高密度三维地震观测系统设计技术与应用

经过常规三维地震采集和高精度三维地震采集后,我国东部产油区油气勘探正在向高密度三维地震采集方式过渡。基于前期丰富的地震和地质资料,提出了一套适用于成熟勘探区的高密度三维地震观测系统设计技术。首先将已有高密度采集数据的退化处理结果用于炮道密度的论证,以实现经济成本和勘探效果的平衡,并用于指导本地区新一轮高密度三维地震观测系统的设计;然后对面元边长、最大炮检距、接收线距等主要的观测系统参数,充分利用已有的地震、地质资料,基于目的层地震地质参数模型进行观测系统参数宏观论证;再建立目标地质模型,通过波动方程正演进行观测系统参数精细论证;最后将该技术应用于胜利油田高密度三维地震采集观测系统设计,采集结果表明地震剖面信噪比和分辨能力明显改善,断裂系统刻画清晰,成像精度大幅提高。     

无线单点检波器高密度地震采集

依靠常规的有线设备进行大三维或超大三维地震数据的传输非常困难甚至无法实现,而且设备投入大,施工效率低。基于网络传输技术的无线单点检波器用于高密度三维地震数据采集具有采集能力强、采集投入低、采集设计方便、施工效率高等优势。介绍了单点高密度采集的方法、优势和数据传输方面存在的问题,讨论了短程和远程通讯及数据传输等地震采集关键技术,列举了无线采集技术的现状并展望了未来无线采集装备和技术的发展趋势,给出了无线单点检波器在三维地震资料采集中的应用实例。     

罗家地区高密度三维地震勘探实例

随着近年地震勘探装备技术的提高,以高空间采样率为显著特征的高密度地震勘探技术取得了重大进展。本文介绍的胜利油田罗家地区陆上高密度三维地震采集试验,首次进行了超万道、全数字、单点、三分量高密度三维地震采集。在区域噪声特征分析的基础上,采用束状正交集中式对称观测系统,提高了采集数据的连续性和均匀性;施工前采用多种手段进行详细的表层结构调查,建立了精细表层结构模型;采集作业中,在改进检波器耦合条件的同时,强化了试验资料和施工记录的现场监控处理分析,获得了高品质的高密度多波资料,探索并形成了高效的高密度超万道地震数据采集组织管理模式。     

单点单分量高密度地震采集技术及应用

随着油气勘探开发工作的不断深入,面临的地质目标日趋复杂,无论是复杂构造油气藏还是隐蔽油气藏的精细勘探开发,对地震勘探资料的信噪比、分辨率、保真度和成像精度都提出了更高的要求。常规三维地震技术难以适应勘探与开发的需求,迫切需要提高三维地震的精度。单点单分量高密度地震勘探技术为实现这一目标提供了有效的技术手段。单点单分量高密度地震勘探采用空间无假频采样,点源激发、单点接收,变野外组合为室内无时差数字组合,对提高纵/横向分辨率、实现全数字化采集、提高静校正精度、压制规则干扰提高信噪比等十分有利,同时,还有利于开展叠前深度偏移与各向异性研究。随着地震勘探装备技术的发展,实现高密度地震勘探成为现实,并成为今后开展宽频地震勘探、提高地震勘探精度的主要方向之一。推广、应用单点单分量高密度地震勘探技术可为我国东部油田增储上产、查明剩余油分布、提高采收率提供高质量的地震剖面;同时,为西部复杂地区油气勘探开发、南方复杂山地地震、煤田及非常规油气资源勘探开发发挥重要作用。     

有限覆盖密度下采集面元的选择原则

高密度和宽方位地震采集技术的广泛应用大幅度提高了地震勘探的精度,高覆盖密度、小面元、点采集已经成为目前获得更高精度资料的采集技术发展方向。但是对于实际生产来说,由于采集成本的制约,不可能无限制增加采集强度,如何在有限的成本投入条件下获得最优的采集效果是目前业界普遍研究的课题。通过对中国西部某区高密度三维实际地震资料进行基于叠前偏移的采集面元分析后认为,小面元提高资料精度是以高覆盖密度为条件的,在覆盖密度一定条件下,过分强调小尺寸面元并不一定能够获得更高分辨率的资料,适当增加面元尺寸更有利于改善波场均匀性和资料成像的振幅保真度,获得更高精度的资料成果。     

川东北地区山地高精度地震勘探技术

针对川东北区复杂山地、深层勘探、碳酸盐岩层系的复杂地质条件,以面向礁滩储层的地震采集、处理和解释一体化攻关思路,在复杂山地高精度地震资料采集、高保真地震资料处理与深层碳酸盐岩优质储层预测等方面开展方法技术攻关与实际应用研究,形成了复杂山地高精度地震采集工艺技术(其中面向储层的采集设计技术、高精度定位、高密度采样和饱和激发为关键)、高分辨率储层成像技术系列与礁滩储层地震综合预测技术系列,提高了地震资料的信噪比与分辨率,有效地支撑了区内天然气勘探的发现与高效探明。     

