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三维VSP技术的应用与展望

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第30卷第3期2007年6月勘探地球物理进展0,007.文章编号:167007)03一0162一06三维(中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院南京石油物探研究所,江苏南京210014)摘要:三维到有关油藏描述方面有价值的信息。三维种联合勘探能够探索最优化勘探目标,解决井周三维精细成像、地震属性和各向异性问题。时移三维集周期短、费用少、处理迅速、且可以重复用于油藏,应用于确定最佳井位,优化某特定区域的油藏特性,监测流体运动及减少新生产设备的投资风险。三维Ⅵ、键词:三维维精细成像;油藏描述;同步采集中图分类号:22 文献标识码:在复杂构造和岩性勘探及油气田开发领域发挥着越来越重要的作用。尤其是数据采集方式明显增多,施工效率明显提高,所提供的地球物理信息在数量、种类和精度方面也都有了显著的提高。为了适应不同的地质目的,可以设计出各种各样的观测系统,从零偏到非零偏,再到多方位、多偏移距和变偏,直至三维些新的观测方式,为解决储层精细构造、储层描述(岩性、孔隙度、各向异性及地层弹性参数等)和储层预测等提供了更大的潜力。1986年维集技术是影响三维它的发展则受到井下仪器设备的制约。井下地震信号接收系统的研制一直伴随和影响着十年来,国外一些仪器生产厂家已研制成功井下多级多分量接收系统,这些新设备的使用大大地提高了Ⅵ、低了生产成本;使采集方式出现了前所未有的更新,推动了三维高了维1998年第68届要涉及三维料处理和维其是在油气田的勘探后期和开采阶段,可以解决井旁空间的地质问题,得到有关油藏描述方面有价值的信息[1]。近几年,三维隙型油藏特性的描述,与三维地面地震联合采集等方面进行了更加深入的研究和尝试,取得了一些应用成果。目前已将三维泛应用于各种类型油田的开发和动态监测。目前,限制三维要是资料处理技术还不够完善,在属性参数提取以及与其他资料的匹配和综合解释等方面还存在一此不足。1三维维二维着石油工业对油藏描述技术的要求不断提高,三维迅速发展。三维波器在井中接收地震信号。三维层描述和储层预测等提供了更大的潜力。1.1井下地震信号接收系统井下地震信号接收系统的研制一直伴随和制约着三维下检波器接收级数的多少直接关系到覆盖范围和覆盖次数,也影响到收稿日期:2006一03一09;改回日期:2006—12—28。作者简介:陈林(1963一),男,高级工程师,1990年获中国科技大学地球物理硕士学位,现主要从事Ⅵ沪技术的方法研究工作。万方数据第3期 陈林.三维63三维维要井下地震信号接收系统的检波器在井下高温高压的条件下长时间进行观测,这样对井下仪器的性能和生产工艺要求很高。现在,国外已有上达180级检波器的井下地震信号接收系统,这大大地节约了三维高了野外施工效率,同时也提高了地下目的层的覆盖范围和覆盖次数,可以帮助解决储层精细构造、储层描述和储层预测等问题。国内井下多级检波器的研制开发水平远远落后于国外,尤其是在高温高压元器件和生产技术工艺方面存在很大的不足,主要还是依靠引进仪器设备,但由于井下仪器设备价格昂贵,目前国内的井下地震信号接收系统最多只有32级检波器。这在一定程度上影响了三维.2三维面激发点可以根据不同地质目标体的特征和地质目的,有针对性的灵活设计,常用的有矩形、正方型、环型和同心圆等。三维大井源距、炮线距、炮点距、检波器沉放深度和检波器接收间距。最大井源距和检波器沉放深度直接关系到目的层的成像范围,炮线距和炮点距与覆盖次数有关。三维有限级数的井中检波器条件下,如何最大限度地得到具有较高覆盖次数和井周目的层的更大反射范围。三维到最小的成本获得最佳的资料品质。在实际野外数据采集之前,在室内需要模拟地质目标体进行预勘探,针对目的层深度,最优化三维计三维先不要出现成像盲区,其次在不危及成像体和分辨率的前提下,尽可能地减少三维.3三维射波波场分离、速度建模和偏移成像。上、下行的且共炮点记录的道数有限(一般等于井中检波器的接收级数),共接收点记录上波场特征接近,难以分离。做好波场分离是三维是基础。速度建模处理直接关系到偏移成像的好坏。从已有的资料(如零偏发,建立初始速度模型,然后根据偏移成像结果,反复迭代修改速度模型,建立最终的速度模型,为得到好的高分辨率成像打下坚实的基础。其难点是如何判别速度模型是否合适,并对三维速度模型进行编辑和修改,使速度建模和偏移成像2个关键处理步骤形成互动。