摘 要

　　　　　　　——以南海北部荔湾深水气田为例摘　要：珠江口盆地荔湾地区为南海北部深水油气重要勘探区。该区地震资料上多次波异常发育且复杂多样，单一的多次波压

　　　　　　　——以南海北部荔湾深水气田为例

摘　要：珠江口盆地荔湾地区为南海北部深水油气重要勘探区。该区地震资料上多次波异常发育且复杂多样，单一的多次波压制方法有着明显的局限性。为此，在调查荔湾地区多次波特点的基础上，针对性地采取了多项技术组合应用的联合去多次波技术：①海底相关多次波为地震资料处理中多次波衰减的主要对象，可用基于波动方程的3D SRME技术来压制，理论和实际应用均表明3D SRME较之2D SRME更具技术优势；②拉冬域去多次波技术处理流程位于3D SRME之后，主要压制海底相关多次波以外的长周期多次波；③对于剩余的绕射多次波主要利用AVO预测法压制，基本思想是分离多次波与有效波，利用多次波与有效波的频率和能量差异进行压制。最后，从压制多次波效果和保幅性两个方面对联合去多次波技术进行了评价，认为该技术多次波压制效果明显，能够做到相对保幅处理。该技术为荔湾深水气田群的地震资料精细解释、AVO分析和叠前反演提供了优质的基础数据。

关键词：荔湾深水气田  联合去多次波  3D SRME技术  拉冬域去多次波  绕射多次波衰减技术  应用

A portfolio of demultiple technologies in deepwater seismic data processing：A case study of the Liwan gas reservoirs in northern South China Sea

Abstract：Liwan is an important deepwater exploration area in the northern South China Sea．Multiples are common and complex in seismic data acquired in this area，thus a single multiple rejection approach is not very effective in processing these seismic data．Based on a study of the multiple characteristics of seismic data acquired in this area，a portfolio of demultiple technologies was proposed．(1)Seafloor-associated multiples are the major target for multiple attenuation in seismic data processing and can be rejected by using the wave equation-based 3D SRME technology．Both theoretical studies and application practices show that 3D SRME is superior than 2D SRME．(2)The Radon antimuhiple processing flow follows after 3D SRME and mainly attenuates long-period multiples except seafloor-associated multiples．(3)The remaining diffracted multiples are attenuated mainly through AVO prediction．The basic principle is to attenuate multiples through separating effective waves from multiples according to their differences in frequency and energy．The portfolio of demultiple technologies was of high performance and also preserved amplitude processing．Its application in Liwan deepwater gas reservoirs provided quality data for fine seismic interpretation，AVO analysis and pre-stack inversion．

Keywords：South China Sea，Liwan，deep water，a portfolio of demuhiple technologies，3D SRME technology，Radon antimuhiple，diffracted multiple attenuation technology

进军深水已提升到国家战略，中海石油计划2020年末在深水区建成5000×10⁴t的油气当量产能。近几年，荔湾深水气田勘探的重要突破^[1-4]，更坚定了我们开展深水油气勘探的信心。

深水地震资料处理是深水油气勘探的一个重要环节^[5-8]，它直接影响到基础资料的品质。对于深水资料处理来说，多次波的压制又是重中之重^[9-10]。荔湾地区为深水重要勘探区，该区发育多种类型的多次波。笔者分析了该区多次波的发育特点，在此基础上提出了联合压制多次的思路，包括3D SRME技术、拉冬域去多次波技术、绕射多次波衰减技术。将该套技术应用于荔湾地区地震资料的处理，取得了较好的应用效果。

1　荔湾地区多次波特点

荔湾地区发育各种类型多次波，这源于其海底特点(图1)。荔湾地区海底的趋势大致是北浅南深，在工区中部，发育多条海沟，海底较为崎岖。海底对处理的影响有两个方面：一个是海底反射会产生多次，特别是崎岖的海底，反射杂乱，绕射多次发育；另外一个影响是海底附近速度横向变化大，射线路径复杂。

