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伊犁盆地地震勘探技术瓶颈与攻关效果分析_宋桂桥best

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伊犁 盆地 地震 勘探 技术 瓶颈 攻关 效果 分析 宋桂桥 best
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文章编号 :1673-8217(2012)06-0059-05伊犁盆地地震勘探技术瓶颈与攻关效果分析宋桂桥1,廖刃2(1.中国石化油田勘探开发事业部勘探处,北京100083;2.中国石化河南油田分公司石油物探技术研究院)摘要 :伊犁盆地近地表及深层地震地质条件复杂,地震勘探难度大,现有地震资料难以满足勘探需要。为此,针对制约和影响反射品质的两大地质瓶颈开展系统研究与地震技术攻关:采用基于多次波压制效果的观测系统优化、巨厚砾石层下深井大药量激发、组合压制多次波、剩余能量补偿等技术,较好地压制了多次波,提高了强煤系地层下的有效反射能量,剖面品质得到显著提高。关键词 :伊犁盆地;地震勘探;技术瓶颈;攻关效果中图分类号 :P631.422文献标识码 :A伊犁盆地是天山褶皱带中的山间盆地 ,构造格局呈现两坳一隆 ,沉积地层主要有新生界 、中生界 、古生界等 ,主要勘探层系为侏罗系 、三叠系 、二叠系 。表层结构以山前冲积沉降为主 ,表现为30~80 m不等的巨厚砾石层 ,地震钻井难度大 ,激发 、接收条件极差 。深层煤系地层发育 ,侏罗系煤层速度(2 200 m/s)与围岩速度差别大 (3 800~4 800 m/s),发育多种类型多次波 ;同时 ,由于煤系地层界面反射系数高达0.2958,对下伏地层的反射产生严重干涉和能量屏蔽 。虽然下伏地层 (三叠系和二叠系 )有较好的反射界面 ,但是受到其上覆侏罗系煤系地层的屏蔽作用及多次波干涉 ,使得深层有效波能量不易辨认 ,难以分清一次波的反射特征 。针对伊犁盆地地表及深层地震地质条件 ,就如何识别与压制多次波 ,提高强煤系地层下有效目的层的反射资料品质 ,开展地震采集处理技术攻关与研究 。1 基于多次波压制效果的观测系统设计与优化[1-3]1.1 伊犁盆地多次波分布特征伊犁盆地多次波来自侏罗系西山窑组 、八道湾组煤系地层所产生的全程 、层间多次波 ,基本上全区发育 ,盆地的不同位置多次波特征不同 (图1)。1.2 压制多次波的采集设计新理念地震数据采集本身不能消除多次波 ,但可以满足消除多次波方法对数据的要求 ,以保证这些方法取得较好的消除多次波的效果 。消除多次波采集数据 ,以最大可能地实现其 “充分性 、均匀性 、对称性 、连续性 ”。图 1伊犁资料典型的多次波1.3 基于削弱多次波的观测系统设计1.3.1 模型正演分析根据YL99-L2、YL94-61.5测线上的地震剖面解释结果 ,结合伊宁3井 、伊参1井的钻井分层数据及声波时差测井曲线设计了地质模型 ,其中 ,侏罗系煤系地层以上主要反射界面化为4个主要界面 ,依据声波时差资料设计了侏罗系煤系地层以下的小泉沟组 、大仓房组的主要反射界面 ,一些反射界面被正断层和逆断层错断 ,每条地震地质模型的反射界面达20个以上 (图2)。煤系地层设计了4层 ,每层厚度10~25 m。正演分析多次波的形成机制及特点 :(1)侏罗系煤系地层与砂岩地层交互沉积 ,形成了良好的波阻抗界面 ,地震波在该地层中传播时会产生全程或层间多次反射波 ,且与一次反射波相互收稿日期 :2012-06-20;改回日期 :2012-07-28作者简介 :宋桂桥 ,高级工程师 ,1965年生 ,1988年毕业于中国地质大学物探系 ,主要从事地震资料综合解释工作 。石油地质与工程2012年 11月            PETROLEUM GEOLOGY AND ENGINEERING         第 26卷  第 6期干涉 。(2)侏罗系煤层产生的多次波中 ,只有全程或部分短程多次波表现出明显的剩余时差特征 ;而另一类为剩余时差特征不明显的微屈多次波或部分短程多次波 。(3)薄煤层的层间多次波对反射波具有较高的低频滤波特性 ,致使下伏地层的反射能量较弱 。1.3.2 观测系统设计在进行常规观测系统设计的基础上 ,开展叠加次数 、最小偏移距 、排列长度对多次波压制效果的分析研究 。地震采集攻关采用了三线三炮 “宽线观测系统 ”(图3)。纵向观测系统 :9990-10-20-10-9990,接收道数 :4 000道 ,线距 :40 m,道距 :20 m、10 m,炮点距 :80 m、40 m,最高覆盖次数 :1000次 (面元 :10 m×20 m)。1.4 观测系统优化(1)道距分析 :依据最高无混叠频率和横向分辨率理论计算结果 ,道距≤40m。综合考虑 ,道距10m或20 m即可 。图 2基于模型正演一次波与包含多次反射波的模拟记录结果比较图 3观测系统示意图(2)最大偏移距分析 :图4为CMP道集 ,从道集上可以看出 ,超过9 000 m,能量变弱 ,衰减快 ,频率不稳定 ,特征差异大 ,对有效波叠加贡献小 。从上述分析比较可以看出 ,最大偏移距9 000 m即可 。(3)覆盖次数分析 :图5为不同覆盖次数振幅比对比图 ,可以看出 ,覆盖次数提高 ,多次波能量减弱 ,多次波与一次波振幅比迅速减少 。覆盖次数大于240次时多次波与一次波振幅比基本保持不变 ,多次波能量基本不再衰减 。(4)单线与宽线对比分析 :图6为单线与宽线对比的叠加剖面 ,可以看出 ,单线 、双线可满足地质任务 。