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高精度地震处理解释技术与油气勘探——纪念《油气地球

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高精度 地震 处理 解释 技术 油气 勘探 纪念 地球
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2013年1月 油气地球物理 精度地震处理解释技术与油气勘探 纪念《油气地球物理》创刊1 0周年 王延光,郭树祥,韩宏伟,谭明友,单联瑜 (胜利油田分公司物探研究院,山东东营257022) 摘要:胜利油田的稳定与发展依赖地震技术的进步与发展,解决复杂的地质问题,高精度地震具有无可替代的优 势。通过“十一五”期间的持续研究与攻关,从油田勘探开发的需求出发,研究形成了以低信噪比资料地震处理 技术、高分辨率地震资料处理技术、深层地震成像技术、特殊岩性体地震成像技术、高密度地震成像技术、典型储 层的岩石地球物理分析技术、高精度构造解释技术、高精度储层识别与预测技术、高精度圈闭描述技术、流体预 测技术以及针对特定复杂地质目标的高精度地震勘探配套技术等系列技术。在油田隐蔽油气藏勘探开发应用中 发挥了重要作用,为胜利油田的持续稳定发展做出了巨大贡献。 关键词:高精度地震;高精度成像;高精度解释;技术发展;油气勘探 hu—o.,57022,he in on in gy of of in a of by to /N he an in a to in as 着胜利油田油气勘探开发的逐步深入,勘探 目标向着中深层复杂断块油藏、岩性油藏以及地层 油藏等方向发展,相应的油气勘探开发难度越来越 大。胜利油田多年来的勘探实践表明,各类型复杂 隐蔽 长的 圈闭数量众多,如果加以有效挖掘,可以在相当 时期内保证储量持续稳定增长。 胜利油田从“十五”以来,经过十多年的攻关与 实践,形成了具有胜利特色的高精度地震勘探技 收稿日期:2012 12—20 作者简介:王延光,男,博士,教授级高级工程师,中国石化突出贡献专家、中国石油学会物探专业委员会委员、山东石油学会常务理事、胜利油 田博士后导师、《油气地球物理》主编,主要从事物探、地震地质方法研究、新技术开发应用和技术管理等工作。 油气地球物理 2013年1月 术u ,高精度地震处理解释技术的进步与突破,在隐 蔽油气藏勘探中发挥了重要作用。在解决复杂断裂 系统、提高资料分辨能力、微幅构造判识、潜山及内 幕成像、大断面及砂砾岩体、火成岩下伏地质体成 像、深部构造及太古界成像等方面都起到了巨大的 作用。高精度地震资料结合高精度地震解释技术, 提高了对小断块、微构造、低潜山、薄储层、小砂体、 复杂岩相带以及多尺度孔缝等的刻画能力,提高了 勘探精度和钻探成功率,推动了隐蔽油藏勘探的进 程。 1高精度地震 高精度地震是一个相对的概念,主要是指地震 勘探分辨率、地震成像精度得到不断提高,解决复杂 地质问题的能力不断增强。当它不能解决新的地质 问题时,会被更高精度的地震所代替。地震勘探技 术应用于油气藏勘探开发,关键的一步就是面向油 藏的高精度三维地震观测数据的采集。从高精度地 震资料处理成像、地震地质综合解释研究的需求出 发,实现地震信息采集的充分性、对称性、均匀性和 连续性,以确保地震波场的连续观测,实现高品质地 震资料的采集,与常规资料相比,在解决复杂地质问 题方面具有明显的优势口, 。 “十五”以来,胜利油田在震资料满次面积近5300随着地震采集装备 和采集方法技术的不断进步,高精度地震采集资料 具备了以下几个特点:①采集道密度逐渐增加,料每平方公里达到96万道,58万道;②采集接收面元越来越小,覆盖次数越来 越高,信息量越来越大,目前,多数采集使用面元 25m x 25m,最小的达到5m×5m;③观测系统设计越 来越科学而精细,由常规地震观测系统仅考虑构造 走向、目的层埋深、动校拉伸及反射系数稳定要求的 简单设计,到考虑后续处理、地表和近地表条件的需 求,实现了基于地震数据成像的地震观测系统设计 与基于地球物理目标参数波场照明的观测系统优化 设计。由此,采集数据的充分陛、对称性、均匀性、连 续性增强,地震数据的精度得到了较大提高,能够体 现地震数据的统计多样性与适应后期的叠前成像处 理与地质综合研究 。 地震资料处理和解释方面,充分发挥高精度地 震资料优势,深化研究高精度的保幅成像技术和叠 前时间(深度)偏移处理技术等,综合利用地震叠前 属性以及各向异性地震信息,进行叠前反演及储层 预测,全方位、立体式刻画地质目标及内部的物性变 化和流体性质,真正体现高精度地震勘探效果。 2高精度地震处理解释技术 高精度地震处理解释技术,在“十五”、“十一五” 期间紧紧围绕地质勘探开发需求,研究与发展了以 复杂构造成像为基础,以隐蔽油气藏目标研究为重 点的系列地震处理解释技术。 2.1低信噪比资料地震处理技术 针对复杂地表地震波场复杂、静校正问题突出、 干扰波发育、资料品质差的特点,研究形成了复合多 域的多种噪音衰减处理技术、近地表模型约束层析 反演等多种近地表静校正技术、有效能量分辨与补 偿加强技术、地震波形一致性处理技术、基于输出道 方式的列。较好地解决了胜利东部、西部复杂地表区的 地质成像问题。 2.2高分辨率地震资料处理技术 根据原始资料品质特点及勘探开发对地震分辨 率的需求,研发了折射波与层析综合静校正技术、基 于独立元子波压缩频带拓宽技术、基于优化频谱比 法的计算地层位波形频率一 致性保幅处理技术、分频剩余静校正以及频率加权 频带拓宽等技术系列。成果应用于地层及岩性油气 藏综合地质解释,发挥了巨大作用。 2对成了深层 多域复合去噪和时空变能量统计匹配技术、深层速 度能量聚焦分析技术吲、地质模型约束速度建模技 术、优势低频约束增强成像技术以及叠前时间与深 度联合的高精度偏移成像等技术系列。有效提高了 深层复杂地质构造及深部潜山的地质成像精度。 2.4特殊岩性体地震成像技术 为适应油田对特殊岩性体油气藏的勘探需求, 研究实现了近地表资料约束下的层析反演静校正、 矢量波组相位时差校正、保幅噪音衰减、折射波地表 一致性校正、沿层逐点各向异性速度分析及叠前时 间高精度成像等技术系列。为探寻火成岩体、砂砾 岩体、滩坝砂体等特殊岩性油气藏奠定了资料基 础[6】。 第11卷第1期 王延光,等:高精度地震处理解释技术与油气勘探 2.5高密度地震成像技术 针对高密集空间采样资料的特点,研究实现了 分频高低频噪音分离衰减技术、地震面波体处理技 术、逐点高密度速度分析技术、弱反射信号识别与保 真处理技术、高精度速度建模技术及细分面元叠加 成像等技术系列。提高了小断层、小断块和薄互层 以及微幅构造的成像分辨能力。 2.6典型储层的岩石地球物理分析技术 研究基于岩石弹性、粘弹性和各向异性等物理 特性的系统理论和介质模型,建立地震属性参数与 储层/油藏特性参数之间的经验关系,通过流体替换 模拟和叠前弹性参数反演等技术手段,能够为隐蔽 油气藏勘探和剩余油开采监测等的地震资料解释提 供基础依据 ,从而促进地震岩性识别、储层流体检 测、油藏地震监测等技术的发展。 2.7高精度构造解释技术 针对复杂断块的精细解释着重解决3个方面的 问题,即:断点位置确定、断裂平面组合和合理划分 断块。