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时移地震技术及其应用现状分析[1]

关 键 词:
地震 技术 及其 应用 现状 分析
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第 30 卷 第 3 期2007 年 6 月勘 探 地 球 物 理 进 展30 ,3J ,2007收 稿 日 期 :2006205220。第 一 作 者 简 介 :秦 绪 英 (1962 — ) ,男 ,教 授 级 高 级 工 程 师 ,1984 年 本科 毕 业 于 长 春 地 质 学 院 ,2006 年 博 士 毕 业 于 北 京 石 油 大 学 ,现 主 要从 事 油 藏 地 球 物 理 及 测 井 技 术 研 究 工 作 。文 章 编 号 :167128585 (2007) 0320219207时 移 地 震 技 术 及 其 应 用 现 状 分 析秦 绪 英 ,朱 海 龙(中 国 石 油 化 工 股 份 有 限 公 司 勘 探 开 发 研 究 院 南 京 石 油 物 探 研 究 所 ,江 苏 南 京 210014)摘 要 :简 要 介 绍 了 第 76 届 反 映 的 时 移 地 震 技 术 的 进 展 ,主 要 内 容 有 :时 移 地 震 的 可 重 复 性 ,讨 论 了 激发 、 接 收 环 境 对 可 重 复 性 的 影 响 ,海 上 拖 缆 长 度 、 定 位 精 度 及 排 列 稳 定 性 对 可 重 复 性 的 影 响 ,以 及 通 过 数 据 处 理技 术 提 高 数 据 的 重 复 性 ;时 移 地 震 技 术 的 新 领 域 ,讨 论 了 管 波 时 移 地 震 监 测 、 谱 分 解 技 术 和 时 移 测 等 ;简要 分 析 了 时 移 地 震 技 术 应 用 中 应 该 注 意 的 问 题 ,并 通 过 时 移 地 震 在 某 个 油 田 的 实 际 应 用 ,讨 论 了 时 移 地 震 技 术与 其 他 地 球 物 理 手 段 的 综 合 应 用 ;最 后 分 析 了 时 移 地 震 技 术 目 前 存 在 的 问 题 ,展 望 了 其 发 展 趋 势 。关 键 词 : 时 移 地 震 ;可 重 复 性 ;管 波 时 移 地 震 ;谱 分 解 ;时 移 岩 石 物 理 反 演 ;剩 余 油 分 布中 图 分 类 号 : 4 文 献 标 识 码 : 地 震 正 在 受 到 越 来 越 多 的 关 注 ,在 各 类 专业 会 议 和 技 术 刊 物 发 表 的 论 文 数 量 持 续 增 加 ,讨 论的 内 容 也 越 来 越 具 体 。 据 作 者 粗 略 统 计 ,在 第 76届 上 发 表 的 与 时 移 地 震 相 关 的 论 文 达 到了 54 篇 。 作 为 国 际 地 球 物 理 界 的 重 要 盛 会 , 上 发 表 的 技 术 论 文 代 表 了 当 前 地 球 物 理 技 术的 现 状 ,也 反 映 了 技 术 发 展 的 趋 势 。 本 文 通 过 第76 届 发 表 的 相 关 论 文 的 简 要 回 顾 ,分 析了 时 移 地 震 技 术 的 现 状 和 发 展 趋 势 。从 研 究 内 容 看 ,时 移 地 震 研 究 包 含 了 一 些 传 统内 容 ,如 资 料 采 集 的 可 重 复 性 问 题 ,时 移 地 震 资 料的 定 量 分 析 问 题 和 时 移 地 震 资 料 的 应 用 问 题 。 从资 料 采 集 的 可 重 复 性 来 看 ,研 究 人 员 已 经 在 从 激 发接 收 环 境 、 观 测 系 统 参 数 、 观 测 系 统 组 合 方 式 ,到 资料 处 理 等 多 方 面 尝 试 改 善 资 料 的 可 重 复 性 ,提 高 资料 的 信 噪 比 [1~ 4 ] 。 时 移 地 震 的 定 量 分 析 研 究 包 括了 确 定 含 水 饱 和 度 、 过 水 区 域 监 测 及 水 驱 前 缘 变 化的 监 测 等 [5~ 7 ] 。 