巖性油氣藏勘探開發(fā)中多分量地震勘探技術(shù)的應(yīng)用

唐丹秋 聶明濤 雷坤乾 張貝貝 許友寶

（1.中國石油集團(tuán)東方地球物理公司采集技術(shù)支持部，河北 涿州 072750；2.吐哈物探處，新疆 哈密 839000；3.大港物探處，天津 300280）

受限于技術(shù)和成本，在漫長的時(shí)間里，我國的地震勘探一直采用縱波信息，而隨著油氣的勘探難度日漸增大，傳統(tǒng)的縱波技術(shù)已經(jīng)不能滿足當(dāng)下的勘探需求。多分量地震勘探技術(shù)由于其包含有橫波信息，故而受到石油工業(yè)的大力關(guān)注。經(jīng)實(shí)踐表明，這種技術(shù)在非均質(zhì)性儲(chǔ)集層中有著良好的預(yù)測性，并且對(duì)于流體識(shí)別的精度進(jìn)一步的增強(qiáng)，對(duì)于石油氣的分布和儲(chǔ)量的預(yù)測也有著很強(qiáng)的精度系數(shù)，因此在油氣工業(yè)發(fā)展中具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

1 多分量地震采集技術(shù)

1.1 多分量地震勘探的激發(fā)與接收

多分量地震勘探將縱波激發(fā)并通過三分量檢波器進(jìn)行橫波轉(zhuǎn)換，這樣收集到造價(jià)更高、破壞性更強(qiáng)、衰弱更快的橫波。轉(zhuǎn)換波的激發(fā)方式主要有炸藥震源、縱波可控震源以及空氣槍等，多分量的檢波器有陸地和數(shù)字兩種，尤其是數(shù)字多分量檢波器對(duì)多分量地震接受系統(tǒng)的發(fā)展起到了積極的促進(jìn)作用。數(shù)字多分量檢波器獲取的信息更加豐富、有效頻帶更寬、信號(hào)更強(qiáng)、識(shí)別度更高。

1.2 多分量地震采集數(shù)據(jù)技術(shù)

多分量地震采集技術(shù)包括三分量、四分量和九分量三種，多分量地震勘探通常選用三分量或者四分量進(jìn)行縱波接收和轉(zhuǎn)換，其中四分量檢波器常用于海上工作。

1.3 多分量地震觀測系統(tǒng)設(shè)計(jì)

為了提高轉(zhuǎn)換波的信噪比，控制空間假頻的出現(xiàn)，在設(shè)計(jì)多分量地震勘探系統(tǒng)時(shí)要充分的了解轉(zhuǎn)換波的傳播特點(diǎn)和性質(zhì)。由于轉(zhuǎn)換波的傳播路徑并不對(duì)稱，加之橫波與縱波的頻率和速度相比都很低，所以在設(shè)計(jì)觀測系統(tǒng)時(shí)通常要注意：設(shè)計(jì)系統(tǒng)的關(guān)鍵參數(shù)時(shí)要重視共轉(zhuǎn)換點(diǎn)和縱橫波速度比；觀測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)成本以及合理性要充分考慮轉(zhuǎn)換點(diǎn)的分布；根據(jù)地質(zhì)模型以及設(shè)想追蹤等進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理性的論證；為了確保分布均勻以及CCP內(nèi)覆蓋次數(shù)和炮檢距的合理，要充分考察勘探的對(duì)象和目標(biāo)。

1.4 多分量地震采集的難點(diǎn)

海上多分量地震勘探的技術(shù)雖然發(fā)展快速，但是與陸地多分量地震勘探并不適用。我國的石油氣大多分布在陸地，加上我國的國土面積較大、地形復(fù)雜多樣、對(duì)于信號(hào)的吸收更加嚴(yán)重，而且施工的氣候窗口很窄，大大降低了信噪比，此外，橫縱波靜校正量的獲取難度較大等等，這些加大了陸地地震資料的采取難度。

