基于平均速度分析的近地表纵波速度反演

面波频散曲线对于横波速度、纵波速度、层厚等近地表地球物理参数的敏感度相差较大,现阶段通过频散曲线可以获得较为精确的近地表横波速度与厚度信息,但无法直接对纵波速度进行反演.研究表明,泊松比对于波长(W)-探测深度(D)关系较为敏感.基于这一发现,本文根据频散曲线与反演获取的横波速度结构计算平均速度,获取W-D关系曲线.但合成数据测试证明,因近地表浅层对应的W-D曲线变化较小,且浅层纵波速度反演不准确会使误差累积,直接反演W-D曲线无法获取可靠的纵波速度剖面.本文改进了基于平均速度分析的近地表纵波速度反演方法,在目标函数中加入了对浅层信息较为敏感的W/D-D信息,同时对W-D曲线与W/D-D曲线进行联合反演.合成数据测试证明可以获取较为准确地浅层与深层纵波速度.将该方法应用于实际地震数据中,联合反演得到的纵波速度剖面与微测井数据较为吻合,证明本文提出的方法可以不借助其他信息,仅通过面波频散信息,获取更为准确地近地表纵波信息.

地震测线-稀疏节点联合初至层析速度建模

近年来含油气盆地的深层勘探逐渐成为研究热点,如何提高深层的速度建模精度是地震勘探所面对的关键问题.常规地震测线偏移距短,无法记录含有深层结构信息的长偏移距初至数据,采用地震测线初至到时的建模方法不能建立深层速度模型.地震节点记录具有广角和宽方位的特征,在全球/区域地震学中被广泛应用于深部结构研究.但是,地震节点的密集布设会剧烈增加节点数量和野外工作量,而地震节点的稀疏布设则难以保证浅部速度结构的建模精度,引起深部速度建模的不准确.针对该问题,我们提出一种新的地震测线-稀疏节点联合初至层析速度建模方法:将常规地震测线与稀疏地震节点结合形成新观测系统,联合地震节点和常规测线的初至走时,采用地震层析成像开展油田深层速度建模.数值实验和实际应用结果均显示,地震测线与稀疏节点联合可以在浅层和深层均形成良好的数据覆盖,初至层析在浅层和深层均具有较高的建模精度.在大节点间距情况下联合常规地震测线和节点的联合方法比常规测线采集仅增加很少工作量,但其层析速度建模仍具有较高的建模精度,与高成本的高密度节点数据建模结果精度相近.本文方法可以方便地应用于常规地震测线采集的区块,在增加很少工作量的情况下实现深层高精度速度建模,对于含油气盆地的深层勘探具有重要意义.

准噶尔盆地中部地震资料提高分辨率处理研究

准噶尔盆地中部地区地表大部分被沙漠、戈壁砾石覆盖,地震勘探分辨率较低。在对各勘探区块实际资料处理的基础上,提出了该区地震资料的特点和处理的技术难点,并总结了提高分辨率处理的思路和技术措施。主要包括:①消除近地表因素对资料采集的影响,包括静校正和噪音压制技术等;②叠前拓宽地震资料频带,包括振幅补偿和叠前反褶积技术等;③借助高精度速度分析、剩余静校正和高次项NMO技术,通过多次覆盖叠加,消除资料中随机噪声干扰,提高资料信噪比,尤其是高频端反射信息的信噪比,改善高频反射和弱反射信号信噪比,提高“高频反射死亡线”;④叠后有限反射频带识别、抬高优势频率等。利用上述手段,有效地提高了地震资料的分辨率,从而提高了与钻井资料的吻合程度。

基于高低频联测的常规检波器数据低频振幅和相位同时恢复方法

常规检波器对地震信号产生振幅和相位两方面畸变,已有的补偿方法虽然使低频地震信号的振幅畸变有所改善,但其相位畸变仍然存在。这种相位畸变在时间域体现为某些频率出现由检波器引起的时移,明显地影响了频率成分丰富的地震信号。本文提出的基于高低频联测的反褶积低频恢复方法,通过将常规检波器数据转换为目标低频检波器数据,从而实现同时恢复常规检波器数据的低频振幅和相位的目的。此方法以少量高低频联测点为参考道,联合参考道的低频检波器和常规检波器数据通过反褶积构建反滤波器,并通过褶积将反滤波器应用于所有常规检波器数据以实现低频恢复。为应对实际资料中各类噪声,将从不同参考道获得的常规检波器低频恢复数据进行叠加,可以提高低频恢复方法的抗干扰能力和计算稳定性。数值实验和实际资料应用都表明,本文方法可有效恢复常规检波器数据的低频振幅和相位,达到与目标低频数据较好的符合效果,且该方法具有实施简捷、效果稳定和抗干扰能力强的特点。

