高精度三維地震采集處理解釋一體化技術(shù)在延長油田的應(yīng)用

閆新智

(延長油田股份有限公司 勘探部，陜西 延安 716001)

0 概況

MSW區(qū)塊位于陜西省榆林市定邊縣西，陜北斜坡帶的中西部。本區(qū)中生界三疊系上統(tǒng)延長組分別發(fā)育一套泥質(zhì)巖系，以湖相－半湖相泥巖為主，泥質(zhì)巖厚度大，單層厚度相對較大，是良好的生油層，中生界侏羅系及三疊系發(fā)育多級的生、儲、蓋組合，為中生界石油生成和聚集創(chuàng)造了有利的地質(zhì)條件。

MSW構(gòu)造呈向西傾斜的單斜構(gòu)造，構(gòu)造比較平緩，單斜背景上的鼻褶相對發(fā)育，同時受到構(gòu)造運(yùn)動、沉積微相及儲層物性的變化控制，滲透性砂巖被側(cè)向及上傾方向的泥巖或非滲透性致密砂巖封蓋和遮擋，圈閉的主要類型是構(gòu)造巖性圈閉。

為了準(zhǔn)確控制微幅度構(gòu)造形態(tài)，提高微幅度構(gòu)造的解釋精度，通常要求地震剖面上存在幅度變化的位置，必需保證控制5個點(diǎn)以上，因此部署了12.5m×12.5m的高精度三維地震。

1 高精度三維采集

1.1 觀測系統(tǒng)設(shè)計

高精度三維地震的要求除了面元大小、最大炮檢距外，三維觀測系統(tǒng)中還有寬窄方位、縱橫比、最大非縱距、最大方位角動校正時差、接收線距、炮線距、最大的最小炮檢距、覆蓋次數(shù)等參數(shù)需要確定。此外炮密度和道密度等條件，都與最終的三維地震成像的精度有關(guān)［1］，因此高精度三維地震觀測系統(tǒng)設(shè)計至關(guān)重要。

延長油田以往三維地震都采用16線×6炮觀測系統(tǒng)，面元尺寸25×25，覆蓋次數(shù):10次(縱)×8(橫)，采樣率4 ms。由于勘探目的層地層平緩，多為低幅構(gòu)造和巖性油氣藏，以往的三維地震資料品質(zhì)常常滿足不了精細(xì)勘探的需要。

通過詳細(xì)論證分析高精度三維最終采用16線×6炮觀測系統(tǒng)，面元尺寸12.5×12.5，覆蓋次數(shù)80次，采樣率1 ms。對比可以看出高精度三維的不同主要表現(xiàn)在寬方位觀測、小面元和高覆蓋次數(shù):其中高覆蓋次數(shù)有利于壓制干擾、提高資料的信噪比，從根本上提高資料品質(zhì);寬方位觀測有利于精細(xì)速度分析和信息提取，有利于地層巖性勘探;采用小面元采集有利于提高資料橫向分辨率，能提高低幅構(gòu)造解釋精度和薄儲層預(yù)測能力。

1.2 資料采集

在野外采集過程中采用試驗(yàn)指導(dǎo)生產(chǎn)，遵循先試驗(yàn)、后生產(chǎn)，并把試驗(yàn)工作始終貫穿生產(chǎn)全過程，確保野外施工質(zhì)量;針對該區(qū)靜校正問題，進(jìn)行精細(xì)的表層結(jié)構(gòu)調(diào)查;通過優(yōu)化激發(fā)、接收參數(shù)，提高資料品質(zhì)。

2 高精度三維處理

高精度三維地震首先是分辨率要高，其次是地震信號成像精度要高，其最終衡量的標(biāo)準(zhǔn)仍然是地震信號成像是否具有高信噪比、高分辨率、高保真度特征［2，3］。按照這三個標(biāo)準(zhǔn)，采取相應(yīng)的技術(shù)手段開展高精度三維處理。

2.1 高信噪比處理

高精度數(shù)據(jù)處理技術(shù)是建立在一定信噪比水平基礎(chǔ)之上的，沒有一定的信噪比也就無法討論成像信號的分辨率和保真度，更不能對成像精度水平進(jìn)行衡量。

