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地震资料面元小网格化叠前偏移

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物探 地震资料解释 地震处理 反演
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2009年6月 第28卷第3期 大庆石油地质与开发 009 8 0.3969/J.000.3754.2009.03.028 地震资料面元小网格化叠前偏移 芦福珍 (大庆油田有限责任公司勘探开发研究院,黑龙江大庆163712) 摘要:大庆长垣南部油田主力油层葡萄花油层发育在三角洲前缘,储层薄、小断层发育。井间河道砂体的边界 识别、连通性研究,小断层识别和延伸方向的确定是目前制约油田高效开发的主要地质问题。提出并实现了一 种面元小网格化叠前时间偏移技术,以提高常规面元地震资料的空间分辨能力,用于油田开发阶段精细刻画小 断层、微幅度构造、砂体边界。首先分析了小面元偏移的技术优势和理论依据,给出技术实现过程,应用于大 庆长垣南部1 340 三维地震资料重新处理,与正常面元偏移结果相比,大幅度地提高了成果剖面的横向分 辨率。在杏六东.6 解释应用中,与原来依据钻井解释结果相比,核销2条断层、新增2条断 层,2条较大断层延伸变长、走向发生变化,消除多个由钻井资料确认的孤立断点,葡一油层组反射特征横向变 化合理,提高了砂体研究能力。 关键词:网格面元;叠前偏移;空问分辨率;微幅度构造;断层;储层砂体 中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:1000.3754(2009)03F U Fu.E&D 63712。in is in by of of of to of be to of he f as as is he in re.D an 340m in of he of in .6 稿日期:2009金项目:国家重点基础研究发展计划(973) 作者简介:卢福珍,女,1966年生,工程师, E—项目‘‘火山岩储层及其油气藏识别与评价技术研究”(2009 在读工程硕士,从事地震资料处理及方法研究工作。 28卷第3期 卢福珍:地震资料面元小网格化叠前偏移 131· by d。er,il is on be ir 庆长垣油田具有开发历史长、钻井资料丰 富、地质认识程度高的特点,主力油层葡一油层组 为三角洲前缘的河道砂沉积¨ ,单层厚度小, 2 横向变化快,单砂体 宽度在200 依靠钻井资料无法确定井间 砂体边界。正确组合井间小断层及识别砂体边界, 需要利用三维地震资料空间采样密度大的优势,采 用井震联合的方式来提高砂体识别能力 ,对地 震数据处理提出极高的分辨率要求。减小面元尺 度、增加空间采样,是提高空间分辨率的重要手 段。近几年高密度空间采样地震技术已成为国内外 勘探工作者关注的热点,主要原因是:减小面元尺 度,增加空间采样率,提高了地震资料的分辨率和 信噪比 ’ ,有利于油藏精细描述。 长垣南部油田区三维地震采集设计目标层段是 射层以下的扶余油层,分5个区块,面元尺 度为20 m x 40 m×20 m,而井网密度平均 为30.8~75.0 对中浅层油藏开发精细地质 研究正常面元尺度太大。如何提高大面元采集资料 的空间分辨率是值得研究的问题。本文按照长垣油 田二次开发对剩余油挖潜的整体部署,针对油田开 发阶段精细地质研究的要求,探索出面元小网格化 叠前时间偏移技术,实际地震资料横向分辨率提高 2—4倍,尽管达不到真正高密度空间采样技术的 效果,但在一定程度上能够改善地震资料的空间分 辨率和信噪比,提高了现有采集资料基础上解决地 质问题的能力,便于小断层识别与组合,杏六东I 区块(4.6 资料解释应用表明该技术有效。 1技术优势 在现代三维地震资料采集中,地震波由震源激 发后以球面波形式在半无限空间介质中传播,可以 认为地下波场是连续的,只是按照其进行了空间离散采样。若在叠前偏移过程中加 密空间采样,则能够更好地描述地震波场特 征 。如图1杏树岗工区野外采集为20 m×40 m 面元,地下某一点尺的信息在大网格中体现在其 邻近的4个节点A、B、c、在面元小网格 偏移中可准确归位于见,与正常面元偏 移相比,面元小网格化偏移能够提高反射点的空间 成像精度。 国 黪 黪 @T 罄 黪 静 豢 毒I @ 罄 黪 ⑨上 图 of 前野外采集资料的时间采样普遍为1 面元尺度为20 使纵横向采样率不匹配, 影响提高分辨率、信嗓比、保真度处理。按时间采 样定理 △ ≤赤 (1) 允许地震最高频率为500 空间采样定理 b≤ =e 2) i= 以目的层层速度2 000 m/s,与地震最大主频为 500 m。地震采集的 道距为20 以,将面元 尺度缩小为10 m,与100 以与现 今地震采集信号的频带相对应,提高了纵向分辨 率,空间分辨率也相应地提高了。式(1)、式 (2)中,m;层速度, m/s 是地震数据的最高频率,Hz;播方向的波数。 叠前时间偏移按照地震波传播的规律,在偏移 孔径范围内将所有震源激发后的地震波按其传播规 律传播在地下半空间进行累加,完成三维地震叠前 时间偏移¨川。因此叠前时间偏移过程生成的新的 地震道,都是在地下半空间相应位置的波场的传播 结果。而传统的地震道插值,只是利用被插值点周 围已有地震道,采用线性或者高阶插值方法,求得 ·132· 大庆石油地质与开发 2009矩 新的地震道,是波场的硬性截断和组合的结果,而 不是地下空间真正实波场的传播结果。