吐哈盆地火焰山山地三维地震勘探采集技术

火焰山山地是吐哈盆地勘探工作的难点 ,由于其良好的勘探前景 ,本地区已开展了多年的地震采集方法攻关 ,并取得了一定的效果。在总结以往勘探成果的基础上 ,本区进行了山地三维采集工作。山地三维勘探难度大 ,采集成本高 ,有很大的勘探风险。通过采取合理设计观测系统、提高激发质量、改善检波器接收条件及其他相应的山地采集技术措施等 ,在本区成功地进行了三维采集工作 ,并对吐哈盆地的山地三维数据采集起到了示范作用 ,对西部其他地区的山地采集工作也有一定的参考作用     

滑动扫描谐波的现场压制方法

高密度宽方位三维勘探在成为主流地震勘探技术的同时,也带来激发成本的大幅度提高。应用滑动扫描能有效降低激发成本,提高施工效率。但可控震源激发本身存在的谐波因采用滑动而不可避免地干扰了相邻炮记录,因此压制谐波成为确保滑动扫描采集地震资料品质的前提。本文从可控震源激发的基本原理出发,分析了谐波产生的机理、谐波干扰的能量级别,并有针对性地设计滑动扫描相关参数,侧重压制滑动扫描产生的能量较强的二、三次谐波。试验及滑动扫描实际采集的地震资料显示本文的谐波压制方法效果良好。     

重磁电一体化勘探技术在柴达木盆地西部复杂地区的应用

以柴达木盆地西部为代表的复杂山地地区,是我国重要的油气资源勘探远景区。由于受复杂地表条件、复杂地质构造双重因素的影响,油气勘探难度大。首次采用三维重磁电综合地球物理勘探方法在柴达木盆地西部复杂地区开展油气勘探攻关。三维大地电磁资料采集以面元为单位代替传统排列式采集,重力资料采集利用正交高密度基点网法提高采集精度。针对研究区的三维重磁电资料,采用三维预处理技术压制地形及局部不均匀体的影响,利用钻井资料作为约束,进行三维反演处理,获得了研究区地层电阻率、密度的空间分布。结合钻井、地震等资料对研究区开展了综合石油地质解释评价,提出了有利的勘探目标。     

全方位高密度单点接收地震采集技术

近年来,为满足小断距、低幅度构造和薄互储层勘探对地震成像精度及分辨率的要求,宽方位、高密度地震勘探采集技术得到持续的攻关。宽方位地震资料为不同角度的储层研究提供了可能,缩小面元尺寸、加密空间和时间域的数据采集密度,增加了目的层的有效覆盖次数,在提高资料信噪比的基础上提高地震资料的纵横向分辨率。在对信噪比、分辨率和空间采样等几个关键因素分析的基础上,论述了全方位高密度三维观测系统设计方法。对单点与组合检波器接收的优缺点、综合效果与效率进行了分析：长期以来,为抵抗噪音、提高地震能量和信噪比,地震采集接收技术研究侧重于组内距、组合基距、组合图形的比较。组合接收虽然提高了地震原始资料的信噪比,但造成的地震波失真也较大。而单点接收的地震波动态范围更大、频带范围更宽、地震分辨率也较高,适合高密度、小面元目标勘探的精细成像,并且可以通过高覆盖次数提高信噪比。大港油田于2014-2015年部署了针对致密储层的全方位、高密度单点接收采集试验,观测系统采用了10 m×10 m的面元、横纵比为1.0、炮道密度达到361万道,获得了高密度地震资料满覆盖面积56 km²。通过与常规三维地震资料的对比,展示了全方位高密度单点采集地震资料在薄互储层研究、致密储层各向异性分析等方面的潜力。     

柴达木英雄岭复杂山地三维地震勘探技术

柴达木盆地英雄岭山地恶劣的地震地质条件使得该区地震勘探久攻不克,"五上五下"均未取得成功。2010年砂37井获得高产工业油气流推动了该地区新一轮的地震技术攻关。通过实施"宽线+震检联合压制噪声"的技术,使得地震资料品质获得大幅度提高。2011年在该区域又开展了山地高密度三维地震勘探技术攻关,通过多井组合激发提高有效波能量、多检波器组合压制噪声、高密度三维地震观测系统、综合静校正技术及多域联合信噪分离技术的实施,使三维地震资料品质有了新的突破。根据新资料开展滚动处理和解释,结合地面地质、钻井资料等,有效落实了英东一号构造,发现和落实了多个钻探目标,为该区域进一步的油气勘探开发工作奠定了坚实的资料基础。     

中国东海海域中深层地震采集技术攻关进展和实践——以东海陆架盆地西湖凹陷为例

东海陆架盆地西湖凹陷存在勘探目的层埋藏深、多次波发育、非均质性砂岩巨厚或砂—泥—煤薄互层等特殊的地震地质条件,制约了勘探的深入进展。通过剖析影响地震资料品质的关键因素和不同勘探阶段地震采集关键参数与实际效果,系统总结了西湖凹陷地震采集技术的3个发展阶段:早期二维地震勘探阶段以凹陷结构和区带评价为采集目的,采集参数取得了从短缆小震源容量到长缆大震源容量的进展;中期为以重点探区勘探评价为目的的三维地震勘探阶段,采集技术上经历了从常规三维到Q-Marine和拖缆双检等技术进步;现今进入针对重点油气田的二次三维地震勘探阶段,攻关试验了针对中深层重点目标区的斜缆宽频宽方位、高密度宽方位及非零偏VSP等地震采集技术,形成了以“两宽一高一多”为核心的中深层二次三维地震勘探技术系列。     

