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浅谈中原油田开发地震技术应用现状

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浅谈 中原 油田 开发 地震 技术 应用 现状
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第 9 卷 第 2 期断     块     油     气     田2 002 年 3 月浅 谈 中 原 油 田 开 发 地 震 技 术 应 用 现 状吕 新 华   邹   伟(中 原 油 田 分 公 司 采 油 五 厂 )摘   要   随 着 勘 探 开 发 的 不 断 深 入 ,勘 探 对 象 逐 渐 向 破 碎 、 复 杂 、 小 断 块 的 油 藏 、 构 造 - 岩性 - 物 性 多 控 制 因 素 油 藏 过 渡 ,为 实 现 油 气 田 开 发 的 最 大 经 济 效 益 ,对 中 原 油 田 开 发 地 震 技 术应 用 现 状 进 行 阐 述 。 开 展 了 深 层 地 震 勘 探 、 井 地 联 合 勘 探 、 井 间 地 震 等 技 术 ,提 高 了 地 震 资 料的 信 噪 比 、 分 辨 率 和 成 象 精 度 ,确 定 了 井 间 注 采 对 应 关 系 ,完 善 了 注 采 井 网 。关 键 词   开 发 地 震   非 均 质   油 藏 描 述   地 联 合 技 术   四 维 地 震   地 震 监 测  井 间 地 震从 美 国 近 50 年 不 同 类 型 储 量 增 长 情 况 来 看 ,3/ 4 以 上 的 新 增 储 量 是 通 过 老 油 田 扩 边 和 老 区 调整 获 得 的 ,尽 管 后 30 年 老 油 田 扩 边 储 量 增 长 有 下降 趋 势 ,但 开 发 调 整 的 储 量 增 长 却 有 所 上 升 ,这 表明 储 量 增 长 的 最 大 潜 力 在 开 发 。 为 适 应 油 气 田 开发 和 开 采 的 需 要 ,充 分 综 合 各 方 面 信 息 ,在 老 油 田增 加 更 多 的 新 储 量 。 近 年 来 ,在 地 震 技 术 、 计 算 机技 术 取 得 巨 大 进 步 的 基 础 上 ,开 发 出 一 套 新 技 术— — — 开 发 地 震 技 术 。 开 发 地 震 的 技 术 现 状开 发 初 期 ,开 发 地 震 的 主 要 目 的 是 圈 闭 油 藏范 围 ,确 定 产 层 的 连 通 性 ,描 述 油 藏 的 内 部 特 征 以及 水 体 分 布 。 这 个 阶 段 主 要 采 用 的 技 术 有 二 维 地震 、 三 维 地 震 、 井 ,地 震 地 层 学 研 究 (提 供沉 积 模 式 及 岩 性 横 向 变 化 模 式 ) ,地 震 反 演 (预 测岩 性 变 化 、 连 通 性 、 估 算 孔 隙 度 )及 模 式 识 别 等 。生 产 阶 段 ,开 发 地 震 主 要 通 过 有 效 油 藏 管 理降 低 成 本 ,确 保 最 大 限 度 地 提 高 采 收 率 ,通 过 加 密井 进 一 步 增 加 储 量 ,确 定 渗 透 率 隔 阻 层 ,估 计 油 藏连 通 性 和 驱 动 效 率 。 本 阶 段 主 要 采 用 三 维 地 震 、井 间 地 震 、 井 等 技 术 。提 高 采 收 率 阶 段 ,开 发 地 震 的 主 要 目 标 是 实施 强 化 采 油 、 提 高 采 收 率 。 进 行 细 致 的 油 藏 描 述 ,防 止 因 油 藏 非 均 质 性 和 各 向 异 性 造 成 败 ,在 注 蒸 汽 、 火 烧 油 层 、 注 过 程 中 ,监 测 前 缘的 推 进 情 况 ,有 效 地 控 制 和 调 整 程 ,降 低作 业 成 本 。 本 阶 段 主 要 采 用 的 开 发 地 震 技 术 有 三维 地 震 、 井 间 地 震 、 井 、 时 移 地 震 、 多 分 量地 震 及 其 多 项 技 术 的 综 合 。开 发 地 震 在 整 个 油 藏 的 评 价 和 管 理 过 程 中 是一 个 相 互 研 究 的 过 程 ,最 初 的 解 释 成 果 用 于 最 初的 开 发 方 案 ,随 着 钻 井 、 测 井 、 取 心 、 中 途 测 试 、 压力 测 试 、 试 采 试 注 等 更 多 信 息 的 增 加 ,再 逐 步 修 正和 完 善 最 初 的 解 释 ,使 油 藏 地 质 模 型 逐 步 趋 于 精细 和 完 美 。