一步展宽频带的需要。

另一方面，叠加后的地震记录的信噪比大幅度提高，为进一步提高分辨率地在奠定了基础。

叠后提高分辨率的目的就是进一步提高地震记录对薄层的识别能力。

2）叠后提高分辨率常用方法

（1）类似谱白化的时变零相位反褶积系列，这种方法分频带在时间域内把振幅均衡，希望等价于把振幅谱的振幅均衡，相位谱没有处理。可以分段分时。

（2）反Q滤波系列，Q是地震波传播介质的品质因数，其物理意义是，波传播一个波长λ后，原存储能量E与所损耗能量比ΔE之比。反Q是利用各反射层的Q值，恢复被地层吸收的能量，达到抬升高频信号，提高分辨率的目的。

2.13 叠后噪声压制

叠后噪音压制的原因和目的：1）虽然叠后进行了各种噪音压制，但对于一些能量相对较弱的噪音难以识别和彻底压制，因此，叠加地震记录中仍然会有一些噪音存在，需要进一步压制，从而进一步提高地震记录的信噪比，也可以为进一步提高地震记录的分辨率奠定基础。

2）经过叠后提高分辨率处理的剖面，会使一些高频噪音的能量抬升，降低地震资料的信噪比。因此，需要对高频噪音进一步压制

3）某些低信噪比资料，叠加后的地震记录难以追踪解释，需要提高信噪比，增强连续性，以满足解释的需要。

注意：压噪处理可以根据地震记录的情况，放在流程的任何部位，没有固定的次序。

常用的叠后噪声压制方法：1）随机噪声衰减：提取可预测的线性同相轴，分离出噪音，达到提高信噪比的目的。注意：线性假设并不符合实际情况，也容易失真。

2）F-K域滤波：主要用于压制线性相干干扰。在F-K域中，线性相干干扰分布比较集中，范围较小，可以将其切除，达到压制线性相干干扰的目的。类似的还有F-X域滤波等等。注意：容易引起“蚯蚓”线性，建议不使用扇形滤波因子。

3）多项式拟合：基于地震道数据有横向相干性的原理，假设地震记录同相轴时间横向变化可用一高次多项式表示。沿同相轴时间变化的各道振幅变化也可以用一待定的多项式表示。首先通过多项式拟合，求出地震信号的同相轴时间、标准波形和振幅加权系数，然后将它们组合成拟合地震道。

4）径向滤波：在定义的倾角范围和道数内，通过时移求出最大相关值所对应的倾角，然后沿这个倾角对相邻道加权求和，从而增强该倾角范围内的相干同相轴。虚弱随机噪音和倾角范围以外的同相轴，提高地震记录的信噪比。

2.14 叠后时间偏移

叠后时间偏移的原因和目的：在地面记录的未经偏移的反射图像，不是正确反映地下界面的图像，原因在于它受到几种畸变作用的影响，最显著的影响是来自地质界面截断的绕射波和倾斜界面上反射点与地面位置间能量的横向移动。

1）叠加剖面中反映的反射界面位置不是地下实际界面的位置，因此，偏移处理的第一任务，就是要使倾斜层归位。

2）在界面的断点，或断层断点处，在叠加剖面中形成绕射波，因此，偏移的第二个任务，就是使绕射波收敛，使断点、断面清楚。

3）当界面弯曲时，叠加剖面中的图像更为复杂，同相轴相互交错，回转波较多，偏移还要使弯曲界面产生的“蝴蝶结”状的回转波解开。

最终得到断点、断面清晰，反映地下反射界面的真实位置和构造形态的剖面。

设计处理流程时应注意一下两点：

1）在一个流程中，必然有起主要作用的主导模块以及一些服务性模块，他们之间的合理搭配，是保证处理流程取得满意效果的重要因素。

所谓合理搭配，首先是在模块库内选择所需要的模块，其次是安排你所选择的模块在流程中出现的先后顺序，然后再分析每一个主导模块的前置处理和后续处理是否合适，即主导模块的前置处理结果（本模块的输入）是否满足本模块的假设条件，后续处理是否保证了本模块的处理效果在最终输出中得到了充分的显示。

