勝利油田非一致性時(shí)移地震關(guān)鍵技術(shù)探索與實(shí)踐

芮擁軍，尚新民

(中國(guó)石化勝利油田分公司 物探研究院，山東 東營(yíng) 257022)

0 引言

時(shí)移(時(shí)延、四維)地震技術(shù)是一項(xiàng)利用不同時(shí)間重復(fù)采集的地震數(shù)據(jù)體，經(jīng)過(guò)相應(yīng)的處理與解釋，綜合巖石物理學(xué)和油藏工程等多學(xué)科資料，進(jìn)行油藏監(jiān)測(cè)的技術(shù), 是老油田增加可采儲(chǔ)量和提高采收率的重要手段[1]。

利用時(shí)移地震解決油藏動(dòng)態(tài)描述問(wèn)題，可追溯到20世紀(jì)50～60年代[2]，特別是1992年在印度尼西亞開展的Duri油田時(shí)移地震，總結(jié)出一套成功的采集觀測(cè)、處理和解釋的經(jīng)驗(yàn)，采收率提高到60%，收到了明顯的經(jīng)濟(jì)效益，推動(dòng)了時(shí)移地震的快速發(fā)展[3]。在我國(guó)，時(shí)移地震技術(shù)研究與實(shí)踐起步相對(duì)較晚，克拉瑪依油田(1993～1995)、遼河油田(1998)和勝利油田(1998)都曾進(jìn)行過(guò)這方面的試驗(yàn)，得到了一些十分寶貴的數(shù)據(jù)[2]。

總體來(lái)看，雖然時(shí)移地震是一項(xiàng)解決油藏動(dòng)態(tài)描述的有效技術(shù)[4-6]，但是，由于基于重復(fù)采集的時(shí)移地震因高投入等問(wèn)題，2010年以后國(guó)內(nèi)外普遍進(jìn)入了低潮。在以往技術(shù)探索的基礎(chǔ)上，提出一條新的時(shí)移地震實(shí)現(xiàn)路線成為研究的熱點(diǎn)[7-10]。

勝利油田在2000年開始，隨著勘探開發(fā)的需求以及物探技術(shù)的進(jìn)步，開始了二次采集工作[11]，截至2019年底，已經(jīng)完成了超過(guò)1萬(wàn)km2的三維地震采集，這些新采集地震數(shù)據(jù)，除了采集技術(shù)更先進(jìn)、成果成像更精確外[12]，也形成了具有時(shí)移特征的三維地震數(shù)據(jù)。基于此認(rèn)識(shí)，在勝利油田缺乏嚴(yán)格意義上的時(shí)移地震的基礎(chǔ)上，提出了利用二次采集地震研究剩余油分布的新思路。圍繞勝利油田非一致時(shí)移地震問(wèn)題，王延光、尹成、芮擁軍等[10,13-14]不同階段分別從非一致時(shí)移地震可行性、資料處理關(guān)鍵技術(shù)等環(huán)節(jié)，部分總結(jié)了勝利油田在時(shí)移地震方面的探索，但偏重于資料處理，在敏感差異屬性提取、綜合解釋等方面較少涉及。

本文全面總結(jié)了勝利油田自2007年以來(lái)在非一致時(shí)移地震方面的最新成果，涵蓋了從資料處理到綜合解釋的技術(shù)鏈條，構(gòu)建了完整非一致時(shí)移地震技術(shù)系列，實(shí)現(xiàn)了利用非一致性時(shí)移地震屬性差預(yù)測(cè)剩余油(氣)分布，在單56、義東等區(qū)塊取得了良好的應(yīng)用效果，有效地提升了勝利油田1萬(wàn)多km2二次采集地震數(shù)據(jù)價(jià)值，也為我國(guó)老油田多次地震覆蓋區(qū)的油藏監(jiān)測(cè)問(wèn)題提供了技術(shù)樣板。

1 非一致性時(shí)移地震技術(shù)