 

深水多次波的发育情况很大程度取决于海底崎岖程度。首当其冲的是海底全程多次波(图2)，是因反射波在海底来回震荡而形成，其特点是多次波发育有一定规律性，能量强，掩盖了大部分的地层，是多次波衰减的主要对象。其次是绕射多次波(图2)，是信号在海底反射一次后，以崎岖海底为绕射点形成，它的特点是规律性差，能量强，较难衰减。

 

2　联合去多次波技术

针对不同特征的多次波开发了各种衰减技术，目前比较流行的方法大致可分为3类^[11-15]：①利用多次波周期性的衰减技术，如反褶积等；②模型预测减去法，如SRME技术等；③利用多次波与有效波的速度、频率等差异的衰减技术，如拉冬域去多次、分频分能量绕射多次波压制等。如前所述，单一的多次波压制方法往往针对单一类型的多次波，为此采取了3D SRME、拉冬域去多次、绕射多次波衰减等技术组合进行联合压制的方式，并在荔湾地区进行了实际应用。

实际地震资料处理过程中，以上提到的3类方法在组合应用上有一定的先后顺序。首先应用的是3D SRME技术，在噪音衰减后的炮域内进行处理。该技术放在组合压制多次波技术的第一位基于以下原因：①3D SRME属于模型预测减去法，需要相对原始的炮集数据来进行模型预测；②海底相关的多次波能量强，掩盖了绝大部分的有效信号，需要优先压制。对于海底相关多次波，3D SRME已被公认是压制该类型多次波的最佳方法。

应用3D SRME后，剩余了较多的长周期多次波，3D SRME对该类型的多次波无能为力。拉冬域去多次波技术是应用较早的很成熟的压制该类型多次波的技术，放在3D SRME后的CMP道集上处理。值得一提的是，拉冬域去多次波技术涉及道集在拉冬域的正反变换，很显然，应用3D SRME后的道集更适合于这种正反变换，可以减少高频的海底相关多次在正反变换中的假频现象。

在经过3D SRME多次波衰减和拉冬域去多次波衰减后，主要残留绕射多次。绕射多次波衰减一直是多次波衰减的难点，它的一个基本特点是能量强，频率高，多集中在近道。对于该类型的多次波压制，把它放在了联合去多次波技术的最后一步。主要原因是，对于该类型的多次波使用了AVO预测法与分频分能量多次波衰减组合技术来进行去除。这种方法需要对有效信号和多次波进行分离，应用3D SRME多次波衰减和拉冬域去多次波后，剩余较为单一类型的绕射多次波，更适合于多次波与有效信号的分离。应用结果表明，此套联合去多次波技术能够有效压制荔湾地区多次波，为后续地质研究提供高品质的基础资料。

2．1　3D SRME技术

3D SRME基于波动方程的波场外推^[16-18]，是进行深水勘探不可或缺的去多次波技术，相对于其他技术有如下优势：①完全数据驱动；②不需要速度等先验信息；③去近道多次波效果明显，优于其他技术。

首先与传统的2D SRME进行比较。图3是同一航行线近远缆使用2D SRME后的叠加，可以看到近缆2D SRME效果较好，而远缆效果则较差。这种现象可以从2D SRME的理论基础来解释，2D SRME技术是平面波褶积模型，它没有考虑到多次波场的三维空间传播，只有当震源与拖缆在一条航行线上时，2D SRME才会有较好的效果。现在的采集方式多为多缆采集，很难满足2D SRME理论要求。3D SRME克服了2D SRME的技术缺陷，考虑了多次波场的三维空间传播，一方面能模拟更多的多次波场(如绕射多次)；另一方面，其模拟的多次波在空间位置更准确，对于后续的匹配相减更重要。

 

图4为3D SRME与2D SRME的应用效果。可看到应用2D SRME后还残留较多的多次波，而3D SRME衰减多次波的效果要好得多。

 