2）部分模块的迭代处理

有些叠前处理模块，要得到满意的处理效果，需要重复地调用同一组模块，进行迭代处理，反复多次，直到剖面满意为止，迭代次数要根据原始数据质量及剖面处理效果来定。

三、地震解释方式及其应用

地震解释工作是开展石油地质研究的基础，一个含油气构造的发现、岩性圈闭的识别以及井位部署都离不开地震解释，甚至连现在的石油开发也需要应用地震资料完成扩边挖潜、技术创新和增储上产，因此开展好地震解释工作至关重要。构造解释是从全三维解释理念出发，严格对三维地震资料进行三度空间的立体解释。利用层位自动追踪，解释系统中的多种显示功能，任意切割测线，生成时间切片，利用垂直断层走向的任意方向测线识别小断层，利用相干数据体技术，研究相邻地震道的反射特征，突出因地质体横向变化而引起的反射特征的变化，可以达到识别小断层并预测地层横向变化的规律的地质目的，能够从点—线—面不同角度认识各反射层的横向变化，从而正确识别地下构造形态。

3.1 地震解释技术的内容

地震解释的内容广泛，涉及地震资料构造解释，岩性解释，储层性能解释等多个方面，历年来地震解释在油气开气和勘探中起着重要作用，基方法和技术在不断的更新，常用的解释技术有地震属性技术，地震反演以及AVO技术，薄层预测技术，频谱分解技术， 不连续性检测技术及叠前流体检测技术等等。

地震属性分析在油气勘探开发中主要被用来进行地层、河道、特殊地质体识别及储层厚度、流体等的描述与刻画。

频谱分解技术是近年来发展起来的基于地震频谱分解的储层解释技术，主要是将地震数据体由时域转换到时频域进行解释，有效提高了对特殊地质体的分辨率。主要有单频分析，多频分析，频谱特征分析，地层吸收系数分析。

叠前解释技术是流体检测的常用方法，是叠前地震资料解释方法，可较好的区分油气相关的。

波阻抗反演技术是将常规的地震反射振幅的横向变化转化速度的横向变化，从而把界面型地震剖面转换成岩层型速度剖面，由此来反映储层的横向变化规律。

地震解释技术发展到今天的现阶段，当前的技术已经不能满足地质学家用来解决构造问题了，对于地震资料来解决断层，储层发育带、岩相等一系列的岩性的油气的预测问题，因此解释技术将会得到更大的发展，以满足发展的需要，在此不再探讨未来的发展动向。

3.2地震资料解释的步骤

3.2.1资料搜集及准备

开展地震解释前要搜集齐全准确的各项基础资料，包括测井曲线资料（声波曲线、密度曲线、电阻率曲线等必备的数据）、地质分层数据、地震处理成果数据体及端点坐标数据以及以往资料解释成果图件等，便于对比检查。当电测曲线达不到制图精度时，需要完成环境校正和标准归一化处理[21]并准备好工作设备，目前完成解释工作都是在工作站上通过人机交互系统来完成，解释工作常用的工作站软件有Landmark、Geofram、Geoeast 等大型工作站解释软件。

3.2.2人工合成地震记录的编制及层位标定

利用声波时差曲线制作合成地震记录，利用声波时差曲线求取反射系数，根据目的层的分布情况和井深度范围提取井旁道子波，与反射系数褶积后求取相关系数，相关程度好，代表合成记录道与井旁道基本吻合，相关差则需对声波时差曲线进行校正至各主要目的层对应较好时为止。

