VSP随钻地震地质导向建模技术应用研究

地震资料处理中速度建模精度不足,导致超深层碳酸盐岩储层目标的断裂、缝洞体等成像不清晰、构造归位不准确等问题,导致油气钻井急需高品质地震成像资料来支撑靶点,并实时对轨迹优化调整。本次研究对VSP随钻导向建模技术在油气勘探开发中解决的问题进行了小结,总结了VSP随钻地震资料处理质控环节要点,建立了VSP随钻地震地质导向建模技术流程,最后对VSP随钻建模技术的应用进行了分析评价。研究表明,应用VSP随钻建模技术后,地震反演的速度模型更加完善,地质目标成像精度更高,油气钻井放空漏失成功率更高,推动了速度建模技术的发展。

随钻VSP井下推靠系统结构研究与设计

随钻VSP井下推靠系统是随钻地震测量新技术,其结构设计难度大、要求高,在国内处于空白,国外也未有相关报道。鉴于此,对随钻VSP井下推靠系统结构进行研究设计。介绍了TRIZ理论及随钻VSP测量技术的基本内容,借助TRIZ理论中的分析工具,在分析工具各参数间技术矛盾和物理矛盾的基础上,通过矛盾矩阵转化方法将问题转化为TRIZ问题,并利用发明原理创新性地解决了随钻VSP井下推靠系统结构的设计难题。提出"周向分离"和"一离一合两固定"的结构设计方案,最终从理论上得到了可行的设计方案。该方案能够满足随钻VSP井下推靠系统结构的密封性和电连通性等要求。

随钻VSP记录中井场噪声的衰减

随钻VSP技术是钻井工程中降低勘探风险、提高钻探成功率的新手段。但是此法带来的相关噪声非常强,如何从这类强噪声背景中提取有效信号一直是此法应用的关键。为此,本文介绍一种随钻VSP记录的多域去噪方案,即对于给定的噪声模型,首先在先导信号及先导信号互相关前的共炮点道集上以最小平方误差准则减去相干噪声;然后根据随钻VSP记录上井场相干噪声的波场特征,在先导信号互相关后的共接收点道集中进一步去噪。实际数据的去噪效果明显,表明这一去噪方案是切实可行的。

随钻VSP测量中地震波场的数值模拟

随钻VSP技术是油气勘探新区获得突破,老区深入挖潜的关键技术。在不干扰正常钻井的前提下,井下VSP测量工具可接收地面震源激发的地震波信息。为了研究随钻VSP测量中的地震波场,介绍了随钻VSP测量系统组成及各部分功能,分析了其技术特点。利用格子法对一个理论地质体模型进行数值模拟,分别获得地表地震数据和VSP数据。对地表地震数据采用时间偏移算法进行处理,获得时间域地表地震剖面;对VSP数据进行处理获得校验炮时间,根据校验炮时间数据可在地震剖面上有效确定钻头位置。研究结果可为下一步研究相关算法提供重要依据。

随钻地震技术及其新进展

根据采集方式的不同,随钻地震技术可分为钻头随钻地震和随钻VSP。钻头随钻地震采用钻头破岩时的振动作为震源,能量较弱,信噪比低,在深井、高斜度井、水平井、大位移井、使用PDC钻头、钻遇软岩层等情况下震源信号不佳,近年来应用逐渐减少。而在钻头上方安装水力脉冲冲击器使井底产生脉冲冲击和瞬时负压的方式,可增加震源信号的强度,提高随钻地震信号的信噪比。随钻VSP采用海面气枪震源或地面可控震源、炸药激发,井下地震检波器接收,泥浆脉冲遥测系统实时传输校验炮、初至波数据,实时更新随钻速度、压力模型,提高成像精度。与常规电缆VSP相比,随钻VSP在钻井过程的自然间隙,例如连接钻杆的过程中进行采集,不干扰钻井过程,避免电缆VSP在水平井、高斜度井等的操作风险,降低钻井成本。目前,随钻VSP技术日趋成熟,可实现钻头前准确的速度预测、地层压力预测和精细构造成像,从而预见性地指导钻井过程。针对新探区、钻前地层压力预测风险较大的地区、非常规油气藏、常规电缆VSP部署风险大的地区、复杂油气藏等在高精度构造成像、准确地层压力预测等方面的需求,开展随钻VSP技术应用研究具有现实意义,可降低钻井风险和成本,提高油气勘探开发效益。

VSP处理技术在塔里木盆地大面积三维连片地震资料处理中的应用及效果

本文针对中国塔里木盆地塔北地区火山岩发育,断裂特征不清晰,奥陶系缝洞型储层空间归位不准等问题,提出利用VSP随钻处理技术可以精细刻画速度场纵向变化、提高缝洞型储层的成像精度及钻井成功率的优势,在塔北地区大连片工区开展应用研究,对多口VSP约束后出现的局部速度异常问题进行分析,阐述了利用多口VSP速度约束三维大连片深度偏移速度建模的关键技术环节,包括VSP速度的选取,VSP层控速度建模技术,相控火山岩速度建模技术。应用结果表明,经多口VSP约束后不仅提高了井震速度吻合程度,而且横向变化规律与地震速度保持一致,符合区域速度变化规律,提高了速度建模精度,改善了偏移成像效果。

随钻VSP采集试验

随钻VSP技术与常规VSP技术相比,具有其自身的特点和独特的优越性,它利用钻井过程中钻头振动产生的噪声作为震源进行RVSP观测,不干扰钻井,不占用钻井时间,对井孔无任何风险,特别是可以通过现场地震成像处理,实时预测钻头前方地层的构造细节,达到减少钻探风险为主要目的。其技术关键是如何在井场强干扰噪声背景下准确地采集和恢复弱钻头反射信号,并使之变成等效的地层脉冲响应。对于钻头信号的特征、信号的传播规律、信号的分布规律尚不明确,没有成熟的经验可以借鉴,本文结合山东地区某井随钻VSP试验阐述了随钻VSP的基本原理及试验方法。

地震导向钻井技术的国际发展现状及发展建议

地震导向钻井技术对于物探技术精细化发展至关重要,这项技术旨在高效利用钻头前的地震数据,从而减少钻探风险,提高经济效益.目前此项技术仍处于发展中期阶段,现阶段的两种主要思路是地震信号于地表或海面激发,钻柱中检波器接收(随钻VSP),以及钻头振动作为井下震源,钻杆或地表接收.两种方法各有利弊,随钻VSP技术应用成熟,但工作成本高,且时效性不足,按现行思路已很难继续获得大的突破.且通过传统VSP与配套实时高效处理技术相结合也可以达到同等效果且成本更低.钻头随钻地震技术在工作原理上具有很大优势,不仅可以采集到更加及时且丰富的信息,而且更环保和高效,但这种方法在实际应用中却存在很多困难.目前两种方法在未来发展规划中如何取舍仍存在较大争议,本次研究针对近十年相关领域的技术进展,对两种现有研究思路的发展现状及潜力进行了全面分析,并针对国内发展地震导向钻井技术的发展思路提出了多方面的建议.