2．2　拉冬域去多次波技术

3D SRME主要衰减了与海底相关的多次波。从图4应用3D SRME后的叠加剖面来看，还残留有较多的长周期多次波。对于长周期多次波的压制，主要应用拉冬域去多次波技术^[19-23]。该技术的基本原理是利用有效波与多次波的速度差异，道集用有效波速度动较后，多次波因校正不足在拉冬域有较大的Q值，通过选择适当的门槛值在拉冬域去除多次波。图5为应用拉冬域去多次波前后的道集，可以看到拉冬域去多次波技术较好衰减了长周期的多次。

 

2．3　绕射多次波衰减技术

绕射多次波衰减一直是多次波衰减的难点。其基本特点是传播路径复杂，规律性差，这是其较难衰减的主要原因。其另外一个特点是高频强振幅，在经过3D SRME多次波衰减和拉冬域去多次波衰减后，能量多集中在近道。根据绕射波的该特征，使用AVO预测测法与分频分能量多次波衰减组合技术来进行去除。

AVO预测法是通过AVO正演技术把地震数据分解为主要有效波和主要多次波成分^[24-25]。对于多次波成分，利用绕射多次波高频高能特点，采用分频分能量的方式压制。多次波成分压制后，再与有效波成分相加输出，达到去绕射多次波的效果。从图6可以看到叠加剖面上绕射多次波得到了很好去除，道集上集中在近道的高频绕射能量得到了较好衰减。

 

2．4　应用效果评价

对多次波的衰减能力是评价一项去多次波技术的首要指标。图7-a为早期处理剖面，限于技术仅使用了2D SRME技术和拉冬域去多次波技术。图7-b则使用联合去多次波技术。圆圈标注位置发育有较多的多次波。新资料多次波压制效果好，硬基底以下的断裂系统成像清晰，周边地震和钻井已经证实断裂是存在的。

 

为了验证该联合去多次波技术的保幅性，在每一个处理阶段都加入了AVO分析。从图8可以看到(拾取时间均为1400ms)：在每一个多次波处理阶段，其相对振幅是有变化的，而振幅随偏移距的变化趋势大体一致。通过这种半定量的评价方式，认为该套联合去多次波技术是保幅的，能够满足后续AVO分析和叠前反演的需求。

 

3　结束语

针对荔湾深水地区多次波发育特点开发的联合去多次波技术，将3D SRME技术、拉冬域去多次波技术和绕射多次波衰减技术组合到一起，多次波去除效果好，成果剖面保幅。该套技术应用于荔湾深水地震资料处理，取得了较好的应用效果，为荔湾深水气田群的地震资料解释、AV0分析和叠前反演提供了优质数据。

随着荔湾深水勘探的不断深入，岩性勘探必将会被提上勘探日程，这就需要解决层间多次波的问题。虽然目前地震资料处理技术日新月异，多次波处理技术发展也比较快，但针对深水层间多次波的处理技术尚未见到，需要加强研究。

 

参考文献

[1]施和生，柳保军，颜承志，等．珠江口盆地白云荔湾深水区油气成藏条件与勘探潜力[J]．中国海上油气，2010，22(6)：369-374．

SHI Hesheng，LIU Baojun，YAN Chengzhi，et al．Hydrocarbon accumulation conditions and exploration potential in Baiyun Liwan deepwater area，Pearl River Mouth Basin[J]．China Offshore Oil&Gas，2010，22(6)：369 374．

[2]何家雄，夏斌，施小斌，等．世界深水油气勘探进展与南海深水油气勘探前景[J]．天然气地球科学，2006，16(6)：747-752．

HE Jiaxiong，XIA Bin，SHI Xiaobin，et al．Prospect and progress for oil and gas in deep waters of the world and the potential and prospect foreground for oil and gas in deep waters of the South China Sea[J]．Natural Gas Geoscience，2006，16(6)：747-752．

