Fracture detection by using full azimuth P wave attributes

A type of specific fractured hydrocarbon reservoir, a shale fractured reservoir, exists in the Shengli oilfield. Due to very small porosity of this type, low sensitivity to the variation of petrochemical property parameters, and strong anisotropy, it is very difficult to explore for them. So far, there is no set of mature methods for recognition of direction, distribution, and density of the fractures by an integrated analysis of geologic, geophysical, well log, drilling data, and etc. This paper presents a new method for acoustic impedance variation with azimuth （IPVA）, based on existing fracture detection methods. Seismic acquisition, processing, and recognition techniques were developed for detecting directional vertical fractures using multi-azimuth P wave data in combination with the seismic and geological features of shale fractures in the Luojia area. The IPVA research is carried out for recognizing the distribution, strike, and density of fractures based on the study of velocity variation with azimuth （VVA） and amplitude variation with azimuth （AVA） for full azimuth P wave data at different CMP positions. Through practical application in the Luojia area, primary results have been obtained which verifies that the IPVA method provides good potential for quantitative detection of parallel, high angle, shale fractures.

苏北盆地溱潼凹陷高密度三维地震与效果

高精度三维地震已不能满足当前溱潼凹陷复杂、隐蔽化的小尺度油藏勘探开发需求。2022年,在溱潼凹陷帅垛西地区部署实施高密度三维地震,采用小面元、宽方位、高覆盖次数、高道密度、适中炮点密度的观测系统方式,基于精细表层调查与优势岩性激发、单点宽频接收技术,高清航测影像、全节点无缆接收、背景噪声有缆监控等地震采集技术,提高地下反射波场采样充分性,加强低频信息采集,实现复杂地表高密度地震高效、高质量施工;应用高保真面波压制、多域逐级提高分辨率、全方位成像处理技术,成像剖面分辨率、频带宽度、信噪比、深层及层间内幕反射资料品质有较大提高;对中国东部水网城镇地表新生代断陷盆地高质量地震勘探具有积极的借鉴意义。

复杂山地深度域地震成像处理方法--以龙门山山前带海棠铺复杂构造区为例

山前带复杂构造区蕴藏了丰富的油气资源。地震资料信噪比低和速度建模困难是目前山前带地震数据精确成像面临的主要问题。以龙门山山前带海棠铺地区地震数据为例,开展了叠前深度域地震成像处理方法攻关研究,重点在叠前噪声压制和叠前深度偏移速度建模等两方面开展了研究,具体如下。①加强低频弱信号保护,采用二次信噪分离技术,对噪声记录中有效信号进行二次信噪分离,最大限度保护低频弱信号不受损伤。②优化叠前深度偏移速度建模流程:首先优化传统深度域速度场更新输入道集与偏移输入道集共用一个道集的方式,对驱动速度场更新的输入道集进行五维数据规则化处理以提高其信噪比;然后以地质导向为基础,精细刻画强反射速度缺失界面,联合层析反演并融合深度域近地表速度模型,建立具有地质模型约束的深度域速度场;得到了精确的速度模型后,再修改偏移成像输入道集及偏移方法,将五维数据规则化前的地震道集作为输入道集,将全方位角度域叠前深度偏移作为最终偏移成像方法。将该方法应用于川西北海棠铺地区的地震数据处理,结果表明所提方法大幅提高了研究区的地震成像精度,最终得到的叠前深度偏移成像结果信噪比高,偏移归位合理,为进一步推动该区的深入勘探开发,提供了可供借鉴的深度域地震成像处理经验。