地面微地震水力压裂监测可行性分析

作为水力压裂监测的最有效手段,微地震监测越来越受到人们的重视,特别是地面微地震监测因为便于施工、观测充分等优点成为研究的热点,然而由于微地震的特殊性,是否能够在地面强噪声环境下接收到有效的微地震事件,成为地面微地震监测整个技术环节的关键点。文中从水力压裂的产生能量、地面压裂车组噪声的干扰情况以及不同深度微地震传播的差异三个方面进行了深入分析,从"信(有效事件)噪(地面噪声)"两个角度,得出了地面微地震可以接收到可靠的压裂信号的结论。在Yan227水平井水力压裂地面微地震采集的实际数据验证了该方法的实用性,为地面微地震技术开展提供了依据。

地震资料处理中相对保幅性讨论

地震资料的相对保幅性处理是进行岩性油气藏勘探的基础,目前关于相对保幅性处理业界没有统一的认识,缺乏对关键处理技术的系统分析。笔者根据多年的实际地震资料处理经验,重点分析了相对保幅处理的难点,提出相对保幅处理的几项判断标准,并以此标准对振幅处理、噪声压制和提高分辨率等处理技术的保幅性进行了分析,这对相对保幅处理具有一定的借鉴意义。

胜利油田非一致性时移地震关键技术探索与实践

时移地震是一项解决油藏动态描述的有效技术,但自20世纪取得成功以来,受高昂成本和应用范围的限制,一直以来未得到广泛的应用。2007年以来,胜利油田针对高成熟探区二次地震采集普遍化的现状,提出了非一致性时移地震的思路,针对如何评估与消除非一致观测系统的影响、如何检测开采变化的微小差异、如何综合利用时移结果等一系列技术难题,历时十余年,创新形成了非一致性时移地震观测系统匹配技术、基于井数据的叠前互均化技术、叠前叠后敏感属性联合优化技术和基于油藏数值的时移地震综合解释技术等4项关键技术。配套形成了水驱型复杂断块油藏时移地震技术、小尺度气藏边界监测时移地震技术、蒸汽吞吐型稠油油藏时移地震技术,实施了6个区块300 km^(2)的应用示范,展示了成果的广阔前景,拓宽了油藏地球物理技术解决开发难题的能力。

陆上非一致性采集时延地震处理关键技术

时延地震是一项进行剩余油预测的重要技术,但严格意义上的时延地震由于需要多期重复采集的地震资料,应用范围受到一定的限制。为此,根据目前我国高勘探程度油田实施二次采集的实际情况,提出了非一致性采集时延地震技术。建立了以两期资料的一致性处理为基础,互约束处理为核心,差异属性提取为目的的研究思路,研究了消除资料间非油藏差异的关键技术,形成了非一致采集时延地震处理流程,最大限度地消除了非一致性采集所带来的影响。该技术在YX油田取得了明显的应用效果,证明其具有较好的应用前景。

一种常规检波器的低频恢复方法

在地震勘探中,低频地震信号的重要作用日益凸显。在实际工作中,通常使用自然频率为10 Hz的动圈式检波器,致使接收到的低频信号被畸变,可信度大幅度降低。全面替换常规检波器为低频检波器,虽然可以获得真实的低频信号,但面临试验周期长、替换费用高等实际问题。为解决常规检波器地震数据低频畸变的问题,提出了一种实用的常规检波器低频恢复方法,以台站式低频检波器与常规检波器同源共点数据为基础,估算常规检波器的最低有效频率并构建反滤波算子,实现了常规检波器地震数据的低频恢复。B3Q的实际应用表明,该技术可以有效恢复常规检波器资料的低频信息,拓宽地震资料的有效倍频程,提高地震资料解决岩性问题的能力,具有广阔的应用前景。