理论分析认 为面元小网格化叠前时间偏移具有如下优势:(1) 与正常面元偏移结果相比,提高了叠前时间偏移成 像结果的空间分辨率,振幅保真、断点位置好,在 断点、断面、陡倾角反射处,减小了空间假频及侧 面反射对偏移结果的影响,提高了成像精度;(2) 增强对局部物性变化的检测能力,有利于河道小砂 体追踪识别;(3)增加了叠前偏移有利于叠前反演研究。 2算法实现 影响叠前时间偏移成像效果的因素有:输人、 输出面元尺度,偏移孔径、反假频因子、基准面类 型等。由于面元小网格化叠前偏移在所增加的输出 点上缺乏近道信息,会产生假频,如何减轻假频影 响是该方法的重点研究内容。在充分试验了偏移孔 径、反假频因子、基准面类型的基础上,发现输 入、输出面元尺度是产生假频的主要原因。对比了 2种情况,一种做法是小面元输入,小面元输出, 即在叠前偏移前先划分为小面元网格,然后进行叠 前偏移,并以小面元输出。这种做法会在中浅层产 生很强的假频现象,实际资料的偏移结果说明这样 做不可以。分析其原因在于,偏移前缩小面元相当 于在原始道集中加入大量的空道(仅有空间位置 而没有实际数据),致使偏移求和过程中产生假 频,尤其以中浅层严重。另一种做法是,以正常面 元输入、小面元输出,极大地避免了假频的产生。 在技术实现上,面元小网格化叠前时间偏移主要受 (a)20 m×4o 前偏移输入和输出数据的面元尺度及反假频因子 控制。 与正常面元偏移相比,面元小网格化叠前时间 偏移会极大地增加磁盘空间和计算工作量,以杏树 岗三维工区(544 为例,将20 m×40 密到10 m×10 111面元, 381;73增加到2 365,磁盘 空间由正常面元的840 应的 偏移计算时间也增加了近1.5倍。 3技术效果 对比图2可见,小面元偏移剖面主要反射的波 组特征与正常面元保持一致,但层间反射细节有明 显差异,图2(b)中反射时间1~1.1 加长、变化自然,能够很好地刻画物性边界。 DP n (a)20 m~40 0 m×10 道间距∞ 间距2杏树岗地区偏移剖面对比 of 比图3可见,对应断层的不相干条带在小面 元偏移数据中变细,表明偏移聚焦程度提高,因为 (b)LO 3杏树岗地区 of 2 套 ; 加∞∞∞∞加m o 锄铷 亏}枷 瑚辱; 第28卷第3期 卢福珍:地震资料面元小网格化叠前偏移 ‘133· 在果 更为明显,更方便于确定断点。椭圆内,断层的组 合关系发生变化,2条断层在小面元偏移数据中不 存在搭接关系,而正常面元偏移结果2条断层重 合,不利于解释。方框内,正常面元偏移数据中可 解释5条断层,而在小面元偏移数据中可解释出6 (a)20re~ 靛 罂 8断层,并且断点清晰、断层形态合理。 对比图4可见,图4(a)出现明显的方格状 特征,表明成像精度低,背景噪声大;图4(b) 表征断层的条带变细,分辨能力提高,背景噪声 低,便于物性边界的刻画。 在重点解剖的杏六东.6 解释 (b)10 幅属性对比 of 1 用中,与原来依据钻井解释结果相比,核销2条 断层、新增2条断层,2条较大断层延伸变长、走 向发生变化,消除多个由钻井确认的孤立断点,核 实由钻井识别的断层并确定断层走向。该区应用新 资料解释的葡萄花油层顶面构造图与由钻井资料绘 制的构造图相比,大的构造格局没有变化,但局部 构造高点增加,等值线形态发生变化。 4结 论 与原始正常面元叠前时间偏移结果相比,面元 小网格化叠前时间偏移提高了地震资料的空间分辨 率,有利于小断层、微幅度构造的识别,改善了应 用地震资料解决油田开发过程中所遇地震问题的能 力,在较大程度上挖掘了老资料的潜力。与叠后插 值加密方法相比,振幅保真、断点位置好,增加了 叠前偏移利于叠前反演研究, 增强对局部物性变化的检测能力,有利于河道小砂 体追踪识别。 , 参考文献: [1]付志国,石成方,赵翰卿,等.喇萨杏油田河道砂岩厚油层 夹层分布特征[J].大庆石油地质与开发,2007,26(4): 55_57. 5000 6 70 8000 92]梅启太,师永民,王庆国.大庆长垣南部葡萄花油层储层预 测技术与应用[J].大庆石油地质与开发,2000,19(4): 8.12. [3]李延平,陈树民,宋永忠,等.大庆长垣及以东泉三、四段 扶杨油层浅水湖泊一三角洲体系沉积特征[J].大庆石油地 质与开发,2005,24(5):13[4]刘云武,吴海波,刘金平.大庆长垣南部扶杨油层河道砂体 预测方法与应用[J].大庆石油地质与开发,2006,25 (5):106—108. [5]赵国忠,王曙光,尹芝林,等.大庆长垣多学科油藏研究技术与 应用[J].大庆石油地质与开发,2004,23(5):78[6]王喜双,谢文导,邓志文.高密度空间采样地震技术发展与 展望[J].中国石油勘探,2007,):49[7]狄帮让,熊金良,岳英,等.面元大小对地震成像分辨率的 影响分析[J].石油地球物理勘探,2006,41(4):363. 368. [8]李庆忠.走向精确勘探的道路——高分辨地震勘探系统工程 剖析[M].北京:石油工业出版社,1994:12[9]熊翥.我国物探技术的进步及展望[J].石油地球物理勘探, 2004,39(3):354[10]n na]].001:370—395. [11]王棣,王华忠,马在田,等.叠前时间偏移方法综述[J]. 勘探地球物理进展,2004,27(5):313编辑:李安峰
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