所謂的非一致性時(shí)移地震技術(shù)，有別于傳統(tǒng)意義上的時(shí)移地震，是利用二次目的不同、技術(shù)手段不同的采集資料進(jìn)行油藏動(dòng)態(tài)描述，兩期資料差異巨大，因此地震資料的可重復(fù)性處理是時(shí)移地震技術(shù)成敗的關(guān)鍵，也是時(shí)移地震研究所面臨的主要難點(diǎn)。與嚴(yán)格意義的時(shí)移地震相比，基于二次采集資料的非一致性時(shí)移地震，處理難度更大[15]，面臨如何評(píng)估與消除非一致觀測(cè)系統(tǒng)的影響、開采變化的微小差異如何檢測(cè)、如何利用時(shí)移地震的處理結(jié)果等一系列問(wèn)題。

面對(duì)非一致性時(shí)移地震處理與綜合解釋問(wèn)題，形成了針對(duì)兩期地震觀測(cè)系統(tǒng)差異大問(wèn)題的非一致性時(shí)移地震觀測(cè)系統(tǒng)匹配技術(shù)，針對(duì)流體變化引起的地震差異微弱的基于井?dāng)?shù)據(jù)的疊前互均化技術(shù)，針對(duì)差異敏感屬性提取的疊前疊后敏感屬性聯(lián)合優(yōu)化技術(shù)，以及引入油藏動(dòng)態(tài)信息的基于油藏?cái)?shù)值的時(shí)移地震綜合解釋技術(shù)，有效改善了非一致時(shí)移地震效果，促進(jìn)了技術(shù)的實(shí)用化。

1.1 非一致時(shí)移地震觀測(cè)系統(tǒng)匹配技術(shù)

與嚴(yán)格意義的時(shí)移地震相比，非一致時(shí)延地震的最大差別就是觀測(cè)系統(tǒng)的不一致，觀測(cè)系統(tǒng)的不一致其影響如何，如何消除，是非一致時(shí)移地震的一個(gè)基礎(chǔ)性難題。

非一致性時(shí)移地震并非針對(duì)時(shí)延地震進(jìn)行采集，客觀上存在觀測(cè)系統(tǒng)差異巨大的不利因素，見表1。1991年施工的濱二區(qū)三維和2010年施工的濱一二區(qū)三維，從覆蓋次數(shù)、最大偏移距等都不同，各種因素對(duì)時(shí)移地震的影響如何，如何最大程度消除非一致性帶來(lái)的影響，尹成等[13]做了系統(tǒng)研究，利用三維高斯射線束正演模擬方法對(duì)儲(chǔ)層段做照明度模擬分析，量化了不同觀測(cè)系統(tǒng)參數(shù)對(duì)儲(chǔ)層面元接收能量的影響，首次研究證明了“偏移距和方位角是影響非一致地震的最主要因素”，為非一致觀測(cè)系統(tǒng)匹配奠定了理論基礎(chǔ)。

表1 濱二區(qū)三維與濱一二區(qū)三維觀測(cè)系統(tǒng)參數(shù)

基于上述研究結(jié)論，提出了以“偏移距和方位角的最佳一致性”為準(zhǔn)則的非一致采集時(shí)移地震觀測(cè)系統(tǒng)匹配技術(shù)框架，見圖1。在整個(gè)技術(shù)框架內(nèi)，主要包括共反射點(diǎn)道集空間近似抽取[14]、基于FK域和τ-p域插值重構(gòu)3項(xiàng)核心技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)兩期觀測(cè)系統(tǒng)最優(yōu)的匹配程度。

圖1 非一致性采集時(shí)移地震觀測(cè)系統(tǒng)匹配技術(shù)流程

在勝利油田稠油熱采單56區(qū)塊，存在1991年采集的濱二區(qū)三維和2010年采集的濱一二區(qū)三維，其觀測(cè)系統(tǒng)見表1，采集間隔近20年，從覆蓋次數(shù)、方位角、最大偏移距都差異巨大，嚴(yán)重影響時(shí)移地震的效果。

按照偏移距和方位角優(yōu)化一致的原則，經(jīng)過(guò)匹配處理，最終數(shù)據(jù)偏移距基本一致，覆蓋次數(shù)差異(濱一二區(qū)三維覆蓋次數(shù)/濱二區(qū)三維覆蓋次數(shù))從12(240/20)降到了1.25(35/28)，方位角、最大偏移距也基本保持一致，見圖2。

