东海OBN和三维DAS-VSP数据的联合采集与处理方法研究

近年来,光纤传感技术已经应用于地面地震数据、海洋地震数据、井中地震数据和井地联合地震数据的采集,推动了光纤传感技术在地球物理特别是地震数据采集中的应用。井地或井海联合地震勘探是陆地或海洋三维地震与三维DAS-VSP勘探相结合形成的三维立体地震勘探方法,利用井海联采的三维DAS-VSP数据,可以获得地下井周围准确的时深关系、地层速度、反褶积算子、球面扩散补偿因子、吸收衰减因子、各向异性参数和井筒周围的高分辨率构造成像,这些参数可以基于井驱处理提高陆地或海洋三维地震数据的处理质量。在中国东海某OBN数据勘探中首次开展了井下套管内铠装光缆同步采集的三维DAS-VSP数据的处理方法研究以及成像处理。首先,采用常规的三维VSP数据成像处理技术对三维DAS-VSP数据进行常规处理,具体处理流程包括:观测系统定义、预处理、初至拾取、静校正、振幅补偿、反褶积、波场分离、速度分析与建模和利用上行反射波进行井周围地层的构造成像;然后,再根据海上三维DAS-VSP数据下行多次波的特点,研发了海上三维DAS-VSP数据的下行多次波成像技术,扩展了三维DAS-VSP数据成像范围,提高了三维DAS-VSP数据成像的整体质量。与本工区早期的三维OBC数据成像结果相比,本次三维DAS-VSP数据的下行多次波成像结果表明,井周围三维构造成像质量得到了显著改进,大幅度扩展了成像范围;新采集的OBN数据和三维DAS-VSP数据的成像结果展示了更为详细和较高分辨率的构造成像,基于新的成像资料,对储层顶部和储层内流体的识别与追踪变得更加容易和清晰。井海联采技术生产效率高且成本低,既能快速获得三维DAS-VSP数据及成像,还能对三维海洋地震数据进行井驱提高分辨率处理。此外,三维OBN或OBC数据和三维DAS-VSP数据还能够进行融合处理,实现井地或井海同步采集数据的联合偏移成像,可以大幅度提高三维海洋地震数据的成像品质,值得在有条件的地方推广应用。

uDAS®分布式光纤传感地震仪及其应用

设计了一种超灵敏分布式声波传感地震仪(uDAS®),该仪器以高性能相敏型光时域反射仪为基本构架,利用多频和随机光纤激光放大技术,结合干涉解调方法,实现了瑞利散射光信号相位的精确解调,可用于外界声波/振动信号的高精度拾取。实验结果表明,uDAS®在1~500Hz内噪声底达4.5pε/√Hz,同时具有线性幅度响应、长距离工作等特征。与电子检波器进行对比测试,二者的记录波形高度一致。uDAS®已初步应用于井中地震监测、微测井等勘探作业,获得了高质量的生产资料。此外,uDAS®在长期动态监测、管线监测等油气勘探与开发等业务中具有巨大的应用前景。

大阵列3D-VSP技术在大庆油田的应用

大庆油田徐家围子火成岩气藏的成因与分布异常复杂,导致深层地震反射连续追踪困难,储层内幕难以识别。采用大阵列3D-VSP联合勘探可在井周围目标区形成高分辨率成像资料,获取更为直接的储层信息,因此具有独特优势。本文介绍了大庆徐深21-1井160级3D-VSP勘探技术应用实例:采集方面主要是针对目标体的观测系统优化设计和采集参数选择;数据处理中主要采用快速高精度3D-VSP初至拾取、矢量波场分离、各向异性参数反演、基于射线追踪的VSPCDP转换和叠后偏移成像等特色技术;最后对处理成果进行了深入分析和综合研究,结果显示大阵列3D-VSP资料在该区储层精细解释中具有良好应用效果。

VSP井地联合地震勘探技术应用——以华北束鹿泥灰岩勘探为例

针对束鹿凹陷深部泥灰岩地震分辨率低、非均质性强的勘探难点,在该区开展了八方向Walkaway-VSP和全方位三维地震联合勘探技术应用研究。基于零井源距VSP和Walkaway-VSP资料求取准确的地层速度、真振幅恢复TAR因子、品质因子Q及各向异性等地球物理参数,并应用到全方位高密度三维地震数据处理,获得了更高精度的成像数据体。基于井驱数据处理结果提供的建议井位获得高产油气,表明VSP井地联合勘探技术在油气田勘探开发中具有良好的应用前景。