三维地震资料精细构造解释的目的是研究断裂特征及构造特征，层位的准确标定是基础，断层解释是构造解释的关键。层位标定是连接钻井资料与地震资料的桥梁，也是建立地质界面与地震反射界面之间对应关系的主要环节， 是构造精细解释中重要的基础工作。从合成地震记录与井旁道的对比情况看，各地质层位与地震反射界面对应关系吻合较好，表明层位标定工作符合要求，为下一步构造精细解释打下了坚实的基础（图1）。

所有的合成记录标定完成后，总结一下各地震反射层的波组特征，如相位、频率、振幅强弱关系、连续性等，为下步为层位对比做准备。

图3.2.1 单井合成记录标定图

3.2.3建立基干剖面解释网

从井点、过井剖面和连井骨干剖面出发，利用工作站的解释对比追踪手段，对标定的层位进行外推解释，建立了全区骨干剖面网络，解释骨干剖面网密度达到×cdp。通  过对地震连井测线的解释，一方面可以建立工区大的构造解释格架，另一方面还可以检查井上地震层位标定的一致性，保证全区所有的钻井地质分层在地震波组特征上保持一致。在连井测线解释完成以后，就可以进行加密解释。根据工作需要，进行逐条加密测线的解释，密度达到4×4～2×2cdp 就可以满足解释需要，如果需要做储层预测和反演工作则需要把解释密度加密到1×1cdp。

3.2.4层位解释

层位的对比追踪主要采取手动拾取方式。由于各个沙组顶反射层反射品质不同，横向追踪需要仔细对比，所以采取手动追踪方式，这不仅保证了层位追踪解释的合理性，也确保了层位解释的准确性，同时按着连井剖面进行闭合，从三维空间上保证解释层位的一致性。

层位追踪解释完成后，要对解释结果进行闭合检查，三维资料的解释时要做到inline 和crossline 的完全闭合，确保最终成图精度。层位解释完成后，应用软件中的绘图模块编制等t0 图。

3.2.5断层解释

在断层解释过程中，为了准确解释断层空间位置，应用了沿层相干切片、深层倾角分析图、断棱检测图等技术。另外，还可以采用深、浅层断层叠合手段，分析深、浅层断层解释的合理性及纵向变化规律。在解释中，多种手段和方法的联合使用保证了断层解释符合实际地下地质情况。

相干数据体和水平切片在识别和解释断层方面有其独特优势，尤其是相干数据体的利用，能快速、准确地识别断层。在实际断层解释的过程中，将相干数据体切片、地震数据体时间切片与地震剖面三者有机结合起来，真正实现了断层在主测线、联络线和平面及三维空间上的闭合解释断层的平面组合主要考虑断层性质、倾向、断距及区域地质规律等，这些要素在三维解释中均能够通过各种手段表现出来，相干体的沿层切片，沿层倾角图、边棱检测图、方位角图（图2）等都能清楚客观地揭示某一反射层断层的平面展布规律、组合方式及相互之间的切割关系，避免了人为进行组合断层的多解性和错误。

图3.2.2 断层识别检测方法举例

另外，可视化技术在构造解释中也发挥了重要作用。三维可视化技术的应用，有利于描述工区内断裂的空间展布规律、构造格局，能够进行更加全面、深刻地理解和认识断裂的平面变化。为了掌握工区主要反射层构造的基本轮廓和主要的断裂系统，可以采用振幅图的方法，也可以采用显示沿层时间切片的方法，来了解断裂和构造的基本情况以及在工区内的平面分布。

3.3地震解释技术的应用

想要了解地面以下的地层情况，只有通过地震数据体，通过地震解释了解地下信息。地震勘探在一定程度上明确了地下岩石的物理特征的油气水的分布，提高了储层和油藏的开发效益，随着地下石油勘探工作的深入，地下地层条件的复杂程度加大，新的地震解释技术不断发展，在石油勘探、开发以及储层、岩性的预测中发挥了巨大的作用。