时 移 地 震 技 术 在 一 些 油 田 的 应 用中 取 得 了 明 显 的 经 济 效 益 ,真 实 地 反 映 了 该 技 术 的价 值 。 可 以 说 时 移 地 震 技 术 已 经 逐 步 走 向 实 际 应用 阶 段 。 时 移 地 震 研 究 中 也 出 现 了 一 些 新 的 现 象 ,如 一 些 新 的 地 震 波 资 料 被 用 于 时 移 研 究 ,如 管 波 、 料 和 微 地 震 资 料 [8~ 13 ] 。 而 谱 分 析 技 术 在 时移 地 震 资 料 分 析 中 的 应 用 给 人 一 种 面 目 一 新 的感 觉 。1   时 移 地 震 的 可 重 复 性 问 题时 移 地 震 技 术 是 利 用 不 同 时 间 观 测 的 三 维 地震 有 效 信 息 的 差 异 ,进 行 储 层 监 测 、 完 善 油 藏 管 理方 案 、 提 高 油 气 采 收 率 的 技 术 [ 14 ] 。 引 起 地 震 有 效信 息 差 异 的 主 要 原 因 是 油 气 田 开 发 ,特 别 是 注 采 工程 。 伴 随 着 储 层 孔 隙 压 力 、 储 层 的 饱 和 度 、 孔 隙 度以 及 孔 隙 结 构 的 变 化 ,储 层 特 征 也 将 发 生 变 化 ,在不 同 时 间 采 集 的 地 震 资 料 上 它 们 表 现 为 速 度 、 振 幅以 及 频 率 等 的 变 化 [15~ 19 ] 。时 移 地 震 资 料 采 集 和 处 理 的 主 要 目 标 之 一 是使 资 料 的 可 重 复 性 最 大 ,即 要 保 证 基 准 和 监 测 测 量间 的 所 有 差 异 都 应 与 储 层 条 件 的 变 化 有 关 ,这 是 最为 理 想 的 状 态 。 研 究 表 明 ,时 移 地 震 资 料 的 可 重 复性 与 多 种 因 素 有 关 ,采 集 中 的 仪 器 因 素 相 对 比 较 好解 决 。 但 是 ,有 些 采 集 因 素 往 往 难 以 保 持 一 致 ,如环 境 、 背 景 噪 音 、 气 候 引 起 的 激 发 接 收 条 件 变 化 ,水流 及 其 流 速 的 变 化 ,以 及 车 船 等 临 时 干 扰 等 。目 前 来 看 [ 1~ 4 ,20 ] ,可 以 从 采 集 和 处 理 2 个 环 节来 改 善 资 料 的 可 重 复 性 。 陆 上 采 集 中 可 以 采 取 的主 要 措 施 有 :改 进 激 发 接 收 定 位 的 可 重 复 性 ,设 置永 久 传 感 器 ,不 同 时 间 采 集 资 料 中 保 持 观 测 系 统 的一 致 等 。 受 海 流 影 响 ,海 上 采 集 时 往 往 难 以 保 证 拖缆 定 位 的 一 致 ,所 以 海 上 资 料 采 集 中 可 以 采 取 的 主要 措 施 有 ,采 用 相 对 较 短 的 采 集 电 缆 ,保 持 观 测 系统 相 对 稳 定 等 方 法 来 改 进 重 复 性 。 在 资 料 处 理 中一 般 采 用 的 方 法 是 均 衡 和 补 偿 。1. 1   陆 上 激 发 接 收 环 境 对 可 重 复 性 的 影 响 评 价 [ 4]大 面 积 陆 上 勘 探 往 往 会 跨 越 多 种 地 形 。 检 波器 和 震 源 间 的 地 形 变 化 可 能 会 影 响 采 集 的 可 重 复性 。 随 着 震 源 噪 声 函 数 与 季 节 的 变 化 ,乡 间 道 路 、草 地 、 耕 地 和 沙 丘 等 近 地 表 环 境 对 记 录 的 地 震 数 据具 有 各 自 独 特 的 影 响 。 例 如 乡 间 道 路 对 两 次 采 集的 影 响 可 能 基 本 相 同 ,而 随 着 季 节 的 变 化 ,耕 地 对不 同 时 间 采 集 的 影 响 可 以 发 生 很 大 的 变 化 。 [4 ]研 究 表 明 ,不 同 次 激 发 接 收 的 原始 资 料 的 相 关 系 数 是 评 价 资 料 一 致 性 的 一 个 重 要参 数 。 