全方位局部角度域偏移成像技术在顺北油气田的应用

顺北油气田二叠系地层火成岩广泛发育,断控缝洞储集体横向非均质性强因而精确速度建模及目标地质体成像困难。在常规地震数据处理中,传统的OVT分扇区处理技术无法获得地下真实角度信息,不能准确反映引起的速度突变,为进一步提高顺北复杂构造区的宽方位地震成像精度,利用全方位局部角度域偏移成像技术实现了顺北油气田的分方位、分角度的精确成像。利用全方位网格层析速度建模技术分析全方位道集的剩余延迟,建立层析成像矩阵,实现各向异性场的精确速度建模。采用全方位地下局部角度域分解与成像技术,对全方位共倾角道集进行分倾角叠加、散射增强和镜像增强处理,提高深层小尺度地质体的可识别能力;利用倾角道集的特点进行散射成像,获得散射数据体,突出了地下缝洞体的能量;利用不同波场的传播特点进行镜像能量成像,获得信噪比更高、细节更清晰的叠加数据,清晰刻画断裂展布特征,为顺北油气田缝洞储层及小尺度地质体的预测提供了基础数据该项技术。也可为其它地区的缝洞型地质异常体的预测提供技术参考。顺北油气田的应用结果表明,火成岩建模及成像精度明显提升,突出了缝洞储层的串珠反射能量,提高了断裂识别的准确度。相较于常规克希霍夫偏移技术,全方位局部角度域偏移成像技术保留了不同传播方向波场成像值的局部方位信息,能更准确地反映地下成像点地质特征。

履带式全空间液压钻机的研制及应用

针对现有公路隧道注浆钻机存在施工高度有限、灵活性差、钻孔施工效率低的问题,研制了一种履带式全空间液压钻机,采用有限元方法对钻杆和钻头进行了强度分析,建立数学模型对冲击作用下的钻机进行了稳定性分析,并应用于江西南石壁隧道注浆治理中。研究结果表明:该钻机可在3~9 m内实现隧道内全方位钻孔,主要受力构件满足强度、刚度的使用需求,最大动态稳钻压力作用下,该钻机能保持自身稳定。履带式全空间液压钻机解决了现有隧道注浆钻机施工高度不足、靠孔姿态调整范围小的问题,有效提高了隧道注浆钻孔效率。

面向深层页岩气“甜点”预测的地震勘探技术进展——以DX探区全方位三维地震为例

深层页岩气效益勘探开发需要落实易于压裂求产的“甜点”区,对地震资料成像品质、信息丰度有针对性需求,一是要对与构造保存评价密切相关的断层、断洼以及低序级断裂实现高品质成像,二是要为可压裂性“甜点”预测提供高品质、高精度、高信息丰度的叠前五维地震成像数据。考虑到四川盆地深层页岩气效益勘探对地震资料的针对性需求,重点介绍了地质目标导向的观测系统设计论证与叠前全方位信息保持处理技术及其在綦江高陡构造带DX探区的应用效果。地质目标导向的观测系统设计论证以真地表三维建模及地震正演模拟为基础,通过多维度照明和退化处理分析,设计出满足地质目标探测需求的最优化观测系统。叠前全方位信息保持处理以偏移距向量片地震数据划分为基础,融入山地地震数据规则化和成像道集时差校正技术,获得高品质叠前五维地震成像数据。DX探区应用结果表明,炮道采样对称均匀的宽(全)方位、高覆盖、强耦合的高精度三维采集与OVT域全方位处理,基本能够实现山地探区深层页岩气地质目标的叠前方位偏移距地震信息的充分采集与保留,能够获得高品质、高精度、高信息丰度的地震成像数据,有效支撑深层页岩气构造保存评价、水平井轨迹设计与控制以及可压裂性预测等工作。

全方位倾角道集反射波场分离及成像技术的应用

随着“两宽一高”采集、处理技术的普及,局部角度域叠前深度偏移产生的全方位倾角道集中保留了反射波、绕射波、回折波等波场的倾角和方位角信息,且在全方位倾角道集中不同地震波场更易于识别和区分,为叠前反射波场分离和成像提供了基础。根据理论模型正演的全方位倾角道集中反射波能量明显强于其他波场能量的特性,以及反射波与绕射波等其他波场走时上的特征差异,制定了从实际数据的叠前全方位倾角道集中分离反射波场的流程,将波场分离后的叠前全方位倾角道集叠加成像,提高了目标区的成像质量。将该技术应用于哈萨克斯坦M工区三维实际数据,结果表明,应用全方位倾角道集叠前反射波场分离和成像技术之后,探区西部破碎带的断层成像更清晰,明显提高了成像质量,为该区精细构造解释及地质研究奠定了基础。