2   中 原 油 田 开 发 地 震 技 术 现 状中 原 油 田 自 1982 年 开 始 三 维 地 震 资 料 采 集以 来 ,东 濮 凹 陷 共 采 集 三 维 资 料 32 块 ,总 覆 盖 面积 约 3 600 已 实 现 了 全 凹 陷 含 油 气 区 的 三 维覆 盖 。 由 于 当 时 受 仪 器 道 数 及 技 术 条 件 的 限 制 ,以 往 采 集 的 三 维 地 震 资 料 存 在 如 下 问 题 :野 外 排列 多 采 用 六 线 四 炮 或 四 线 六 炮 的 观 测 系 统 ,排 列较 短 (最 大 偏 移 距 约 3 000 m) ,面 元 偏 大 (40 m ×40 m 或 25 m × 25 m) ,覆 盖 次 数 偏 小 (20 次 ) ,地震 资 料 的 信 噪 比 和 分 辨 率 (主 频 20~ 30 较低 。73X 收 稿 日 期   2001 - 06 - 07第 一 作 者 简 介   吕 新 华 ,1965 年 生 ,高 级 工 程 师 ,1987年 毕 业 于 中 国 地 质 大 学 (武 汉 )石 油 地 质 专 业 ,现 为 中 国 地质 大 学 (武 汉 )在 读 博 士 ,现 任 中 原 油 田 分 公 司 采 油 五 厂 副厂 长 兼 总 地 质 师 ,从 事 地 质 研 究 工 作 ,地 址 (457001) :河 南省 濮 阳 市 ,电 话 : (0393) 4812187。随 着 勘 探 开 发 的 进 一 步 深 入 ,钻 井 等 资 料 的进 一 步 丰 富 ,开 发 地 震 面 临 如 下 几 方 面 问 题 : ① 已开 发 油 气 藏 需 进 一 步 加 深 认 识 ; ② 常 规 地 震 难 以识 别 但 已 被 钻 井 所 证 实 的 小 油 藏 ; ③ 深 层 油 气 藏的 精 细 描 述 。为 了 提 高 地 震 资 料 的 信 噪 比 及 地 震 资 料 的 纵横 向 分 辨 率 ,提 高 对 小 断 块 及 深 层 油 气 藏 的 识 别能 力 ,从 1999 年 开 始 对 东 濮 凹 陷 的 深 层 地 震 勘探 、 复 杂 小 断 块 的 地 震 勘 探 、 井 地 联 合 勘 探 、 井 间地 震 技 术 进 行 了 攻 关 ,取 得 了 显 著 的 效 果 。a) 深 层 地 震 勘 探 :野 外 采 用 了 增 加 激 发 能量 、 精 细 的 地 表 调 查 、 基 于 模 型 的 观 测 系 统 设 计 等技 术 手 段 提 高 地 震 资 料 的 信 噪 比 和 分 辨 率 ;处 理上 采 用 了 高 精 度 速 度 分 析 及 动 校 正 、 精 细 深 层 速度 场 的 建 立 、 合 理 的 偏 移 方 法 来 提 高 资 料 的 成 象精 度 ,使 深 层 地 震 资 料 的 信 噪 比 有 了 明 显 提 高 。b) 针 对 文 明 寨 地 区 极 复 杂 小 断 块 的 特 点 ,地震 勘 探 中 采 用 精 细 地 表 调 查 、 干 扰 波 分 析 、 合 理 设计 观 测 系 统 (高 覆 盖 次 数 、 小 道 距 、 小 面 元 )等 技 术手 段 ,提 高 小 断 块 的 识 别 能 力 。 处 理 成 果 表 明 :该区 地 震 资 料 的 信 噪 比 高 ,波 阻 特 征 明 显 ,断 点 清 晰可 靠 ,特 别 是 小 断 层 较 为 清 晰 ,断 块 间 的 关 系 清楚 ,实 现 了 预 期 的 目 的 。c) 尝 试 井 地 联 合 勘 探 ,其 目 的 是 提 高 深 层 资料 的 分 辨 率 及 成 象 精 度 ,目 前 该 技 术 正 在 攻 关 中 。d) 开 展 井 间 地 震 研 究 。 井 间 地 震 能 直 观 的反 映 井 间 储 层 及 流 体 的 变 化 ,其 分 辨 率 理 论 上 可达 1~ 1. 5 m 。 通 过 对 文 14 块 及 胡 99 块 实 施 井间 地 震 的 结 果 表 明 该 技 术 可 以 解 决 油 藏 内 部 小 断层 的 组 合 关 系 和 产 状 ,能 反 映 井 间 储 层 的 横 向 变化 ,但 该 技 术 无 论 在 成 象 方 法 上 还 是 在 解 释 模 型上 还 需 要 进 一 步 攻 关 ,以 便 更 好 地 为 油 田 服 务 。