圖2 匹配處理前(a)后(b)方位角變化

沿地震剖面中非儲(chǔ)集層標(biāo)志層(圖3中藍(lán)色層位所示)和過(guò)儲(chǔ)集層標(biāo)志層(圖3中紅色層位所示)，分別提取匹配前、匹配后兩層的振幅差異，非儲(chǔ)集層振幅差異基本上消除(圖4a)，而保留了儲(chǔ)集層油氣藏變化區(qū)(CDP1-65區(qū)域)的差異，有效地消除了觀測(cè)系統(tǒng)帶來(lái)的影響，成為非一致時(shí)移地震的關(guān)鍵技術(shù)之一。

圖3 單56區(qū)塊典型地震剖面

圖4 非儲(chǔ)集層(a)和儲(chǔ)集層(b)匹配處理振幅差異

1.2 基于井控的偽多道疊前互均化技術(shù)

時(shí)移地震的關(guān)鍵技術(shù)之一就是兩期數(shù)據(jù)的互均化[16]，在非一致性時(shí)移地震中，受采集設(shè)備、采集環(huán)境、采集參數(shù)的影響，數(shù)據(jù)間的差異更大，互均化技術(shù)尤為重要。傳統(tǒng)的互均化技術(shù)，一般是基于疊后數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，存在缺乏確定性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、多解性強(qiáng)的缺點(diǎn)。

為此，提出了“疊前+約束”的新思路，引入開發(fā)動(dòng)態(tài)信息，將互均化從疊后推到疊前，建立了基于井控的偽多道疊前互均化技術(shù)，流程見圖5，精細(xì)消除數(shù)據(jù)中非一致性采集因素的影響。

圖5 基于井控的偽多道疊前互均化技術(shù)

整體技術(shù)框架中，包括3個(gè)核心技術(shù)，一個(gè)是基于Gassmann方程的測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)時(shí)間狀態(tài)恢復(fù)技術(shù)，通過(guò)Gassmann方程和開發(fā)的動(dòng)態(tài)信息，將測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)恢復(fù)到與三維采集時(shí)間相一致，解決采集與測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)時(shí)間不匹配的問(wèn)題，樁點(diǎn)信息更加科學(xué)準(zhǔn)確；第二個(gè)是偽多道井震數(shù)據(jù)匹配技術(shù)，將模型道表示為關(guān)于時(shí)間、振幅、頻率和相位的表達(dá)式，通過(guò)公式推導(dǎo)化簡(jiǎn)為用四道數(shù)據(jù)精確表示的模型道表達(dá)式。該方法相比傳統(tǒng)的匹配算法具有更高的匹配精度，可以更好地消除非油氣藏的靜態(tài)差異，反映地下油氣藏的動(dòng)態(tài)變化；第三個(gè)是廣義回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)匹配因子插值(GRNN)技術(shù)，GRNN具有收斂速度快、預(yù)測(cè)精度高、調(diào)整參數(shù)少(只有SPREAD參數(shù))，不易陷入局部極小值等優(yōu)點(diǎn)，具有較大的計(jì)算優(yōu)勢(shì)，并且在樣本數(shù)據(jù)較少以及存在不穩(wěn)定數(shù)據(jù)時(shí)，逼近能力、分類能力和學(xué)習(xí)速度有明顯優(yōu)勢(shì)，預(yù)測(cè)效果也較好。試驗(yàn)表明，采樣點(diǎn)比較多時(shí)，三次樣條插值的結(jié)果與GRNN相近；但隨著采樣點(diǎn)數(shù)減少，GRNN的插值效果要比三次樣條插值好。

在勝利油田義東、濱一二區(qū)等區(qū)塊進(jìn)行了應(yīng)用，在應(yīng)用前后，新方法互均化后，在非油藏區(qū)兩期差異更小，而在油藏變化區(qū)保持了應(yīng)有的差異，有效地消除了數(shù)據(jù)非一致性帶來(lái)的影響，見圖6。

圖6 傳統(tǒng)方法(a)與新方法(b)對(duì)比

1.3 疊前疊后時(shí)移敏感屬性聯(lián)合優(yōu)化技術(shù)