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。

地面微地震有源噪声自动识别与匹配压制方法

微地震监测技术通过对非常规储层压裂改造引发的震源点进行成像,实时提供压裂施工过程中产生的裂隙高度、长度、宽度和方位角等信息,为致密储层压裂提供指导,以提高油气采收率。在地面布设站点进行监测时,因微地震信号传播距离较远、近地表吸收衰减严重、地面有源噪声较多,微地震数据具有信号能量弱、噪声干扰强和信噪比低等特点,严重制约微地震事件的定位精度。噪声源多分布于地表,根据有源噪声与由储层向上传播的微地震事件在能量、频率、传播速度和源位置等方面的差异,本文提出微地震有源噪声自动识别与匹配方法。综合长短时窗能量比与微地震量板方法,自动识别有源噪声干扰,并进行噪声源位置和传播速度的三维最优并行搜索;利用同时确定的最优噪声源位置和传播速度对微地震数据进行动校正处理,得到噪声标准道,通过能量自适应匹配处理压制有源噪声。正演模拟数据和实际微地震数据去噪效果证明,本文方法能有效压制有源噪声,显著提高微地震数据品质,为后续微地震事件精确定位奠定了基础。

非一致性采集时移地震油藏监测可行性研究

为研究非一致性采集时移地震油藏监测的可行性,利用三维高斯射线束正演模拟方法对储层段做照明度模拟分析,量化了不同观测系统参数对储层面元接收能量的影响,得到了影响储层成像照明能量大小和均匀度的最主要因素是炮检距和方位角的分布,即观测系统参数中的最大炮检距和接收线距的大小。当储层速度变化小于观测系统参数变化给面元接收能量大小带来的影响时,更有必要对时移前后数据体的观测系统进行一致性的匹配处理,这一步处理的重点应该是面元重置和面元内炮检距与方位角分布的匹配。S56区块一套非一致性采集的实际资料匹配处理试验表明:本文方法能有效地减小非储层段的地震响应差异,放大储层段的地震响应差异。

地面阵列式微地震监测关键技术研究

微地震监测技术通过对储层压裂改造引发的震源点进行成像,可实现压裂过程监控和井网布局优化等。相对井中微地震监测而言,地面微地震监测数据具有信号能量弱、噪音干扰强及事件定位困难等特点,严重制约着微地震事件定位精度和监测结果的可靠性。针对地面微地震数据特征,利用微地震数据联合去噪、能量聚焦精确定位和压裂裂缝联合解释等关键技术,考虑不同噪音特征进行噪音压制,基于能量聚焦叠加原理确保微地震事件定位精度,并采用多类信息联合解释提高裂缝预测的可靠性,从而为储层压裂改造提供依据。在实际地面微地震监测应用中,监测结果与压裂井油藏开发数据吻合程度较高,证实了联合解释等关键技术的有效性和实用性。地面阵列式微地震监测技术在致密油气藏储层压裂改造中具有广阔的应用前景。

混合相位地震子波提取及应用

地震子波在地震正演和反演中有着重要的作用,目前的子波提取主要基于最小相位假设,而实际的地震子波往往表现为混合相位特征。为了提取具有真实相位的地震子波,从地震信号的统计性出发,利用高阶统计量中的双谱,从反射地震记录中提取出地震子波的真实相位,进一步重构出地震子波。经过模型仿真和实际资料处理,证明了该地震子波提取方法的有效性和实用性。

时频域谱模拟反褶积方法研究

由于地层的吸收衰减作用,地震波在传播过程中不断衰减,振幅谱有效频带变窄,降低了地震剖面的分辨率。经窗函数能量归一化后的广义S变换能在保持时间分辨率不降低的前提下,提高频率域的分辨率。将改进广义S变换与谱模拟反褶积方法相结合,克服了傅里叶变换中复杂的时窗大小问题,能更好地适应地震信号是平稳信号的假设条件。通过模型试算和实际地震资料处理,有效地提高了地震资料的分辨率,以及薄储层的识别和精细储层的描述能力,验证了该方法的可行性。

微地震监测数据时频域去噪方法

原始微地震监测数据的信噪比相对较低,监测数据品质决定了微地震有效信号的定位精度,提高监测数据信噪比是微地震处理的关键环节。改进S变换对窗函数进行能量归一化处理,解决了常规S变换时频谱中频率定位不准的问题,具有更高的时频分辨率精度。利用改进S变换的良好二维时频域聚焦特性,设计时变的二维时频域滤波器,将时频域去噪方法引入到微地震监测数据的去噪处理中。利用改进S变换对微地震监测数据进行时频分析,能够更加准确地分析不同信号分量的振幅能量以及频率随时间的变化情况,实现微地震有效信号分量与噪声干扰分量的有效分离。通过合成模拟信号和实际井中微地震监测数据的试处理和对比分析,验证了该方法的可行性和有效性。