1)在石油勘探领域的应用。随着石油勘探技术的不断发展，勘探中的地震解释技术也得到较大的提高，当前主要包括地震相干体解释技术，波阻抗反演技术，地震相分析技术及三维可视化技术在我国石油勘探中应用较多。

2)在油田开发中的应用。以海上油气田开发为例，前期的研究是非常重要的，该阶段的研究成果决定了海上平台的位置和油田后期的开发潜力。因此开发前期主要是以地球物理技术为目的，充分利用地震、测井资，从油田开发的角度分析评价油藏地质储理的风险和潜力，为油藏地质建模，优化方案及开发布井等提供重要依据。开发地震立足油田开发，从构造、储层以及流体等角度出发， 系统的分析油田的储理品质[2-4]。油田开发前期研究阶段精神地震解释技术主要有：高精度井震关系标定技术，等时地层格架建立技术，储层预测以及砂体描述技术。

3)在岩性油藏预测中的应用。在松辽盆地南部有典型的大面积、低丰度油气田，具有圈闭幅度低、断裂发育，储层薄的特点， 是以构造圈闭及大量的构造岩性复合油气藏为主，油藏复杂多变。生产实践证明，在三维地震基础上，以真三维解释、小断裂检测昨地震相控制下的高精度地震反演为代表的技术是实用有效的。

4）分析断裂特征及断裂活动期次。从各反射层平面图上看，分析断层展布方向，平面上分布特点，断层排列特征等。纵向上看，断层发育期次，深、浅层断层发育是否具有相关性和继承性。中深层层位断层发育情况；分析局部构造与断层的关系，是相伴生还是无关联，分析局部构造形成与断层成因联系等。根据地震剖面、构造发育史剖面及不同反射层断层展布规律分析断层形成期次和发展阶段。结合断层断距、延伸长度、倾向等要素分析断裂活动期与油气的成藏、运聚的关系以及对地层沉积、储层分布、圈闭形成的控制作用。

根据上述断层分析研究，结合工区的钻探成果，分析断裂与含油气的关系，有的断层沟通油源起油气运移的通道作用，有的断层具有封堵性，有的断层则对油气成藏起破坏作用，掌握了这些研究成果对发现油气藏非常重要。

5）分析局部构造特征。通过对地震反射层解释，编制工区圈闭要素表，总结圈闭类型和面积规模等等，开展圈闭的综合研究工作。

    6）探井部署。在地震解释成果基础上，结合工区钻探成果，从工区石油的地质条件生、储、盖、圈、运、保等基本条件出发，缜密部署，细致论证，部署探井井位。以吉林油田为例，吉林油田的伊舒地堑的万昌、五星油田、德惠断陷滨河—华家气藏、王府断陷的小城子气田等都是在三维地震精细解释后发现的。

3.4 实际操作

图 3.4.1 第一幅图

本区有大断层贯穿东西，是油气运移的主要通道。在地震剖面图上出现断层就预示着油气的可能。若被小的断层所切割，需要沿着断层方向找良好的盖层。对地层的解释如图所示，第一幅图共有大小断层9个，分4个层位，一个沉降中心，地势西高东低。

图3.4.2 第二幅图

本区有大断层贯穿东西，是油气运移的主要通道。在地震剖面图上出现断层就预示着油气的可能。若被小的断层所切割，需要沿着断层方向找良好的盖层。对地层的实际解释如图所示，第一幅图共有大小断层5个，分4个层位，一个沉降中心，地势西高东低。

四、认识和体会

首先希望能够得到更多的学习资料去学习discovery软件，能够自己阅读参考。

其次虽然只有短短的两天的时间，但是学到的内容却贯穿了整个地震勘探的课程，可以说，整个地震勘探学到的内容的作用，就是能够对地震剖面图做出合理的解释，并画出地震构造图。两天的时间很快就过去了，但是学到东西将永远留在我的脑海中！下载本文