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关于开发地震技术发展的几点思考

关于开发地震技术发展的几点思考
关于开发地震技术发展的几点思考

收稿日期:2001-12-20。

作者简介:许卫平,男,1958年生,教授级高级工程师、博士,现任中国石化科技开发部油田技术处处长。

文章编号:1000-1441(2002)01-0011-04

关于开发地震技术发展的几点思考

许卫平

(中国石化股份有限公司科技开发部,北京100029)

摘要:开发地震技术是因油气田开发的需要而兴起。随着油气田开发程度的提高,开发地震的重要性将更多地显现出来。我国在地震开发技术总体上仍处于发展阶段,现有的一些方法,或因成像处理及解释手段不够完善,或因信噪比、分辨率及精确度不够高,只能应用于油气田早期开发。为此,提出以下看法。首先,地球物理工程师和油藏工程师要转变观念,进行相互间的知识和技能的优势互补,掌握从地球物理到油藏开发各环节多种技术的综合应用技能,形成新的油藏建模技术体系。其次,要开展基础研究和实验室模拟研究,再进行实际工区的试验工作,以促使开发地震技术尽快走向成熟;加强方法技术研究,例如井间地震资料成像方法,井间多波及井中时间延迟地震的资料处理解释技术,以及利用井中资料提升三维资料品质等技术难点应尽快突破;同时提倡多种技术联合应用,使资料有更高的精度和分辨率,这样就有利于开发地震技术投入实用。关键词:开发地震;油气田;高精度;高分辨率;井间地震;三维地震;油藏描述中图分类号:P631.4+41 文献标识码:A

Thinking on the advancement of development seismics

Xu Weiping

(Development Department of SINOPEC Corporation ,Beijing 100029,China )

Abstract :Development seismic arises to meet the need of develo pment of oil and gas field.Its importance becomes more obvious as the increase of development degree.The development seismic techniques are in their seedtime on the whole in China.The existing methods is only applicable in early stage of oil and gas field development because of insufficiency in image and interpretation methods or poorness in S/N ,resolution and precision.Based on such observations ,the author suggests that firstly ,geophysicists and reservoir engineers should give up sense of disciplines ,learn from other ’s strong points to make up each other ’s deficiencies ,and grip integrated skills in using expertise of geophysics and reservoir devel 2opment to form a new technical frame of reservoir model construction.Secondl y ,before field tests ,fundamental and mod 2eling researches on methodologies such as imaging of crosshole seismic data ,processing and interpretation of interwell mul 2ti 2wave and borehole time 2lapse seismic data ,as well as quality improvement of 3D data by means of borehole data ,should be carried out.To make the developed methods more applicable ,emphasis should be laid on integration of different meth 2ods.

K ey w ords :development seismic ;oil and gas field ;high precision ;high resolution ;crosswell seismic ;3D seismic ;reser 2

voir characterization

油藏综合地球物理技术是一个新的科学概念,笔者的理解是指能够直接用于油藏精细描述的若干地球物理方法的总成,包括开发地震和高精度测井两大技术领域。开发地震主要包括井间地震、VSP 、时间延迟地震、多波地震及分辨率足够高的地面三维地震。高精度测井主要包括成像测井、核磁共振测井、套管测井、井间电磁成像测量及井地电磁测量等。

本文重点讨论其中的开发地震技术。开发地震技术的兴起,是地球物理技术发展和油田开发急切需求的必然。一方面,近十几年来地

球物理技术获得了长足的发展,尤其是井间地震技术的发展极大地提高了对地层的分辨能力,使得利

用这类资料进行精细的油藏描述成为可能。另一方面,随着勘探开发程度的日趋提高,在老区寻找更多的剩余资源已成为石油企业的迫切需求,为达到此目的,必须拥有高精度的地球物理资料并大幅度地提高油藏描述精度。

第41卷第1期

2002年3月

石 油 物 探CEOPHYSICAL PROSPECTIN G FOR PETROL EUM

Vol.41,No.1

Mar.,2002

开发地震技术的发展,标志着地震技术向油田开发领域的有效延伸,必然会推动油藏描述技术的发展和油田采收率的大幅度提高,无论是对于地震技术还是对于油藏描述技术,都是一个根本性的转折,意义十分重大。

1 开发地震技术现状

开发地震技术的研究可以追溯到20世纪80年代初期。二十几年来,开发地震技术取得了较大的发展,其中有些技术已日渐成熟,但总体而言,还处于研究发展阶段。

我国在开发地震方面的研究与国外基本是同步的,除在仪器制造方面具有较大差距外,在数学研究、物理模拟试验、采集方法研究、资料处理方法研究和解释技术研究等方面,一直紧密追踪着国际技术前沿。

1.1 井间地震技术

井间地震最大的技术优势主要有2点:①采取井中激发、井中接收的采集方式,避免了近地表低降速带对地震波高频成分的吸收,从根本上保证了资料品质,大幅度地提高了地震资料的分辨率;②既可以接收反射波,又可以接收透射波。波场信息丰富,可以通过层析成像处理精确反演地层的地球物理属性。当然,还可以进行井间多波测量和井间时间延迟测量,以获得更多的地质信息。

国内外大量试验资料展示了井间地震在揭示油藏细微特征方面的优势。去年以来,胜利和中原等油田企业与美国TOMOSEISE公司合作进行了颇具规模的工业试验;试验内容涉及断块油藏、岩性油藏和火成岩油藏等多种类型。从胜利油田的试验资料分析,在沙河街组砂泥岩剖面中,井间地震资料可分辨2~3m厚度的地层,其振幅分辨能力可能会达到1m,与地面地震资料相比分辨率提高了一个数量级。

经过二十几年的研究探索,井下可控的机械震源和压电震源技术基本成熟,井下接收装置也由单个检波器发展到了多道检波器,甚至发展到了80道检波器串,井间地震的采集装备和采集技术基本已进入实用阶段。井间地震反射波资料处理技术也基本成熟,层析成像处理方法技术尚在发展过程中。井间地震解释技术和地面地震解释技术相比没有明显的进步,发展明显滞后,同时也具有较大的发展空间。1.2 VSP技术

与地面地震技术相比,VSP的技术优势是单程解决了近地表低降速带对地震波高频成分的吸收,具有分辨率高和波场丰富的特点。相对于井间地震,其分辨率较低,横向测量尺度也较小。

多年以来,VSP技术在非零偏移践观测、多被观测、井旁地震道标定、速度研究等方面取得了较大的进展,在地震波吸收衰减规律研究方面相对欠缺。由于VSP技术具有一定的局限性和对其研究不够深人。虽然VSP技术的研究历史比井间地震久远,却并没有引起地震技术大的变革。