图 4偏移距 6000-10000叠加剖面·06· 石油地质与工程2012年第 6期图 5不同覆盖次数振幅对比观测系统优化结论 :道距10 m或20 m、最大偏移距9 000 m、覆盖次数250次 、炮距80 m、单线与双线均可满足地质任务 ,达到研究目的与要求 。依据攻关点试验新老资料单炮的对比分析 ,采用宽线施工能够完成地质任务 ,建议施工方案由原设计的三线三炮优化为三线单炮 (图7)。优化后的施工参数如下 :观测系统 :三线单炮 ;纵向观测系统 :9990-10-20-10-9990;接收道数 :4000道 ;线距 :40 m;道距 :20 m、10 m;炮点距 :40 m;炮数 :1625炮 ;最高覆盖次数 :500次 (面元10 m×20 m)。图 6单线与宽线对比的叠加剖面图 7优化后观测系统示意2 巨厚砾石层条件下的激发技术为了提高表层调查精度 ,采用超深微测井与小折射相结合的方法进行近地表结构调查 。综合考虑高速层顶界面埋深 、高速层速度 、砾石层底界面埋深 、激发岩性 。利用高程法 、厚度法结合岩性调查对井深设计进行详细的优化 ,确保激发效果 。最大井深82 m,全线平均井深36 m,远深于老资料的激发井深 。从图8新采集资料单深井和组合井对比可以看出 ,单深井资料较组合井资料信噪比有很大提高 。3 组合压制多次波技术[3-7]采用基于射线追踪正演模拟分析多次波反射特征得出 :伊犁盆地多次波主要分布在侏罗系煤系地层下方各岩层中 。多次波波场复杂 ,不仅侏罗系煤系地层顶部附近的两套煤层反射与地面形成全程多次波 ,而且侏罗系煤系地层之间形成多套层间多次波 。全程和层间多次反射波能量相对比较强 ,它们与多个反射界面的一次反射波相互干涉 (1.8~4.0s)。从速度谱 、速度扫描 、分偏移距叠加等多种方法分析认为 :伊犁盆地多次波在近道表现突出 ,能量·16·宋桂桥等 .伊犁盆地地震勘探技术瓶颈与攻关效果分析强 ,速度大约在2 700~3 200 m/s之间 ,近偏移距多次波和有效波时距曲线几乎一致 ;在中远偏移距中有效波能量弱 ,难以识别和看到 。图 8新采集资料单深井和组合井对比目前在实际资料处理中经常用到多次波压制技术主要有 :预测反褶积 、Tau-P域预测反褶积 、F-K滤波 、聚束滤波 、Radon变换 、波场延拓和Srme法等 ,鉴于伊宁盆地资料中多次波特点和各种方法的适用条件 ,采用单一的一种方法难以较好的压制多次波 ,故对多种处理技术进行组合压制多次波 。其实现过程为 :首先应用预测反褶积 ,利用多次波的周期性 ,较好地压制短周期的全程多次波 。关键参数为 :算子长度200 ms,预测距离浅层20 ms,深层28 ms;白噪系数浅层0.01。其次应用高精度拉冬变换方法 ,利用多次波和一次波速度的差异 ,较好的压制中远偏移距的多次波 。关键参数是 :门坎值的确定 、压制范围选取和速度精度 。最后应用近道内切除方法 ,压制近偏移距的多次波 。图9可以明显看出 :多次波得到了有效的压制 ,突出了弱有效反射 ,地层接触关系更加清楚 ,地质现象更加明晰 。图 9多次波压制前后叠加剖面4 深层能量提升技术煤层产生的全程多次波和层间多次波直接导致侏罗系下的目的层反射能量变弱 。为提升深层有效反射能量 ,采用了以下主要能量补偿技术 :①球面扩散补偿 :解决由于球面扩散所引起的纵向地震波传输损失问题 。②地表一致性振幅补偿 :消除由于表层介质非均一性引起的振幅变化 。③Q吸收补偿 :可以有效补偿高频能量的衰减 ,且算子不会受数据中干扰能量的影响 。5 剖面效果分析通过攻关 ,成果剖面中深目的层反射波能量增强 、连续性较好 、上古生界获得较好反射 ,断裂不整合明显 (图10)。6 结论与展望(1)采用基于多次波压制的精细观测系统设计与优化技术 ,及在精细表层结构调查下深井激发 (砾石层下 )技术是提高伊犁盆地地震资料反射品质的保证 。(2)组合压制多次波技术是目前消除伊犁盆地地震多次波影响的较有效途径 :即通过地表一致性预测反褶积 、高精度拉冬变换 、近道内切等配套技术的应用 ,多次波得到一定程度的压制 ,目的层段的波组特征 、连续性都较以往有明显的改善 。(3)深层能量补偿与提升技术是改善伊犁盆地地震剖面效果的必要手段 。(4)伊犁盆地侏罗系煤层发育 ,导致层间多次波能量很强 。而层间多次波规律复杂 ,加之在高速·26· 石油地质与工程2012年第 6期图 10新老资料叠加剖面层旅行 ,和有效波同相轴的双曲线曲率近乎一样 ,难以识别和有效压制 。因此消除层间多次波对该区地震品质的影响是下步研究的重点 。基于波动方程的逆散射级数法对压制层间多次波效果较好 ,但目前国内外尚无成形的软件 ,有待进一步深化研究 。参考文献[1]陈祖传 .多次波剩余时差分析法 [M].山东东营 :石油大学出版社 ,1997.[2]钟森 ,陈广思 .Radon变换在提取地震反射信号和压制干扰中的作用 [J].石油地球物理勘探 ,1989,24(4):5-18.[3]戈良玉 .Radon变换在消除多次波中的应用 [A]//地震资料处理论文集 [M].北京 :石油工业出版社 ,1995.[4]朱生旺 ,魏修成 ,李锋 ,等 .用抛物线 Radon变换稀疏解分离和压制多次波 [J].石油地球物理勘探 ,2002,37(2):18-23.[5]黄新武 ,牛滨华 ,刘光 ,等 .基于数据一致性原理预测与压制自由表面多次波的效果分析 [J].石油地球物理勘探 ,2009,(4):34-41.[6]黄饶 ,陈小宏 ,李景叶 ,等 .层间多次波模拟与影响分析[J].地球物理学进展,2009,(3):15-19.[7]林玉英 ,史利川 ,曹延军 ,等 .伊宁凹陷衰减多次波处理方法研究 [J].断块油气田 ,2001,(4):18-20,76.