面向宽方位地震处理的炮检距向量片技术

哈7三维是塔里木油田采集的第一块全方位高密度三维地震资料,主要目的是进一步提高碳酸盐岩缝洞体成像和裂缝预测精度。然而,应用现行的窄方位处理技术对全方位地震资料的优势未能充分挖掘和利用。作为面向宽方位地震资料的处理方法,炮检距向量片(OVT)技术可提供一个现今最精确、最有效的数据域来做常规处理。本文分四个步骤阐述OVT技术的实施过程:数据准备、OVT域处理、OVT域叠前时间偏移、OVG(炮检距向量道集)处理。应用结果表明,OVT技术具有稀疏不连续性(减弱采集脚印)、全局去噪和分方位插值、保留方位角和裂缝检测、更适合宽方位处理等特点和优势,可望在复杂地震成像和储层描述中发挥更大作用。

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56km^2。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。

面向碳酸盐岩缝洞型储层的高密度全方位三维地震采集技术及应用效果

塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩储层以溶蚀孔洞和裂缝为主,储层非均质性强,内幕地震资料信噪比低,常规三维地震资料观测方位角较窄,面元较大,覆盖次数低,存在缝洞体成像横向偏移归位不足、小缝洞体识别和裂缝预测精度低等问题。针对碳酸盐岩缝洞型储层的特点,详细分析了面元大小、覆盖次数和横纵比等主要观测参数对缝洞储层成像和油藏精细描述的影响,在塔北哈拉哈塘地区设计并首次实施了高密度全方位三维地震勘探,道密度达100×104道/km2。通过实际应用改善了缝洞储层的成像效果,显著提高了小尺度缝洞储层的识别精度和裂缝预测精度。

罗家泥岩裂缝检测方法研究的进展

为了进一步验证波阻抗随方位角变化(IPVA)方法检测裂缝的能力,展示笔者在裂缝检测研究方面的新进展,本文对胜利油田罗42井区的裂缝分布进行了检测。据该区钻井资料揭示,该区沙三段泥岩裂缝集中段位于沙三段第四套油页岩中,裂缝类型较多,但以构造裂缝所占比例最大。同时采用IPVA方法和构造正反演裂缝预测技术对该井区裂缝分布进行了预测,两者预测结果基本一致,并与实际钻井资料分析结果相吻合。根据以上结果,不仅进一步说明了这两种方法有较强的裂缝检测能力,而且圈定了4个有利目标区,为该区裂缝油藏的勘探提供了有利依据。

缝洞型碳酸盐岩储集层高效井预测地震技术

针对塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩缝洞型储集层"高产而不稳产"、高效井预测成功率低的难题,基于缝洞型储集层尺度小、埋深大、非均质性强的特征,从相似的地震串珠状反射入手,发现并量化储集单元之间含油气规模的差异,准确落实储集单元的含油气规模。提出了以全方位高密度地震采集为基础、叠前保幅深度偏移为核心、缝洞储集层量化描述为重点的一体化地震技术对策,通过落实缝洞体储集空间的大小、缝洞体之间的连通关系以及缝洞体的含油气性等关键问题,优选含油气规模较大的缝洞单元作为钻探目标。在塔北哈7井区实际应用结果表明,该方法能够实现缝洞体的精细研究和缝洞单元的准确划分,从而提高高效井预测成功率。

海上全方位观测系统照明

全方位观测系统是目前海上一种可以实现连续环状采集的地震观测系统,它有效扩大目标层上面元的采集方位范围,能够更全面地反映地下构造信息,具有极高的生产效率.本文在波前构建法三维射线追踪技术的基础上,通过获得模拟偏移振幅强度作为照明量,来衡量目标层对不同观测系统的照明响应,为评价和优化不同观测系统提供指导依据.测试结果表明:与平行观测系统相比,全方位观测系统在目标层上的照明能量的连续性和均匀性最好,能够有效地改善平行观测系统下照明阴影区的照明效果,是一种理想的观测系统,可以广泛适用于海上复杂地质环境下的地震采集工作.