1.3 时间延迟地震技术

时间延迟地震技术又称为四维地震技术。理论上认为当地震观测精度足够高时,通过重复观测可以研究地层中流体的变化特点。致命的问题是地面地震的测量精度并不高,不同时期采集时所用的采集因素也难以保持高度一致,归一化处理也不能从根本上解决采集因素不一致的问题,而采集、处理和解释过程中的任何干扰因素都足以淹没那些由地质因素变化而引起的微弱的地球物理信息的变化。至少到目前为止,地面施工的时间延迟地震方法未获得突破,或许今后也难以成功。尽管如此,笔者认为对时间延迟地震的发展仍应持积极的态度,如果将井间地震技术和时间延迟地震技术相结合,将会大有作为。

1.4 多波地震技术

多波地震也被称为多分量地震或矢量地震,考虑到除方向特点以外还有决、慢波的问题,多波地震的概念可能是比较确切的。实验室研究证明,可以利用多波地震资料解释地层的非均质性(尤其是裂缝发育)和流体性质。但实际上几十年来,地面施工方式的多波地震技术并没有被大量地应用于工业实践。其症结所在也是地面观测资料的精度太低。如果将多波地震技术和井间地震技术相结合,同样会大有作为。

1.5 高精度三维地震技术

半个多世纪以来,地面地震技术经历了光点地震技术、模拟地震技术、数字地震技术和三维地震技术4个大的发展阶段。80年代中期以来,又陆续发展了高分辨率地震、全三维地震等高精度地震技术,总体而言没有大的、革命性的发展。但是,几十年来高精度地震技术有力地支撑了石油天然气勘探开发事业的发展却是一个不争的事实。

高精度三维地震技术充分融合了计算机技术的最新成果,除采集质量有了大幅度提高以外,处理和

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解释技术的进步尤为令人瞩目。以高分辨率处理、精细构造成像、地震属性提取及三维可视化等为主的处理解释技术的成功应用,提高了地震资料的品质和对地质现象的认识能力。人们可以利用高精度三维地震资料在三维空间精确解释地下构造,半定量地解释薄储层,结合地质经验定性地解释地层中流体介质分布。例如在济阳坳陷埋深2500m左右的陆相砂泥岩剖面中,利用高精度三维地震资料可以成功地解释小于1km2的断块,分辨出厚度10m 左右的储层,并推断其物性变化及油、气、水分布的大体态势。

虽然高精度三维地震技术取得了骄人的成就,但就目前的精度而言,也只能服务于油田精细勘探和油田开发的早期,尚不能满足油田开发后期的精细油藏建模的需求。值得注意的是,随着仪器装备的进步和与其它方法的有机结合,三维地震还可以大幅度提高精度,在不久的将来将三维地震技术应用于油田开发后期的精细油藏描述并不是一种奢望。

2 开发地震技术发展重点

如前所述,开发地震的发展并不均衡,有些技术(如井间地震技术)已基本成熟,更多的技术依然处于研究发展过程中,在各种油藏地球物理技术的综合应用方面还仅处于起步阶段。尚未形成一个较为完整的技术体系,距油藏工程师的需求仍有较大的差距。

如何引导开发地震技术健康快速地发展,笔者认为以下2个方面值得认真的思考。

2.1 改变传统的思维定式

时至今日,地球物理工程师和油藏工程师都面临着转变观念的问题。地球物理界人士在工作目标定位上要考虑地球物理技术在油田开发领域的应用,在知识结构上需要更多地研究油藏在开发后期的地质特点和技术需求,研究地质、地震、测井、测试和油藏开发等多学科知识的综合应用;油藏工程师在观念上必须明确油藏综合地球物理技术实用时代即将来临,改变仅依靠井筒资料和生产动态资料描述油藏的思维定式,在知识结构上要更多地掌握地球物理专业知识,培养多种技术综合应用的技能,形成新的油藏建模技术体系。

2.2 重点研究

2.2.1 以实验室技术为支撑的基础研究

开发地震资料的信息量和波场的复杂程度均远远大于地面地震资料。如何优质高效地处理这些复杂信息,取决于能否确定各种信息的有效性,实现波场分离并提取有效信息等基础研究工作。针对这些问题,进行岩石物理分析和物理模型的正演模拟等实验室研究十分必要。

以斯坦福大学、科罗拉多矿业学院为代表的国外研究机构和以成都理工大学、中国科学院为代表的国内研究机构在岩石物理研究方面已经具备了较好的实验室条件和工作经验,完全有能力承担这方面的研究工作。需要考虑的是实验方案的确定,如在不同深度(层位)和不同沉积相的取样原则,流体介质的充注方案,温度压力等试验条件的确定,分析指标的确定,分析数据建库,实验数据处理和岩石物理理论研究等。

中国石化石油勘探开发研究院和石油大学都具有国际一流的物理模拟实验室,基本可以满足对地面地震的正演模拟实验。相对于地面地震,开发地震面临的问题是一些微弱信息的提取和复杂地质目标的解释,上述两个实验室目前还不能满足开发地震的模拟研究。为此,应考虑加强如下方面的实验室建设和研究工作:①在实验装备方面需要研制井中(垂向)定位系统、井中震源和井中检波器串,探索适合仿真(高温、高压)模拟条件的设备改造;②在物理模型制作方面要研究流体充注条件下的模型制作和高精度模型制作;③在实验技术方面要研究井中观测、重复观测及其相关的资料处理技术。

2.2.2 工业试验方案研究

在扎实的基础研究工作基础上,加强工业试验是促使技术快速成熟的有效措施。在工业试验方案制定过程中,先易后难和多种方法的综合研究是两个基本原则。

在选定试验工区时,本着先易后难的原则,试验工区的地面地震资料和测井资料的品质应是最好的和丰富的,地质条件应相对简单;在试验方案设计时,应重点考虑井间地震(多分量接收和多井接收)、VSP(包括反VSP、多井VSP、环状VSP)、井间(或井地)电磁成像等多种试验方法的统一设计和综合研究。

除此之外,建议以碳酸盐岩油藏和火成岩油藏为目标,进行一定数量的井间多波地震试验。主要基于如下3个方面的考虑:首先,地面地震对这类裂缝性油藏的描述无能为力,这是生产和科研急需解决的问题;其次,裂缝识别是井间多波地震的优势所在;第三,碳酸盐岩和火成岩地层中地震波速度(可达到6000m/s)远远大于砂泥岩剖面中的地震波速