南疆沙漠区超深层高密度地震采集方法

中国新疆南部沙漠区奥陶系油气储量丰富,是西部地区重要的油气勘探开发领域。该区地质目标勘探存在三方面难点,包括目的层埋藏深(一般超过7000 m)、地质目标是小尺度断溶体、地表为巨厚沙漠,常规地震采集资料的分辨率难以满足油气开发需求。高密度地震采集技术是目前业界公认的解决隐蔽油气藏开发的重要技术,在中国东部地区已取得显著效果。将高密度地震采集技术引入南疆沙漠区进行试验研究,形成了针对南疆沙漠超深目标的小组合+高密度采集技术,其中25 m×25 m面元、约400次覆盖、330万/km²炮道密度、横纵比0.7是适用于该区的观测系统参数,两串小组合+适中的井深药量对拓宽高频效果显著。最终断溶体成像精度得到显著提高,表明上述地震采集技术组合适用于南疆沙漠超深层目标成像。     

高密度高分辨地震勘探技术在渤海PL地区的应用

随着地震勘探技术的提高,以高空间采样率为显著特征的高密度地震勘探技术取得了重大进展。为探索高密度高分辨三维地震采集技术在海上的应用,在渤海PL地区地震资料采集中首次在国内应用了横向鸟技术,缩小了资料的面元尺寸,同时优化了震源、电缆等施工参数。同时,通过针对性的高分辨处理,成果资料在横向和纵向分辨率上都有很大提高,反映的地质信息更为丰富,有助于提高对断裂系统的认识能力,增加了可供选择的钻探目标。     

DAS-VSP采集处理方法研究及应用

分布式光纤声波传感技术(DAS)是通过解调光信号背向瑞利散射相位变化表征地震信号的一种新型信号采集技术,其在井中采集具有一次性覆盖全井段和测量高密度的特点,施工效率和数据的一致性大幅提高,因此受到广泛关注。以光纤在井中地震的实际应用为例,讨论了影响DAS采集资料信噪比和分辨率的光信号解调因素和采集因素,提出了一种在无检波器定位情况下校正DAS深度位置的解决思路,利用时间方向求导和反演耦合干扰减去法提高了DAS-VSP采集资料的上行波信噪比和全波场高频成分。基于预处理后的高密度DAS-VSP数据,提取了层速度、各向异性参数用于深度域井控各向异性偏移,通过井控各向异性叠前深度偏移,使偏移成像频带拓宽约20Hz,主要目的层井震误差小于0.15%,展现了高密度DAS数据在井中地震中良好的应用前景。     

DAS-VSP采集处理方法研究及应用

分布式光纤声波传感技术(DAS)是通过解调光信号背向瑞利散射相位变化表征地震信号的一种新型信号采集技术,其在井中采集具有一次性覆盖全井段和测量高密度的特点,施工效率和数据的一致性大幅提高,因此受到广泛关注。以光纤在井中地震的实际应用为例,讨论了影响DAS采集资料信噪比和分辨率的光信号解调因素和采集因素,提出了一种在无检波器定位情况下校正DAS深度位置的解决思路,利用时间方向求导和反演耦合干扰减去法提高了DAS-VSP采集资料的上行波信噪比和全波场高频成分。基于预处理后的高密度DAS-VSP数据,提取了层速度、各向异性参数用于深度域井控各向异性偏移,通过井控各向异性叠前深度偏移,使偏移成像频带拓宽约20Hz,主要目的层井震误差小于0.15%,展现了高密度DAS数据在井中地震中良好的应用前景。     

江苏油田高精度三维地震采集技术及应用效果

在对苏北盆地历年所实施的三维区块进行地震资料评估的基础上,优选了汉留断裂带的永安区块、南部断阶带的竹墩区块进行高精度三维地震采集。从分析苏北盆地地震勘探难点问题着手,应用基于叠前成像的观测系统设计技术、精细的表层调查技术、逐点设计井深和采用小组合基距等六项技术以及严格质量控制体系和措施,通过针对性技术攻关,高精度三维勘探资料品质取得了大幅度提高。通过对永安高精度三维退化方案处理分析,提出了针对苏北盆地不同勘探目标新一轮地震勘探的思路与对策。     

油田开发后期井间砂体识别

大庆长垣油田历经五十多年的勘探与开发,目前处于高密井网、细分单层开采阶段。为了确定砂体的连通关系和井间窄小河道的边界位置,在高密度三维地震资料和开发井信息基础上,综合钻井的纵向信息和地震横向高密度信息的优势,采用井震结合反演技术建立砂体预测模型。通过地质统计学反演,识别了复合砂体单一河道边界及井间窄小河道砂体。该方法适用于类似油田开发后期井间砂体的识别。