時(shí)移敏感屬性分析是時(shí)移地震技術(shù)的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)[17]，以往主要采用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)簡(jiǎn)單相減的方法[15]，無(wú)法有效突出油藏變化引起的差異，在研究中，提出了“從疊后屬性走向疊前疊后、從單一評(píng)估走向聯(lián)合優(yōu)化、從簡(jiǎn)單相減走向時(shí)變相關(guān)”的攻關(guān)思路，構(gòu)建了“敏感屬性分析—層/體屬性聚類—模式識(shí)別”疊前—疊后屬性聯(lián)合優(yōu)化的技術(shù)路線，見圖7，指導(dǎo)了油氣田的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與管理。

圖7 疊前疊后時(shí)移敏感屬性聯(lián)合優(yōu)化技術(shù)

該技術(shù)路線，涵蓋了3項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，一個(gè)是三參數(shù)法地震敏感屬性分析技術(shù)，針對(duì)常規(guī)敏感屬性單一相關(guān)分析方法的不足，提出“有效性+離散度+相關(guān)性”三參數(shù)分析準(zhǔn)則，建立了各自的計(jì)算公式，多維度定量化評(píng)判地震屬性的敏感性，降低了單一地震屬性分析的多解性；第二是是時(shí)移地震屬性模糊自組織聚類分析技術(shù)，從訓(xùn)練樣本出發(fā)，計(jì)算其隸屬度并調(diào)整其權(quán)值，基于穩(wěn)定條件判斷形成迭代循環(huán)，該方法具有分類能力強(qiáng)、訓(xùn)練時(shí)間少、參數(shù)設(shè)定方便等優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了三維尺度地震屬性的有效識(shí)別；第三是時(shí)移敏感屬性模式識(shí)別技術(shù)，通過(guò)在目標(biāo)層位選擇時(shí)窗計(jì)算屬性參數(shù)，建立特征參數(shù)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，進(jìn)行訓(xùn)練和預(yù)測(cè)，依據(jù)已知井判斷效果并反復(fù)迭代，這樣可以實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)層參數(shù)的定量預(yù)測(cè)，提高對(duì)油氣藏變化的評(píng)價(jià)精度和剩余油氣分布區(qū)域的預(yù)測(cè)精度。

在勝利油田永新地區(qū)永3區(qū)塊，利用1994年采集的資料和2007年采集地震數(shù)據(jù)，利用疊前—疊后時(shí)移敏感屬性聯(lián)合優(yōu)化進(jìn)行了剩余油預(yù)測(cè)結(jié)果，見圖8，從含油飽和度差異預(yù)測(cè)結(jié)果看，宏觀規(guī)律具有較好的對(duì)應(yīng)性，在沒有鉆井的地方顯示了比油藏模擬更多的細(xì)節(jié)，反映了地下油藏的非均質(zhì)性和油藏運(yùn)移的變化規(guī)律。

圖8 數(shù)值模擬(a)與時(shí)移地震預(yù)測(cè)(b)結(jié)果對(duì)比

1.4 基于油藏?cái)?shù)值模擬的時(shí)移地震綜合解釋技術(shù)

時(shí)移地震的解釋問(wèn)題，一直存在時(shí)移地震差異數(shù)據(jù)的多解性、時(shí)移地震差異數(shù)據(jù)的可靠性、時(shí)移地震成果的綜合解釋3個(gè)難題，單靠時(shí)移地震技術(shù)本身無(wú)法克服固有的難題[18-20]。研究中提出了基于油藏?cái)?shù)值模擬的綜合解釋技術(shù)，目前在國(guó)外也得到了大家的認(rèn)可，逐漸成為時(shí)移地震的關(guān)鍵技術(shù)之一。

提出了將油田豐富的開發(fā)信息引入到時(shí)移地震中，以油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)為橋梁，聯(lián)通時(shí)移地震差異數(shù)據(jù)與開發(fā)靜動(dòng)態(tài)信息，形成了基于油藏?cái)?shù)值模擬的時(shí)移地震綜合解釋技術(shù)，見圖9，突破了時(shí)移地震技術(shù)本身多解性強(qiáng)、精度低等固有的難題。

