南黄海中-古生代地层发育多套海相碳酸盐岩，由于其储层成因的非均质性和复杂性造成地震响应差异较大，因此, 碳酸盐岩储层预测为本区油气勘探的重点和难点。根据岩石物理分析，物性指示因子对孔隙度比较敏感，能够较好地判断碳酸盐岩物性的优劣。在此基础上通过对CRP地震道集进行优化、分角度提取地震子波和建立高精度的低频模型，采用叠前同时反演方法，得到纵波阻抗(Z_P)、横波阻抗(Z_S)和密度体(ρ)，由坐标旋转得到的物性指示因子数据体，能够有效地预测碳酸盐岩有利储层。根据叠前同时反演结果，南黄海中-古生界上震旦统灯影组(Z₂d)白云岩、中-上寒武统—奥陶系(C - _2-3—O)灰岩和石炭系-下二叠统(C-P₁q)碳酸盐岩，物性较好，尤其是位于古高地的局部发育风化壳、淋滤带、白云岩，其孔、洞、缝比较发育，碳酸盐岩储层的孔隙条件较好，易形成有利的储层。因此，采用叠前同时反演方法较为准确地预测了南黄海海相碳酸盐岩有利储层的分布范围，为下一步的南黄海参数井的钻探提供了可靠的地球物理技术支撑。

南黄海崂山隆起中-古生界海相碳酸盐岩沉积层是重要的油气勘探目的层，但因工区水深较浅，新生界陆相地层与中生界海相地层之间存在强波阻抗界面，中-古生界碳酸盐岩地层结构较为均匀、速度和密度梯度较小、厚度较大等原因，造成中-古生界地震有效反射波存在能量弱、信噪比低等问题。针对如何增强中-古生界有效反射波能量、提高其信噪比展开采集参数设计。在大量设计方案的基础上，优选出2组强能量、富低频的容量为6390in³的平面组合和立体组合气枪震源；设计接收缆长度7200m，优选接收缆沉放深度16m和20m。对气枪震源和接收缆沉放深度组成的4组试验方案进行外业采集并分析，确定低频能量更强的6390in³平面震源沉放10m、接收缆沉放16m作为地震采集方案，并在空间采样间隔和工区施工环境分析等基础上提出了适合现阶段南黄海崂山隆起中-古生界地震勘探的单源6缆采集方式和采集参数，形成了高覆盖、富低频、强能量地震采集技术。与以往地震资料进行了对比，本次采集的地震资料中-古生界地层反射能量更强，信噪比更高，整体提高了中-古生界地震资料的品质，为后续南黄海地震勘探积累了经验，为下一步井位论证等工作奠定了扎实的基础。

崂山隆起为南黄海盆地的构造稳定区, 中-古生代海相地层存在较好的油气前景，但其构造复杂，地震资料信噪比低等缘故制约了油气勘探进程。该文采用类比方法，运用相同沉积演化历史环境的四川盆地测井和地震资料作为研究样本，分析碳酸盐岩储层测井和地震响应特征，建立南黄海古生界海相碳酸盐岩地震相和储层分布特征。根据简化的Zoeppritz方程引入岩石弹性模量，对南黄海崂山隆起地震测线进行叠前三参数反演，获得相对密度、体积模量和剪切模量数据体，沿着研究目的层提取以上3种属性参数进行3D聚类分析，再反投到地震剖面上获得地震相，在地震相的控制下再次进行聚类交互，分别获得各地震相下有利储层的空间分布情况。通过分析，南黄海崂山隆起下二叠世和石炭纪时期主要发育局限台地相、开阔台地相、台地边缘浅滩相和台地边缘生物礁相4种沉积相，相应发育岩溶型白云储层和礁、滩相储层，储层受沉积环境影响较大，但后期的构造运动对储层孔隙也有一定的改造作用。

针对海洋地震资料高分辨率宽频处理的要求, 也为了克服常规谱白化、反Q滤波等方法无法同时增强时域和频域局部细节的不足, 基于希尔伯特黄变换(HHT)的谱白化方法对海洋地震资料进行高分辨率处理应用研究。对地震记录进行固有模态分解(EMD), 得到不同尺度的IMF分量; 再利用常规谱白化方法对每个分量根据瞬时频率进行合理的振幅均衡; 将均衡后的IMF分量进行反变换重构地震记录, 从而得到高分辨地震数据。通过理论模型和实际地震资料实验, 与常规谱白化方法的对比分析, 表明该方法信号局部时频刻画能力以及相对振幅保真性优于常规方法, 同时表明此方法能够有效增强地震信号时域和频域的分辨率, 使地震剖面更为连续和清晰, 并具有较高的信噪比

海相碳酸盐岩储层是南黄海盆地崂山隆起中—古生界重要的油气储层，由于钻井少，储层非均质性强，地震储层预测研究是油气勘探的重点和难点。以南黄海石炭系—下二叠统碳酸盐岩为例，通过分析CSDP-2井生物碎屑灰岩储层的岩石物性及井-震响应特征，发现生物碎屑灰岩声波阻抗高于纯灰岩以及碎屑岩的声波阻抗，低λρ具有较好的岩石物性特征，针对这种特点，采用叠前同时反演方法对孔隙型碳酸盐岩储层的岩性和物性进行预测。预测结果表明南黄海崂山隆起石炭系—下二叠统生物碎屑灰岩储层比较发育，横向不连续且具有较强的非均质性，位于古高地储层物性发育较好，其成因是由于受印支构造运动，上覆地层抬升到地表遭到暴露，加上淡水淋滤溶蚀作用，在一定程度上提高了碳酸盐岩储层的次生孔隙，形成了钻井岩心所揭示的储层特征，因此，高孔隙度的孔隙型碳酸盐岩是南黄海石炭系—下二叠统油气勘探的首选目标。