3   应 用 效 果311   井 约 束 地 震 反 演 技 术 在 文 200 块 开 发 中 的应 用文 200 块 位 于 中 央 隆 起 带 滚 动 背 斜 的 东 翼 ,主 要 含 油 层 位 为 沙 三 中 亚 段 ,1984 年 探 明 含 油 面积 12 石 油 地 质 储 量 8. 89 在 近 10 a 的勘 探 开 发 中 ,该 油 藏 埋 藏 深 ,储 层 变 化 大 ,构 造 复杂 ,低 孔 低 渗 。 先 后 部 署 了 数 口 井 ,均 未 获 高 产 油流 ,致 使 该 块 储 量 长 期 未 动 用 。2000 年 为 优 选 储 量 动 用 区 域 开 展 了 文 200块 油 藏 再 评 价 工 作 。 由 于 文 200 块 沙 三 中 埋 藏深 ,常 规 的 低 分 辨 率 层 次 上 的 储 层 预 测 已 不 能 满足 需 要 。 因 此 ,通 过 对 地 震 资 料 的 目 标 进 行 精 细处 理 ,改 善 了 资 料 品 质 ,在 层 位 精 确 标 定 的 基 础上 ,利 用 多 井 约 束 反 演 技 术 ,在 地 震 属 性 信 息 与 测井 特 性 之 间 建 立 响 应 关 系 ,建 立 精 细 的 地 质 模 型进 行 了 储 层 预 测 。 2001 年 初 利 用 研 究 成 果 部 署了 文 200 - 1 井 完 钻 ,目 的 层 段 砂 层 厚 度 预 测 符 合率 达 到 85 %。 电 测 解 释 油 层 710 m/ 5 层 ,油 水 同层 814 m/ 2 层 ,水 层 27. 8 m/ 13 层 ,干 层 39. 3 m/46 层 。 2001 年 5 月 对 沙 三 中 7 砂 组 3 90213~3 90917 ,油 层 5. 1 m/ 4 层 ,采 用 4 嘴 压 裂 试 油 求 产 ,日 产 原 油 3914 t ,不 含 水 。 9 月对 沙 三 中 7 砂 组 3 86910~ 3 87513 m 井 段 ,油 水同 层 613 m/ 2 层 ,采 用 3 嘴 压 裂 试 油 求 产 ,日 产 原 油 54124 日 产 天 然 气 18 540 不 含水 。 文 200 块 开 发 试 验 初 步 获 得 满 意 效 果 。312   在 东 濮 凹 陷 深 层 地 震 勘 探 中 的 应 用东 濮 深 层 由 于 地 震 资 料 信 噪 比 及 分 辨 率 较低 ,深 层 油 气 藏 的 特 征 难 以 落 实 。 因 此 ,如 果 不 在采 集 技 术 和 方 法 上 有 所 突 破 ,提 高 地 震 资 料 质 量 ,处 理 工 作 就 发 挥 不 了 作 用 ,也 很 难 得 到 真 实 可 靠的 解 释 结 果 ,影 响 对 油 气 藏 的 正 确 认 识 和 评 价 ,从而 影 响 勘 探 开 发 进 程 。31211   深 层 地 震 勘 探 地 震 资 料 采 集 技 术针 对 东 濮 凹 陷 以 往 地 震 采 集 中 存 在 的 问 题 ,在 野 外 地 震 资 料 采 集 中 ,主 要 应 用 了 以 下 技 术 :① 基 于 模 型 的 三 维 观 测 系 统 设 计 方 法 研 究 ;② 采 用 高 精 度 卫 星 照 片 进 行 设 计 ,更 加 科 学 合 理地 控 制 野 外 激 发 点 的 位 置 ; ③ 采 集 向 全 三 维 靠 拢 ,增 加 仪 器 的 接 收 道 数 ,增 大 观 测 系 统 的 非 纵 距 ,为深 层 的 正 确 成 象 创 造 条 件 ; ④ 加 强 表 层 结 构 的 精密 调 查 ,选 取 最 佳 激 发 井 深 。 