研 究 表 明 ,相 似 系 数 对 检 波 器 更 灵 敏 ,对 震源 检 测 效 果 则 不 好 。 据 统 计 ,在 路 上 接 收 (耦 合好 ) 、 沙 丘 激 发 时 ,得 到 的 相 似 系 数 为 0. 37。 草 地接 收 (受 风 、 植 被 、 气 候 等 条 件 影 响 )时 ,相 似 系 数 为0. 02~ 0. 06。 在 路 上 接 收 、 草 地 激 发 时 ,相 似 系 数最 大 ,达 到 0. 72。 沙 丘 接 收 、 路 上 激 发 效 果 也 不好 ,相 似 系 数 为 0. 21。可 改 进 系 数 是 描 述 资 料 经 过 处 理 后 资 料 品 质有 多 大 程 度 改 进 的 参 数 。 一 些 激 发 接 收 组 合 效 果较 好 ,如 在 路 上 接 收 最 好 ,在 草 地 接 收 最 差 。 不 同激 发 接 收 组 合 ,处 理 后 可 改 进 的 幅 度 也 不 同 ,如 在沙 丘 上 接 收 的 资 料 可 改 进 的 幅 度 最 低 。 不 同 激 发接 收 环 境 的 相 关 系 数 及 可 改 进 系 数 见 表 1。表 1   震 源 和 检 波 器 不 同 位 置 组 合 的 相 关 系 数 及互 相 关 后 的 改 进 幅 度检 波 点处 地 貌震 源 处地 貌不 相 关系 数相 关系 数可 改 进系 数公 路 沙 丘 0. 37 0. 69 0. 32公 路 公 路 0. 05 0. 40 0. 35公 路 耕 地 0. 08 0. 30 0. 22公 路 草 地 0. 28 0. 72 0. 44沙 丘 沙 丘 0. 21 0. 35 0. 14沙 丘 公 路 0. 07 0. 21 0. 14沙 丘 耕 地 0. 10 0. 31 0. 21沙 丘 草 地 0. 14 0. 40 0. 26耕 地 沙 丘 0. 12 0. 39 0. 27耕 地 公 路 0. 07 0. 42 0. 35耕 地 耕 地 0. 07 0. 56 0. 49耕 地 草 地 0. 06 0. 48 0. 42草 地 沙 丘 0. 07 0. 66 0. 59草 地 公 路 0. 07 0. 59 0. 52草 地 耕 地 0. 07 0. 41 0. 34草 地 草 地 0. 02 0. 41 0. 391. 2   电 缆 长 度 对 时 移 地 震 的 影 响海 上 采 集 时 ,电 缆 定 位 精 度 受 海 流 影 响 较 大 。开 展 短 电 缆 时 移 地 震 采 集 研 究 的 目 的 就 是 要 在 不降 低 地 震 对 储 层 变 化 响 应 的 前 提 下 ,用 比 较 短 的 电缆 进 行 监 测 测 量 。 如 果 此 技 术 可 行 ,则 不 仅 可 以 降低 采 集 处 理 费 用 ,缩 短 周 期 ,还 可 以 改 进 采 集 的 可重 复 性 。 但 [20 ] 的 实 际 测 量 结 果 表 明 ,虽然 在 短 电 缆 资 料 上 可 以 看 到 时 移 地 震 的 响 应 ,但 同相 轴 的 连 续 性 变 差 ,解 释 更 加 困 难 。 资 料 对 比 表明 ,长 、 短 电 缆 测 量 结 果 差 异 明 显 。 据 此 , 认 为 用 短 电 缆 替 代 长 电 缆 会 影 响 资 料 质 量 。1. 3   海 上 时 移 地 震 采 集 的 拖 缆 定 位 及 排 列 稳 定 性海 上 拖 缆 的 定 位 误 差 影 响 三 维 勘 探 的 分 辨 率和 成 像 精 度 ,对 时 移 地 震 勘 探 来 说 这 种 影 响 是 十 分严 重 的 。 定 位 误 差 的 大 小 取 决 于 多 种 因 素 ,包 括 测量 仪 器 的 性 能 ,测 量 的 密 度 和 结 构 (拖 缆 的 长 度 和宽 度 )以 及 环 境 因 素 ,如 洋 流 影 响 等 。 [2 ]通 过 海 上 声 系 统 的 理 论 分 析 ,研 究 了 如 何 降 低 海 上拖 缆 定 位 误 差 的 问 题 。 图 1 显 示 了 海 上 三 维 勘 探时 拖 缆 定 位 网 络 的 演 变 。 在 早 期 ,为 了 降 低 拖 缆 缠结 的 风 险 ,拖 缆 间 的 间 隔 较 大 。 20 世 纪 90 年 代 ,随 着 在 拖 缆 前 部 和 尾 部 浮 标 上 使 用 收 器 ,及 在 拖 缆 前 部 、 中 部 和 尾 部 安 置 声 系 统 ,拖 缆 的 定位 精 度 得 到 了 很 大 提 高 。 近 年 来 ,随 着 测 量 技 术 的进 步 及 声 系 统 可 靠 性 的 提 高 ,定 位 精 度 得 到 大 幅 提高 。 理 论 研 究 表 明 ,通 过 使 用 全 声 波 十 字 形 系 杆 定位 系 统 可 以 有 效 地 消 除 引 起 定 位 误 差 因 素 的 影 响 ,有 利 于 拖 缆 调 整 、 保 证 排 列 稳 定 ,极 大 地 改 善 地 震监 测 测 量 的 可 重 复 性 。图 1   三 维 海 上 拖 缆 定 位 系 统 的 演 变1. 4   通 过 资 料 去 噪 处 理 改 进 一 致 性 [ 21 ,22]时 移 地 震 资 料 是 含 噪 声 的 ,特 别 是 当 把 老 三 维地 震 资 料 作 为 时 移 地 震 基 准 测 量 资 料 时 ,含 噪 声 的数 据 使 得 解 释 变 得 困 难 ,也 使 解 释 结 果 存 在 不 确 定性 。 通 过 可 重 复 性 采 集 及 相 同 的 处 理 可 以 实 现 最优 的 时 移 可 重 复 性 ,但 是 即 便 如 此 ,也 有 必 要 对 资料 作 适 当 去 噪 处 理 。 图 2 是 2002 年 采 集 资 料 与1990 年 采 集 资 料 的 交 会 图 。 图 2a 是 去 噪 前 的 结果 ,表 明 2 次 采 集 的 资 料 确 实 有 差 异 ,因 为 如 果 没有 噪 声 ,那 么 图 中 的 点 应 该 排 成 直 线 。 图 2b 是 消除 噪 声 影 响 后 的 结 果 。 具 体 方 法 是 ,在 一 个 以 输 出点 为 中 心 的 移 动 窗 口 内 ,选 取 用 于 回 归 的 数 据 。 以022 勘 探 地 球 物 理 进 展 第 30 卷某 个 年 份 采 集 的 数 据 为 纵 坐 标 ,数 据 体 平 均 值 为 横坐 标 拟 合 出 趋 势 线 。 在 本 例 中 ,横 坐 标 是 2 次 数 据的 平 均 值 。 可 以 看 到 ,处 理 后 数 据 明 显 向 趋 势 线 集中 ,表 明 可 重 复 性 得 到 提 高 。图 2   不 同 时 期 (1990 年 ,2002 年 ) 采 集 三 维 地 震 资料 消 除 噪 声 影 响 前 (a) 、 后 (b)的 数 据 点 交 会 图2   时 移 地 震 研 究 中 的 新 领 域时 移 地 震 技 术 已 被 广 泛 接 受 为 是 一 种 监 测 油藏 中 流 体 的 流 动 情 况 、 优 化 油 藏 管 理 、 提 高 采 收 率的 有 效 手 段 。 随 着 时 移 地 震 技 术 研 究 和 应 用 程 度的 提 高 ,新 方 法 、 新 技 术 不 断 涌 现 。 [23 ]探 索 了 把 过 去 认 为 是 干 扰 的 管 波 用 于 井 间 时 移 地震 监 测 。 o 等 [24 ] 把 常 规 地 震 解 释 中 常 用 的谱 分 解 技 术 运 用 到 了 时 移 地 震 资 料 的 分 析 中 。 由于 碳 酸 盐 岩 储 层 刚 性 系 数 大 ,在 注 水 采 油 过 程 中 流体 替 换 引 起 的 弹 性 参 数 变 化 小 ,再 加 上 气 油 比 低 、无 气 帽 存 在 、 地 层 水 矿 化 度 变 化 等 因 素 可 能 导 致 时移 地 震 信 号 很 弱 。 