[3]白云程，周晓惠，万群，等．世界深水油气勘探现状及面临的挑战[J]．特种油气藏，2008，15(2)：7-10．

BAI Yuncheng，ZHOU Xiaohui，WAN Qun，et al．Deepwater oil and gas exploration status and challenges in the world[J]．Special Oil&Gas Reservoirs，2008，15(2)：7-10．

[4]吕福亮，贺训云，武金云，等．世界深水油气勘探现状、发展趋势及对我国深水勘探的启示[J]．中国石油勘探，2007，12(6)：28-31．

LU Fuliang，HE Xunyun，WU Jinyun，et al．Current situation and tendency of deepwater oil and gas exploration in the world[J]．China Petroleum Exploration，2007，12(6)：28-31．

[5]龚旭东，陈继宗，庄祖垠，等．深水地震资料处理关键技术浅析[J]．勘探地球物理进展，2010，33(5)：336-341．

GONG Xudong，CHEN Jizong，ZHUANG Zuyin，et al．Key technologies in deep water seismic data processing[J]．Progress in Exploration Geophysics，2010，33(5)：336-341．

[6]庄祖垠，陈继宗，王征，等．深水地震资料特性及相关处理技术探析[J]．中国海上油气，2011，23(1)：26-31．

ZHUANG Zuyin，CHEN Jizong，WANG Zheng，et al．A discussion on characteristics of deep-water seismic data and their processing techniques[J]．China Offshore Oil＆Gas，2011，23(1)：26-31．

[7]王建立，王真理，张洪宙，等．海上多次波的联合衰减法[J]．地球物理学进展，2009，24(6)：2070-2078．

WANG Jianli，WANG Zhenli，ZHANG Hongzhou，et al．A joint technique of multiple attenuation for offshore seismic data processings[J]．Progress in Geophysics，2009，24(6)：2070-2078．

[8]孙振刚，李宏图，张晓渝，等．海洋拖缆地震资料处理关键技术[J]．天然气工业，2007，27(增刊l)：192-194．

SUN Zhengang，LI Hongtu,ZHANG Xiaoyu．et al．The key techniques of marine towing seismic data processing[J]．Natural Gas Industry，2007，27(S1)：192-194．

[9]李鹏，刘伊克，常旭，等．多次波问题的研究进展[J]．地球物理学进展，2006，2l(3)：888-897．

LI Peng,LIU Yike，CHANG Xu，et al．Progress on the multiple problems[J]．Progress in Geophysics，2006，21(3)：888-897．

[10]张军华，王要森，郑旭刚，等．海上地震资料多次波特征分析[J]．石油地球物理勘探，2009，44(5)：574-577．

ZHANG Junhua,WANG Yaosen．ZHENG Xugang．et al．Offshore seismic data multiple characteristics analysis[J]．Oil Geophysical Prospecting，2009，44(5)：574-577．

[11]陈礼，李列，刘金朋，等．深水地震资料特征分析与处理关键技术[J]．海洋地质前沿，2013，29(7)：58-65．

CHEN Li，LI Lie，LIU Jinpeng，et al．Characteristics of deepwater seismic data and processing techniques[J]．Marine Geology Frontiers，2013，29(7)：58-65．

[12]李耸．多次波衰减技术方法分析[J]．中国石油和化工标准与质量，20ll，31(2)：137．

LI Song．Technique of multiple attenuation analysis[J]．China Petroleum and Chemical Standard and Quality，2011，3l(2)：l37．

[13]徐云霞．海洋资料多次波衰减技术综述[J]．内蒙古石油化工，2012，38(11)：102-103．

XU Yunxia．The overview of marine data multiple wave attenuation technology[J]．Inner Mongolia Petrochemical Industry，2012，38(11)：102-103．

[14]王汝珍．多次波识别与衰减[J]．勘探地球物理进展，2003，26(增刊l)：423-432．

WANG Ruzhen．Recognition and suppression of multiple waves[J]．Progress in Exploration Geophysics，2003，26(S1)：423-432．