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 第1期 许卫平.关于开发地震技术发展的几点思考

度,地震波高频成分衰减小,可以在更大的井距之间进行井间地震测量。总之,井间多波地震技术适合于裂缝性油气藏这样的地质目标。

2.2.3 井间地震资料处理解释技术研究

资料处理技术是目前井间地震技术发展的瓶颈问题。

井间地震反射波资料处理技术已基本成熟,重点需要加强层析成像处理和井间地震反演技术的研究开发。

井间地震资料的观测方式和资料品质为发展层析成像技术创造了极好的条件。目前井间层析成像处理技术还处于发展的初期,但已经具备了一定的基础。在这方面国内的研究与国外基本同步,因此没有必要消极等待国外的研究成果,应在基础研究的指导下尽快组织攻关,形成具有知识产权的实用技术,进一步发挥井间地震技术的优势。

虽然时间域地震资料的反演在理论上还存在一些问题,但毕竟在反演方法上已经获得了丰富的经验。在此基础上进一步开发并移植到井间地震资料的处理上,可以收到事半功倍之效;应用反演技术,定性地赋予这种高精度的地震资料以地层意义,可以获得锦上添花之功。

2.2.4 井间多波地震技术研究

如前所述,地面多波地震资料的观测精度达不到要求,虽然经过多年的研究,地面多波地震技术始终未获得突破。井间地震资料的品质比地面地震资料品质要高得多(分辨率约高一个数量级),或许能够满足多波地震的精度要求。通常情况下,井间地震资料采集时也同时记录了多波地震信息,具备了进行多波地震技术研究的资料条件。目前的问题是井间多波地震资料处理和解释技术滞后。尽快组织井间多波地震处和解释技术的攻关研究,有助于在非均质(尤其是裂缝)识别和流体分布检测方面获得大的突破。如果将多波地震定义为一个独立的技术领域的话,那么应该尽快地由地面多波地震研究转向井间多波地震的研究,这也可以理解为是一种观念的转变。

2.2.5 井间时间延迟地震技术攻关

和前面的问题一样,地面时间延迟地震技术不能获得突破的原因也是地面采集的地震资料品质太低,而井间地震资料的品质则有可能能够满足时间延迟地震的精度要求,因此在实验室基础研究的指导下,进行井间时间延迟地震技术试验攻关对于油田开发动态监测是有积极意义的。2.2.6 利用井中地震资料提升三维地震资料品质

无论井中地震(井间地震、VSP等)的品质多高,但终不能形成足够大的三维数据体,而地下的油藏是三维分布的,所以井中地震不可能从根本上替代地面三维地震资料。

大幅度地提升三维地震资料的品质是地球物理家多年来梦寐以求的愿望。通常的方法是利用测井资料作为约束条件对三维资料进行约束反演,并取得了一定的成功。如果利用井中地震资料对三维地震资料进行反演处理,比传统的方法至少有2方面的优势:①井中地震资料作为约束条件时,插入的是二维平面(或者是栅状剖面)约束条件,与一维的井约束条件相比具有明显的优势;②在传统方法中,简化(或忽略)了测井资料与地震资料并不是一个物理场的客观事实(测井资料大部分是电磁场的数据,声波资料虽然在物理学意义上属于弹性波场但其特征与地震波相差甚远),因此在反演时不可避免地会出现一些问题;如果使用井中地震资料作为约束条件,便从根本上解决了这个问题。

综上所述,利用井中资料提升三维地震资料的品质,不仅是急需的,而且是科学的、可行的。只要坚持这个研究方向,完全可能大幅度地提升三维地震资料的品质并有效地应用于油田的勘探和开发。

2.2.7 关于井下地震装备研制的探索

一般认为井下地震装备的国产化研制是非常困难的,笔者并不完全同意这种观点。无论是机械可控震源、压电可控震源还是井下检波器,如果将其置于地面工作环境下,对于中国的机械工程师和电气工程师来讲并非难事,真正的困难在于井下的工作条件太恶劣———高温、高压和双向数据通讯,这一点与测井仪器有着惊人的相似。值得注意的是就在最近几年国内(如胜利油田测井研究所)却成功研制出了新型的测井仪器,解决了上述的问题。让地震仪器专家或测井仪器专家单独地承担井下地震装备研制任务都是非常困难的,但如果让两种专家(再配以其它方面的专业人员)共同来承担就可以优势互补,也许能够成功研制出国产井下地震装备。实际上这也是一个观念的转变的问题。

2.2.8 油藏模拟新技术的研究

虽然油藏模拟技术不属于开发地震的研究范围,不是本文的主题所在,但开发地震技术的发展必然在很大程度上影响到油藏模拟技术的发展,从开发技术总成的高度,尽早地设计今后的油藏模拟

(下转第30页)

假设去进行速度分析,就会极大地影响到横波速度

的分析结果。而适应任意界面形态的迭代法则无疑为此问题更合理的解决提供了一种很好的途径。

4结束语

我们提出的求取转换点位置的迭代算法,适用于包括倾斜和水平界面情况在内的任意界面形态。它直接根据转换波旅行时确定其相应的转换点的位置,方法简单、实用有效,且解收敛快速、过程稳定、精度高,并可直接应用于转换波CCP道集抽取和速度分析及其动校正之中。它不仅有助于在转换波资料处理中真正实现转换波共反射点叠加,而且还为在转换波共反射点道集条件下进行合理的横波速度分析提供了一种途径。

衷心感谢马在田院士和许世勇博士的热情帮助!

参考文献

1 张耀辉.关于倾斜界面转换点的确定[J].石油地球物理勘探,1993,28(6):752~760

2 傅旦丹,朱宏彰,何汉漪.复杂介质多波地震正演模拟的动力学射线追踪法[J].中国海上油气(地质),1999,13

(5):328~333

3 马在田.计算地球物理学概论[M].上海:同济大学出版社,1997.430页

4 Taylor G.The point of P-S mode2converted reflection:An exact determination[J].G eophysics,1989,54(8): 1060~1063

(上接第14页)

技术是完全必要的。传统的油藏模拟方法中的地质建模仅仅使用井筒资料(测井资料为主),这是一种无奈的选择。有了高精度的油藏综合地球物理资料以后,油藏工程师必须转变观念,重新定义油藏模拟的思路,开发全新的建模技术。新的油藏建模方法在地质建模时,应该充分使用油藏综合地球物理资料,而不再是依据测井资料进行简单地内插。3 结论

开发地震是油藏综合地球物理技术的一个重要组成部分。开发地震总体上还处于研究发展阶段,但井间地震技术的日渐成熟必然带动其它开发地震技术的发展,开发地震技术进入实用的时代已为期不远。开发地震技术的发展必将极大地影响人们的传统观念和工作习惯,对于技术发展而言,转变观念是头等重要的。综合地应用各种学科的知识,将是油藏综合地球物理技术开发的一个重要特点。基础研究、实用技术开发、工业实验相结合,产、学、研相结合将会是一种有效的科研模式。