25 ] 研 究 了 用 微 地 震 作碳 酸 盐 岩 油 藏 监 测 的 可 能 性 ,并 提 出 可 用 微 地 震 记录 与 重 复 结 合 的 方 法 来 解 决 中 东 地 区 碳 酸盐 岩 储 层 的 监 测 问 题 。2. 1   管 波 的 时 移 效 应在 井 间 地 震 勘 探 中 ,管 波 通 常 被 认 为 是 噪 声 而加 以 压 制 。 然 而 ,由 于 这 些 后 到 的 波 至 中 许 多 都 穿过 储 层 传 播 ,因 此 携 带 了 关 于 储 层 特 性 的 有 用 信息 。 [23 ]提 出 了 利 用 管 波 作 时 移 监 测 的概 念 和 方 法 , [26 ] 和 [11 ] 则 把管 波 时 移 监 测 的 概 念 用 于 加 拿 大 田 井间 时 移 地 震 资 料 的 试 验 与 数 值 模 拟 。 试 验 和 模 拟表 明 ,在 震 源 和 检 波 器 道 集 上 很 容 易 识 别 与 管 波 有关 的 波 至 ,主 要 的 波 至 为 。 模 拟 表明 ,在 不 同 时 间 采 集 的 资 料 上 ,管 波 的 初 至 没 有 明显 的 变 化 ,这 表 明 资 料 的 可 重 复 性 很 好 ,同 时 也 说明 与 开 发 有 关 的 储 层 变 化 很 小 ,影 响 范 围 有 限 。 但是 其 续 至 波 至 的 变 化 很 容 易 识 别 (图 3) ,波 至 的 转换 则 主 要 发 生 在 强 波 阻 抗 界 面 。 模 拟 结 果 与 实 际观 测 到 的 至 十 分 吻 合 ,这 说 明 利 用 在 激发 井 中 以 管 波 形 式 出 发 ,在 井 间 传 播 ,并 在 接 收 井中 以 管 波 形 式 接 收 的 波 至 ,可 以 监 测 油 藏 的 时 移变 化 。图 3   第 1 次 测 量 (黑 )与 第 3 次 测 量 (红 )的 共 炮 点 道 集 转 换 初 至 的 时 间 延 迟 大 约 1 2   时 移 层 监 测 [13 ] 介 绍 了 在 法 国 西 南 部 进 行 的 油 藏 监 测 试 验 。 储 层 为 断 裂 背 斜 构 造中 的 含 水 未 固 结 始 新 世 砂 岩 ,深 度 约 500 m ,厚 度在 50~ 80 m 之 间 。 孔 隙 度 和 渗 透 率 分 别 约 为30 %和 10 D (1D = 9. 869 23 × 10 - 1μ m - 2 ) 。 每 年 的春 天 和 夏 天 ,把 天 然 气 注 入 到 储 层 中 ,而 秋 季 和 冬季 则 将 天 然 气 回 采 。 初 始 压 力 约 为 6 年 压 力变 化 为 1. 5 气 饱 和 度 为 35 %~ 90 %。 现 在的 问 题 是 能 否 通 过 地 震 技 术 监 测 气 水 接 触 面 和 气泡 的 位 置 。一 致 性 是 影 响 时 移 地 震 技 术 的 关 键 因 素 。 为了 检 测 浅 层 气 存 储 储 层 的 细 小 地 震 变 化 ,采 用 了 永久 布 设 的 栅 三 分 量 传 感 器 接 收 方 式 。 图4 是 11 月 份 最 大 天 然 气 注 入 阶 段 的 基 准 测 量 与 在冬 天 天 然 气 回 采 后 重 新 注 入 过 程 中 于 次 年 7 月 份采 集 的 变 偏 移 距 量 的 对 比 。 两 次 测 量 在 储层 区 域 外 一 致 性 很 好 ,在 监 测 测 量 的 变 偏 移 距 料 上 ,可 以 清 楚 地 看 到 气 水 接 触 面 上 移 不122第 3 期 秦 绪 英 等 1 时 移 地 震 技 术 及 其 应 用 现 状 分 析到 20 m。 由 于 储 层 中 存 在 泥 岩 夹 层 ,也 可 以 观 察到 尖 灭 现 象 。 用 红 线 标 出 的 气 水 接 触 面 位 置 是 经过 同 期 采 集 的 中 子 测 井 资 料 标 定 的 。 气 饱 和 度 和压 力 变 化 使 得 时 间 向 下 移 动 约 0. 7 4   时 移 像 监 测 气 水 接 触 面 的 变 化2. 