深水海域复杂油气藏地震成像研究

根据国际能源组织发布的资料，世界上油气资源新探明储量的绝大部分来自深水海域，深水油气资源成为各国政府和学术界关注的焦点。近年来，我国南海深水区油气资源得到证实。但是南海深水区海底地形、盆地及含油气构造极其复杂，研究程度日益深入的反射地震方法又面临了新的理论问题。本项目以提高深水海域复杂介质反射地震成像精度为核心，研究超大水深、复杂海底地形及复杂构造地震成像关键理论和方法。研究内容包括：超长偏移距地震观测数据的理论时距关系、深水崎岖海底地震波散射及其传播规律、深水复杂介质波动方程叠前深度偏移与波形反演。以三维波动方程为理论计算基础，在考虑介质复杂性的基础上，从波动理论出发开展研究工作。提交适用于深水海域复杂介质反射地震成像的新方法，为我国深水油气勘探开发提供方法技术支撑。

全球的海洋油气勘探表明，深水区具有更大的沉积空间以及沉积堆积和促使有机物成熟的热源，因此深水盆地具有形成更大的油气藏的潜力。但是，包括我国南海深水区在内的深水海域，大多海底地形复杂、陆坡带横向变化剧烈、盆地结构及含油气构造与浅水区有很大区别，加上深水水体非均匀性的影响，反射地震成像方法遇到了新的难题。本项目以提高深水海域复杂介质反射地震成像精度为目的，研究大水深、复杂海底地形及复杂构造地震成像的理论方法。通过研究，本项目在叠前逆时偏移成像算法、自由表面多次波消除方法、多尺度波形反演速度建摸方法、以及深水地震响应特征等方面取得了研究成果。. 本项目针对南海北部深水区海洋物理参数和海洋动力系统多变、崎岖海底及复杂构造引起的地震波场变化，研究地震波在复杂介质中的传播规律；建立基于波动方程的叠前深度域保幅偏移算法；建立波形反演速度建模方法；研究深水地震多次波形成规律，研究基于数据驱动为主要方法的消除多次波的理论和算法；分析由于深水海域海洋动力环境变化引起的地震数据畸变及其对地震响应的影响。项目的研究工作按照预定的研究内容和计划执行，主要取得如下研究成果括：. （1）开展了以逆时偏移为主的波动方程叠前深度偏移算法研究，分析了包括速度模型误差在内的影响逆时偏移成像精度的因素，优选了波动方程有限差分滤波算子，使深水海域地震成像的深层能量得到补偿；. （2）研究了深水长周期、与表面相关的多次波和绕射多次波消除方法，基于SRME方法，改进了多次波的衰减算法，研究了由于观测系统造成的数据缺失的补偿问题，通过数值计算和实际资料处理实验，改善了深水海域地震资料成像效果；. （3）研究了深水复杂海底情况下地震波速度场的建立，开展了多尺度波形反演方法的研究，对频率域局部极值采用多种频率逐次反演，在时间域采用多尺度小波变换，逐步提高反演精度，数值计算和实际资料处理都取得良好效果；. （4）探讨了深水水体物理参数以及海洋动力环境对地震波传播速度和偏移精度的影响，得出了深水水体的非均匀性可影响地震波传播的结论，其影响程度在深水油气勘探地震响应和属性分析的研究中不可忽视。