MSW三維野外原始記錄異常噪聲發(fā)育，主要包括低頻面波，淺層折射波，高頻石膏層直達(dá)波等干擾，另外還存在一些高頻干擾。

針對資料存在的不同噪音特點(diǎn)，綜合運(yùn)用疊前、疊后不同域的多種去噪方法和技術(shù)，設(shè)計及測試不同的疊前去噪流程及參數(shù)，使資料信噪比有了比較明顯地提高。噪音壓制都采用分頻噪音壓制方法，只在噪音干擾發(fā)育的頻段進(jìn)行噪音壓制，包括分頻異常振幅衰減、分頻ZAP及限頻線性噪音壓制等。同時本區(qū)的石膏層影響比較嚴(yán)重，常規(guī)的壓制噪聲方法對石膏層產(chǎn)生的高頻噪聲不適用。為了壓制石膏層產(chǎn)生的高頻噪聲，測試了許多去噪方法，最終選擇在交叉排列域進(jìn)行區(qū)域噪聲壓制。

2.2 高保真處理

采取保真處理方法，疊前做好各種補(bǔ)償:采用球面擴(kuò)散和吸收補(bǔ)償?shù)姆椒ê偷乇硪恢滦哉穹a(bǔ)償?shù)忍幚硎侄?，保證炮點(diǎn)、檢波點(diǎn)之間的能量關(guān)系不變，確保主要目的層的AVO響應(yīng)不被影響。

靜校正技術(shù)應(yīng)用是否適宜，與信號最終成像的質(zhì)量和精度有直接關(guān)系，因此解決好野外靜校正問題能確保低幅構(gòu)造的準(zhǔn)確性。通過研究野外地表，分析地表的風(fēng)化層厚度，采用合理的折射靜校正方法進(jìn)行靜校正。經(jīng)過野外靜校正后的地震資料依然存在部分長波長靜校正問題，針對這種情況進(jìn)一步采用了層析成像折射波靜校正方法。層析成像折射波靜校正技術(shù)與現(xiàn)有折射方法相比，將地球看做更復(fù)雜的模型，在常規(guī)折射方法應(yīng)用困難的地區(qū)取得更好的近地表模型和靜校正量，很好地解決了殘余長波長靜校正量問題。

速度分析在資料處理中十分重要，疊加速度的準(zhǔn)確與否，直接影響到疊加成像和偏移的質(zhì)量。通過在速度變化大的地區(qū)適當(dāng)加大速度分析密度，為后續(xù)研究提供高質(zhì)量速度資料，并且采用多次迭代進(jìn)行剩余速度分析，求取準(zhǔn)確的偏移速度場，做好全區(qū)的三維偏移歸位處理。

要確保低幅構(gòu)造準(zhǔn)確性還必需進(jìn)行疊前偏移成像處理，它能提高速度分析精度，正確確定反射點(diǎn)真實(shí)位置，使斷層、斷點(diǎn)歸位更加準(zhǔn)確，實(shí)現(xiàn)真正的共反射點(diǎn)疊加，地下構(gòu)造真實(shí)可靠。疊前時間偏移處理采用克?；舴蚍e分法，在進(jìn)行了偏移傾角、孔徑測試和偏移速度迭代后，使用彎曲射線追蹤進(jìn)行疊前時間偏移處理。

2.3 高分辨率處理

高分辨率處理中子波頻帶和相位的處理是關(guān)鍵，采用地表一致性反褶積消除地表因素的影響，為后續(xù)拓頻打好基礎(chǔ)。

采用主頻端優(yōu)勢頻率約束的高分辨率子波反褶積處理，能夠保證信噪比的前提下，盡可能提高主要目的層的分辨率，而且能在高分辨率的前提下保持地震反射波組特征。圖1分別是拓頻前后剖面和頻譜對比，經(jīng)過疊后拓頻處理后資料的高頻更加豐富，信噪比有了顯著提高。

圖1 拓頻前后剖面和頻譜對比(左:拓頻前，右:拓頻后)

通過高精度三維處理地震剖面目的層波組特征自然合理，信噪比較高，標(biāo)志層反射較強(qiáng)，較連續(xù)，可以連續(xù)追蹤，波形橫向變化自然。成果剖面自上而下從中生界至下古生界信噪比較高，其中張家灘頁巖、本溪組煤層等標(biāo)志層反射較強(qiáng)，連續(xù)性較好，易于識別和追蹤;延安組和延長組前積反射特征清楚，尖滅現(xiàn)象豐富，符合河流相沉積特征，為巖性解釋、儲層預(yù)測奠定了較好的基礎(chǔ)。

