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提高地面地震数据频率带宽的新方法

众所周知，地震波在地下传播中，要发生能量衰减，这种衰减与波的频率有关，而且高频比低频吸收得快，因此在大多数地震数据中的最高频率通常只有80Hz左右。然而吸收是随岩性及其饱和度而变化的，胶结性差的近地表对能量的吸收比下面致密岩石强得多。所以对吸收的研究和确定地震数据中吸收的测量方法十分重要。通常对衰减的测量,包括测量衰减系数α和地震品质因子Q。实验证明,Q与岩石类型、流体类型和流体饱和度有关,故Q的计算是一种对储层特性的有效诊断。研究表明,可以用地震数据和VSP 数据计算Q,为此地球物理工作者们要设法由地下数据来确定衰减并对它加以校正、补偿。衰减的补偿有很多方法，包括反褶积、时变谱白化（TVSW）、反Q滤波等,它们在实际应用中还都有一些问题。Q可以由地震数据和VSP数据确定，已经研究出的方法有谱比、匹配滤波、中心频率移动和瞬时频率等，但在实际应用中也还存在一些不足，尽管由VSP数据的确定方法中,数据频率比地震的高，但因其测量深度不够，使深度较大处的Q计算不稳定。帕拉代姆地球物理公司开发的\"高频恢复（HFR）\"衰减校正新方法，由VSP数据确定衰减并将此衰减应用于地震数据,它充分利用了井中不同VSP测量深度处获得的频率衰减。由于相邻深度处的下行VSP信号记录频率变化的比是反应这些观测点之间频率分量衰减的,所以可用相邻深度处的记录振幅和初至子波的长度变化来计算频率分量的变化，然后再设计时间域补偿这种变化的逆算子，对于井下的一系列测量深度，便可生成一套这种逆算子。因为计算出的逆算子确定了相邻深度之间初至波的频率变化,因此逆算子补偿了可能引起VSP初至子波频率变低的衰减和扩散。应用于地面地震数据中，首先通过对比相应的测井数据,并将上行VSP数据与地震数据对齐而确定应用的时窗。 HFR方法应用于地震数据,其效果与时变衰减校正相似,但在将算子连续用于叠加数据中时,却避免了开时窗，由于不用类似于谱比法的计算，不会发生负Q的情况,也不存在对斜坡的任何敏感问题。对地震数据的这种逆算子的应用，由于恢复衰减的频率分量，可使频率带宽得到增加。中阿尔伯达的3D偏移地震数据应用了上述HFR方法，以帮助确定940～1000ms层段的砂岩存在和孔隙度情况。为了证实这种方法的可用性,通过对作HFR前、后地震数据体进行相干性分析，对地面地震数据的高频恢复进行评价，结果表明,经HFR后的相干数据体上清楚地看到了礁体的边界，另外经HFR处理的波阻抗剖面上可观测到地震子波的稳定性较好。为了证明此方法的可靠性,用两个实例进行了验证。一个是南阿尔伯达在产油田的3D地震测区内C井记录的零偏移距VSP数据，另一个是中东一个地区，将D井的走廊叠加和声波测井曲线叠加在一段地震剖面上，把HFR应用于地震数据后，反射分辨率和连续性得到提高，从而使地震数据与井数据相关得更好。