圖9 基于油藏模擬的時(shí)移地震解釋

在單56區(qū)塊，建立構(gòu)造模型、滲透率模型、孔隙度模型、凈毛比模型以及生產(chǎn)動(dòng)態(tài)，開展了該區(qū)的油藏?cái)?shù)值模擬，從模擬結(jié)果來(lái)看(圖10)，單井含水率擬好效果較好(圖10a)，但區(qū)塊含水率后期含水率偏低(圖10b)。

圖10 單56區(qū)塊單井(a)與區(qū)塊含水率(b)擬合曲線

以往主要憑經(jīng)驗(yàn)調(diào)整油藏參數(shù)，缺乏客觀標(biāo)準(zhǔn)。在新的的工作模式下，利用油藏?cái)?shù)值模型生成波阻抗模型，并通過(guò)正演合成地震數(shù)據(jù)，與時(shí)移地震結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，利用時(shí)移地震差異與井動(dòng)態(tài)信息綜合分析，獲取井間的油藏參數(shù)變化規(guī)律，指導(dǎo)油藏模型的修改，逐步逼近真實(shí)的實(shí)際情況。

在圖11中，調(diào)整前，圓圈內(nèi)時(shí)移地震與油藏模擬結(jié)果差異較大，經(jīng)過(guò)分析該區(qū)域井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)，頂部位置產(chǎn)出程度較低，從而造成該區(qū)域差異較小，此位置實(shí)際地震差異更為可靠，可以用來(lái)指導(dǎo)油藏模型在此區(qū)域的修改?；诖苏J(rèn)識(shí)，調(diào)整油藏模型，并重新合成地震數(shù)據(jù)，兩者之間一致性較好。

圖11 基于時(shí)移地震差異屬性調(diào)整前(a)后(b)對(duì)比

在新油藏模型下，進(jìn)行新一輪的油藏模擬，區(qū)塊含水率擬合結(jié)果與實(shí)際情況基本吻合，見圖12，實(shí)現(xiàn)了在確定性參數(shù)調(diào)整下的油藏建模。

圖12 單56區(qū)塊油藏模擬調(diào)整前(a)后(b)區(qū)塊含水率擬合結(jié)果

2 勝利油田非一致性時(shí)移地震應(yīng)用實(shí)例

自2007年起，勝利油田針對(duì)二次采集大規(guī)模推廣的現(xiàn)狀，開始了非一致性時(shí)移地震的應(yīng)用探索，配套形成了水驅(qū)型復(fù)雜斷塊油藏時(shí)移地震技術(shù)、小尺度氣藏邊界監(jiān)測(cè)時(shí)移地震技術(shù)、蒸汽吞吐型稠油油藏時(shí)移地震技術(shù)，實(shí)施了6個(gè)區(qū)塊300 km2的應(yīng)用示范，展示了成果的廣闊前景，拓寬了油藏地球物理技術(shù)解決開發(fā)難題的能力，見表2。

表2 非一致性時(shí)移地震在勝利油田的應(yīng)用

2.1 義東地區(qū)時(shí)移地震應(yīng)用

義東地區(qū)構(gòu)造位于濟(jì)陽(yáng)坳陷義和莊凸起東南部，目的層為館下段3砂層組，油藏主要受構(gòu)造控制，其次受巖性控制，油藏類型為具有邊底水的巖性—構(gòu)造稠油油藏。油水關(guān)系相對(duì)簡(jiǎn)單，總體表現(xiàn)為東北低、西南高，埋深1 250～1 280 m，地層傾角1°～2°。

該區(qū)塊自20世紀(jì)80年代發(fā)現(xiàn)以來(lái)，經(jīng)歷低速開發(fā)→快速上產(chǎn)→挖潛增產(chǎn)3個(gè)階段后，見表3，截至目前，開油井49口，開水井1口，采出程度 22.2%。地下油水關(guān)系越來(lái)越復(fù)雜，如何尋找剩余油富集區(qū)是目前開發(fā)面臨的重大難題。

表3 義東地區(qū)油藏開發(fā)史

在義東地區(qū)整個(gè)開發(fā)階段，施工了三期地震，分別是1990年施工的邵義三維、2000年施工的四扣三維和2013年施工的義東高精度三維，分別對(duì)應(yīng)開發(fā)的3個(gè)階段，具體參數(shù)見表4。