三维与常规地面三维地震数据一样有基于射线的以进行三维用偏移成像过程中,假定成像点上方的速度没有横向变化,因此不需要利用射线追踪进行旅行时计算,所需的速度模型为时间域的均方根速度;利用偏移成像过程中,需要利用射线追踪进行旅行时计算,所需的速度模型为深度域的层速度。且对各种观测系统和观测方式具有很强的适应性,但它固有的高频近似假设和射线理论在复杂介质中的缺陷(焦散和多路径等),使它在复杂构造区难以取得理想的结果。利用波场延拓的波动方程偏移成像方法也有时间偏移成像和深度偏移成像2种。波动方程深度偏移成像是当前获取复杂构造区地下构造图像最先进的方法技术,它不仅考虑了波场在地下传播过程中的绕射效应和折射效应,而且没有所要求的速度模型为深度域的层速度,获取合适的深度域层速度模型是波动方程深度偏移成像成败的关键,在复杂构造区获取时间域的层速度模型比获取一个深度域的层速度模型更容易。因此,类似于波动方程深度偏移成像的波动方程时间偏移成像,是对常规波动方程时间偏移成像方法的技术改进。三维以提供较高分辨率的井周成像,能够清晰地反映目的层的反射细节特征;三维三分量非常具有应用价值。结果证明,这种联合勘探能探索最优化勘探目标,在经济上也是可行的,还能够解决井周三维精细成像、地震属性和各向异性等问题[2]。时移三维万方数据164 勘探地球物理进展 第30卷集周期短,费用少,处理迅速,并且可以重复应用于油藏勘探,可以用于确定最佳井位,优化某特定区域的油藏特性,监测流体运动及减少新生产设备的投资风险等‘3,4|。2三维油工业界在运用三维藏特性的描述、与三维地面地震联合采集等方面都进行了更加深入的研究和尝试,取得了一些应用成果。2.1气窗下的清晰成像1999年决了地面地震无法解决的气顶无反射问题。在采集之前先做了实验,证明反射角不超过38。时可以获得气云下地层的反射,因此设计了环状的三维1),它不仅具有高精度地震成像的优点,而且施工方便,无气窗的影响下,三维地面地震无法得到气窗下反射层的成像,而三维图2三维地面地震剖面中气窗下无成像3),这充分体现了三维3三维框中)2.2三维地面地震与三维的是通过三维维地面和井中同步接收地震信号,即激发点在地面激发时,地面检波器记录三维地面资料,井中三分量检波器记录三维4是三维明显,三维5)具有更高的分辨率和更丰富的构造细节特征。图4三维地面地震和三维时移三维质结构复杂,地震资料很难成像。浅部充满气体的砂岩对地震波的衰减极大地降低了反射信号的频带,近地表波型转换使下行压缩波的能量变小,缺少较强的能量和连续性的反射波,很难得到精确的反射波静校正量。万方数据第3期 陈林.三维65图5三维地面地震剖面解决这个问题的方法是使用井中地震成像,收器置于井中接收地震信号,使用多分量接收器可以进行全矢量波场的分析和多波成像。接收器用水泥固定在井中,减少了耦合变化,提供了一个标定地表震源一致性的方法。利用固定在井中的检波器排列进行2年一次的三维测定汽驱的时移响应。1998年进行了三维000年利用同一激发点进行了三维|。直达传播时间测量(下行波和叠前时间偏移成像(结果显示了与汽驱有关的时移异常。图6是7是6 .304 8 m)注气以后的2000年数据显示出时间的提前在地面地震资料上反射信号不清晰的地区,把接收器固定置于井中可以得到令人满意的行时移分析。在过汽驱后的油藏,而横波层速度则减少了10%。图7转换波时间偏移剖面注气以后的2000年数据显示出时间的延迟2.4三维],由于天然气水合物的许多机械特性与冰类似,在永久冻结带产生的水合物很难识别,使用三分量检波器的三维能够识别和描述地下水合物稳定带的横向变化。·在巴西井的三维],高分辨率的地面地震相比,对复杂断层体系的识别能力提高了60%,对然在经可以选择井位,并进行成功的钻井。2.5三维维论在仪器设备,还是在方法技术等方面都远远落后于国外发达国家。近几年,东方地球物理公司、胜利油田、河南油田等也进行了几块三维得了一些初步成果。但由于受井下仪器设备(最多32级)和三维没有完全充分地体现出三维000年,东方地球物理公司在中国西部准噶尔盆地,同时进行了一个三维国]。采用炸药激发,用井下四级三分量检波器记录,地表是大沙漠。目的是对侏罗系煤万方数据166 勘探地球物理进展 第30卷层下的油藏进行描述,根据原始资料的分析,三维换波)资料具有较高的信噪比,可以用于油藏分析。图8和图9分别显示出了个成像体的主要特征比较一致,3 650 我们感兴趣的地层是煤层之下的砂层,地震响应很弱。仔细观察可以发现:与的层的是因为井旁10显示出了在4 350 以清楚地看到南北方向2组可靠的异常带,这种地球物理属性特征非常有助于地质解释。