油气地震资料数据中“照明”的含义

油气地震资料数据中“照明”的含义

在地震勘探中，“照明”（Illumination）是一个比喻性术语，用于描述地下地质构造被地震波能量覆盖的程度。其核心含义包括：

1. 能量覆盖：指地震波（如人工激发的地震波）传播到地下目标层并反射回地表被接收器记录的能量强度。照明良好的区域意味着该区域被足够的地震波能量覆盖，能够清晰成像。
2. 方向性：地震波从不同方向照射地质界面（如断层、盐丘等）的能力。复杂构造（如陡倾地层）可能需要多方向照明才能准确成像。
3. 均匀性：照明是否均匀分布，避免因采集系统或地质条件导致某些区域能量过强或过弱。

照明问题直接影响地震数据的信噪比、分辨率和成像精度，尤其在复杂地质区域（如盐下构造、逆掩断层带）中尤为关键。

照明问题在实际应用中的考虑

1. 采集设计阶段：

   • 观测系统设计：通过炮点-检波点排列（如宽方位角、高密度采集）优化照明覆盖。例如：
     • 宽方位角采集：增加不同方向的地震波照射，改善复杂构造成像。
     • 长偏移距：增强深部目标的照明能量。
   • 震源能量与频率：确保震源能量足以照亮深部目标，同时兼顾分辨率。
   • 地形与近地表影响：复杂地表（如山地、沙漠）可能导致照明不均匀，需设计适应性采集方案。

2. 地质目标导向：

   • 针对盐丘、裂缝型储层等特定目标，需模拟照明方向需求（如盐丘侧翼需要侧向照明）。
   • 考虑各向异性或速度突变对波场传播路径的影响。

3. 经济性权衡：

   • 高密度、全方位采集成本高，需通过照明分析优化性价比（如选定关键照明方向）。

照明不均匀的处理方法

1. 采集阶段补偿：

   • 动态调整震源能量：在照明弱的区域增加震源强度或重复激发。
   • 变观设计：在照明不足区域加密炮点或检波点。
   • 多震源同步激发（混合采集）：提高照明效率，但需后续数据分离处理。

2. 数据处理阶段校正：

   • 照明分析：通过波场模拟（如射线追踪或波动方程模拟）生成照明图，识别弱照明区。
   • 振幅补偿：基于照明强度对地震数据进行加权校正（如照明归一化处理）。
   • 偏移成像优化：
     • 最小二乘偏移（LSM）：通过迭代反演补偿照明不均匀性。
     • **逆时偏移（RTM）**结合照明权重：在成像条件中引入照明补偿因子。
   • 多数据融合：合并不同方位角或偏移距的数据，填补照明空白。

3. 速度模型优化：

   • 不准确的速度模型会导致照明模拟误差，需通过层析反演或全波形反演（FWI）更新模型。

4. 各向异性与衰减补偿：

   • 考虑地层吸收（Q补偿）和各向异性对照明能量的影响。

实例说明

• 盐下成像：盐体与围岩速度差异大，导致盐下照明不足。解决方法是采用长偏移距数据、RTM偏移，并结合照明分析进行振幅恢复。
• 陆上复杂地表：近地表速度变化导致照明阴影区，可通过初至波层析反演校正近地表模型，改善深部照明。

总结

照明是地震成像质量的核心控制因素，需在采集设计、数据处理和成像全链条中系统性考虑。现代处理技术（如LSM、FWI）与高效采集系统的结合，显著提升了复杂区域的照明均匀性，为油气藏精细描述奠定了基础。