南黄海盆地特殊的地震地质条件导致准确获得海相地层速度存在困难。基于本区的多道地震资料，联合使用多数据质控速度分析、初至波层析反演及层控网格层析反演3种方法，提取出了较为可靠的海相中-古生界速度信息。结合提取的地震速度及下扬子区已有钻井信息，总结了南黄海主要海相地层的速度分布。本区海相地层速度整体呈高低相间分布结构，存在速度的突变和倒转。海相下构造层速度高，不同地层间速度差异较小。由于海相下构造层无钻井资料约束，获得的速度信息仍存在不确定性。

在碎屑岩薄砂体油气储层勘探中，由于目标区选择和井位部署的需要，落实薄砂体的横向展布至关重要。北黄海盆地东部坳陷下白垩统发育扇三角洲沉积相，物源多方向，岩性横向变化大，储层较薄，受地震资料自身频率的限制，利用叠后波阻抗反演方法难以识别薄储层，而基于匹配追踪算法的谱分解技术具有计算速度快、时频分辨率高的特点，是寻找薄砂体储层最为有利的手段。通过分析井点处下白垩统薄砂体的地震响应，再通过地震资料提频处理，高频段能够区分薄储层，然后用匹配追踪算法对地震资料进行频谱分解和地震沉积旋回分析，最后在高频层序地层上对薄砂体储层进行分频解释。结果表明，下白垩统虽为低孔、特低渗储层，但以指状分布的扇三角洲平原砂岩百分含量高，烃类检测效果好，为下白垩统砂岩储集层圈闭的有利区域。

南黄海崂山隆起的中、新生代碎屑岩与下伏的古生代碳酸盐岩地层分界面是一个强反射界面，对地震波向下传播具有强烈的屏蔽作用，加之海上多次波比较发育，使得深部地震反射能量弱、成像困难。在浅水区，由于缺少近偏移距的海底反射信号，利用常规SRME(Surface related multiple elimination)方法不能有效地衰减海底相关多次波，Taup域预测反褶积压制多次波会破坏与海底多次波周期相近的一次有效反射信号，特别在硬海底多次波的振幅能量比海底反射还更强，这种情况下预测反褶积不能完全压制多次波。采用DWD+SRME组合法来衰减海底相关多次波，其中DWD(deterministic water-layer demultiple)方法用来衰减与海底相关的短周期多次波，SRME方法压制自由表面相关的长周期多次波，另外运用高精度Radon变换去除层间多次波，使多次波得到了良好的压制，深部有效反射信号逐步得以体现。通过以上处理效果揭示了崂山隆起为一个平缓的背斜构造，背斜上发育多个逆冲断裂，崂山隆起是在加里东期形成雏形，印支期隆起形成，燕山期为主要发展阶段。

以北黄海东部坳陷某区块为研究对象,对下白垩统地层通过频谱分解技术进行储层预测和岩性圈闭。该区块是发育在斜坡上的扇三角洲相沉积,砂岩储层薄,地层横向变化大,利用常规的地震属性和地震波阻抗反演难以圈闭有利的储集区域。针对研究区储集层的特点,利用连续小波变换方法,生成调谐体和离散频率能量体,结合地震属性和水平切片技术,实现在频率域进行砂体描述和储层横向变化规律的研究。其预测结果与实际钻井资料吻合得较好,圈定了砂体的分布范围和物源方向,为研究区下一步井位部署提供了依据,也为研究区利用频谱分解方法进行储层预测提供了新的技术方法和手段。

华北-扬子板块碰撞是中国东部中生代最重要的地质事件之一，碰撞形成了世界最大的超高压变质带秦岭-大别-苏鲁造山带。在苏鲁造山带向海域延伸部分，一直缺乏相关地球物理资料来约束碰撞造山带的深部特征。本文总结了华北-扬子板块碰撞的经典模型，根据南黄海海域最新二维地震反射资料和前人的研究成果，认为在造山带南缘南黄海盆地中，扬子板块上、下地壳发生拆离，形成类似“鳄鱼嘴式”形态，华北板块向南楔入到扬子板块之中。在区域重磁异常图中，千里岩隆起带与苏鲁造山带具有相似的重磁异常分布，认为千里岩隆起带为华北-扬子碰撞造山带在海域上的延伸；在南黄海盆地北缘二维地震剖面中，千里岩隆起与南黄海盆地具有完全不同的地震反射特征，南黄海盆地发育完整地层层序，而千里岩隆起内部反射杂乱，变形强烈。在南黄海盆地自西向东三条南北向地震剖面中，南黄海盆地与千里岩隆起带边界反射均具有南倾特征，表明扬子板块物质置于造山带之上；南黄海盆地北部烟台坳陷发育中侏罗统，约束华北-扬子碰撞所导致的挤压活动主要发生于晚三叠世。在千里岩隆起内部反射特征整体上具有背形形态，具有向北逆冲挤压特征，千里岩隆起内反射断续自南黄海盆地基底之下延伸至造山带近地表位置，形态类似于变质核杂岩从深部拆离到地表；千里岩隆起深部，在10 s深度附近可识别一系列近水平反射，具有莫霍面反射特征，莫霍面反射延伸至南黄海盆地北缘消失，推测千里岩隆起之下为华北板块地壳，而华北-扬子板块碰撞过程导致南黄海盆地之下莫霍面反射缺失。多方面的证据支持南黄海海域内扬子板块的“鳄鱼嘴式”地壳形态，以及华北板块地壳向南楔入到扬子板块地壳中。