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。

胜利探区复杂地质构造的地震波照明与观测系统优化

随着胜利探区勘探开发的逐步深入,主要勘探目标开始转向小断块、小砂体等微幅构造以及岩性隐蔽油气藏,传统的地震采集设计技术难以满足当前生产需求。为此,选取胜利探区复杂构造地质模型,开展基于波动方程理论的地震波照明和面向目标的观测系统优化设计技术的研究,形成了一套适合胜利探区二次采集的观测系统优化设计的技术系列。研究结果表明,该技术系列能够保证该区地质构造的形态完整,小断块、小砂体等微幅构造的成像质量也有较大幅度的提高。

井炮同时震源混叠数据分离技术

在地震勘探中,随着炮道密度的快速提升和大块三维的不断部署,海量的炮工作量对井炮“交替式”激发效率提出了严峻挑战,同时震源技术是提高井炮激发施工效率的有效方法,但存在混叠数据分离的难题。为了解决该难题,对混叠地震数据进行稀疏变换,分析稀疏域中有效信号与混叠噪声在连续性方面的特征差异,以此为基础,开展基于广义同步压缩曲波变换和最小二乘匹配滤波的井炮同时激发混叠地震数据的分离方法研究。广义曲波变换消除常规曲波变换产生的拖尾效应,为混叠地震数据提供了精细的多方向和多尺度分解,同步压缩方法用于精准地重新分配各向异性局部波矢量的能量,广义同步曲波变换以更佳的分辨率和更高的保真度分离有效信号和邻炮干扰噪声,以最小二乘匹配滤波为正则项约束,保证在滤除噪声的同时保护有效信号。数值模拟和实际地震单炮模拟混叠数据分离测试结果表明,与矢量中值滤波方法相比,该方法能够更好地分离混叠地震数据,能较好地保护有效信号。利用缩短井炮激发时间间隔的高效激发方式在SH三维工区进行了混叠高效采集试验,混叠数据分离后的成像效果与常规逐炮激发资料的成像效果相当,验证了井炮同时激发混叠数据分离技术的可行性。研究结果表明,井炮同时震源能够大幅度提高野外放炮效率,缩短野外地震激发时间间隔,经过室内数据分离处理,得到与常规井炮逐炮激发同等质量的地震数据。

复杂地区油气地球物理勘探技术集成

随着我国油气勘探程度的不断提高,勘探难度不断加大.全国油气资源战略选区调查与评价项目历经六年,通过对深水海域、西部复杂山地、西藏高原、南方碳酸盐岩、火山岩覆盖区等几类典型地球物理勘探久攻不克的复杂地区开展地震、重磁电、综合地球物理勘探联合攻关,以及天然地震层析成像攻关实验,取得了长足进步,直接带动获得了一批有价值的油气勘探发现和成果,形成了针对深水海域的长电缆地震勘探技术、适用于西部复杂山地和南方碳酸盐岩裸露区的宽线地震勘探技术、高原地震调查技术、复杂地区三维重磁电勘探技术、针对火山岩覆盖区和南方碳酸盐岩裸露区的综合地球物理勘探技术、可应用于复杂山地的天然地震层析成像技术等六项地球物理勘探技术攻关集成.本文介绍了全国油气资源战略选区调查与评价项目所取得的这六项地球物理勘探技术攻关成果.提出了今后在复杂地区开展油气地球物理勘探工作的有关思路.

高精度初至自动拾取综合方法研究

初至拾取是地震信号处理的关键环节,其精度和效率是资料处理的重要指标。针对常规地震资料,特别是浅海地震资料信噪比相对较高的情况,探讨了改进的能量比法,来确保拾取精度的前提下,实现过程的自动化。在传统能量比方法的基础上,研究了两种改进方法:利用边界检测和稳定因子解决"起跳不干脆"现象,利用多时窗识别折射波与直达波交混处的初至;利用奇异值的处理方法和可变时移量相位推算技术,解决精度和效率问题。模型和实际资料处理结果表明:综合时窗、相位、能量等多种因素,改进后的方法针对常规地震资料具有拾取准确、计算速度快、自动化程度高等优势。