3 高精度三維解釋

MSW地區(qū)目前勘探主要集中侏羅系延安組和延長組:

3.1 高精度三維提高了延安組低幅構(gòu)造解釋

三維地震資料的解釋包括斷裂和層位解釋。工區(qū)內(nèi)發(fā)育少量斷層，斷裂解釋除了進(jìn)行常規(guī)解釋外，還應(yīng)用地震資料相干分析技術(shù)、地震屬性分析等對斷裂平面、空間的變化進(jìn)行了合理的組合，提高了斷裂的解釋精度。

為了最大程度保持低幅構(gòu)造特征，首先要提高層位解釋精度，主要利用自動追蹤最大振幅值保持層位解釋的準(zhǔn)確性，在此基礎(chǔ)上，在地震同相軸不連續(xù)和橫向發(fā)生相變的地方再進(jìn)行手動追蹤，解釋中力求走準(zhǔn)每一個相位。其次在繪制構(gòu)造圖時盡量保持原始數(shù)值，不對構(gòu)造線做過多的圓滑，使其忠于原始解釋結(jié)果，并采用小間隔構(gòu)造等高線成圖，避免漏掉小面積圈閉。

為了更加突出低幅度構(gòu)造范圍和位置，利用構(gòu)造相對高方法。通過消除構(gòu)造背景趨勢影響，突出撓曲、低幅度鼻狀構(gòu)造等有利構(gòu)造位置。

從目前已經(jīng)完鉆資料和圈閉評價結(jié)果對比發(fā)現(xiàn)，延長油田構(gòu)造圈閉幅度低、面積小，只有利用高精度三維地震采集、處理和解釋一體化技術(shù)，才能有效提高圈閉評價準(zhǔn)確性，提高探井成功率。

3.2 高精度三維延長組儲層預(yù)測

統(tǒng)計分析延長組砂泥巖波阻抗特征可知:砂巖、泥巖的縱波阻抗分布區(qū)域大部分重合，主要范圍9500～11500m/s*g/cm3，泥巖范圍10500～12000m/s*g/cm3，砂巖整體僅略有偏低，區(qū)分砂泥巖比較困難，因此疊后波阻抗反演是無法進(jìn)行儲層預(yù)測的。通過分析其他彈性參數(shù)發(fā)現(xiàn):密度是區(qū)分砂泥巖效果最好:儲層和泥巖的密度基本沒有重疊，儲層密度主體分布在2.43～2.53 g/cm3之間，泥巖密度分布在2.6～2.65 g/cm3之間，因此確定采用疊前同時反演密度開展延長組儲層預(yù)測。

根據(jù)該區(qū)地震資料的實(shí)際情況和密度反演地需要，綜合最大入射角、覆蓋次數(shù)和信噪比情況，選擇五個角度部分疊加方案，提取了不同角度部分疊加體的子波，進(jìn)行疊前反演參數(shù)測試，完成了疊前同時反演，獲得了縱波、橫波和密度反演數(shù)據(jù)體。根據(jù)測井資料砂巖密度分布范圍，結(jié)合實(shí)際疊前反演密度數(shù)據(jù)確定砂巖門限值為小于2.58 g/cm3，剔除掉泥巖得到砂巖密度體，實(shí)現(xiàn)了砂巖預(yù)測。

4 結(jié)論

延長油田MSW地區(qū)的勘探，充分體現(xiàn)了高精度三維地震采集、處理和解釋一體化技術(shù)在勘探中所發(fā)揮的作用。MSW地區(qū)是延長油田開展的第一塊高精度三維地震，采用小面元高覆蓋次數(shù)地震采集提供好的原始地震數(shù)據(jù)，通過高信噪比、高保真和高分辨率地震處理技術(shù)改善地震資料品質(zhì)，從而提高了三維圈閉評價和儲層預(yù)測的精度，為鉆探部署提供了高質(zhì)量的資料，使鉆探成功率大大提高，取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

1.熊翥.復(fù)雜地區(qū)油氣地球物理勘探技術(shù)(數(shù)據(jù)采集)［M］.北京:石油工業(yè)出版社，1999.82－108

2.熊翥.高精度三維地震(I):數(shù)據(jù)采集［J］.勘探地球物理進(jìn)展，2009，32(1):1－11

3.熊翥.高精度三維地震(II):數(shù)據(jù)采集［J］.勘探地球物理進(jìn)展，2009，32(2):81－95