1.5 多分量地震采集的對(duì)策

針對(duì)多分量地震采集過程中存在的諸多問題，根據(jù)大量的實(shí)踐給出了一下的一些措施改進(jìn)：對(duì)于數(shù)字檢波器的耦合方式進(jìn)行改進(jìn)，以便對(duì)檢波器的接受方位進(jìn)行合理控制，從而使得資源更加準(zhǔn)確；對(duì)表層橫波速度結(jié)構(gòu)的調(diào)查采用橫波小折射實(shí)現(xiàn)；對(duì)關(guān)鍵參數(shù)做全面有針對(duì)性的現(xiàn)場試驗(yàn)分析；選用科學(xué)有效的采集方法；對(duì)轉(zhuǎn)換波的時(shí)間位置和波形進(jìn)行確定；三分量數(shù)據(jù)采集質(zhì)量的現(xiàn)場處理和分析控制。

2 多分量地震資料處理技術(shù)

多分量地震勘探技術(shù)是否能夠廣泛的工業(yè)化使用，資料處理技術(shù)是尤為重要的一個(gè)因素。目前最為常用的是二維、三維多分量地震資料處理技術(shù)。

由于多分量地震勘探技術(shù)中主要是處理縱波和轉(zhuǎn)換波，因此，資料處理的工作也圍繞這兩方面展開，處理的方法上，縱波處理與常規(guī)的縱波數(shù)據(jù)處理大致一樣，不同的是轉(zhuǎn)換波的資料處理，其中包括極性翻轉(zhuǎn)、水平分量方位旋轉(zhuǎn)、縱橫波分離、轉(zhuǎn)換波靜校正等等。轉(zhuǎn)換波處理過程中的重難點(diǎn)是靜校正，主要包括炮點(diǎn)縱波靜校正量和檢波點(diǎn)的橫波靜校正量兩部分。

3 多分量地震資料解釋方法

多分量地震勘探技術(shù)的應(yīng)用是否具有實(shí)用價(jià)值的體現(xiàn)在與多分量地震資料的解釋，多分量資料解釋的關(guān)鍵在于縱橫波的層位標(biāo)定、地震屬性的充分應(yīng)用等內(nèi)容。

3.1 層位標(biāo)定

對(duì)于多分量地震資料聯(lián)合解釋的核心就是縱橫波的層位標(biāo)定。通?？v波的層位標(biāo)定簡單，通過垂直入射合成記錄將深度與資料和的證同相軸進(jìn)行關(guān)聯(lián)。而轉(zhuǎn)換波的層位標(biāo)定要相對(duì)復(fù)雜，可采用三分量VSP 地震測井，通過對(duì)不同炮檢距的計(jì)算來合成轉(zhuǎn)換橫波的合成記錄。

3.2 縱橫波對(duì)比分析

縱橫波對(duì)比的確定是通過相似同相軸的時(shí)間值來實(shí)現(xiàn)的，這個(gè)過程中要以相同地質(zhì)層位對(duì)應(yīng)的縱橫波反射同相軸具有相似性作為基礎(chǔ)。

3.3 多分量AVO分析

多分量AVO分析是為了將振幅偏移的差距進(jìn)行恢復(fù)，使其達(dá)到真實(shí)狀態(tài)。

3.4 縱橫波聯(lián)合反演

通過縱橫波的聯(lián)合反演，能夠精準(zhǔn)的確定彈性波阻抗中的縱橫波的速度以及泊松比等參數(shù)，這樣能夠提高參數(shù)的預(yù)測精確度。

4 結(jié)語

多分量地震勘探技術(shù)目前已經(jīng)基本達(dá)到成熟，能夠廣泛應(yīng)用到石油工業(yè)中，受到轉(zhuǎn)換波傳播的特點(diǎn)以及多分量地震資料處理和解釋等多種技術(shù)的限制，在轉(zhuǎn)換波的過程中仍存在諸多的問題，這將是下一步研究多分量地震勘探技術(shù)亟待解決的問題。