3   时 移 地 震 的 谱 分 解 技 术谱 分 解 技 术 用 于 监 测 注 水 开 发 是 2006 年 上 出 现 的 特 色 技 术 之 一 。 谱 分 解 是 把 宽带 地 震 数 据 显 示 为 频 率 成 分 的 一 种 方 法 技 术 。 分析 频 率 谱 和 单 个 频 率 成 分 的 数 据 体 ,可 以 获 得 比 数据 常 规 分 析 更 多 的 信 息 。 2003 年 , 证明 了 在 某 些 条 件 下 谱 分 解 技 术 可 以 用 于 检 测 含 油气 性 。图 5   储 层 段 基 准 测 量 与 监 测 测 量 均 方 根 谱 对 比o 等 [24 ]研 究 了 谱 分 解 技 术 用 于 时 移 地震 数 据 分 析 的 可 行 性 。 图 5 是 基 准 测 量 和 监 测 测量 均 方 根 谱 的 对 比 。 数 据 来 自 挪 威 北 海 的 。 差 异 结 果 图 中 ,P 波 阻 抗 变 大 的 区 域 是 水 驱替 油 的 部 位 。 在 驱 替 区 域 外 ,基 准 测 量 和 监 测 测 量的 谱 很 相 似 ,说 明 时 移 测 量 的 可 重 复 性 很 好 。谱 属 性 与 储 层 流 体 变 化 、 厚 度 、 岩 性 等 有 关 ,虽然 谱 分 解 可 以 揭 示 基 准 测 量 和 监 测 测 量 之 间 的 时移 变 化 ,但 o 等 的 研 究 也 表 明 :为 了 解 释 谱属 性 ,详 细 的 模 拟 是 十 分 必 要 的 。3   时 移 地 震 技 术 的 应 用时 移 地 震 技 术 已 逐 渐 发 展 成 为 油 藏 监 测 的 一 种极 有 价 值 的 工 具 ,并 已 在 全 球 各 地 许 多 油 田 得 到 应用 。 时 移 地 震 资 料 解 释 的 目 标 不 再 是 储 层 ,它 是 在识 别 有 效 储 层 的 基 础 上 ,通 过 研 究 由 于 注 采 等 油 气开 发 活 动 引 起 的 油 藏 弹 性 特 性 的 变 化 ,确 定 过 水 区域 、 油 气 水 接 触 面 变 化 、 注 水 前 缘 等 ,调 整 开 采 方 案 ,优 化 油 藏 管 理 策 略 ,提 高 油 气 采 收 率 [6 ,7 ,14 ,15 ,27 ] 。时 移 地 震 资 料 解 释 所 应 用 的 关 键 技 术 与 一 般三 维 地 震 资 料 解 释 技 术 没 有 大 的 差 别 。 但 油 气 开发 活 动 引 起 的 油 藏 弹 性 特 性 的 变 化 十 分 复 杂 ,如 [6 ]在 挪 威 田 时 移 地 震 资 料 的解 释 中 发 现 ,流 体 现 象 可 以 分 为 与 油 藏 相 关 和 与 断层 相 关 两 大 类 。 因 此 ,在 模 拟 和 解 释 中 需 要 考 虑 储层 和 上 覆 层 压 实 、 流 动 屏 障 、 流 体 通 道 和 流 体 本 身等 多 方 面 的 影 响 。这 里 介 绍 时 移 地 震 技 术 在 挪 威 北 海 的 应 用 情 况 [28 ] 。 田 的 储 层 品 质 很好 ,孔 隙 度 为 30 %~ 35 % ,渗 透 率 达 几 个 达 西 。 该油 田 发 现 于 1978 年 ,1986 年 投 入 生 产 ,可 采 储 量约 为 22 × 108 桶 ,其 中 90 %已 被 开 采 。 产 量 在1994 年 达 到 高 峰 ,随 后 持 续 下 降 。222 勘 探 地 球 物 理 进 展 第 30 卷定 性 时 移 解 释 已 经 极 大 地 改 善 了 田 的 油 藏 管 理 。 图 6 是 1985 年 基 准 测 量 中 的 某 条测 线 及 1996 年 监 测 测 量 中 相 同 测 线 的 对 比 。 可 以看 到 ,在 储 层 顶 部 含 油 部 位 声 阻 抗 明 显 下 降 。 在 图中 椭 圆 所 示 部 位 ,储 层 和 油 水 接 触 面 对 应 的 地 震 响应 发 生 变 化 ,这 些 变 化 可 以 解 释 为 油 被 水 所 替 换 。