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国外井间地震技术的最新发展动态

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国外 地震 技术 最新 发展 动态
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76 内蒙古石油4t..009年第1期国外井问地震技术的最新发展动态张进铎(中油集团东方地球物理公司研究院,河北涿州072751)摘要:井间弘震技术的优势在于比地面地震具有更高的分辨率,其作为油气勘探开发中的一项新的应用技术被日益高度关注,而且其技术发展速度非常快。本文在简要介绍井问地震技术新的应用及野外采集方面新的进展基础上,重点描述国外井间地震技术在处理方面的最新发展动态,主要包括波场分离、全波场初至识别、节点层析成像、三维地质建模及三维成像、各向异性特征研究等内容及已取得的研究成果,为从事相关研究的技术人员提供参考信息,为从事地球物理专业研究的人员进一步了解先进的井间地震技术提供帮助。关键词:井间地震技术;数据处理;像技术;各向异性特征井间地震[1~3]是井中地震学的重要组成部分,它是将震源与检波器都置入井中进行地震波观测的新的地球物理方法,由于避开了地表低速带对高频地震信号的吸收,因此可以获得高分辨率的地震信息,能够对井间地质构造、储层等地质目标进行精细描述。将井间地震提供的丰富的超高频率纵、横波资料与其它相关资料进行综合研究,可以解决薄互层、储层连通性、流体分布、注气效果、压裂效果等复杂的油气藏地质和工程问题。在油田开发阶段,井间地震技术既可以对储层进行静态描述,也可以进行动态监测。井间地震在地面高分辨率三维或四维地震与测井、油藏地质之间搭起一座相互联系的桥梁。井间地震技术是油气田勘探开发领域中的一项新的技术,其获得的数据与地面地震资料相比,有着更高的分辨率和更为丰富的波场信息。1井间地震采集技术野外井间地震采集是在两口或多口井之间同时进行的,将井下地震发生器或震源放在其中的一口井中,检波器组合被放在附近的另外一口井或多口井之中。震源采用压电技术,产生的地震能量可以控制。将多个压电陶瓷震源组合在一起,并经过优化组合设计,它们激发时由可编程的震源控制器控制。检波器系统能完成高速数据传输,其数据接收可靠,具有抗井场周围环境干扰能力,能在直井、斜井、裸眼井和套管井等多种复杂情况下工作。利用宽频带检波器进行数据采集,是井间地震技术获得高分辨率成像的关键。数据采集过程巾使用的陶瓷检波器,其记录信号的频带范围达100—4间地震采集过程中,具有频宽(典型为200征的地震信号直接来自油气藏或地下地质目标区。2井间地震处理技术与地面地震资料处理相比,井间地震数据处理的一个最基本优势在于对反射成像的速度场进行直接评估,处理后的最终信息包含由旅行时反演获得的速度成像和反射成像理中的旅行时反演产生一个初始模型,这一模型用于反射成像。在成像处理过程中,处理流程的步骤由观测系统、地层速度衰减、地质结构、成像目标等因素决定。2.1 预处理常规预处理的目的是产生一个单一的、高信噪比(数据,这些数据用于直达波初至拾取和反射成像。数据信噪比的高低受多种因素影响,在观测过程中,噪声级别的变化与井深有关,也随时间因素变化,信号强弱变化与震源和检波器的激发和接收方式、地层阻抗、反射系数等因素有关;在不同的地层中,信号频率的变化常与地层的衰减特征有关。在预处理中,有两个典型的处理过程被用于数据的频率补偿:①谱白化——消除野外机械产生的窄带噪声,并补偿由于地层吸收而引起的信号频率衰减;②带通滤波器——选择一个带低切和高频限的收稿日期:2008一09—12作者简介;张进锋(1966一),男,河北徐水人.高级工程师.1989年毕业于江汉石油学院勘查地球物理专业,获学士学位硕士学位。现在东方地球物理公司研究院从事三维地震解释与地震解释新技术应用工作。万方数据2009年第1期 张进铎 国外井间地震技术的最新发展动态 77滤波器,频限与地层吸收有关。2.2波场分离井间地震数据通过波场分离将初至波去掉[5~6],同时获得希望的反射相位。波场分离技术是垂直地震(据处理中广泛采用的技术,在非零偏于没有叠加去噪能力,非反射初至的能量必须在波场分离中被去掉。与间地震具有非常强的反射叠加去噪能力,通过叠加处理,可将井间地震数据中许多不希望的初至衰减掉。井间地震数据含有来自震源和检波器下面地层的反射信息(上行反射),也有来自震源和检波器上面地层的反射信息(下行反射)。一般情况下,由于感兴趣的地质目标大多在井底处,因此,反射成像主要利用上行反射信息。