多波勘探技術(shù)在我國(guó)致密砂巖氣勘探中的研究新進(jìn)展

強(qiáng)敏等

【摘 要】多波勘探技術(shù)因增加了轉(zhuǎn)換橫波信息，相比傳統(tǒng)的縱波勘探有更突出的優(yōu)勢(shì)。鄂爾多斯盆地蘇里格氣田是我國(guó)典型的低孔、低滲透、致密砂巖氣藏，也是目前開發(fā)難度最大的氣田之一。本文以蘇里格氣田為研究對(duì)象，主要介紹了多波地震勘探技術(shù)在致密砂巖氣方面的研究最新進(jìn)展，介紹了多波處理、解釋與聯(lián)合反演等多波地震資料應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)展。最后，蘇里格氣田勘探實(shí)例證明了多波地震技術(shù)優(yōu)選井位成功率較以往縱波提高了十個(gè)百分點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】低滲透；致密砂巖；轉(zhuǎn)換波成像；多波聯(lián)合反演

1.引言

地震勘探是石油天然氣地球物理勘探的一項(xiàng)重要技術(shù)，是一種激發(fā)、接收有源場(chǎng)的探測(cè)技術(shù)。在過去數(shù)十年期間，縱波地震勘探取得了很大進(jìn)展。多波勘探區(qū)別于單純的縱波或單純的橫波勘探，多波勘探從激發(fā)的多波到接收的多分量涉及的內(nèi)容很多，目前，工業(yè)化應(yīng)用的多波勘探大多指縱波激發(fā)，縱波和轉(zhuǎn)換波接收的聯(lián)合勘探技術(shù)。多波地震勘探技術(shù)相比傳統(tǒng)的縱波勘探在以下幾方面有突出優(yōu)勢(shì)：改善斷層、鹽下、氣層下構(gòu)造成像；油氣檢測(cè)；真假平點(diǎn)、亮點(diǎn)分析；巖性預(yù)測(cè)、裂縫檢測(cè)、估算地層巖性孔隙度及各向異性分析等。

2.多波地震技術(shù)新進(jìn)展

由于縱波和轉(zhuǎn)換波的傳播路徑、波場(chǎng)特點(diǎn)等存在很大差異，因此，多波處理的難點(diǎn)就是轉(zhuǎn)換波資料的處理，核心技術(shù)就是轉(zhuǎn)換波靜校正和成像處理技術(shù)。

（1）轉(zhuǎn)換波靜校正處理

轉(zhuǎn)換波靜校正主要包括震源點(diǎn)的縱波靜校正和接收點(diǎn)的轉(zhuǎn)換橫波靜校正，對(duì)于震源點(diǎn)的縱波靜校正采用的常規(guī)縱波震源點(diǎn)靜校正量。

近幾年通過大量的研究，轉(zhuǎn)換波靜校正主要采用延遲時(shí)靜校正方法可以取得比較好的效果。通過該方法得到一個(gè)較為精確的包括長(zhǎng)波長(zhǎng)分量和短波長(zhǎng)分量轉(zhuǎn)換波接收點(diǎn)靜校正量后；再利用反射波法進(jìn)一步提高目的層轉(zhuǎn)換波靜校正的精度，該方法是使用CRP點(diǎn)疊加的地震道取代所有該CRP點(diǎn)道集中的地震道，利用最大疊加能量法進(jìn)行第一次剩余靜校正；最后，再利用基于動(dòng)力學(xué)特征的地表一致性剩余靜校正方法，解決最后的剩余靜校正問題，同時(shí)得到最佳的疊加速度模型。該方法主要利用相同接收點(diǎn)X和Z分量存在的初至?xí)r差，該時(shí)差代表了 P 波和 S 波在低降速帶的旅行時(shí)差，利用這種時(shí)差和縱波近地表模型信息去除低降速帶對(duì)橫波的影響。

（2）轉(zhuǎn)換波成像處理

近幾年在轉(zhuǎn)換波處理中采用疊前時(shí)間偏移成像技術(shù)取得了較好的效果。轉(zhuǎn)換波疊前時(shí)間偏移能在一個(gè)初始的速度模型與γ場(chǎng)基礎(chǔ)之上得出一個(gè)初始的CCP道集，經(jīng)該道集分析可以得出較為精確的速度模型與γ場(chǎng)，迭代之后，可以使得轉(zhuǎn)換點(diǎn)得到很好的歸位。它比常規(guī)的轉(zhuǎn)換波ACP疊加成像更加準(zhǔn)確。由于偏移處理本身還有較強(qiáng)的去噪作用，對(duì)轉(zhuǎn)換波疊前時(shí)間偏移能得到較好的成像結(jié)果。

疊前時(shí)間偏移通常被用于構(gòu)造復(fù)雜、橫向速度差異不大的地區(qū)。對(duì)于巖性圈閉氣藏而言，儲(chǔ)層與圍巖間有速度、密度的差異，儲(chǔ)層間含水、含氣也有波阻抗的差異，從而在這些差異的邊界產(chǎn)生散射或繞射。通過疊前時(shí)間偏移可以將這些散射或繞射聚焦歸位，改善目的層成像，準(zhǔn)確刻畫目的層內(nèi)幕微小變化。

（3）多波聯(lián)合反演技術(shù)