单点高密度地震技术进展、实践与展望

随着油气勘探开发的深入,以胜利油田为代表的东部老区普遍进入到复杂隐蔽油气藏勘探阶段,勘探对象日趋复杂,表现为“薄、小、碎、散、深、隐”的特点,传统的地震技术已不能满足日益复杂的地质目标的识别与描述需求。为了破解东部老区勘探开发难题,“十五”以来,胜利油田先后在垦71、罗家、义东等区块开展了高密度地震技术探索,在大量攻关实践的基础上,提出了“单点激发、单点接收,具有小面元、宽频带、宽方位、高炮道密度特征,以方位各向异性理论为基础,采用宽频全方位处理、五维数据解释”的新一代高密度地震技术,研发了适用的独具特色的单点高密度地震采集技术、宽频全方位处理技术和五维数据解释理论与方法,找到了一条适用于东部老区油气勘探开发的高密度地震技术路线,形成了可复制的单点高密度地震技术。自2015年以来,胜利油田东部老区实施了16块单点高密度三维地震,满次面积3699km^(2)。近3年新发现圈闭625个,三级储量2.21×10^(8)t,部署井位279口,桩海斜25、丰深斜11等井获得高产,探井成功率由44.6%提高到62.5%。支撑新建产能42.1×10^(4)t。单点高密度地震技术成为复杂隐蔽油气藏勘探的核心技术,大量的实践表明该技术是解决成熟探区高效勘探、效益开发的利器,取得了显著的经济和社会效益,其推广应用前景广阔,下一步通过开展全节点高密度地震、压缩感知、“人工智能+地震”的相关研究,相信单点高密度地震技术将在新老探区勘探开发中发挥更大的技术支撑作用。

地面阵列式微地震数据盲源分离去噪方法

由于地面噪声干扰多,原始微地震监测数据的信噪比相对较低,而数据品质决定了微地震事件的定位精度,因此,提高监测数据信噪比是微地震处理的关键环节。充分利用地面阵列式微地震数据监测台站数量多、间距近和分布广的优点,采用基于互相关的盲源分离去噪方法,进行随机噪声的压制。基于互相关盲源分离的阵列式微地震数据去噪方法,采用负熵作为目标函数,以粒子群优化方法进行高效求解,并通过互相关系数有效解决了盲源分离的不确定性问题,实现了地面阵列式微地震事件分量与噪声干扰分量的有效分离。通过正演模拟数据和实际微地震监测数据的去噪效果分析,证实了该方法的有效性和实用性。

影响地震数据相位特征的因素分析

地震波在传播过程中会受到许多因素的影响,其相位会发生改变,处理过程也会使地震记录的相位发生不同程度的畸变,地震波的波形会发生改变。基于影响相位变化的主要因素建立了典型模型,通过波场正演模拟,分析与测试了粘弹性介质、地层厚度、韵律型地层、递变型地层和弯曲界面对地震波相位的影响。正演模拟结果表明,在Q值较小的情况下,Q值越小相位越滞后;薄层厚度大于1/4波长时,薄层越厚相位越滞后;韵律型和递变型结构的层序体厚度越大,相位越滞后;背斜界面与水平界面相比相位稍有超前,而向斜界面的相位则略微滞后,且向斜界面的相位变化幅度较背斜界面的相位变化幅度小。

三维地震与地面微地震联合校正方法

由于地面微地震监测台站布设在地表,会受到地表起伏、低降速带厚度和速度变化的影响,降低了微地震事件的识别准确度和定位精度,限制了地面微地震监测技术在复杂地表地区的应用.因此,将三维地震勘探技术的思路引入到地面微地震监测中,提出了三维地震与地面微地震联合校正方法,将油气勘探和开发技术更加紧密地结合在一起.根据三维地震数据和低降速带测量数据,通过约束层析反演方法建立精确的近地表速度模型,将地面微地震台站从起伏地表校正到高速层中的平滑基准面上,有效消除复杂近地表的影响.其次,根据射孔数据和声波测井速度信息,通过非线性反演方法建立最优速度模型,由于已经消除复杂近地表的影响,在进行速度模型优化时不需要考虑近地表的影响,因而建立的速度模型更加准确.最后,在精确速度模型的基础上,通过互相关方法求取剩余静校正量,进一步消除了复杂近地表和速度模型近似误差的影响.三维地震与地面微地震联合校正方法采用逐步校正的思路,能够有效消除复杂近地表的影响,提高微地震数据的品质和速度模型的精确度,保证了微地震事件的定位精度,具有良好的应用前景.