编辑 :吴官生檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳(上接第31页)一方面是油气存储空间 ,另一方面为上覆地层中的油气向下运移提供了通道 ,对上震旦油气藏的形成起到至关重要的作用 ,而对桐湾运动在区域上的影响作用的研究 ,有助于我们对华南有利储层的评价和预测 。参考文献[1]黄汲清 ,任纪舜 ,姜春发 ,等 .对中国大地构造若干特点的新认识 [J].地质学报 ,1974,(1):36-52.[2]黄汲清 .对四川盆地和鄂尔多斯台坳找油找气的初步意见 [J].石油与天然气地质 ,1980,(1):18-25.[3]梁兴 .中国南方海相改造型盆地含油气保存单元综合评价 [D].成都 :西南石油大学 ,2006.[4]马力 ,陈焕疆 ,甘克文 ,等 .中国南方大地构造和海相油气地质 (下 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Company,CNOOC,Tanggu,Tianjin 300452)SZ36-A oilfield is a big oilfield with hundred-miliontons in Bohai offshore field.The mainly oil-bearing is con-centrate on Paleogene Ed2formation.Through integratingtheory with practice,geophysical with geological,reservoircharacteristics with sedimentary facies and exploration withdevelopment,the rules of reservoir microscopic characteris-tics and its main controling factors have been analyzed inthis paper.The favorable reservoirs are mainly distributed inlake delta front.At the same time,diagenesis has been ana-lyzed,which calculates the relative of clay minerals compo-nent temperature and pressure fields,liquid's filing and oth-er important effects on reservoir characteristics.The sets ofreservoir extension have bigger thickness,which belongs tohigh porosity and high permeability favorable reservoirs.Keywords:Bohai offshore field;SZ36-A oilfield;Ed2formation reservoir microscopic characteristics;main con-troling factors;delta front;favorable reservoir49Pore structure research of Chang6reservoir in Huaqingar-eaChen Chong et al(Earth Science and Engineering Insti-tute of Xi'an Shiyou University,Xi'an,Shaanxi 710065)Through application of rock-mineral analysis technolo-gy and high pressure mercury injection technology,the porestructure research of Chang 6 reservoir in Huaqing area hasbeen carried out.The results indicate the sandstone types ofthe research area are mainly of lithic deldspar sandstone andfeldspar lithic sandstone,with the characteristics of lowcompositional maturity and complex debris composition andfiler content composition.The pore types are mainly of in-tergranular hole,feldspar dissolved pore and lithic dissolvedhole,with bigger percent of area pores.The reservoirs aretypical low porosity and low,ultra-low permeability,withgood physical properties and medium-poor sorting.Gener-aly,the pore structure has the characteristics of thin porethroat and regular pore shape.Keywords:low