地震处理及解释软件发展现状

地震处理及解释软件发展现状 作者:发布时间:2010-04-08 10:51:27 地震资料处理技术的发展与计算机技术的发展息息相关。从模拟处理到数字处理;从简单的陆上二维资料处理到复杂的山地资料处理、全三维资料处理、高分辨率和深层资料处理等;从常规资料的处理到处理解释一体化的叠前深度偏移技术,每一次地球物理技术的进步都离不开计算机技术的进步和应用软件的发展。 以胜利油田的地震资料处理计算机装备为例,其发展过程已历经了数代的变化。从最早的IRIS60机、TIMAP—I、TIMAP4、VAX11/782、IBM3083,到并行计算SGI/Orgin2000和IBM—SP,以及目前正在迅猛发展的PC—CLUSTER,运算速度已从最初的每秒40万次提高到现在的每秒万亿次。 随着地震资料处理硬件装备的发展,处理软件也在不断地更新,处理技术日趋完善。勘探软件是现代地震勘探和油藏描述的基本必备工具,自上世纪70年代,国外的一些软件公司就已着手开发地震处理及解释软件系统,并初步形成了商业化软件,开始在全世界范围内推广和应用。进入上世纪90年代,比较成熟的处理软件有西方地球物理公司的Omega处理软件、法国CGG公司的GEOVECTEUR PLUS处理软件、LandMark公司的Promax处理软件、帕拉代姆公司的GeoDepth软件、Focus软件。国内较早从事勘探软件研究和开发的单位,主要是以东方地球物理公司(原石油物探局)为主,它的处理软件为Grisys处理软件。这些软件的处理技术水平各具特色。另外,随着油藏地球物理技术的发展,各种相关的特殊处理软件逐步发展与完善。 地震数据处理软件的发展 批处理阶段上世纪70~80年代末,由于计算机技术落后,限制了地震处理软件和处理技术的发展,地震处理软件一直处于批处理阶段,代表性的软件有:法国CGG公司的GEO—MASTER软件、美国GSI公司的TIPEX软件、美国WGC公司的IQ处理软件、美国CSD 公司DISCO软件等。 交互处理阶段上世纪90年代初,随着计算机技术的飞速发展,地震处理软件和处理技术发展很快。开始发展交互地震处理软件。代表性的软件有:法国CGG公司的

地震解释的现状及发展趋势

地震波地质信息综合解释 摘要:地震解释质量决定了一个区块勘探开发的方向和进程,地震解释的发展对解释人员提出了更高的要求,即要求解释人员通晓地质知识,同时具有物探知识。本文主要从现今已经在应用的解释技术和方法以及近年来涌现出来的一些新思路、新方法展开论述。分别包括三维可视化技术、构造解释、构造解释和利用振幅属性预测含烃概率、利用波峰瞬时频率计算薄层厚度、多子波地震道分解和重构等。 关键字:地震解释、构造解释、振幅属性、波峰瞬时频率 引言:地震资料解释是勘探和开发地震的最后环节,其功能是将地震信息翻译成地质语言或符号;其目的是直接服务于勘探和开发。因此解释质量决定了一个区块勘探开发的方向和进程。地震勘探开发技术发展的目标都是为了提供更好的易于解释的具更高可信度的地震资料。地震解释现在更多地强调综合性和在地质规律控制下的地震解释。这对解释人员提出了更高的要求,即要求解释人员通晓地质知识,同时具有物探知识。地震解释从来就不是从事物探方法研究人员单纯可以从事的工作。地震解释已经开始从注重地震解释方法向注重多学科综合性的转变,现在更为明显!地震解释的另一个明显的趋势是强调在地质规律认识下的地震解释,即地震和地质的紧密结合。 一、地震综合解释的现今技术及方法 在地震综合解释方面,主要是以地震反演技术、多种属性分析技术及三维解释为主体的地震综合储层预测技术,通过与层序地层学、测井和地质等其他测量解释成果的结合给出地震资料综合解释的应用实例。例如AmoutColpaert应用神经网络将地震解释数据和井中岩石物理特性分析联合实现多属性分析,从而进行岩相预测。靶区的目标地层是岩溶发育的斜坡形向陆架坡过渡的碳酸盐岩地层,探区内井资料很少或几乎没有,作者综合应用了基于井资料的层序地层分析、岩石物理分析和多属性地震分析,对无井控制区的岩相进行了预测。其基本流程见图1。

地震勘探技术的发展与应用

地球探测与信息技术 读书报告 课题名称:地震勘探的发展与应用 班级:064091 姓名:吴浩 学号:20091004040 指导老师:胡祥云

地震勘探的发展与应用 吴浩 (地球物理与空间信息学院,地球科学与技术专业) 摘要地震勘探是地球物理勘探中发展最快的一项技术,近年来,高分辨率地震勘探仪器装备、处理软件升级换代速度明显加快,地震资料采集、处理与解释出现了一体化的趋势。从常规的地震勘探发展到二维地震、三维地震、高精度地震勘探等先进技术,应用于石油、煤炭、采空区调查、地热普查等重要领域,由陆地不断向海洋发展。本文着重针对地震勘探过程和技术的发展几个重要阶段及应用进行展开。 关键字地震勘探三维地震石油勘探煤矿发展与应用 1 引言 地震勘探是利用岩石的弹性性质研究地下矿床和解决工程地质,环境地质问题的一种地球物理方法。地震勘探应用领域广泛,与其他物探方法相比,具有精度高、分层详细和探测深度大等优点,近年来,随着电子技术、计算机技术的高速发展,地震勘探的仪器装备、处理软件升级换代的速度明显加快,地震资料采集、处理与解释的一体化趋势得到加强。从常规的地震勘探发展到二维地震、三维地震、高精度地震勘探等先进技术,通常用人工激发地震波,地震波通过不同路径传播后,被布置在井中或地面的地震检波器及专门仪器记录下来,这些地震拨携带有所经过地层的丰富地质信息,计算机对这些地震记录进行处理分析,并用计算机进行解释,便可知道地下不同地层的空间分布,构造形态,岩性特征,直至地层中是否有石油、天然气、煤等,并可解决大坝基础,港口,路,桥的地基,地下潜在的危险区等工程地质问题,以及环境保护,考古等问题。 2 地震勘探过程及发展 地震勘探过程由地震数据采集、数据处理和地震资料解释3个阶段组成。 1.地震数据采集 在野外观测作业中,一般是沿地震测线等间距布置多个检波器来接收地震波信号。常规的观测是沿直线测线进行,所得数据反映测线下方二维平面内的地震信息。一般地讲,地震野外数据采集成本占勘探成本的80%左右,因此世界各国为了降低勘探成本、提高勘探效果,