早期的井间地震处理,波场分离技术完全基于间地震数据都被处理成一个独立的个常规检波器道集与单个尽管这种方法在井间距较小情况下其处理效果明显,可以得到高覆盖次数和高信噪比资料,但在大井间距、噪声强的情况下,该方法不能得到好的处理效果,因此,常采用具有空间自适应能力的模型滤波方法对井间地震资料进行数据处理。2.3全波场初至识别直达波初至旅行时反演的第一步是对正确初至的识别,这些初至代表了波从震源到检波器的直线路径。图1井间地震常规炮集的初至识别图1是常规炮集的全波场图,其中纵轴为旅行时间,横轴为检波器深度。为直达横波;为原始横波反射;为横波多次波;为横纵转换波。在拾取上百万个地震初至时,开发专门的处理技术用于保持地震道的相位一致性,这些地震数据在层析成像[7据中具有一定的代表性,相位一致性的完成是通过观察两组道集来实现的。图2展示了与常规熟悉的地震道和检波器道集不同的辅助数据域,图中的直达波初至在相同的拾取位置上表现为唯一的动校结果。a 井间地震成像井间地震数据是通过把震源和检波器放在井中而获得的,通常震源和检波器放在地质目标处。在井间地震技术中,一般主要有两种类型的信息被采集和处理,首先是震源和检波器间的直达波,其次是来自震源和检波器上下地层的反射信息,另外还有许多以其它方式存在的井间地震数据,它们可以被采集并处理成与地质界面有关的特殊信息,例如导波和转换波等。2.4.1节点层析成像层析成像方法的目标是利用离散的地层建立速度模型,其速度参数能较好地反映地质情况的真实性,成像井之间的地层具有层状结构(地层具有较大倾角和弯曲性)。井间成像的目的就是研究地层内部的速度变化规律,从反演的观点来看,地层的层状假设极大地降低了许多不可知因素,而且能够获得较高分辨率和更为可信的研究成果。对大多数地层而言,使用常速地层模型过于简单,一般情况下,井间地震的目标是研究井间地层横向变化特征。因此,模型内部的各层速度都是变化的,速度变化是通过优化函数得到的。二维和三维速度模型在某些特征上是有区别的,水平坐标点处给定速度值一“节点”,层内部其它的速度值则由节点内插得到,复杂的横向变化模型可以用少量的速度节点来描述,万方数据78 内蒙古石油化工 2009年第1期由于引入的层析成像算法只依赖于层和节点两个概念,因此称之为“层/节点”层析成像算法。图3为二维节点/层速度模型示意图,各参数的设置方法被显示在图中。模型由一系列地层组成,地层界面或倾斜或水平,每一层的速度在垂向上保持不变,水平方向的速度变化由一系列横向坐标,即“节点”处的速度值来决定,节点间的速度减缓程度由线性内插完成,相邻节点的速度与地层速度一致,节点坐标对所有层都相同(图3的左部分),或与内插地层性质一致(图3的右部分)。在所有层的界面处,射线都满足斯涅耳定律,算法是基于震源激发技术(来自震源呈密集扇状的射线),射线追踪算法的一个最关键点在于总是追踪直达波初至(而不是首波),并与大多数的震源/检波器对准确连结,即使在模型中有大的速度变化也是如此,这对于平行于地层的射线而言是真实的,而大多图3=维节点/层速度模型示意图2.4.2三维空间成像在复杂地质构造情况下的斜井或水平井中,多剖面同时采集及高分辨率数据采集是井间地震成像的真实反映,这些实际的油藏环境促进新的三维模型方法的发展,该方法完全不同于内插的二维结果,就像二维井间地震处理那样,这种形式的地质模型在实际应用中产生了很好的效果。在多口井间采集大量高分辨率的井间地震数据,如在5口井间进行的5点采集方式,如果利用常规像素或地质网状模型的话,将产生非常大的模型,其计算量相当大,因此,在三维空间上利用高效的射线追踪模型对层析成像和反射数据进行处理。利用一体化三维井间地震成像方法[12—1钊,构建一个常规模型,模型由精细二维空间界面组成,这些界面可以模拟构造等值线,并且对每一层的二维速度函数进行定义。用二维切片来体现三维模型,每层的速度场和界面都被参数化,由二维4展示了在层状介质模型中由射线追踪法得到的射线(基于声波曲线内插),其中层内速度横向发生变化,注意图中射线的稳定性和好的连结性。对于近水平方向的射线路径,射线的弯曲程度更加严重,就像图中显示的那样,与反射初至相对应的射线可以被追踪。利用反演算法求出线性方程预测模型和真实旅行时之差),度节点降低度),决定预测模型旅行时的变化,响应矩阵很稀疏,为了用最小平方法对其转换,利用982)的算法的最新推导是由用直达波初至和反射旅行时联合反演。图4层问射线计算实例(横向变化介质)项式来描述,层间射线段旅行时通过线性积分来计算。这种模型方式也可以提供任意函数项和连续规则的速度反演,旅行时速度反演的空间分辨率被动态显示,在建立模型时,初始模型界面被首先拟合成地层界面,这些界面由测井曲线识别而来。图5是契比雪夫界面拟合地层的实例,地层数据来自5 I:1斜井,信息包括来自地面地震的层位、井间地震的反射数据,最终的模型在垂向上包括一系列多项式界面。