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。

光纤分布式声波传感技术在石油行业的研究进展

基于相位敏感光时域反射的光纤分布式声波传感技术(DAS)具有长距离、高灵敏、高空间分辨率、低成本、无源、抗电磁干扰等显著优势,非常契合石油行业中的地震勘探和管道监测等需求。从石油行业的应用需求出发,介绍了光纤DAS技术的基本原理和解调技术,并阐述了近年来该研究领域在信噪比增强、探测距离扩展和采样率提升等方面所取得的最新研究成果。此外,重点总结了国内外在光纤DAS技术商用化方面的研究进展,分析比较了不同企业和机构研发的DAS产品的特点、性能和应用潜力。同时,重点针对光纤DAS技术在VSP测井、微地震探测和管道泛感知监测等领域的应用案列进行了阐述,展现出极强的市场竞争力。光纤DAS技术在未来石油行业中的应用研究方面,应加强数据超保真和多分量检波DAS的进一步研究。

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。

光纤井中地震技术在中国西部地区的应用

随着分布式光纤传感仪器的不断革新和光纤数据处理方法的持续进步,人们已经在国内外多个探区开展了光纤井中地震技术的应用试验,解决诸如复杂地质构造分析、井控处理参数提取、储层岩性预测等地球物理问题。在中国西部地区,受储层埋深较大、井下温度压力较高等因素影响,常规井中检波器数据采集受到很大制约,光纤井中地震技术在该地区具有一定的优势。介绍了光纤井中地震技术在中国西部地区的系列试验,并分析讨论了在不同地区的应用效果,第一,在复杂构造地区,设计了光纤与常规检波器联合观测系统,采集得到了理想的井中地震数据,通过光缆噪声压制、一致性校正等处理工作,得到了用于刻画复杂构造特征的井中地震成像剖面;第二,在薄层油气勘探区,设计了光纤井地联合采集观测系统,提取井控处理参数辅助地面地震处理,得到了用于岩性描述和薄层识别的高精度井控地震成果;第三,在复杂表层结构区,提出了光纤深井微测井观测方法,并探索了轻型震源与光纤组合的改进技术,为砾岩、黄土塬等复杂表层结构分析提供支持;第四,在碳酸盐岩储层勘探地区,进行了光纤井中地震地质导向试验,证明了光纤井中地震技术具有时效性好、安全系数高、适用性强等特点。结合光纤井中地震技术在中国西部地区的实际应用情况,建议在未来几年内光纤井中地震技术应该致力于数据信噪比提升处理方法攻关,以及光纤在祼眼井中的井壁耦合工艺等方面的研究。

Detection and Quantization Technique of Optical Distributed Acoustic Coupling Based onφ-OTDR

The detection of multiple acoustic disturbances by optical fiber is a hot research topic in the field of optical fiber sensing.This paper considers adopting an optical distributed acoustic sensing(DAS)system to detect multiple acoustic disturbances,proposes a new approach to processing the DAS signal based on time-space average in frequency domain,and overcomes the randomness of DAS time domain signal.Finally,it obtains a functional model of single-frequency(50-1000 Hz)sound pressure level and DAS signal intensity,and also the cut-off frequency of acoustic disturbance is detected by DAS system.

DAS技术在油气地球物理中的应用综述

光纤分布式声波传感技术(DAS)基于相位敏感光时域反射,是一种利用光纤后向瑞利散射干涉效应实现声波信号连续分布式探测的新型传感技术.在油气勘探开发领域,近年来在井中VSP、地表地震采集、时延或永久油藏监测、水力压裂监测等方面开展了试验和应用,取得了初步的成功.相比常规地面检波器及井中检波器,DAS技术具有低成本、高效率、密集采样、资料品质不低于传统地震检波器等优势.但DAS技术的局限性在于数据信噪比受光纤布设方式影响、单分量采集、保真距离有限.在综合分析的基础上,展望DAS技术未来发展方向:(1)螺旋缠绕技术等多分量DAS技术的发展及实用化和工业化,以及新型光纤电缆的发展,将大幅度地提高光纤的灵敏度和动态范围,DAS将逐渐克服其局限性.(2)DAS解调技术的发展和光纤采集方式的优化,包括新型采集观测系统、光纤与地层耦合技术等,以及针对性处理、成像技术发展将进一步提高DAS数据的信噪比和成像质量.(3)由于DAS具有成本低、采样率高等优点以及未来DAS技术在提高信噪比方面的进展,DAS技术在油气地球物理技术领域的应用前景将更广阔.