permeable reservoir;rock-mineral a-nalysis;high pressure mercury injection;pore structure52Genetic analysis of Chang8ultra-low permeable reservoirof Heshui areaDuan Xiaochen et al(The First Project Department ofUltra-Low Permeable Reservoirs of Changqing OilfieldCompany,PetroChina,Heshui,Gansu 745400)Chang 8 ultra-low permeable reservoir of Heshui areais an important potential exploration and development area inChangqing oilfield,with constant newly discovered hydrocar-bon enrichment zones,and therefore,folow-up studyshould be carried out necessarily.Based on the existing re-search,in accordance with new driling core,sandstone thinsection,cast body thin section,scanning electron microscopy(sem)and X-diffraction data,the analysis has been carriedout from the sedimentary and lithologic aspects.The resultsindicate the Chang 8 ultra-low permeable reservoir develop-ment is mainly affected by sedimentary microfacies,clasticcomposition,detrital grain size,compaction,cementation,dissolution and denudation action factors control,and amongwhich,the compaction and cementation of reservoir densifi-cation are the main controling factors,dissolution effect is akey factor to improve local reservoir physical property.Keywords:Changqing oilfield;Heshui area;Chang 8reservoir;ultra-low permeable reservoir59Technical bottleneck and research effect analysis of seismicexploration of Yili basinSong Guiqiao et al(Oilfield E&D Business ExplorationDepartment,Sinopec,Beijing 100083)The seismic-geological conditions of near surface anddeep formation of Yili basin are complex,the seismic explo-ration is difficult and the existing seismic data is unable tomeet the exploration needs.Therefore,in view of the re-striction and influence reflection quality,the two geologicalbottlenecks,the systematic research of seismic technologyhas been carried out.Based on the multiple wave suppressioneffect observation system optimization,the giant thick gravellayer down deep wel big dosage excitation,combined multi-ple suppression and residual energy compensation technolo-gies have been applied,which can better suppress multiples,improve the strong coal measure strata of the effective reflec-tion energy,and obviously increase profile quality.Keywords:Yili basin;seismic exploration;technicalbottleneck;research effect·Ⅲ·Nov.2012PETROLEUM GEOLOGY AND ENGINEERING
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