Walkaway-VSP技术及其实际应用

文章介绍了Walkaway-VSP采集、处理和解释技术研究及其在塔里木油田和青海油田实际应用情况。Walkaway-VSP技术是一种炮点沿着一条(或多条)过井的直线激发(井中布置检波器接收信号)的VSP勘探方法,这种方式具有较高的覆盖次数,可以获得高质量的反射波成像,同时,由于检波器靠近储层,可以获得地层速度、吸收衰减、各向异性等信息。在信息采集方面,主要研究的是针对目标体的观测系统优化方法和纵横波的采集技术;在资料处理方面,主要是进行了快速高精度初至拾取及速度统计方法、Tar和Q值多炮统计方法、VSP子波反褶积技术、矢量波场分离技术、各向异性参数提取方法、基于射线追踪的VSP-CDP成像等方面的研究和攻关;在解释方面,主要是进行了时间及深度域标定、纵横波联合储层反演等技术研究。两个应用实例显示了Walkaway-VSP技术在油田勘探开发中良好的应用前景。

VSP处理新技术及应用

近年来随着油气田开发程度的深入、油井数量的猛增,对地震勘探精度提出了许多新的要求,VSP技术正是在这种背景下不断适应新的需求,取得了快速的发展。首先全面介绍了东方地球物理公司在VSP技术方面的创新性研究及其在勘探开发实例中的应用效果;其次重点探讨了VSP技术与地面地震不同的处理方法,包括参数提取、波场分离、反褶积及成像等;然后对于最新发展的分布式光纤传感(Distributed Acoustic Sensing,DAS)VSP技术也进行了简要论述;最后展示了VSP技术在地震勘探向开发延伸中的独特作用和发展潜力。

光纤传感推动油藏地球物理技术智能创新发展

针对油气藏评价、油气田开发与油气藏生产阶段提出的如何发现残余油和剩余油,如何提高采收率等问题,应用大规模布设的分布式传感光纤,采集井中地震数据,实时收集油气藏储层参数与油气井动态生产数据,进行智能化处理,实现油气藏智能描述、模拟和监测,优化调整油气藏的开发方案和发现剩余油气资源,最终达到提高油气藏采收率的终极目标。基于分布式光纤传感的油藏地球物理技术,将能够直接感知油气藏储层和油气生产井下声波、温度、压力、应变、流体类型等参数的铠装传感光缆布设到沿井孔或油气藏储层内水平井中,实现对整个油气藏的智能描述和监测。近几年中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司主导创新发展了基于分布式光纤声波传感技术的uDAS®地震仪及其配套的井中地震数据采集装备,大力推动光纤井中地震技术、光纤井中—地面联合立体勘探技术、水力压裂光纤微地震及精准储层改造工程监测技术、光纤井下长期动态监测技术在国内大部分油田的规模化推广应用,促进并引领了油藏地球物理光纤智能技术的跨越式创新发展。

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。

基于VSP的地震层位综合标定方法

针对VSP资料层位标定过程中存在的多解性和局限性的问题,提出基于VSP资料的地震层位综合标定方法,具体思路为:1采集VSP资料,包括VSP同步伽马测井资料;2VSP资料处理和质控,确保深度域的VSP走廊叠加剖面与合成记录波组一致;3利用VSP时深关系校正声波时深关系得到更加准确可靠的声波合成记录;4极性确定,绝对振幅显示标定和求取互相关系数,确定标定位置和极性;5VSP走廊叠加和校正后合成记录同时镶嵌于过井地震剖面完成层位标定。该方法用于苏里格南气田,取得了较好的地质效果。

CO_2地质封存时移垂直地震监测技术

神华CO_2捕获和封存(carbon capture and storage,CCS)示范项目是我国首个全流程煤基CO_2捕获和在低孔低渗深部咸水层进行多层注入的CO_2封存示范项目,意在通过时移垂直地震(VSP)监测CO_2地质封存状况。介绍了CO_2地质封存时移VSP技术和监测效果。通过注气前后3次VSP观测,得到了高品质时移VSP资料,研究了一致性处理技术、矢量波场分离和多波成像技术,获得了高分辨率的多波时移VSP剖面,通过深度域标定和多种属性解释对比,分析了注气前后VSP地震响应特征,预测了CO_2地下运移范围,达到CCS项目预期监测目标。结果证明,时移VSP技术是监测CO_2地质封存与运移的有效技术手段。

