地震勘探在石油行业的应用
黄土塬山地网状三维勘探的基本思路和基础 黄土塬网状三维地震勘探出发点就是利用黄土 塬区沟系发育的特点 ,在不同的沟中激发和接收 ,充 分利用目前地震勘探仪器具有多道接收能力的优 点 ,进行宽方位的地震接收 ,得到黄土覆盖区目的层 反射信息。 模型计算结果证实 ,利用不同形状闭合回路激 发和接收均可获得回路中心一定面积的反射信息。但山地冲沟一般为树枝状分布 ,很难形成理想的闭 合回路 ,因此在实际中需在塬上布设少量的接收点 和激发点作为补充。 1. 2 野外采集方案设计和实施 工区位于中国中部甘肃省庆阳县 ,地表海拔高 程范围 1 140～1 560 m ,沟塬高差最大可达 300 m , 单测线沟塬高差也在百米以上。沟距一般大于 2 km(图 2a) 。目标层为中生界侏罗系延安组和三 叠系延长组 ,埋深 1 000～1 500 m。 考虑到激发点和接收点的不均匀布设以及地 形、沟距的限制 ,设计时覆盖次数以不低于二维地震 覆盖次数为主 ,面元大小以尽量不出现地下空白反 射区为原则。最小偏移距无定值 ,最大偏移距应近 似于目标层位埋藏深度 ,避开干扰 ,满足速度精度和 仪器性能限制[ 1 ] 。 施工采集排列范围设计和实施以刘八沟水系为主 ,南北局部跨相邻水系。布设 8 个排列小区 (图 2b) ,大部分激发、接收点选在沟中老地层出露处 , 小部分为联络跨塬支沟而摆放在黄土塬上。沟中采 用单井或双井激发 ,塬上采用多井组合激发 ,接收道 数大于 1 000 道。
网状三维原始资料特点 (1) 大信息量 排列线的重复和多次观测使最 大覆盖次数达 430 次。 (2) 不规则性 施工排列为近似环形树枝形网 状线束 ,形成极不规则的单炮记录(图 3) 。 (3) 不均匀性 炮检距分布、覆盖次数平面分布、方位角分布及原始记录频率成分构成均呈现不 均匀状态。 (4) 静校正难度大 炮、检点间高程变化剧烈 以及巨厚黄土塬低降速层造成的静态延迟使静校正 问题复杂化。 (5) 低信噪比 复杂的地表、近地表条件造成 面波、浅层折射波、多次波发育 ,复杂的炮检关系又 使普通规则干扰在原始记录中的规律性变差。
2. 1 高精度多域折射静校正技术 首先以微测井或小折射表层速度场为前提条 件 ,利用基本的初至折射波原理建立近地表模型并 计算出静校正量 ,控制长波长静校正问题 ;然后 ,在 共炮点域、共检波点域、共偏移距域和共中心点域内 采用逐步逼近、多次迭代法计算各检波点和各炮点 的相对静校正量 ,控制短波长静校正问题 ,二者之和 为最终基础静校正量。 当求取的静校正时差精度足够高时 ,静校正后 的初至折射波的时距曲线被校直。
图 4a、图 4b 是 某接收线近地表模型和单炮记录静校正前、后效果 对比。
2 面元均化和数据优选技术 设计建立一个用以均化的宏面元 ,从相邻面元 中“借入”部分缺失的地震道成分来补偿炮检距不均 匀的分布 ,通过数据重排 ,消除重复、重叠、多余的偏移距道 ,以获得相对均匀分布的炮检距和覆盖次数。 宏面元形态可以是圆、椭圆、长方形等 ,面积大小根 据炮检线方位角、反射层产状及覆盖次数而定① 。 优选地震道 ,剔除大偏移距道 。在确定的面元均化区内 ,根据覆盖次数、偏移距、炮线、接收线方位角以 及距面元中心点的距离确定面元均化区内每一道的 权系数。面元均化和数据优选后 ,偏移距、覆盖次数 较为均匀。图 5 为面元均化前、后效果对比。
结 论 (1) 网状三维地震勘探技术实现了黄土塬地区 地震勘探由二维到三维的跨越。首次获取了黄土覆 盖区大量丰富的三维地震信息 ,其信息量和解决地 质问题的能力均远远超过了二维资料。 (2) 本次研究构建的网状三维地震资料处理系 统 ,具有较强的实用性和应用前景。 (3) 在沟系发育程度较好的黄土塬山区 ,选择 埋深适中的勘探目的层进行网状三维地震 ,将为扩 大黄土塬覆盖区油气勘探的新领域 ,提高勘探开发 效益提供新的技术手段。