表4 義東地區(qū)三期地震觀測(cè)系統(tǒng)參數(shù)

在義東地區(qū)，開展了國(guó)內(nèi)首次三次采集、兩期監(jiān)測(cè)的非一致性時(shí)移地震應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了剩余油的長(zhǎng)時(shí)間觀測(cè)。

利用研發(fā)的非一致性時(shí)移地震技術(shù)處理，發(fā)現(xiàn)了生產(chǎn)井、注水井、停注井周圍地震資料在時(shí)移前后有一定規(guī)律變化(如圖13)，生產(chǎn)井附近：隨著開發(fā)的進(jìn)行，井點(diǎn)處地震同相軸變粗，由空白反射變成強(qiáng)反射；注水井附近：隨著開發(fā)的進(jìn)行，井點(diǎn)處地震同相軸變多、增強(qiáng)；停產(chǎn)井附近：與附近的注水井同相軸開始連通，由空白反射變成弱反射。

a—1990年邵義三維；b—2013年義東高精度三維

通過(guò)時(shí)移敏感屬性分析，該地區(qū)縱橫波速度比、泊松比、拉梅系數(shù)對(duì)于流體變化敏感，同時(shí)也對(duì)物性變化較為敏感。

圖14為疊前泊松比屬性時(shí)移前后對(duì)比圖，從四扣三維(2000)與邵義三維(1990)兩期泊松比差異對(duì)比看(圖14a)，兩者差異明顯，與其高速開發(fā)，油藏變化基本吻合；而義東高精度(2013)與四扣三維(2000)期間，處于油藏挖潛階段，油水變化較小，兩者之間的泊松比差異也較小(圖14b)?；痉从沉擞筒氐拈_發(fā)狀態(tài)。

a—邵義(1990)與四扣(2000)沙三段泊松比平面差異;b—四扣(2000)與義東高精度(2013)沙三段泊松比平面差異

基于兩期時(shí)移地震結(jié)果，在義東地區(qū)劃分了4個(gè)有利區(qū)帶，主要分布在義東斷層上升盤中部、砂體相對(duì)較厚的部位，預(yù)測(cè)含油面積2.2 km2，剩余石油地質(zhì)儲(chǔ)量212×104t。

2.2 高89地區(qū)時(shí)移地震應(yīng)用

自Whorton等[21]于1952年取得第一個(gè)采用二氧化碳采油的專利以來(lái)，注二氧化碳提高石油采收率(EOR)的工作取得了重大進(jìn)展，同時(shí)，在全球變暖的大環(huán)境下，二氧化碳驅(qū)的監(jiān)測(cè)問(wèn)題成為一項(xiàng)重要的問(wèn)題。

為了更好地監(jiān)測(cè)地下油藏在注氣后的變化，勝利油田研究人員通過(guò)借鑒國(guó)外研究經(jīng)驗(yàn)[22-24]，分析G89先導(dǎo)試驗(yàn)區(qū)內(nèi)注氣井史和工區(qū)內(nèi)氣驅(qū)前后采集的地震數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)區(qū)內(nèi)兩期地震資料存在與二氧化碳驅(qū)油注氣相關(guān)的地震響應(yīng)差異，需要探索一條經(jīng)濟(jì)高效的利用非一致地震采集資料開展二氧化碳驅(qū)油地震監(jiān)測(cè)的相關(guān)技術(shù)方法。

高89區(qū)塊位于東營(yíng)凹陷，西南高、北東低的單斜構(gòu)造，油藏埋深3 000 m，油藏有效厚度平均10 m。整體儲(chǔ)量品位低，注水啟動(dòng)壓力高，水井套損現(xiàn)象嚴(yán)重，注不進(jìn)采不出矛盾突出，開發(fā)動(dòng)用難度大。勝利油田自2007年起開展CO2混相驅(qū)先導(dǎo)試驗(yàn)，在高89區(qū)塊建成注采井網(wǎng)(11注+14采)，已累計(jì)注氣23.9萬(wàn)t，CO2封存22萬(wàn)t，累采油23.3萬(wàn)t，累增油3.5萬(wàn)t，提高采收率6.8%。