常用地震属性的意义之欧阳家百创编

常用地震属性的意义 欧阳家百(2021.03.07) 地震反射波来自地下地层,地下地层特征的横向变化,将导致地震反射波特征的横向变化,进而影响地震属性的变化,因此,地震属性中携带有地下地层信息,这是利用地震属性预测油气储层参数的物理基础。随着地震属性处理及提取技术的大量涌现,属性种类多达几百种,实际应用人员应用起来遇到了很大困难,迫切需要按实用的角度,总结各地震属性参数与储层特征参数间的内在联系,为进一步研究建立地震信息与储层参数之间的关系提供可靠的前提条件,做到信息提取有方向、有目标。为了达到这一目的,首先按类别较全面总结了目前常用地震属性,从算法开始,分析了各属性所表达的在地震波波形上的意义,从正向上分析地震属性变化与油气储层特征变化的关系,进而探讨总结了它的潜在地质应用。 1、属性体、属性剖面 这类属性是按剖面(或体)处理的,是一个体文件(或剖面文件),属性值对应空间位置,即(x、y、t0、属性值),可以用于常规地震剖面的方式显示与使用,常用的属性有:相干体(方差体、相似体等)、波阻抗、道积分数据体,经希尔伯特变换得到的瞬时属性体、倾角、倾向数据体等,这些属性体可以直接应用于解释,也可以用解释层位提取出来转变为属性层,下表为常用属性体属性意义及潜

2、沿层地震属性 这种属性是用解释层位在地震数据体(剖面)中提取出来的属性,它的数值对应一个层位或一套地层,每个属性值对应一个x、y 坐标。提取方式有两类:沿一个解释层开一个常数时窗,在此时窗内

提取地震属性,提取方式有4种(图2-1a)。用两个解释层提取某一段地层对应的地震属性,提取方式也有4种(图2-1b)。 常用地震属性的计算方法总结如下: (1)、均方根振幅(RMS Amplitude) 均方根振幅是将振幅平方的平均值开平方。由于振幅值在平均前平方了,因此,它对特别大的振幅非常敏感。 (2)、平均绝对值振幅(Average Absolute Amplitude) 平均绝对值振幅没有均方根振幅那样,对特别大的振幅敏感。 (3)、最大波峰振幅(Maximum Peak Amplitude) 最大波峰振幅的求取方法是,对于每一道,PAL在分析时窗里做一抛物线,恰好通过最大正的振幅值和它两边的两个采样点,沿着这曲线内插可得到最大波峰值振幅值。 PAL画一个使这三个采样点适合曲线并且 沿这一曲线确定出最大值。 MaximumPeak Amplitude = 125 (4)、平均波峰振幅 (Average Peak Amplitude) 平均峰值振幅是对每一道在分析时窗里的所有正振幅值相加,得到总数除以时窗里的正振幅值采样数得到的。 (5)、最大波谷振幅 (Maximum Trough Amplitude) 最大波谷振幅的求取方法是,对于每一道,PAL在分析时窗里做一抛物线,恰好通过最大负的振幅值和它两边的两个采样点,沿着这曲线内插可得到最大波谷振幅值。 PAL 画一个适合这三个采样点的曲线 并且沿着这一曲线确定出最大值。

国内外微地震检测技术现状与应用

国内外微地震检测技术现状与应用 一、国内技术应用现状 基于微震监测的裂缝评价技术正发展成为油层压裂生产过程中直观而又可靠的技术。近几年来,国内众多油气田纷纷投入人力、物力和资金,积极开展该技术的应用与研究工作,广泛用于油气勘探开发工作。 1、2011年,东方物探公司投入专项资金,积极开展压裂微地震监测技术研究,压裂微地震监测技术水平得到快速提升。截止2011年11月,东方物探公司已成功对11口钻井实施了压裂微地震监测。 2、同年,华北油田物探公司针对鄂尔多斯工区大力推广水平井分段压裂技术、不断提高储量动用率及单井产量的要求,2011年年初就对微地震检测技发展状况进行调研,并对检波器、记录仪器、处理软件进行实际考察。 他们与科研院校合作,在鄂南工区富县牛东4井与洛河4井开展微地震监测裂缝评价技术攻关,采用微地震技术对储层压裂进行监测,结果与人工电位梯度方法(ERT)监测结果一致。该公司还通过组建微地震监测项目组,加强相关专业知识的培训和学习,并与科研院校“高位嫁接”,开发微地震检测特色技术,打造差异化竞争优势。 3、近年来,胜利油田积极开展微地震压裂检测技术应用研究,并把它作为油气勘探开发的重要技术手段和技术储备。 据了解,“十二五”期间,非常规油气藏将成为胜利油田的一个重要接替阵地,而微地震压裂检测技术是非常规油气藏勘探领域中的一项重要新技术。 通过开展对国内外微地震压裂检测技术现状、微地震压裂检测采集方法、数据处理及裂缝预测方法、目前成熟的处理反演软件、微地震压裂检测技术应用实例分析等方面调查研究,全面了解和掌握微地震压裂检测技术的技术特点、技术关键、技术实用性及其发展方向,为胜利油田下一步开展非常规油气资源的勘探开发工作提供先进的技术支持,更好地为油气藏勘探开发工作服务。 二、国外技术研究与应用 在20世纪40年代,美国矿业局就开始提出应用微地震法来探测给地下矿井造成严重危害的冲击地压,但由于所需仪器价格昂贵且精度不高、监测结果不明显而未能引起人们的足够重视和推广。 近10年来,地球物理学的进展,特别是数字化地震监测技术的应用,为小范围内的、信号较微弱的微地震研究提供了必要的技术基础。为了验证和开发微地震监测技术在地下岩石工程(如地热水压致裂、水库大坝、石油、核废料处理等)中所具有的巨大潜力,国外一些公司的研究机构和大学联合,进行了一些重大工程应用实验。如1997年,在美国德州东部的棉花谷进行了一次全面而深入的水压致裂微地震成像现场实验,以验证微地震成像技术的实用价值。该实验取得了巨大成功,证明微地震成像技术相对于其它技术来讲,分辨率高、覆盖范围广、经济实用及可操作性强,很有发展潜力。 美国之所以成为目前世界上页岩油气开发的领跑者,就是因为它已经熟练掌握了利用地面、井下测斜仪与微地震检测技术相结合先进的裂缝综合诊断技术,可直接地测量因裂缝间距超过裂缝长度而造成的变形来表征所产生裂缝网络,评价压裂作业效果,实现页岩气藏管理的最佳化。该技术有以下优点: ①、测量快速,方便现场应用; ②、实时确定微地震事件的位置; ③、确定裂缝的高度、长度、倾角及方位;