图8 度间隔3 500~5 度间隔3 500~5 国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院南京石油物探研究所开展了三维三维种参数和信息的提取以及三维三维度4 350m)时间和深度偏移成像处理方面有其独到之处,尤其是针对与速度场无关,计算速度快,能够得到较好的深度域成像,而且可以根据走时场的成像质量来对资料处理的质量进行监控。实际三维到了高分辨率的井周成像,能够清晰地识别小断层等。3讨论与展望三维面从三维理和应用3个方面分别进行讨论和展望。三维以针对不同的地质目的,不同的复杂地表条件,有针对性的设计观测系统。采集技术的发展受到井下仪器设备的制约,国外现已研制成功多达200级的井下多分量接收系统,大大地提高了三维低了生产成本,体现了三维于多级多分量井下接收系统的技术参数(温度和压力)要求高,所以价格昂贵。目前国内的井下多分量接收系统最多只有32级,这严重制约了三维以多级多分量井下接收系统的研究开发或引进,是三维维般,三维规的波场分离方法都可以在三维可以取得较好的结果,波场分离方法的关键是如何做到保幅和保真。今后万方数据第3期 陈林.三维67会在三维展一些新的方法技术。很少见到 0。。层析成像方法早已在二维于线少,视角窄),层析成像的精度目前还不能满足三维今还没有见到三维维后的发展方向是完善处理方法,提高处理效果。三维于震源点和接收点之间的成像点在深度域或时间域是不对称的,三维地面地震资料的速度分析方法不适用于这种情况,所以三维也是一个研究发展方向。三维是各向异性参数和储层参数计算,多种参数和信息的提取和综合应用;二是三维维始数据中有明显的横波和多波信息,三维否从这些原始信息中充分提取出对油气田勘探开发有用的精细构造、岩性信息,既关系着我们能否充分发挥三维关系着我们能否达到预期的地质目的。主要发展是如何提高参数的提取精度和可信度。三维地面地震和三分量三维维需考虑接收系统在井中的采集参数(深度、间隔和采样率等)+以及与地面三维地震激发的同步,可以节省很多费用。采集得到的2种数据体有很强的互补性。这些优点使其具有较大的发展潜力和市场。但这种三维则,难以达到预期的效果。三维三维间地震技术和多波多分量技术为核心,并综合地面地震、测井、钻井和生产测试等多学科知识而形成的开发地震技术正在成为油田开发阶段油藏描述和动态监测的有力工具,并能为油田制订或开发方案优化提供科学的依据。三维以应用于各种类型油田的开发和动态监测。三维好地解决井周三维精细成像、地震属性和各向异性问题。我们预计,随着多级多分量井下接收系统的研究开发或引进,三维维考文献1 L,, 一D ].8998,373~3762 .一D ].999,64(6):1 673~1 6793 R, S,,et SP 11e 8山998,38l~3844 , s. 一].15‘n—001,“4~4475 ,,,et ].2002,2 357~2 3606 ,,,et 缸D ].4m 004,2 489~2 4927 A F,.D -P br in A¨N,].5血005,2 645~2 6488 i in,et a1.D ]. 42004,2 509~2 5129严又生,宜明理,魏新等.三维三分量].石油地球物理勘探,2005,40(1):18~2410 an,et C —ve—].5n—005,2 625~2 628万方数据三维陈林, 中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院南京石油物探研究所,江苏南京,210014刊名: 勘探地球物理进展英文刊名: N (期): 2007,30(3)被引用次数: 2次参考文献(10条)明理;魏新 三维三分量刊论文]005(01)i D A F; D -P -S N,;; D ;; ;s SP R; S; SP SP 文期刊] 1999(06)C L;; SP 998本文读者也读过(10条)1. 议论文]u 有偏移距刊论文]2(1)3. 维井地联合刊论文]6(2)4. 震层析成像技术在黄花寨电站工程勘察中的应用[期刊论文]4(3)5. 刊论文]9(12)6. 刊论文]2(5)7. 刊论文]2(1)8. 刊论文]8(2)9. 国大陆科学探井岩性的刊论文]3(6)10. 刊论文]6(3)引证文献(3条)刊论文])刊论文]009(3)刊论文]009(1)本文链接:
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