绕射波与一次波联合黏声最小二乘逆时偏移

由于照明不足,小尺度断层和孔洞的成像是一个难题,地下衰减导致地震波振幅损失和相位畸变,在成像过程中忽略这种衰减会造成偏移振幅模糊。基于黏声最小二乘逆时偏移(QLSRTM)能够优化小尺度构造的成像,但这需要大量的迭代和计算成本。为了提高小尺度构造的成像效果,提出了一种充分使用绕射波的面向地质目标的的黏声LSRTM(J-QLSRTM)。在该方法中,构建了新的目标函数和梯度公式,并基于反演理论和伴随理论,推导了一次波和绕射波的Q补偿波场传播算子、Q补偿伴随算子和Q衰减反偏移算子。数值实例证明了J-QLSRTM比传统QLSRTM和声波J-LSRTM更有优势。

微地震测井记录子波提取方法及应用

本文提出的微地震测井记录子波提取法,综合考虑了直流分量和截断效应的影响,比常规的最小二乘法能够获取更为精确的子波。据此提取的近地表子波形态可以更好地反映近地表地层的激发岩性,就是说,通过微地震测井资料提取的子波可实现对近地表激发条件的监控和选择。此法在胜利油田东部探区的实际应用中取得了较好的效果。

基于叠前偏移的观测系统优化设计及应用效果

叠前偏移对观测系统有着较强的依赖性,属性好的观测系统可以有效提高叠前偏移成像效果。但目前高精度地震勘探中基于叠前偏移成像效果的观测系统设计以及论证方法较少。为此,介绍了基于叠前偏移成像效果的观测系统设计方法,即通过分析观测系统道距、炮点距、接收线距、炮线距、最大跑检距选择对叠前偏移成像效果的影响,利用双聚焦、叠前偏移响应、采集痕迹分析等技术,合理选择观测系统参数。应用该方法在胜利探区史南(SN)工区取得了良好的采集效果。

冲积平原覆盖区地震波速测试方法及应用效果

随着勘探程度的加深,对资料的精度要求越来越高。表层结构调查的精确与否,直接影响资料的可靠程度,常规的表层结构调查方法已无法满足复杂地表勘探的需要。目前,岩性调查在表层结构调查中愈加重要。波速测试技术是地震勘探方法之一,也是一种简便、快速、准确的岩土测试技术。概述了单孔检层法的工作原理、现场施测技术以及数据处理和资料分析过程,并结合LJ地区波速测试的调查实例,简述波速测试方法在第四系冲击平原覆盖区的应用,将其解释结果与岩性取心资料进行对比说明其应用效果。

结构张量导向储层预测技术在LS地区的研究与应用

LS地区碳酸盐岩奥陶系目的层主要发育洞穴型、孔洞型和裂缝型3种类型储层,储层非均质性强,且储集规模受多期活动走滑断裂体系控制,断控储集体储层地震响应特征复杂多样,预测与描述难度大。在前期研究的基础上,从梯度结构张量、张量薄化、构造应力理论入手,对不同类型储层进行实际应用效果测试分析,逐步形成了梯度结构张量定断控储集体轮廓,张量薄化、结构张量约束波阻抗反演、构造应力等属性结合有效地进行区分预测孔洞缝不同类型储层,多属性融合雕刻技术描述断控储集体空间展布特征,在LS地区实际应用中证实了技术的有效性及适用性,有效指导了后期目标优选和钻井设计,对SB油田超深层断控缝洞体勘探开发具有重要意义。