采 用 小 折 射 、 微 测井 、 双 井 微 测 等 方 法 对 表 层 结 构 和 虚 反 射 界 面 进行 调 查 ,在 虚 反 射 界 面 以 下 1~ 2 m 激 发 ,加 强 下传 能 量 ; ⑤ 加 大 炮 检 距 ,增 加 覆 盖 次 数 ,根 据 地 质体 的 埋 深 和 复 杂 程 度 合 理 确 定 反 射 面 元 的 大 小 ,保 证 速 度 分 析 精 度 并 使 深 层 叠 加 有 足 够 多 的 道数 ,提 高 深 层 资 料 的 信 噪 比 ; ⑥ 采 集 时 采 用 宽 频 档接 收 ,保 护 深 层 的 低 频 信 号 ; ⑦ 改 变 检 波 器 的 连 接方 式 ,使 得 检 波 器 的 阻 抗 与 仪 器 输 入 阻 抗 更 匹 配 ;⑧ 采 用 中 继 站 过 黄 河 的 新 方 法 ,避 免 以 往 相 遇 法过 河 造 成 覆 盖 次 数 不 合 理 的 弊 病 ; ⑨ 使 用 新 型832002 年 3 月                               断 块 油 气 田                                 第 9 卷 第 2 期000 爆 炸 机 ,准 确 确 定 爆 炸 时 间 及 精确 地 获 取 井 口 时 间 τ 值 。31212   处 理 方 法a) 叠 前 噪 音 衰 减 ,针 对 深 层 地 震 资 料 噪 音 特点 分 别 采 用 内 切 除 法 去 除 低 频 面 波 干 扰 ,双 向 去噪 法 去 除 高 频 干 扰 和 野 值 ,取 得 了 较 好 的 效 果 。b) 为 了 使 地 震 资 料 在 处 理 过 程 中 实 现 相 对保 幅 ,消 除 由 于 地 表 因 素 等 作 用 对 地 震 波 造 成 的影 响 ,在 处 理 中 应 用 了 三 维 地 表 一 致 性 振 幅 补 偿 、大 地 吸 收 补 偿 、 地 表 一 致 性 预 测 反 褶 积 等 方 法 进行 处 理 。c) 由 于 深 层 的 速 度 分 析 多 解 性 较 为 严 重 ,在速 度 的 拾 取 中 ,采 用 全 交 互 速 度 分 析 方 法 ,利 用 速度 谱 、 叠 加 扫 描 段 、 动 校 正 道 集 及 控 制 叠 加 等 手段 ,通 过 速 度 展 开 图 进 行 速 度 纵 横 向 比 较 ,保 证 了叠 加 速 度 场 的 准 确 性 。d) 深 层 成 象 技 术 的 精 选 ,在 改 善 偏 移 速 度 场的 同 时 ,针 对 不 同 的 偏 移 算 法 进 行 了 大 量 的 试 验 。最 终 选 择 拟 合 差 分 吸 收 边 界 三 维 一 步 法 偏 移 方 法进 行 偏 移 ,取 得 了 较 高 的 成 象 精 度 。313   在 构 造 复 杂 区 地 震 勘 探 中 应 用文 明 寨 构 造 为 下 第 三 系 披 覆 构 造 ,面 积 仅 15却 发 育 有 192 个 含 油 断 块 ,最 大 断 块 面 积 近01339 一 般 都 小 于 011 平 均 单 井 钻 遇5~ 7 个 断 块 。 目 前 构 造 主 体 仅 是 二 维 地 震 详 查测 网 ,极 难 满 足 如 此 小 规 模 断 块 油 藏 滚 动 勘 探 开发 的 要 求 。近 几 年 来 ,在 文 明 寨 地 区 的 滚 动 开 发 中 ,先 后在 文 明 寨 西 南 部 发 现 了 明 237、 明 15 含 油 断 块 ,取 得 了 较 好 的 效 果 ,表 明 该 区 还 具 有 较 大 的 滚 动开 发 潜 力 。 为 此 ,针 对 该 区 具 体 的 地 质 情 况 ,2000年 进 行 了 复 杂 断 块 区 的 地 震 攻 关 :在 做 好 表 层 调查 与 分 析 (老 油 区 钻 井 密 度 大 ,次 生 干 扰 严 重 ) 、 地下 管 网 调 查 等 工 作 的 基 础 上 ,进 行 野 外 观 测 系 统的 设 计 ,针 对 该 区 目 的 层 埋 藏 较 浅 (3 000 m 以上 ) ,但 构 造 极 其 复 杂 的 特 点 ,采 用 小 面 元 、 高 覆 盖次 数 的 全 三 维 采 集 方 法 ,使 地 震 资 料 的 品 质 有 了显 著 的 提 高 。314   井 间 地 震 勘 探 技 术 的 试 验 应 用井 间 地 震 是 近 年 来 发 展 较 快 的 一 项 新 的 地 球物 理 勘 探 技 术 ,其 原 理 是 利 用 震 源 - 检 波 器 在 2井 或 多 井 间 进 行 地 震 波 的 发 射 和 接 收 ,从 而 直 观的 反 映 井 间 储 层 及 流 体 的 变 化 ,其 分 辨 率 理 论 上可 达 1~ 115 m。 根 据 井 间 地 震 资 料 可 以 解 决 油藏 内 部 小 断 层 的 组 合 关 系 和 产 状 ,落 实 油 藏 油 、气 、 水 分 布 及 过 渡 关 系 和 位 置 ,确 定 储 层 相 变 及 岩性 变 化 的 位 置 ,建 立 油 藏 内 部 小 断 层 、 储 层 解 释 方案 (或 模 式 ) 。 