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浅层复杂构造地震资料高精度处理关键技术

2024-09-03 来源:好走旅游网
2009年4月 第31卷 第2期石油天然气学报(江汉石油学院学报) 

Apr12009 Vol131 No12JournalofOilandGasTechnology(J1JPI) 

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浅层复杂构造地震资料高精度处理关键技术

  杨春峰 中国科学院地质与地球物理研究所,北京100029河南油田分公司石油勘探开发研究院,河南南阳473132

  卢佳岚 (河南油田分公司石油勘探开发研究院,河南南阳473132)

  王 庆 (河南石油勘探局地质调查处,河南南阳473132)  廖 刃,吕亚亮,常炳章 (河南油田分公司石油勘探开发研究院,

河南南阳473132)[摘要]随着勘探程度的不断提高,勘探目标向着浅、深方向发展是我国东部老油田发展方向之一。由于

以浅层超浅层为目标的地震勘探有其特殊性。在资料处理中要尽量采取保护浅层地震反射信号的手段,以利于有效信息的利用。研究论述了在浅层资料处理中的几项关键技术,重点在消除浅层线性噪声、浅层静校正、拉伸畸变切除及保持振幅的叠前时间偏移,并给出了该方法在泌阳凹陷复杂断块群地区的实际应用效果。[关键词]浅层勘探;叠前去噪;拉伸畸变切除;保持振幅叠前偏移;泌阳复杂断块群[中图分类号]P631144

[文献标识码]A  [文章编号]100029752(2009)0220263203

陆相断陷湖盆是世界上重要的含油气盆地类型之一,具有独特的油气地质特征。复杂断鼻、断块油藏在我国东部的中新生代盆地内有广泛分布,但因其地质条件的复杂性使其勘探难度很大。泌阳凹陷北部斜坡是一个长期抬起的沉积2构造复合斜坡,断层发育,断裂系统复杂,由于受凹陷南部边界北西西和北东走向的2条边界断裂的关联2走滑作用,形成了较多的宽缓向南倾伏的鼻状构造群。由于这些局部构造一般形成较早,多向深凹区倾没,因此对油气聚集非常有利。勘探成果表明,在鼻状构造主体部位的高断块钻探多能见到较厚的油层。但该区断块破碎,断层的断点不清晰,断裂系统组合方案具有多解性,部分断层断距较小(断距在20m以下),在地震资料上难以落实。另外浅层目的层(埋深100m左右)地震资料品质相对较差,剥蚀面与下伏地层接触关系不清晰,目的层段的地震反射普遍较弱,资料信噪比低,缺乏明显的波组特征;中深层目的层信噪比和分辨率不够高,小断层的识别能力低。笔者叙述了针对这些问题的适应浅层、超浅层复杂断块群的地震资料处理关键技术[1~9]及应用效果。

1 叠前去噪技术

111 线性预测法消除线性干扰

由于地震记录质量受到多种因素的影响,激发、接收条件不可能一成不变,再加上地表与环境条件的变化,发育着各种干扰波,有的干扰波比较有规则,有一定的主频和一定的视速度,线性干扰就属这一类。线性干扰是一种能量较强的规则干扰波,在记录中往往重复出现,非常严重地影响单炮质量,如果解决不好会给后续处理产生很大影响,严重时会造成成果剖面上出现假断面等假象,必须去除,才能提高资料的处理质量。研究采用线性预测法消除线性干扰。该方法的优点是干扰波的压制仅限制在干扰波覆盖区域,其他部分则不受影响。采用线性预测法消除线性干扰对浅层线性噪声去除非常有效。112 基于频率衰减特性的面波压制技术

面波在泌阳凹陷复杂断块群区的地震记录上普遍存在,严重影响了地震记录的品质。面波是一种沿地表传播的低频干扰波,在地震记录上通常呈频散的特征,具有较低的视速度,面波的能量通常都很