前沿:海洋宽频带地震勘探新技术扫描

前沿:海洋宽频带地震勘探新技术扫描 文|吴志强 国土资源部海洋油气资源与环境地质重点实验室

1、概况 海洋地震勘探在海洋地质调查、油气藏勘探与开发中起到了无可替代的重要作用。随着勘探领域的不断拓展,地震勘探的难度越来越大。在深部地质调查和复杂构造、火山岩(或碳酸盐岩)屏蔽下的油气藏地震勘探中,为了获取目的层有效反射信号、实现精确成像,对地震数据采集的要求进一步提高,包括采集到低频、高频成分丰富的宽频带、高信噪比原始地震记录。地震信号中的低频信息具有穿透能力强、对深部目的层成像清晰的优势,同时也使地震反演处理结果更具稳定性。宽频带可产生更尖锐子波,为诸如薄层和地层圈闭等重要目标体的高分辨率成像提供全频带基础数据。 理论研究表明:当地震数据的频带宽度不低于两个倍频程时,才能保证获得较高精度的成像效果;频带越宽,地震成像处理的精度越高;增加低频分量的主要作用是减少子波旁瓣,降低地震资料解释的多解性,提高解释成果的精度。 图形象地展示了低频分量的重要性:高频分量丰富、但缺少低频分量的地震子波的主峰尖锐,却会产生子波旁瓣,使地震资料的精确解释变得困难且多解;高分辨率子波是在低频和高频两个方向都得到拓展的宽频带子波,这样子波的主峰尖锐、旁瓣少且能量低,能分辨厚度极小的薄层,地震解释的精度高。 现今地震资料反演处理大多是基于模型的地震反演,成功的关键是能否提取真实子波和建立精确的低频模型。常规地震数据中缺失低频信息,只能采用从测

井数据中提取低频分量再与地震数据反演的相对波阻抗合并处理方式得到绝对 波阻抗。 在目标地质体复杂、钻井少的探区,仅靠测井资料提取的低频分量难以反映复杂地质体横向变化,导致不精确或假的反演结果。为弥补该缺陷,一般采用从地震叠加速度提取低频分量方式,而叠加速度只能提供0~5Hz低频信息,无法弥补常规地震所缺少的0~10Hz低频分量。可见,地震数据中低频信息对保证地震岩性反演的精度意义重大。 然而,在海洋地震勘探中得到宽频带地震数据是比较困难的。 首先,在常规海洋地震数据采集中,电缆和气枪都要以固定深度沉放于海平面之下,以保证下传的激发能量最大化和降低接收环境噪声。 由于海平面是强反射界面,在激发和接收环节都会产生虚反射效应,从而压制了信号的低频和高频能量,并产生了陷波点,限制了地震勘探的频带宽度。例如,为了获得深部目的层有效反射信号,必须增加气枪阵列容量、加大沉放深度以得到穿透能力大、主频低的激发子波,并加大电缆沉放深度以减少对来自深部反射界面的低频反射信号的压制效应,由此带来的副作用是高频信号受到较大压制,降低了地震信号的频带宽度和分辨率。 在海洋高分辨率地震勘探中,一般采用较小气枪阵列容量和较浅沉放深度以得到高频成分丰富的激发子波,同时降低电缆沉放深度以降低接收环节对高频信号的压制效应,这样虽然提高了地震信号的频带宽度和视觉分辨率,但它是以牺牲低频信息和勘探深度为代价,处理后的成果数据缺少低频信息,给后续的反演处理带来较大困难。 勘探设备性能也限制海洋地震勘探获得宽频带地震数据的能力,电缆在移动时产生的机械和声波噪声掩盖了微弱的有效地震信号,降低了地震数据的频宽和信噪比,尤其是对高频段信号的影响幅度更大。到目前为止,常规海洋地震勘探中尚未找到完全有效压制虚反射效应的采集和处理方法。 近年来,针对海洋宽频带地震勘探面临的主要难题,在勘探设备方面进行了研发并取得重要进展。固体电缆的研制成功和工业化应用,有效地降低了电缆噪声,提高了对微弱高频信号的响应和记录能力;双检波器拖缆采集技术的发展与应用,压制了虚反射效应,拓宽了地震频带。 众所周知,气枪和电缆以一定深度沉放于海平面之下,海平面反射在上行波和下行波之间产生交互干涉的鬼波效应,对地震反射信号产生了压制和陷波作用,降低了原始地震资料的频带宽度。气枪和电缆沉放越深,对高频信号压制越大,越有利于低频信号;沉放越浅,对低频信号压制越大,越有利于高频信号。 为了压制虚反射效应,提高地震数据频带宽度,在海洋地震激发时借鉴陆上地震勘探压制虚反射的成功做法,开发了多层震源组合新技术代替传统的平面震源组合方式,激发地震子波的低频和高频分量都得到有效拓展和提升,因此其频带展宽、穿透能力增强。 在海洋地震信号接收环节,为有效削弱由海平面虚反射引起的陷波作用,利用电缆沉放深度的变化对不同频带的压制特性,采用上、下缆接收技术,既有效