高效精细解释方法研究及其在HY工区的应用

HY地区一间房组顶面目标层位稳定性差,多套侵入岩在工区内广泛分布全区且没有明显的规律,层位精细追踪难度大,且断裂非常发育,主干断裂切割层位深,断裂带内拉张、挤压、压扭现象共存,地层褶皱发育,多期次岩溶和构造叠加,使得空间结构非常复杂,断裂解释困难。在全区地质特征分析的基础上,研究利用多重滤波目标增强解释性处理技术增强层位连续性,突出断裂目标体的特征;采用基于地质目标的分区域复杂层位的精细解释技术实现了一间房组复杂层位高效解释;采用基于目标断裂敏感属性的高效解释技术等新方法完成了研究区断裂的空间解释和精细刻画。应用以上高效精细解释新技术系列对研究区层位、断裂开展快速精细解释和刻画,取得了较好的效果。研究成果为HY地区后期储层预测和勘探目标的优选提供了可靠的基础资料和强有力的技术支撑,对类似地区高效解释具有很好的借鉴和指导意义。

塔里木盆地井炮激发余震分析及压制方法研究

塔里木盆地地震采集受沙漠余震的影响,顺北地区井炮激发时间间隔一直保持在45~50 s之间,难以满足野外生产提速提效的需求。通过地震波传播理论、正演模拟以及实际资料地震波传播能量分析,揭示了沙漠余震产生机理;建立了塔里木盆地不同区域余震能量衰减曲线,明确了余震衰减规律;依据单道多次叠加方法分析了覆盖次数与井炮激发时间间隔的匹配关系;通过多域去噪处理技术能够有效压制了沙漠余震。研究结果表明,余震主要由沙丘鸣震、强能量面波散射及其它次生干扰引起,高覆盖叠加能够较好的压制沙漠余震,当地震采集覆盖次数达到一定次数后,井炮激发时间间隔还可以适当的进一步缩短,这将大幅度提升野外井炮激发效率,为塔里木盆地地震采集高效生产提供关键技术支撑。

巨厚低降速带地区采集方法研究与应用

登娄库-永安地区低降速层巨厚,同时地表激发岩性多变,地震波场复杂,构造成像困难,资料信噪比低。针对这一问题,进行方法攻关,形成了"宽线观测系统、单深井大药量激发、大基距检波组合接收"的巨厚低降速带采集方法,大大提高了资料的信噪比,改善了资料的品质。

基于弱光栅阵列相位载波解调的分布式井中地震勘探技术研究

分布式光纤声波传感被认为是现有油气资源勘探中最有应用前景的技术,但传统光纤分布式地震勘探利用的光纤本征瑞利散射存在强度随机涨落、偏振衰落等问题,导致解调声场不稳定,系统噪声较高。利用在光纤中插入大量反射率不足1/1000的全同弱光栅阵列替代瑞利散射,使后向光稳定性显著增强,并采用相位载波解调实现了光纤分布式声波传感(distributed fiber acoustic sensor,DAS)系统噪声的压制。实验室测试结果表明,基于全同弱光栅阵列相位载波解调的DAS系统频响范围可达0.1~320.0Hz,本底噪声平均约为50μrad/√Hz,满足了地震检波的需求。现场井中VSP地震资料采集实验表明,全同弱光栅阵列采集到的地震数据信噪比约为传统单模光纤分布式采集数据信噪比的2.5~3.0倍,VSP资料质量有显著提升,为下一代新型光纤分布式地震勘探技术提供了一种有效解决方案。

LY地区断裂特征和量化分析技术研究

LY地区奥陶系断裂较为发育,综合分析认为该区具有良好的油气勘探前景,但目前对各级别断裂的刻画不准确,缺少针对该区有效的断裂检测方法,导致对断控缝洞体油藏描述、油气充注条件及关联格局认识不清。为了进一步提高LY三维区断裂识别精度,也为了该区断裂带整体精细刻画,采用地震资料目标增强解释性处理、断裂带综合解释、精细断裂检测技术以及断裂继承性量化分析技术,建立了一套LY三维区断裂检测和量化分析技术系列,为类似地区油气勘探开发提供技术支撑。

胜利探区弱反射信号接收方法研究及试验

通过地震弱反射信号的分析研究获得地球深部精细构造,增强深部资源勘探能力,是目前地球物理学研究的热点之一.胜利探区在高精度地震资料后续处理过程中逐步发现,目前地震资料数据难以满足当前微幅构造、砂砾岩体等复杂地质体调查的需要.本文通过在胜利探区高精度地震采集过程中开展各种接收方法试验,对检波器二次串并联、接收点位、组合基距等不同接收方式开展研究,初步归纳形成一套提高弱反射信号的接收方法.研究结果表明,该技术方法记录信噪比高、能量强,可有效拓宽地震资料频宽、增强弱反射信号接收能力.