测井与全方位道集联合各向异性参数建模及成像

对于TTI介质各向异性成像,精确的各向异性参数估算与建模至关重要。在当前计算机硬件迅速发展及宽方位地震数据采集日益普及的情况下,成像必须考虑介质的各向异性。提出了基于测井数据与全方位角道集联合的各向异性参数建模方法,该方法先采用Walk-away VSP资料及测井数据可获得井位置点的各向异性参数δ,借助全方位共反射角道集,可获得与方位有关的各向异性时差信息。再采用全方位层析对各向异性速度、各向异性参数ε和δ进行迭代优化,建立精确的各向异性参数模型,可有效减少各向异性参数的多解性。通过实际地震数据对此方案进行了验证,该方法在裂缝探测及地震成像方面有较好的适用性。

裂隙介质的运动学特征反演与应用

在物理模型实验观测的基础上,总结了裂隙介质中P波叠加速度随观测方位的变化规律。应用Grechka叠加速度公式,分析了速度椭圆参数与裂隙走向方位及发育强度之间的关系。利用全方位自适应速度扫描,开发了一种以目的层顶底叠加速度分析为基础,通过广义DIX公式求取层间叠加速度椭圆参数,并进一步预测层间裂隙特征的分析技术,将它应用于实际资料的反演,取得了满意的效果。

基于三轴加速度计的倾斜角传感器的研究与设计

倾斜角度是生活或工业中需要测量的一个重要物理量,对于空间物体姿态的测量,传统的一轴、两轴倾斜角传感器在摆幅和方位上不能兼顾。在此对全固态电容式微加速度传感器进行研究,通过进行零刻度偏移补偿、横轴传感补偿、数据融合等方法提高测量精度。采用三轴加速度计设计了一个全摆幅、全方位、高精度的智能化三轴倾斜角传感器。

基于隐函数导数法的双基弧形阵列SAR二维频谱及成像算法

双基弧形阵列合成孔径雷达(Arc array Bistatic synthetic aperture radar, AA-BiSAR)是一种新型全方位观测阵列成像雷达系统,其成像范围大、数据收集速率快且不易被侦测。然而,在弧形阵列SAR模式中,双基弧形阵列SAR天线特殊的圆弧型结构,回波信号的二维频谱难以用传统的驻定相位原理进行解析。针对以上问题,本文引入隐函数的思想,将驻定相位点视为多普勒频率的一个隐函数,在对隐函数方程进行求导后运用代数运算求解出该驻相点,从而可以直接利用驻定相位原理来推导出双基弧形阵列SAR的二维频谱,并基于此频谱研究了一种适用于双基弧形阵列SAR的高分辨率成像处理方法,最后点目标的仿真结果验证了结论的正确性与该成像方法的有效性。

利用Walkaway VSP和全方位地面地震数据求取各向异性参数

本文利用8方向WVSP和全方位地面地震数据研究松辽盆地北部的深部火成岩VTI和方位HTI特性,求解介质的各向异性参数,分析方位HTI介质的特点。认为在VTI假设基础上,根据8方向WVSP获得的方位HTI介质相对参数能够很好地描述介质的横向各向异性,通过与地面地震数据的对比研究发现,这种方位HTI介质相对参数也能够作为描述介质裂缝方向和强度的一种手段。

海上全方位圆形观测系统设计与评价

近年兴起的海上拖缆全方位地震采集技术可高效地采集到全方位角地震记录,提高了复杂地质构造的成像质量。本文从圆形采集路径的公式推导出发,进行海上全方位圆形采集路径观测系统的设计;并从覆盖次数、炮检距、方位角、采集脚印等方面对全方位圆形采集和窄方位直线形采集路径做均匀性分析;然后以M深水区三维典型地质模型为实例,利用射线追踪照明技术对比了圆形采集路径观测系统与宽方位观测系统在目的层的模拟偏移振幅。均匀性分析和射线追踪照明对比的结果均表明:全方位圆形采集路径观测系统比常规平行采集观测系统更具优势。