地震属性分析技术综述

【全文】地震属性分析技术综述 [摘要] 地震属性是从地震资料中提取的隐藏有用信息,因而地震属性分析技术近几年在油气勘探开发中得到了广泛的应用与研究。本文对地震属性分析技术的发展状况进行了归纳、总结,简单阐述了地震属性分析技术的在不同时期所用到的基本原理和方法。特别对新地震属性进行了具体介绍。最后对该技术进一步的研究工作进行了总结和展望。 摘要:在勘探和开发周期的各个阶段,地震资料在复杂油藏系统的解释过程中,扮演着至关重要的角色。然而,缺少一种有效地将地质知识应用于地震解释中的上具。随着一系列属性新技术的出现,对地震属性进行充分研究,就给地质家提供了快速地从三维地震数据中获得地质信息的能力。尤其在用常规解释手段难以识别日的储层的情况下,属性分析技术更是给地质上作人员指出了新的方向。 [关键词] 地震属性储层预测叠前数据叠后数据 关键词:储层;波形分析;地震属性 1.引言 地震属性是指叠前或叠后的地震数据经过数学变换而导出的有关地震波的几何形态、运动学特征、动力学特征和统计学特征的特殊度量值。地震属性的发展大致从20世纪60年代的直接烃类检测和亮点、暗点、平点技术开始,经历了70年代的瞬时属性(主要是振幅属性)和复数道分析,90年代的多维属性(特别是相干体属性)分析,21世纪的地震相分析等阶段[1一SJ。随着地震属性分析技术的发展与研究,该技术已广泛应用于储层预测、油气藏动态监测、油气藏特征描述等领域,并取得了很好的效果。总之,地震属性分析技术可以从地震资料中提取隐藏其中的多种有用信息,这为油气勘探与开发提供了丰富宝贵的资料,也为解决复杂地质体评价提供了实用的分析手段。因此,对该技术进行深人调查研究具有很强的现实意义。 地震属性是指从地震数据中导出的关于儿何学、运动学、动力学及统计特性的特殊度量值。它可包括时问属性、振幅属性、频率属性和吸收衰减属性,不同的属性可指示不同的地质现象。地震属性分析则是从地震资料中提取其中的有用信息,并结合钻井资料,从不同角度分析各种地震信息在纵向和横向上的变化,以揭示出原始地震剖面中不易被发现的地质异常现象及含油气情况。 地震属性分析技术的研究已由线、面信息扩展到三维体信息,从分类提取扰化发展为一项系统的应用技术。随着地震技术的日趋成熟,地震属性技术近儿年也发展迅速,其中有多属性联合解释技术、波形分析技术、吸收滤波技术等。应用地震属性分析技术去完善勘探生产中的油藏描述工作,已经成为油藏地球物理的核心内容。利用地震属性分析技术预测岩性和有利储集体,描述油藏特征及孔隙度变化,寻找难以发现的隐蔽油区,以至于监测流体运动和进行其它综合研究,一直是石油工作人员追求的目标。 1波形分析技术的研究与应用 通常的层段属性只是表示了某儿个地震信号的物理参数(振幅、相位、频率等),但它们没有一个能够单独描述地震信号的异常,而地震信号的任何物理参数的变化总是对应着反映地震道形状的变化,所以,研究和分析地震资料中代表各种属性总体特征的地震道形状(波形),应该能有非常不错的效果[,]。 1. 1波形分析技术的原理及处理过程

地震数据处理解释技术发展研究

地震数据处理解释技术发展研究 地震数据处理解释是地震勘探的主要组成部分,是石油天然气勘探开发产业链中对油田勘探开发效益影响最大、技术含量最高的一环。…… 一、地震数据处理解释是地震勘探的主要组成部分 地震勘探就是通过人工地震反射波“给地球做CT”,让油气勘探者能够“看见”地层的地质构造和油藏情况,为石油公司“找油”做出含油气评价、提出钻井位置、模拟油藏未来的生产动态以便为后续油气藏开采和开发提供技术资料。 地震勘探包括地震采集、处理和解释三大部分:地震采集是利用野外地震采集系统获取地震数据处理所需的反射波数据;地震数据处理的目的是对地震采集数据做各种处理提高反射波数据的信噪比、分辨率和保真度以便于解释;地震解释分为构造解释、地层解释,岩性和烃类检测解释及综合解释,目的是利用地震反射波的地质特征和意义确定井位寻找石油。地震数据处理依赖于地震采集数据的质量,处理结果直接影响解释的正确性和精确度和找油的成功率。 图1 地震勘探产业链构成 地震数据处理解释是地震勘探的主要组成部分,是石油天然气勘探开发产业链中对油田勘探开发效益影响最大、技术含量最高的一环。其原因有四:1、石油勘探地震数据处理解释与井位部署成功率、油田发现、油田采收率、油田增储上产等经济效益直接相关,是寻找油气资源的关键技术; 2、石油勘探技术发展的基础主要体现在地震数据处理环节中地震成像技术的发展;3、地震数据处理解释下游钻井业务等油气开采技术均十分成熟;4、上游地震数据采集依赖于先进的仪器设备,理论简单。综合而言,地震数据处理的质量和地震成像的准确度与清晰度直接决定油气资源的发现的成败和勘探成功率,是影响后期油田生产建设最重要的环节。 BP公司北海油田日产量与地震数据处理解释新技术的关系表明,新技术尤其是地震成像技术的发展和应用对于油田产量的增加影响极大。 图2 石油勘探地震数据处理解释技术对北海油田的产量的影响由此可见,地震数据处理解释是地震勘探的主要组成部分,其发展和技术进步对于解决人类能源供应问题具有十分重要的意义。 二、地震数据处理解释技术发展历程 地震数据处理解释技术中最核心的就是地震成像技术,因此地震数据处理解释技术的发展历程主要依据地震成像技术的发展水平进行划分。 地震数据处理解释最早出现于20世纪20年代初期。随后的40年间由于是对光点记录(1920—1950)和模拟记录(1950—1965)进行处理,在这一阶段地震处理解释技术发展缓慢,也没有可实用的地震成像技术出现。

微地震检测技术简介

微地震监测技术及应用 随着非常规致密砂岩气、页岩气藏的开采开发,压裂技术在储层改造中起着举足轻重的作用,而微地震监测技术是评价压裂施工效果的关键且即时的技术之一。根据微地震监测处理高精度地反演微震位置,从而预测压裂裂缝的发展趋势及区域,对压裂施工效果进行跟踪及评判,同时也为后期油气藏的开采和开发提供技术指导。 第一节微地震监测技术原理与发展 微地震监测技术是通过观测、分析生产活动中所产生的微小地震事件来监测生产活动的影响、效果及地下状态的地球物理技术,其基础是声发射学和地震学。与地震勘探相反,微地震监测中震源的位置、发震时刻、震源强度都是未知的,确定这些因素恰恰是微地震监测的首要任务。微地震是一种小型的地震(mine tremor or microseismic)。在地下矿井深部开采过程中发生岩石破裂和地震活动,常常是不可避免的现象。由开采诱发的地震活动,通常定义为,在开采坑道附近的岩体内因应力场变化导致岩石破坏而引起的那些地震事件。开采坑道周围的总的应力状态。是开采引起的附加应力和岩体内的环境应力的总和。 一、技术背景 岩爆是岩石猛烈的破裂,造成开采坑道的破坏,只有那些能够引起矿区附近的地区都受到破坏的地震事件才叫做冲击地压或煤爆、“岩爆”。对地下开采诱发的地震活动性的研究表明,矿震不一定全都发生在开采的地点,且不同地区的最大震级也不相同,但矿震深度一般对应于开采挖掘的深度。每年在一些矿区的地震台网能记录到几千个地震事件,只有几个是岩爆。在由开采引起的地震事件的大的系列里,岩爆只是其中很小的一个分支。对矿山地震、微地震及冲击地压的观测具有一致性,但应用到实际生产中必须区别对待。 二、微地震技术的发展 基于微震监测的裂缝评价技术正发展成为油层压裂生产过程中直观而又可靠的技术。近几年来,国内众多油气田纷纷投入人力、物力和资金,积极开展该技术的应用与研究工作,广泛用于油气勘探开发工作。2011年,东方物探公司投入专项资金,积极开展压裂微地震监测技术研究,压裂微地震监测技术水平得