基于阻尼雷克子波的可控震源非线性扫描信号设计方法

目前常用的可控震源扫描信号相关子波具有较多、较大旁瓣,相关时产生较强的相关噪声,尤其是在中国西部低信噪比地区,严重地影响了地震资料品质。雷克子波虽是旁瓣小、分辨能力强的理想子波,但其能量主要集中在主频段,具有低频成分少、频带窄等问题,不符合宽频带勘探的要求。为此,提出了一种子波旁瓣小、低频丰富、频带宽的阻尼雷克子波,并定义了其计算公式;然后运用阻尼雷克子波进行可控震源宽频非线性扫描信号设计,获得的扫描信号具有频带宽、旁瓣小的特点,并进行了正演模拟;最后通过应用试验对比说明了该方法能够改善可控震源激发效果,提高地震资料品质。

海量地震采集资料现场质量评价方法探讨

随着高效采集和"两宽一高"地震勘探技术的发展,地震采集数据呈现指数级的增长,这给地震采集资料现场质量评价带来了挑战。为此,研究了海量地震资料现场评价理论方法及其在海量地震数据采集质控中的适应性。由于任何单属性模型均难以完全表征地震资料品质,因此设计了多元属性单炮记录判别分析模型及其生产流程;针对多元属性单炮记录判别分析模型完全依赖标准记录和阈值存在主观性强的缺陷,提出了海量地震资料品质智能分类模型;结合海量地震数据特征分析,建立了基于随机森林的单炮记录智能评价流程;利用三种样本增强技术,解决了单炮记录学习样本少及不平衡问题;研究了单炮记录随机森林分类算法及其关键技术,包括连续性地震属性的分支节点构建、建模参数选取及分类结果评估方法。实验数据处理结果说明,新方法结果正确且易于高度并行化处理。最后,通过对这些模型的相互关系及其适应性与时效性分析,说明多模型的联合应用可满足海量地震数据采集现场质控需求。

基于GeoEast系统的起伏地表建模及成像研究

在常规地震数据时间域处理中,叠前数据经静校正处理后,数据校正到浮动基准面上。在CMP道集内,炮点、检波点均校正到CMP参考平面上,而参考平面随CMP的位置改变而变化,因而破坏了炮、检点静校正量的地表一致性,造成深度偏移数据与速度模型不匹配,严重影响叠前深度偏移处理效果。为此,应用GeoEast处理系统对叠前数据进行低频剥离反静校正处理、地表小平滑面起始偏移等,将时间域处理过的道集重新反校到地表小平滑面,保留时间域高频静校正的优势,恢复了近地表射线的真实路径,并联合回转波表层精细建模,通过GeoEast PkirDMigOffset模块完成最终的基于起伏地表的叠前深度偏移,极大地改善了陆地起伏地表复杂构造成像效果。

速度型与加速度型检波器的信噪比比较

在石油勘探中,动圈式速度型检波器以及MEMS加速度型检波器是当前野外采集施工中应用最为广泛的两类检波器.两类检波器采集数据的信噪比存在差异,往往前者较后者稍高.作者在分析了两种典型检波器工作原理、野外采集阶段有效信号与噪声的比较特征以及不同信噪比计算方法的基础上,模拟、分析了两种典型检波器数据信噪比存在较大差异的表现以及原因.认为地震数据用加速度表征后,时域的视觉信噪比降低了,但是数据所代表机械振动中信号与噪声的物理能量对比并没有随着表征量纲的差异而改变;也就是说,数据背后的“物理信噪比”并没有改变-无论采用何种量纲进行表征.加速度表征地震数据的视觉信噪比降低是由于地震信号的低频端较高频端具有更高的“物理信噪比”导致的.速度、加速度两种类型检波器的信噪比比较应该在同一个域内进行.