在 34/ 102 的 东 侧 可 以 发 现 剩 余 油 存 在 ,这 一解 释 还 需 要 油 藏 的 其 他 资 料 来 验 证 。 在 ,许 多 井 进 行 了 多 次 重 复 饱 和 度 测 井 。 34/ 102 分 别 于 1992 年 、 1993 年 、 1994 年 、 1995 年 及1997 年 进 行 了 重 复 饱 和 度 测 井 ,结 果 见 图 6 左 侧 。图 中 ,黑 色 部 分 表 示 孔 隙 中 含 油 ,蓝 色 为 含 水 。 从1995 到 1997 年 的 测 井 曲 线 可 以 看 出 ,只 有 储 层 最上 部 还 有 剩 余 油 。 这 与 1996 年 的 监 测 地 震 资 料 十分 吻 合 ,说 明 时 移 地 震 资 料 是 可 信 的 ,可 以 用 此 资料 来 对 井 之 间 的 驱 替 情 况 成 图 。 利 用 定 量 时 移 地震 技 术 已 成 功 地 加 密 钻 井 14 口 ,估 计 可 生 产 5 600× 104 桶 原 油 。图 6   用 重 复 饱 和 度 测 井 标 定 时 移 地 震 资 料在 田 ,由 于 剩 余 的 勘 探 目 标 越 来越 小 ,也 越 来 越 难 以 识 别 ,所 以 采 用 定 量 的 方 法 来进 行 时 移 地 震 资 料 解 释 ,以 改 善 垂 向 分 辨 率 和 更 准确 地 估 算 不 同 储 层 段 的 剩 余 油 饱 和 度 。 通 过 地 球物 理 资 料 与 测 井 、 注 采 资 料 和 地 质 资 料 的 综 合 运用 ,定 量 方 法 能 够 给 出 含 烃 饱 和 度 和 孔 隙 压 力 的 变化 。 在 田 的 时 移 地 震 资 料 解 释 中 ,定量 分 析 分 为 2 个 主 要 阶 段 :四 维 同 步 地 震 反 演 和 随机 岩 石 物 理 反 演 。油 藏 地 震 监 测 测 量 的 是 油 气 开 采 引 起 的 地 震响 应 的 变 化 ,它 反 映 了 反 射 系 数 的 变 化 与 弹 性 参 数( P 波 阻 抗 、 S 波 阻 抗 、 密 度 等 ) 的 变 化 ,这 些 与 油 气饱 和 度 和 压 力 的 变 化 有 关 。 四 维 同 步 反 演 采 用 了2005 年 提 出 的 方 法 ,它 是 一 种 全 局 最 优化 方 法 ,在 反 演 过 程 中 同 时 使 用 了 所 有 不 同 时 期(1985 年 、 1996 年 、 1999 年 和 2003 年 ) 采 集 资 料 的部 分 叠 加 道 。随 机 岩 石 物 理 反 演 采 用 了 根 据 程 和 岩 心 柱 测 量 结 果 (反 映 了 特 定 油 藏 条 件 下 弹 性特 性 的 变 化 与 油 藏 动 态 性 质 如 孔 隙 度 、 泥 岩 含 量 、A 之 间 的 关 系 ) 开 发 的 “ 面 响 应 ( 方 法 。 同 时 为 考 虑 时 移 地 震 噪 声 及 岩 石和 流 体 性 质 的 变 化 等 引 起 的 不 确 定 性 ,在 使 用 面 响应 方 法 前 ,开 展 了 多 元 拟 。 由 此 可以 评 价 含 烃 饱 和 度 和 孔 隙 压 力 及 其 相 应 的 不 确 定性 。 图 7 和 图 8 显 示 了 预 测 的 藏 的 剩 余油 分 布 ,用 油 藏 模 型 模 拟 和 常 规 时 移 地 震 解 释 方 法都 无 法 预 测 该 剩 余 油 分 布 。 这 一 结 果 已 经 在 2003年 的 钻 井 中 得 到 证 实 。时 移 地 震 技 术 在 田 的 油 藏 管 理 中发 挥 了 重 要 作 用 。 据 估 计 ,时 移 地 震 产 生 的 纯 利 润已 经 达 到 9. 5 × 108 美 元 。