对于大断层的断点识别与断裂组合,应用纵 横地震剖面解释、水平切片识别、相干体分析和三维 可视化等手段有效实现;对于微小断裂的识别,综合 应用模型正演、相干分析、倾角属性、水平切片等技 术,最终实现复杂断块构造的精细落实。 2.8高精度储层识别与预测技术 围绕提高薄层滩坝、中深层砂砾岩、浊积岩储层 识别和预测精度,展开高精度古地形恢复 、谱分 解、地震属性综合处理优化、精细层序划分、层约束 等一系列储层预测技术研究,形成了适合渤海湾南 部第三系储层沉积特点的高精度储层预测技术,为 隐蔽油气藏的勘探部署奠定了坚实的基础。 2.9高精度圈闭描述技术 油气勘探的成败与否,最重要的一环表现在对 各类圈闭的识别和精细描述上。目前,已基本形成 了适合。如地层潜山圈闭描述自“十一五”以来,形成了 一套有效的适合胜利探区的地层圈闭配套描述技 术 ,主要包括以地层尖灭线精细落实技术、不整合 面、油层顶面精细落实技术为核心的精细几何形态 描述技术和以层序地层学分析技术、古地形分析及 先进的物探手段为核心的储盖描述技术。 2.1用叠前属性在反映流体变化方面的优势开展 叠前弹性波形反演、叠前弹性阻抗反演和岩石弹性 参数提取,利用叠前角道集,在不同角度标定的基础 上,进行分角度反演得到不同角度弹性阻抗反演剖 面和纵横波阻抗剖面,提取得到与储层和流体关系 密切的纵横波速度比、泊松比和 、 等参数,进 行储层预测和油气检测。对于中浅层具有亮点特征 和效果;利用高精度地震数据,逐道做于 其振幅和频率变化,得到高、低频能量比和求取地层 吸收合分析得到能够反映含流体变化的地 层吸收衰减剖面行储层含油气的检测。 2.11针对特定复杂地质目标的高精度地震勘探配 套技术系列 “十一五”以来,围绕以“复杂地表、复杂构造、复 杂储层、复合隐蔽圈闭”为显著特点的勘探目标,大 力发展和推广应用高精度地震勘探技术,特别是高 精度地震处理解释技术,发展和形成有针对性的高 精度地震勘探关键技术方法和配套技术系列,包括: 复杂断块油气藏配套技术系列、薄互层油气藏配套 技术系列、岩性油气藏配套技术系列等。这些系列 技术克服了单项技术的缺陷,强化了技术过程的节 点控制,发挥了配套技术的整体优势,较好地解决了 各类复杂地质问题。在复杂断块构造、复杂隐蔽岩 性以及潜山油气藏的勘探中发挥了重要作用,推动 了地震勘探技术的进步和勘探精度的提高。 3应用效果 高精度地震资料处理解释技术的推广应用取得 了显著效果。“十五”以来,共处理高精度资料近40 块(包括二次高精度采集资料和老资料高精度重复 处理资料),面积达2×104这些地震资料的成像 质量与精度有了“质”的改变(图1、图2)。主要表现 在:①主频提高,频带拓宽,同相轴数量增加,薄层识 别能力明显提高;②中深层能量增强和波组特征清 楚,复杂地质层系齐全;③断点干脆,断面清晰,归位 准确,微小断裂及复杂断块识别能力增强;④陡坡带 砂砾岩体期次发育清晰,内幕反射加强,各类岩性体 成像清晰;⑤不整合面、岩性体尖灭点清楚,地质现 象丰富;⑥潜山顶面和内幕成像明显改善;⑦资料保 幅程度提高,利于屙层及流体预测。 依托于高精度地震资料的高精度解释技术,多 方位、全视角、立体式刻画地下地质体,纵向上层序 划分更细,横向上边界描述更准,地质体内部物性及 第11卷第1期 王延光,等:高精度地震处理解释技术与油气勘探 又如,该区已累计部署各类井49口,已完钻46口,合计 电测解释油层及同层4181.6m,平均单井钻遇113m, 全部投产,初期日产油为10—40t,平均日产油11.7t, 钻井成功率100%。