在 已 开 发 油 田 ,通 过 井 组 间 的 井 间地 震 ,可 确 定 井 间 的 注 采 对 应 关 系 ,完 善 注 采 井网 。胡 99 块 油 藏 是 1999 年 胡 状 集 油 田 滚 动 勘 探发 现 的 一 个 典 型 的 岩 性 油 藏 。 该 块 胡 99 井 电 解油 层 4711 m/ 22 层 ,射 开 沙 三 下 4 砂 组 3 24413~3 26916 m 井 段 913 m/ 3 层 ,初 期 日 产 油 1815 t 。但 随 后 在 其 附 近 钻 探 的 胡 101 井 、 胡 99 - 1 井 储层 明 显 变 差 ,反 映 了 该 区 岩 性 油 藏 储 层 变 化 快 的特 点 。2001 年 在 胡 99 块 的 胡 99 井 、 胡 99 - 1 井 开展 了 井 间 地 震 (在 胡 99 - 1 井 作 震 源 发 射 ,胡 99井 接 收 ) 。a) 分 辨 率 明 显 提 高 ,最 薄 可 反 映 出 2 m 厚 的砂 层 。过 胡 99、 胡 99 - 1 井 的 三 维 地 震 剖 面 由 于 数据 的 采 集 、 处 理 的 限 制 ,精 度 不 高 ,在 2 900~3 400 只 表 现 为 6 个 强 弱 相 间 的 反 射 轴 ,局部 可 见 相 位 错 动 ,反 映 了 两 井 间 存 在 储 层 的 变 化 。而 在 井 间 地 震 资 料 上 ,可 以 看 到 其 对 储 层 的 分 辨率 较 高 ,最 薄 可 反 映 出 2 m 厚 的 砂 层 。b) 对 砂 泥 岩 间 互 层 反 射 较 为 明 显 ,但 大 套 的砂 、 泥 岩 反 射 较 弱 。如 胡 99 - 1 井 的 2 940~ 3 000 m、 3 200~3 360 砂 泥 岩 间 互 层 反 射 明 显 。c) 构 造 解 释 与 实 际 有 一 定 出 入 。其 断 层 的 解 释 方 案 由 于 解 释 人 员 对 该 区 地 质状 况 不 够 了 解 ,构 造 解 释 与 实 际 有 较 大 出 入 。 现在 只 是 中 间 成 果 ,该 地 震 资 料 反 映 的 井 间 对 应 关系 似 与 实 钻 井 深 不 符 ,分 析 认 为 建 立 的 解 释 模 型不 太 合 理 ,造 成 了 层 位 对 应 上 出 现 了 误 差 。通 过 井 间 地 震 在 胡 99 块 岩 性 油 藏 的 应 用 ,该技 术 在 反 映 储 层 精 度 及 变 化 情 况 方 面 具 有 其 优势 ,分 辨 率 相 当 高 ,虽 然 现 在 还 存 在 一 定 的 问 题 ,相 信 通 过 技 术 攻 关 能 够 解 决 ,在 不 远 的 将 来 能 更好 的 为 油 田 开 发 服 务 。(编 辑   刘 新 玲 )93第 9 卷 第 2 期 吕 新 华 等 1 浅 谈 中 原 油 田 开 发 地 震 技 术 应 用 现 状 2002 年 3 月 ,it is of of in 24010 , P. R. , 002 ,9( 2) :3436on of of of of of of is of is of of on of of of uo o. 5 57001 , , 2002 , 9( 2) :3739 to To of to so in 32D 2D 42D A il 73132 , P. R. , 002 ,9( 2) :4042In a is 2in be to of At of is of an by o. 5 457001 ,P. R. , et , 002 ,9( 2) :4346It is to in of a of to in of 211 of of 5 an of se 57001 , P. R. , et , 002 ,9( 2) :4749as a of in ,s it is 9   2                                                                               002
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