模型由每层中的一系列二维速度多项式及精细的空间界面决定,这种形式的模型在描述速度和地质结构时不需要任何形式的内插,模型中定义的任何值都包括用于构建地质界面的井信息。在同一个模型框架内,其它地层参数也可以用相似的多项式来定义。三维旅行时层析成像方法与传统的非约束反演方法相比,具有明显的降低数据匹配误差的能力,该万方数据2009年第1期 张进锋 国外井问地震技术的最新发展动态 79一种方法)变小,然后再降低约束条件,连续非线性反演,一般情况下,需多次非线性迭代运行才能达到约束变弱的停止状态。2.5各向异性特征评估在井间地震数据体中,尤其是在深井、压实的泥岩地层中,已观察到非常强的平各向同性)速度各向异性现象。井间地震采集可以提供大量来自地层界面的不同角度的数据,井间地震技术提供唯一能描述面的地层结构图 向异性特征的方法,用井间地震数据去评估后 异性特征的优势表现在以下几方面:①地层描述,提高模型的空间分辨率,这通过降低补偿项的权值 井间成像加来实现,并强制模型平滑,在开始时带有一个高级约 强,更准确的速度场描述,为井间速度成像和反射剖束条件(极度的补偿强制模型平滑)运行非线性反 面成像的加强提供机会f⑨到模型修改的范数(测定模型参数改变程度的 化地面地震处理。图6具有各向异性特征的层状地质模型"112£3.113图7来自各向异性/同性模型的角道集反射特征利用井间地震处理方法来检测和对各向异性参数和特征定量化,并在井间成像过程中应用各向异性 在模型中的每一层的各向异性参数被评估后,评估。 利用射线追踪进行反射成像处理,这一过程用到反在旅行时反演中,直接求出用来描述所得的各向异性速度,如果各向异性现象存在,而性特征的参数,井间旅行时层析反演中,最常用的方 且没有被校正,则反射同相轴不能被拉平。法就是求出薄层速度。在求出描述7展示了在反射处理过程中,各向同性射线参数后,对速度模型中的每一层的参数进行评估(图 追踪和各向异性射线追踪的区别,注意在各向异性6)。反演求各向异性特征参数的方法有两种:椭圆法 的情况下,反射同相轴已被准确拉平。 ./蒙古石油化工 2009年第1期3结束语由于井间地震在井中激发,井中接收,因此采集到的数据的频率和信噪比都很高。应用井间地震技术能探测到更薄的油层和更细小的地质异常,井间地震可分辨大多数的目的层,这在以前应用常规地面地震甚至间地震技术已经将接近测井记录分辨率的地震图像拓展到了井间,要描述远离钻井的储层特征,井间地震是唯一空间连续且具有高分辨率的地球物理方法。井间地震技术在油气开发领域具有良好的应用前景,已成为储层精细描述、油藏动态监测等研究的有效手段,井间地震与各种地球物理勘探技术的综合应用,能够解决不同类型油气藏的开发问题‘6J。[参考文献]孙忠勤.井问地震技术[M].北京:石油工业出版社,1999:27合,王玉普,等.国外井间地震技术[M].北京:石油工业出版社,1998;36"43.陈世军,刘洪,周建字,等.井问地震技术的现状与展望地球物理学进展,2003,18(3):524~529.孔庆丰,左建军,魏国华,等.井间地震资料处理技术研究气地球物理,2005,3(4):22~26.曹辉,唐金良,郭全仕,等.井问地震反射波波场分离及应用研究[油物探,2004,43(6):518~522. W, K, M,of of 995,60(3):692"7]王延光,王成礼.井问反射波成像频率变化特征研究口].石油地球物理勘探,2004,39(6):694一-.696.[8] 郭全仕,邬达理,唐金良,等.井问地震反射波成像技术探讨[J].石油物探,2005,44(5):43993郭平,宋宏文,高树生,等.复杂构造地震资料成像新技术的开发应用[J].特种油气藏,2007,14(2):4510]余景奎.提高分辨率处理的几种途径[J].特种油气藏,2005,12(5):31"11] T.996,127(2):427"-'440.[12] 李庆忠,王建花.井间地震勘探误区及出路[J].石油地球物理勘探,2004,39(1);1~11.[13] K, W, P.in ].002,67(3):853—861.[1 4] .we,we J].995,60(3):629—630.[15]赵立文,常栋霞.电位法井间测试技术在稠油蒸汽驱中的应用[J].特种油气藏,2005,12(5):46~48.[16]蔡圣权,叶义平,邹鲁新,等.井一地电位成像技术在新疆油田五1区剩余油分布评价研究中的应用[J].特种油气藏,2005,12(5):55~58.of in (it at.in is in.of in as in in ey ]]]]口瞳口方数据
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