322第 3 期 秦 绪 英 等 1 时 移 地 震 技 术 及 其 应 用 现 状 分 析图 7   岩 石 物 理 反 演 得 到 的 2003 年 藏 的 含 油 饱 和 度a 均 值 ; b 标 准 差图 8   1 段 的 油 柱 高 度总 体 上 ,时 移 反 演 的 剩 余 油 大 于 油 藏 流 体 模 拟 模 型 预 测 的 结 果 ,见 椭 圆 指 示 部 位 。 这 一 结 果 与 2003 年 的 钻 井 结 果 一 致4   讨 论 与 结 论时 移 地 震 技 术 已 逐 步 发 展 成 为 油 藏 监 测 的 一种 极 有 价 值 的 工 具 ,并 已 在 全 球 各 地 许 多 油 田 得 到应 用 ,但 时 移 地 震 技 术 在 应 用 中 还 有 一 些 困 难 需 要克 服 。 首 先 ,采 集 的 可 重 复 性 很 难 保 证 ,主 要 问 题为 激 发 、 接 收 环 境 难 以 保 持 一 致 ,背 景 噪 声 的 变 化不 可 预 测 等 。 其 次 ,由 于 时 移 地 震 资 料 十 分 复 杂 ,处 理 和 解 释 也 存 在 许 多 困 难 ,主 要 表 现 在 :一 是 岩石 物 理 原 理 的 要 求 难 以 达 到 ,开 采 和 驱 替 引 起 的 声阻 抗 变 化 很 微 弱 ,低 于 岩 石 物 理 实 验 的 背 景 噪 声 ,造 成 时 移 信 号 识 别 困 难 ;二 是 注 水 水 流 纵 向 不 均匀 ,冲 刷 效 果 不 够 理 想 ,平 均 剩 余 油 值 偏 高 ,注 水 引起 的 孔 隙 压 力 增 加 没 能 在 冲 刷 带 引 起 足 够 的 声 波阻 抗 变 化 。 最 后 ,时 移 地 震 的 成 本 和 效 率 仍 是 制 约其 广 泛 应 用 的 重 要 因 素 。为 了 改 善 时 移 地 震 的 可 重 复 性 ,主 要 是 在 两 方面 采 取 措 施 。 野 外 采 集 时 ,可 以 通 过 采 用 永 久 埋 置的 检 波 器 ,优 化 采 集 设 计 ,提 高 海 上 拖 缆 定 位 精 度以 及 优 选 检 波 器 埋 置 环 境 和 激 发 条 件 等 措 施 来 提高 采 集 条 件 的 可 重 复 性 。 在 处 理 阶 段 ,则 可 以 采 用针 对 性 处 理 方 法 来 提 高 数 据 的 可 重 复 性 。时 移 地 震 资 料 的 定 量 分 析 手 段 日 趋 成 熟 ,时 移地 震 技 术 正 向 着 定 量 化 和 精 细 化 方 向 发 展 。时 移 地 震 的 信 号 源 越 来 越 丰 富 ,微 地 震 、 探 地 球 物 理 进 展 第 30 卷(多 级 变 偏 ) 、 多 波 等 资 料 的 采 用 ,扩 大 了 地 震 技 术的 应 用 范 围 ,提 高 了 应 用 效 果 。时 移 地 震 在 海 上 应 用 成 功 的 实 例 较 多 ,也 取得 了 较 好 的 经 济 效 益 。 由 于 陆 上 地 震 地 质 条 件 更为 复 杂 ,时 移 地 震 信 号 识 别 的 难 度 也 更 大 。 因 此 ,更 需 要 做 好 时 移 地 震 的 可 行 性 研 究 和 现 场 先 导试 验 。参   考   文   献1   2M , , . D ]. 6 2006 , 3 150~ 3 1542   A , . D ]. 62006 , 6~ 93   E. D ]. 6 2006 , 3 300~ 3 3044   L , D , E. a J ]. 6 2006 , 3 185~ 3 1895   V , A. D/ 3C J ]. 62006 , 1 703~ 1 7076   , D , G. D ]. 6 2006 , 3 125~ 3 1297   , , O , et time
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本文标题:时移地震技术及其应用现状分析[1]
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