縱波反映的是巖石骨架和所含孔隙流體的信息，而橫波反映的巖石骨架的信息。轉(zhuǎn)換波即包含縱波又包含橫波，所以比常規(guī)的縱波對(duì)于儲(chǔ)層預(yù)測(cè)更有優(yōu)勢(shì)?？v橫波聯(lián)合反演可以增加反演的穩(wěn)定性，得到更精確的縱橫波阻抗、速度、密度、泊松比以及派生的其它彈性參數(shù)。

縱橫波疊前聯(lián)合反演是目前多波反演技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，國(guó)內(nèi)目前主要的技術(shù)思路是輸入縱波和轉(zhuǎn)換波部分疊加地震數(shù)據(jù)體和對(duì)應(yīng)的角度子波，給出不同數(shù)據(jù)（縱波阻抗、密度、縱橫波速度比）的縱向變化趨勢(shì)以及橫向上的約束范圍，通過質(zhì)量控制優(yōu)選出合適的一組參數(shù)。按照求解Knott-zoeppritz方程對(duì)縱波、轉(zhuǎn)換波進(jìn)行聯(lián)合同時(shí)反演獲得更穩(wěn)定的橫波阻抗、密度、縱波阻抗數(shù)據(jù)體。通過大量實(shí)際數(shù)據(jù)的對(duì)比研究，多波聯(lián)合反演可以獲得比單一縱波反演更高精度、更穩(wěn)定、更能真實(shí)反映儲(chǔ)層物性和含氣性的彈性參數(shù)體[1-2]。

3.多波地震技術(shù)在我國(guó)致密砂巖氣勘探中的應(yīng)用

鄂爾多斯盆地蘇里格氣田是我國(guó)典型的致密砂巖氣藏。也是中國(guó)目前發(fā)現(xiàn)的最大氣田，該氣田主力儲(chǔ)層盒8段埋藏深度約3200-3600m左右，地層為河流-三角洲沉積，縱向上基本為厚度3～5m的薄層疊置的砂層組，由于儲(chǔ)層薄且橫向變化較大，非均質(zhì)性強(qiáng)，利用常規(guī)的縱波技術(shù)進(jìn)行含氣儲(chǔ)層預(yù)測(cè)存在較大難度。以蘇里格氣田為例，通過多波處理、解釋技術(shù)的研究，在蘇里格氣田鉆探井位優(yōu)選方面做了大量而細(xì)致的工作。井位優(yōu)選采用全波屬性和縱橫波疊前聯(lián)合反演相結(jié)合的思路，即利用縱橫波道集與分偏移距疊加數(shù)據(jù)及縱橫波聯(lián)合疊前同時(shí)反演結(jié)果進(jìn)行物性及含氣性預(yù)測(cè)，同時(shí)參考縱、橫波疊加剖面時(shí)差及波形特征以及含氣檢測(cè)結(jié)果。多波資料井位于側(cè)符合率較以往縱波提高了近十個(gè)百分點(diǎn)，大大降低了勘探開發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)。

4.多波地震技術(shù)應(yīng)用前景展望

充分利用縱波和轉(zhuǎn)換波信息，綜合應(yīng)用多波屬性分析，縱、橫波聯(lián)合反演技術(shù)，是解決蘇里格地區(qū)盒8段有效儲(chǔ)層預(yù)測(cè)問題的有效途徑，多波聯(lián)合反演能獲得比單一波反演更高精度、更高分辨率的反演剖面；多波技術(shù)能有效提高儲(chǔ)層及流體預(yù)測(cè)精度，克服了單一縱波檢測(cè)流體的多解性問題，提高了地震檢測(cè)流體的能力[3-4]。

多波地震技術(shù)在致密砂巖氣勘探中有廣闊的應(yīng)用天地，它具有單一縱波勘探技術(shù)所不具備的優(yōu)勢(shì)，完善并推廣多波地震技術(shù)，在我國(guó)致密砂巖氣藏勘探中必將發(fā)揮更大的作用。但是縱波和轉(zhuǎn)換波處理剖面的質(zhì)量，特別是滿足疊前反演的分偏移距和道集品質(zhì)仍需進(jìn)一步提高，一些關(guān)鍵的核心技術(shù)仍需進(jìn)一步探索攻關(guān)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王興建，曹俊興. 縱橫波聯(lián)合反演在蘇里格含氣性檢測(cè)中的應(yīng)用[J].天然氣工業(yè)，2008，28（10） ： 44～45.

[2] 徐天吉，程冰潔，唐建明，甘其剛，李顯貴.PP波與P-SV波疊前聯(lián)合反演研究與應(yīng)用[J].勘探地球物理進(jìn)展，2008，31（5） ： 368～372.

[3] 程冰潔，唐建明，徐天吉. 轉(zhuǎn)換波3D3C地震勘探技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].石油天然氣學(xué)報(bào)，2008，30（2） ： 235～238.

[4] 趙邦六.多分量地震勘探在巖性氣藏勘探開發(fā)中的應(yīng)用[J].石油勘探與開發(fā)，2008，35（4） ： 397～409.

作者簡(jiǎn)介：

強(qiáng)敏（1982年8月），男，工程師，2005年畢業(yè)于西南石油大學(xué)勘查技術(shù)與工程專業(yè)，西安石油大學(xué)在讀工程碩士，現(xiàn)在東方地球物理公司研究院長(zhǎng)慶分院工作，主要從事疊前儲(chǔ)層描述、多波地震資料解釋及地質(zhì)綜合研究工作。