采用滚动勘探开发一体化模式, 3年时间,共探明含油面积2.99石油地质储量 817×10"t,建成年产原油1 1.7×104高精度资料对于解决复杂断裂系统组合、薄互 层分辨能力、微幅构造判识、潜山及内幕成像、大断 面及高陡构造归位、砂砾岩、火成岩及高速层下俯地 质体成像、深部构造及太古界潜山成像等问题起到 了巨大作用。 高精度地震资料主频提高10带拓宽 15—25震资料分辨能力明显提高,可分辨最小 断距由15—20辨薄层能力由 15—250m,可落实的最小圈闭面积由 0.32 地震资料分辨能力的提高,复杂断块构造解释 精度和储层描述精度明显提高,储层预测深度误差 平均为3.75%。,厚度误差小于10%。其中,流相砂体预测吻合率由79%提高到87%,积砂体符合率提高了20%,滩坝砂岩钻探成功率 达93%。 高精度地震资料的逐步普及以及高精度地震解 释技术的推广应用成为了隐蔽油气藏勘探阶段的利 器,使得老区油气勘探仍能不断取得突破与进展,也 为胜利油田每年发现三级储量均超亿吨做出了重大 贡献。 4发展趋势 隐蔽油气藏勘探的主要问题是分辨率问题,包 括横向分辨率和纵向分辨率。目前的高精度资料在 中深层以下,分辨厚度2断层还存在很大的困难,随着装备与技术的进步, 它应该是不断更新和提高的。而且,高精度地震勘 探技术与常规地震相比只是相对的,应涵盖采集处 理解释的方方面面,是个系统工程,既要发挥各自优 势,又要发挥整体优势,一体化是必然趋势。此外,以 高精度地震为重要组成部分的油藏地球物理技术还 将为老油田的高效开发发挥重要技术支撑作用。 东部探区勘探程度较高,但随着勘探理论的发 展和勘探技术的进步,东部老区仍有巨大的勘探潜 力。完善与推广成熟技术,不断发展高新技术,提高 复杂地质目标的成像精度,向着发现更加隐蔽的油 气藏目标迈进。 4.1地震资料采集向全方位、高密度发展 高密度空间采集技术的特点是:单点激发、单点 接收、小道距、小面元、多道接收、全方位采集;适应 详查目标,在低信噪比地区增加叠加次数改善信噪 比,提高纵、横向分辨率。因此,基于现代网络技术 的无线遥测系统,会使万道、超万道,甚至百万道单 点采集成为可能。 研究高密度采集技术的适用性,引进相应的全 数字采集设备,满足宽频带、高保真、高动态范围的 采集要求,以对地震信号充分采样为目的,开展高密 度采集技术研究;同时,处理好面向目标的设计与采 集、投入与产出的关系。 4.2地震资料处理向高保真发展、地震成像方法 向叠前逆时深度偏移发展 发展海量机群并行处理和海量存储技术,同时, 发展相关的静校正处理、细分面元组合处理、全三维 全方位的各向异性处理、与高密度资料相适应的噪 音处理、高分辨率的保真处理以及保真的叠前时间 与深度偏移等技术。 充分发挥高精度采集资料优势,深化研究高精 度的保幅成像技术,综合利用地震叠前属性以及各 向异性地震信息,进行叠前反演及储层预测。 4息化、一体化、综 合化方向发展 地震资料解释将向着勘探综合研究方向发展: ①可视化解释是通过对来自地下界面的地震反射率 数据体采用各种不同的透明度参数,在三维空间内 直接解释地层的构造、岩性及沉积特点,这种三维立 体扫描和追踪技术可使解释人员快速选定目标,结 合精细的钻井标定,可帮助解释人员准确而快速地 描述各种复杂的地质现象;②全息化解释将会利用 一切可利用的地震信息,全方位、多视角刻画地下地 质体;③一体化主要是指处理和解释、勘探和开发、 地质和物探的一体化;④综合化是指多学科交叉、多 信息利用、多过程贯穿、多方位服务油气勘探工作。 5结论及认识 (1)胜利油田的勘探实践表明,老区持续稳定发 展,得益于高精度地震勘探技术的研究与应用。
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