 [收稿日期]2009202210

 [作者简介]杨春峰(19642),男,1988年大学毕业,高级工程师,博士生,现主要从事地震资料特殊处理及解释方法方面的研究工

作。

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强,其同相轴为直线,在反射波记录范围可以覆盖除最强的反射波之外的所有反射波组,由于面波所具有的这些特征,使得面波在地震记录上很容易被识别出来。在地震资料处理中,人们通常根据面波频率较低的特点对整个地震记录实行高通滤波来达到消除面波的目的,但这样也往往导致记录中许多有用的低频成分的损失。为了保存这些有效的低频成分,研究采用衰减面波的处理方法:即通过在地震记录上确定面波带,然后针对不同的炮检距选用不同的低切频在面波带里进行高通滤波,从而达到既衰减了面波带里的面波能量,又保存了面波带外的有效低频成分的目的。113 浅层静校正技术

静校正问题是制约浅层资料处理的关键因素。因为浅层地震资料的覆盖次数相对较低,受地表干扰因素影响大,而来自静校正因素的影响相对于深层而言要大的多。如果不能很好地解决静校正问题,将严重影响速度场的求取精度和剖面的叠加质量。

泌阳凹陷北部斜坡区地表呈西低东高,西部高程在90m左右,东部在160m左右,高差约为70m,平均高程约为125m,地表起伏较大,地表速度变化较大。通过近地表模型静校正、交互迭代静校正、反射波剩余静校正等技术的应用,解决了北部斜坡地区低降速带的影响及剩余大的校正量和残余校正量问题,提高了地震资料的信噪比。同时,采用交互迭代静校正方法还可以弥补由于野外所测资料偏差造成的静校正量异常。114 拉伸畸变切除技术拉伸畸变切除是浅层处理中较为关键的一步。由于浅层资料受采集因素的影响比较大,其入射角与反射角大于中深部资料,因此,它的反射系数的变化相对剧烈,畸变严重,经过NMO以后,动校拉伸非常严重。对于着重于浅层资料保护的处理,切除的使用应十分精细,这主要是因为浅层资料的覆盖次数较低,应尽量保护。从理论上讲,当动校拉伸畸变量大于1/3波长时,叠加效果将受到严重的影响。因此如何处理远偏移距的动校拉伸部分,成为浅层资料处理的关键问题。该区浅层资料的有效偏移距段应在入射角范围为0~35°之间,大于该范围的反射波及其他它类型的波对于有效叠加均有不同程度的破坏作用。根据有效反射波的入射角的范围,可导出不同深度的有效偏移距范围X的近似公式:X≤

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3H。按此公式计算当地层埋深H为150m时,最大有效偏移距为173m,偏移距大于173m的数据道对

于叠加具有破坏作用,应该切除掉,而在这个深度段仍可保证5~8次覆盖。115 保持振幅的叠前时间偏移

为了在具有复杂上覆速度结构地区提高成像效果,地震勘探业界越来越重视基于波动理论的叠前偏移方法。研究采用了“方位角校正+共方位角叠前时间偏移”方法。共方位角叠前时间偏移计算效率较高,随着微机群(PC2Cluster)在地震数据处理中的普及,共方位角波动方程叠前偏移的计算周期缩短到了完全可以承受的程度,适合大规模处理应用。保幅处理不仅能提高资料信噪比和分辨率,还对有利信息给予完整保留,对下一步属性分析等深化处理十分有利。偏移结果具有良好的频带特征,主频信息丰富,信号特征保真度较高。

图1是常规处理剖面与采用该处理方法的高精度处理剖面。比较而言,高精度处理剖面成像较准确和清晰,层位连续性和反射强度也较强,有较高的信噪比,同时断层的成像精度和剖面的横向分辨率也较高。经过精细切除后的剖面,其分辨率和信噪比较高,剥蚀面清晰,同相轴连续性好,剖面的品质有明显的提高。

2 应用效果

泌阳凹陷北部复杂断块群浅层油藏自身生油能力差,所聚集的油气主要来自邻近的油源区,以断层为主要的油气运移通道。因此浅层油藏发育区断层发育、交切关系复杂,以断鼻断块油藏类型为主。三维地震勘探的主要地质任务是落实复杂断鼻、断块圈闭和该区断裂构造特征。尤其重视小断层、小断块和浅层地层不整合面的识别和描述。通过采用高精度处理技术,保证了复杂断裂系统及小断层的精确成