[15]杨春梅，梁春生．多次波衰减技术的应用研究[J]．天然气工业，2004，24(5)：48-50．

YANG Chunmei，LIANG Chunsheng．Application and research on multiple reflection attenuation technique[J]．Natural Gas Industry，2004，24(5)：48-50．

[16]黄兆林．SRME与Radon滤波方法组合衰减深水多次波[J]．工程地球物理学报，2011，8(6)：659-665．

HUANG Zhaolin．Multiple attenuation in deep water seismic exploration with combined application of SRME and Radon Filtering[J]．Chinese Journal of Engineering Geophysics，2011，8(6)：659-665．

[17]李宏图，黄志，李振勇，等．三维SRME技术及其在深海资料处理中的应用[J]．石油地球物理勘探，2009，44(增刊1)：60-62．

LI Hongtu，HUANG Zhi，LI Zhenyong，et al．3D SRME(Surface-Related Multiple Elimination)technique and its application in deep sea seismic data processing[J]．Oil Geophysical Prospecting，2009，44(S1)：60-62．

[18]肖二莲，陈瑜，万欢，等．SRME多次波衰减方法在海洋地震资料中的应用[J]．地球物理学进展，2010，25(3)：1057-1064．

XIAO Erlian，CHEN Yu，WAN Huan，et al．Surface-Related Multiple Elimination on marine seismic data[J]．Progress in Geophysics，2010，25(3)：1057-1064．

[19]罗小佳，朱仕军，刘二军，等．最优化相似加权Radon变换压制多次波[J]．勘探地球物理进展，2009，32(3)：186-188．

LUO Xiaojia，ZHU Shijun，LIU Erjun，et al．Multiple suppression with optimized semblance weighted Radon transform[J]．Progress in Exploration Geophysics，2009，32(3)：186-188．

[20]林文，魏大力，王建民，等．Radon变换多次波压制方法及应用研究[J]．物探化探计算技术，2009，31(4)：344-348．

LIN Wen，WEI Dali，WANG Jianmin,et al．Approach and application of multiple suppression using Radon trans form[J]．Computing Techniques for Geophysical and Geochemical Exploration，2009，31(4)：344-348．

[21]单长冰，张涛，牛艳荣．拉冬变换在处理海洋资料中的应用[J]．断块油气田，2010，17(2)：188-190．

SHAN Changbing，ZHANG Tao，NIU Yanrong．Application of Radom transform in processing of marine seismic data[J]．Fault-Block Oil&Gas Field，2010，17(2)：188-190．

[22]顾建平．改进的Radon滤波压制多次波技术及应用效果[J]．石油地球物理勘探，2003，38(增刊l)：38-41．

GU Jianping．Improved technique and application effect of Radon filter multiple suppression[J]．Oil Geophysical Prospecting，2003，38(S1)：38-41．

[23]许自强，万欢，顾汉明，等．深水多次波与噪音同时压制技术[J]．工程地球物理学报，2012，9(6)：692-696．

XU Ziqiang，WAN Huan，GU Hanming，et al．The multiples and noise attenuation approach in the deep sea[J]．Chinese Journal of Engineering Geophysics，2012，9(6)：692-696．

[24]刘军荣，陈宝书，杨小椿．基于AVO正演模型的相干拟合多次波压制技术及其应用[J]．中国海上油气，2009，21(3)：162-164．

LIU Junrong，CHEN Baoshu，YANG Xiaochun．AVO forward-model-based multiple suppression technique of coherent fitting and its applications[J]．China Offshore Oil&Gas，2009，21(3)：162-164．

[25]顾汉明，王纬，陈国俊．复杂介质中地震多次反射波快速正演模拟[J]．地球科学，2001，26(5)：541-544．

GU Hanming，WANG Wei，CHEN Guojun．Fast synthetic seismograms for multiples in any complex stratified media[J]．Earth Science-Journal of China University of Geosciences，2001，26(5)：541-544．

 

本文作者：张振波  谢涛

作者单位：中海石油(中国)有限公司深圳分公司

  中海油服物探事业部数据处理与解释中心