為了評(píng)價(jià)CO2的驅(qū)替效果及波及范圍，利用非一致性時(shí)移地震技術(shù)進(jìn)行了研究。在該區(qū)共施工了兩期地震數(shù)據(jù)，一期是1992年的樊家三維，另一期是2011年施工的高89三維，其觀測(cè)系統(tǒng)見表5。

表5 高89地區(qū)兩期地震觀測(cè)系統(tǒng)參數(shù)

經(jīng)過(guò)一致性處理，氣驅(qū)前后G89-5井周地震響應(yīng)產(chǎn)生了明顯的差異，如圖15所示，井周圍地震振幅變?nèi)酰C實(shí)該技術(shù)可以有效地預(yù)測(cè)地層中二氧化碳的分布范圍，為開展二氧化碳驅(qū)油氣竄與逸散性地震預(yù)測(cè)建立了資料基礎(chǔ)。

a—樊家三維(1992)剖面；b—高89三維(2011)剖面

基于此資料，對(duì)驅(qū)油層段及其上覆地層開展了地震識(shí)別描述工作，通過(guò)地震識(shí)別可以有效地描述驅(qū)油層段內(nèi)二氧化碳的氣竄方向及分布特征，并在上覆地層內(nèi)進(jìn)行二氧化碳的識(shí)別工作。

圖16是利用兩期地震數(shù)據(jù)沿油層頂提取的均方根振幅差異，可以明顯看出，以高89-4井為中心，呈現(xiàn)3個(gè)同心放射環(huán)帶狀(圖中虛線所示)，這與該區(qū)氣驅(qū)的3個(gè)波及面與注氣史的3個(gè)注氣高峰具有較好的對(duì)應(yīng)性。

圖16 高89井區(qū)CO2波及范圍振幅差異屬性預(yù)測(cè)

高89地區(qū)時(shí)移地震為試驗(yàn)區(qū)的氣驅(qū)波及范圍識(shí)別、氣竄情況檢測(cè)、注采方案設(shè)計(jì)等工作提供了重要的參考資料，取得了良好的應(yīng)用效果。

3 存在問(wèn)題與下一步發(fā)展方向

經(jīng)過(guò)15年的探索，勝利油田對(duì)非一致時(shí)移地震技術(shù)進(jìn)行了探索，初步證明了該技術(shù)是傳統(tǒng)時(shí)移地震技術(shù)的進(jìn)一步拓展，充分挖掘了同一地區(qū)多期地震采集數(shù)據(jù)的價(jià)值，在一定程度上可以反映地下流體的變化。

但也存在兩期地震差異巨大，后續(xù)處理解釋難度高的問(wèn)題；監(jiān)測(cè)周期無(wú)法預(yù)估，與生產(chǎn)實(shí)際節(jié)奏往往脫節(jié)；監(jiān)測(cè)結(jié)果可以用于宏觀指導(dǎo)，無(wú)法很好滿足實(shí)際生產(chǎn)。

下一步時(shí)移地震應(yīng)該按照“降低成本、提高精度、拓展領(lǐng)域”3條路線發(fā)展。一是與最新的采集裝備進(jìn)步相結(jié)合，形成節(jié)點(diǎn)式長(zhǎng)周期觀測(cè)的時(shí)移地震技術(shù)，大幅度降低采集成本，增強(qiáng)技術(shù)實(shí)用性；二是三維覆蓋區(qū)新采集時(shí)，兼顧時(shí)移地震觀測(cè)需求，設(shè)計(jì)新型的高密度地震觀測(cè)系統(tǒng)，既可以實(shí)現(xiàn)對(duì)地下地質(zhì)目標(biāo)的高清成像，通過(guò)退化形成一組時(shí)移地震，盡量減小采集因素的影響，提高預(yù)測(cè)精度；三是緊跟新型業(yè)務(wù)發(fā)展，擴(kuò)展服務(wù)范圍，進(jìn)行時(shí)移地震的技術(shù)拓展和改型，積極開展CO2驅(qū)、儲(chǔ)氣庫(kù)安全等新型領(lǐng)域的服務(wù)。