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图1 常规处理(左)与高精度处理(右)剖面对比

像和准确归位,资料品质得到明显改善,断层面和地层界面反射清晰,目的层主频由原来的35Hz提高

到70~80Hz,浅层记录时间提高到50ms,可以得到埋深50~100m上下第三系不整合面的反射,能够分辨出十几米的断层,使浅层地震攻关取得重要成果,为浅层构造三维精细解析打下了坚实的基础。同时高保真处理的数据也为储层确定的准确性提供了前提和保障。

图2是复杂断块群地区260ms相干数据体时间切片,在图上清晰可见断层展布、互相切割关系,可指导解释人员进行断层平面组合,从而提高断层构造解释的精确度,为断块圈闭的落实提供有力的证据。图3是沿着核三段Ⅳ油组底界层拉平之后提取均方根数据体三维立体可视化图,经保幅处理的数据体为地震属性分析提供了基础。河道砂和沉积边滩清晰可见。其中BQ61井实钻在230~540m井段,获油气显示饱含油518m/3层、富含油3113m/7层、油浸3619m/19层,综合解释油层5812m/20层、差油层1213m/4层,油水同层1317m/4层,试油获稠油层14m/2层,获得了浅层勘探的突破。

图2 260ms相干体时间切片               图3 均方根振幅可视化图

(下转第285页)

第31卷第2期章冉等:金湖凹陷西斜坡地区地震解释方法应用研究 ・285・

的属性参数。三维可视化可避免漏掉有利目标,进一步提高构造解释的可靠性,建立全面、合理的解释方案。

115 变速成图技术

由于西斜坡地区勘探面积大,断裂系统复杂,构造类型丰富,用统一速度进行时深转换不能满足钻探要求。首先利用速度谱资料建立全区速度场,再综合利用地震资料处理的叠加速度、地震VSP速度、地震合成记录提取的速度以及井的地质分层,按照变速成图思路进行变速成图。通过反复分析试验速度变化规律和地质规律,最终得到地震反射层构造图。

2 应用效果

应用以上地震综合勘探技术,重新对研究区各层位进行精细解释,发现并落实了一批圈闭。其中tao4井和yang6井均在阜宁组试获工业油流,探井成功率达100%,老区勘探挖潜取得重要突破。

随着勘探程度日益提高,勘探难度逐渐加大,常规地震资料解释方法已远远不能满足生产科研的实际要求,将上述各种技术方法有机结合起来,以精细标定层位和常规资料解释为基础,多方法联合应用,可有效降低复杂构造区地震解释的多解性,提高构造解释的精度,进一步扩大勘探成果。

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[编辑] 弘 文

(上接第265页)

3 结  语

与常规地震勘探不同,以浅层超浅层为目标的地震勘探有其特殊性。尤其在资料处理中要尽量采取

保护浅层地震反射信号的手段,以利于有效信息的利用。在浅层资料处理中采用线性预测法消除线性干扰和浅层线性噪声效果比较显著。它充分利用线性噪声的可预测性,自动识别干扰噪声的位置,避免了人为因素的影响。基于频率衰减特性的面波压制技术采用分频技术,在不同频带内压制面波既可以消除共炮点记录中面波能量,又保护了面波带外低频能量。在地表有高差的地区做好浅层静校正也是非常重要的,因为浅层地震资料受地表干扰因素影响相对于深层而言要大的多。采用交互迭代静校正对改善浅层信号的信噪比效果明显。拉伸畸变切除是浅层处理中较为关键的一步。由于受采集因素的影响,浅层资料入射角与反射角大于中深部资料,反射系数的变化相对剧烈,动校拉伸畸变非常严重,必须切除。切除的使用必须十分精细,因此成为浅层资料处理的关键部分。在叠前偏移中如何在提高复杂断层成像效果和精度的同时又提高地震信号振幅的保真度问题,是目前地震勘探领域普遍关心的目标。采用方位角校正+共方位角叠前时间偏移方法处理浅层地震资料,在当前的计算设备条件下既有较高的效率同时又有很好的成像和保真效果,为构造解释和储层预测提供了较可靠的基础。

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[编辑] 弘 文

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