3D VSP技术在辽河东部凹陷二次开发中的应用

在油田进入储层描述和开发、二次开发阶段,地面地震已不能满足储层精细描述、储层参数求取及高分辨率地震勘探的要求。为此,结合3D VSP的技术特点,确定了综合解释工作流程。首先利用准确的零井源距VSP时—深关系标定各种资料(测井、钻井、三维地面地震、3D VSP等)、确定储层参数,利用零井源距VSP资料筛选对储层敏感的属性。其次,利用3D VSP资料进行储层精细解释,识别研究区低幅度构造及小断层;通过波阻抗反演和属性分析等技术预测砂体展布及剩余油气分布。最后,结合前期分析结果综合评价储层,指出有利油气分布区,为开发评价部署提供依据。结果表明,研究区在经过一次开发后剩余油整体呈零散分布的状态,在构造高部位含油气性较差,剩余油主要分布在北东部斜坡的高部位。

DAS-VSP采集技术在四川盆地的应用

近年来随着四川盆地油气资源勘探开发向深层与非常规领域推进,对地震资料的分辨率和预测精度提出了更高要求。但是采用常规检波器进行VSP资料采集往往受到诸如高温、裸眼井段、井斜等条件的限制,检波器阵列不能下至目的层深度,导致目的层覆盖次数及成像范围受到较大影响,且采集一口VSP资料需要多次提升井中检波器阵列分段接收,难以保证VSP资料激发和接收的一致性。针对此类问题,在四川盆地开展了可控震源激发和井中分布式耐高温光纤声波传感(DAS)接收的VSP采集试验。试验结果表明:①通过同一位置多次震动激发和高温深井中DAS-VSP一次性接收,可从源头上有效避免因多炮激发及采用常规检波器分段多次接收产生的资料一致性问题,采集资料初至清晰明显,提升了零井源距VSP速度解释的精度;②通过对DAS-VSP采集的高密度、高覆盖数据进行处理解释,成果分辨率提高,较清晰地刻画出了井旁构造特征,揭示的地层倾角、断层信息与钻井基本吻合。

分布式声波传感垂直地震剖面法智能处理及多波成像方法

本文研究了分布式声波传感垂直地震剖面(DAS-VSP)法纵波及转换波智能处理与成像方法,讨论了DAS-VSP形态成分分析法数据去噪技术、DAS-VSP多波智能分离方法和流程,以及基于深度学习的DAS-VSP数据规则化方法。创新性地提出了一种基于最小旅行时的多波VSP成像方法,通过旅行时表控制反射路径附近聚焦成像,比传统地震偏移方法的划弧减少,成像过程中计算覆盖次数,解决了覆盖不均匀成像振幅问题。通过海上斜井DAS-VSP实际数据处理,同时获得DAS-VSP上行纵波和上行转换横波成像剖面,结果显示,DAS-VSP不仅含有反射纵波信息,同时存在较强的转换横波,通过针对性处理后,能够实现DAS-VSP纵波及转换波成像,说明斜井DAS-VSP具备多波成像条件,可获得较高信噪比的纵波及转换波成像数据,多波数据更有利于油气预测和识别,智能处理及多波成像方法为DAS-VSP法用于油气勘探开发提供了新的技术手段。

uDAS^(®)光纤井中地震采集系统研制及应用

光纤传感技术始于1977年,伴随光纤通信技术的发展而迅速发展起来,是衡量一个国家信息化程度的重要标志.光纤传感技术已广泛用于军事、国防、航天航空、工矿企业、能源环保、工业控制、医药卫生、计量测试、建筑和家用电器等领域且有着广阔的应用市场.

面向油气勘探开发的高精度垂直地震(VSP)技术及应用

国内大部分油气田已进入勘探开发中后期,迫切需要针对性的经济有效勘探方法.垂直地震剖面(Vertical Seismic Profiling,VSP)技术可有效降低近地表吸收衰减等不利因素,提供更为精细的井旁信息,是开发地震中的一项重点技术,在油气田开发中具有广泛的应用前景.但由于井下特殊环境及施工方法,对仪器及配套技术要求严格,全球范围内未形成大规模应用.为此,自2011年以来研究团队一直致力于垂直地震技术研究及在油气勘探开发中的应用,经过7年多的技术攻关,突破了VSP资料采集、处理技术瓶颈,研发具有完全自主知识产权的VSP勘探仪器、技术及软件,有力提升了VSP技术在油气勘探开发中的技术服务能力.