微地震技术与压裂效果评价

微地震技术与压裂效果评价 摘要:本文就油田不同开发阶段,利用微地震监测技术对水力压裂人工裂缝实时监测,根据裂缝监测结果应用科学的评价方法,定量计算水力压裂措施前后渗流阻力及产量,是一项十分必要评价压裂效果的可靠方法。 关键词:微地震;监测;油气藏;地应力;储层;评价 目前提高低渗透油藏单井产量最有效的方法是对油层进行水力压裂改造。通过微地震监测技术,监测压裂人工裂缝形成过程中所诱发的微地震事件,通过对微地震事件反演及震源定位,就可以了解裂缝的产状,进而客观的描述压裂裂缝的再生作用导致的应力改变,以有效地提高油田开发水平。 1.微地震监测技术 微震动(包括微地震)监测技术是20世纪90年代发展起来的一项地球物理勘探新技术,应用于油气藏勘探开发、煤矿“三带”(冒落带,裂缝带和沉降带)监测,矿山断裂带监测,地质灾害监测等多个领域。目前微地震监测技术在国内外油气田勘探开发中的应用已经比较普遍。 1.1监测原理 油气水井新井投产或后期改造进行水力压裂时,在射孔位置,当迅速升高的井筒压力超过岩石抗压强度,岩石遭到破坏,形成裂缝,裂缝扩展时,必将产生一系列向四周传播的微震波,微震波被布置在压裂井周围的多个监测分站接收到,根据各分站微震波的到时差,会形成一系列的方程组,求解这一系列方程组,就可确定微震震源位置,进而计算出裂缝分布的方位、长度、高度及地应力方向等地层参数;同时结合井口压力监测可获得闭合压力、液体滤失系数、液体效率、裂缝宽度等参数。 1.2压裂效果评价方法 根据目前国际上通常评价系统,水力压裂前后几何渗流阻力(ΩrP)、产油量(q ) 、渗流阻力下降率(V )分别为: 2.微地震监测技术在青海柴达木地乌南油田应用实例 2.1乌南油田基本概况 乌南油田位于青海省柴达木盆地西部南区,为柴达木盆地茫崖坳陷区昆北断阶亚区乌北-绿草滩断鼻带上的一个三级构造,构造面积130km2 ,构造整体为一由东南向北西方向倾没的鼻状构造,构造轴向为北西向,构造西南翼地层倾角较大,东北翼地层倾角相对较小,主体部位轴向330度。区内断裂发育,大小断裂20余条,

现代地震勘探技术作业

中国地质大学(北京) 地震属性综述 报告名称: 地震属性综述 学生姓名:王丹 学号:2010120052 所在院(系):地球物理与信息技术学院

地震属性分类及其地质意义 地震勘探是在地表激发人工震源,由震源所引起的震动以地震波的形式向地下传播,并在一定的条件下向上反射传回地表,然后由地表的仪器(检波器)记录反射回来的地震波,从而得到地震记录(也叫地震资料);之后对地震资料进行相关的处理与解释便可以间接地反映和得到地下相关信息。由于地下介质是地震波传播的载体,所以地下介质的物理性质,如岩性、孔隙度、密度以及流体性质等都会对传播中的地震波产生影响,如地震波的能量、波形、振幅、频率、相位等将在传播过程中发生变化。而这种影响和变化又将在地震记录中保留相应的信息。所以,通过对地震记录(地震资料)的“深加工”或者特殊处理,将会从地震资料中获取更多的有用信息以为地质服务。在早期的油气资源勘探中,地震勘探的目标主要是寻找地下有利的大尺度的构造圈闭,所以只需利用有限的地震资料信息便可达到目的。但是,随着油气勘探与开发难度的加大,人们迫切地需要更多地了解地下地层的岩性、流体性质等信息。这就促使人们运用新的技术和思想去从地震资料中发掘出更多的有用信息。从而,也就推动了地震属性技术的出现与发展。地震属性技术延伸了人类的视觉,从而有助于人们发现更多的隐藏于地震资料中的信息,也有助于人们从多角度去获取和分析地下地质信息,从而实现对地下地质的充分与准确认识。 1地震属性的发展与分类 随着油气勘探、开发工作的深入,也为了充分、有效地利用获取不易的地震资料,现今的地震解释人员需要从地震数据中提取越来越多的信息,然后利用这些信息综合解释地下构造、地层和岩性特征以及流体性质,最终定义精确的油藏模型,用于钻井决策、估计地质储量和可采储量。由于生成地震属性是获取所需信急的一条重要捷径,因此,长期以来地震属性技术一直是地震特殊处理和解释的主要研究内容。 地震属性是叠前或者叠后地震数据,经数学变换而导出的有关地震波的几何形态、运动学特征、动力学特征和统计学特征。长期以来以来地震数据的使用仅仅局限于对地震波同相轴的拾取,以实现面对油气储集体的几何形态、构造特征的描述。但是地震数据中隐藏着更加丰富的有关岩性、物性及流体成分等相关信

浅谈页岩气地震勘探技术_王万合

科技·探索·争鸣 科技视界 Science &Technology Vision Science &Technology Vision 科技视界0序言 页岩气是指以吸附、游离或溶解状态赋存于泥页岩中的天然气,其特点是页岩既是源岩,又是储层和封盖层。在埋藏温度升高或有细菌侵入时,泥页岩中的有机质,甚至包括已生成的液态烃,就裂解或降解成气态烃,游离于基质孔隙和裂缝中,或吸附于有机质和黏土矿物表面,在一定地质条件下就近聚集,形成页岩气藏[1]。页岩气作为一种非常规天然气资源,已经越来越得到各国的重视。 1地震勘探技术 目前,国内已陆续开展了部分地区的页岩气地震勘探试验,如对施工观测系统选择的试验等,获得了一些原始地震数据以及时间剖面,根据剖面相位、波组特征分析,取得了一些有价值的结论。就页岩气地震勘探而言,若想解决好反射波(组)与页岩层段之间的相互关系,并为井位布设和后期进一步的勘探开发提供科学依据,笔者认为应从以下几个方面的进行研究。1.1构造情况 对于页岩,其本身即是生气场所也是重要的盖层,在构造转折带、地应力相对集中带以及褶皱-断裂发育带,通常是页岩气富集的重要场所。在这些地区,裂缝发育程度较高,能够为页岩气提供大量的储集空间。成藏之后发生的构造运动也能诱发页岩裂缝的发育,也有利于页岩气的富集,但这可能会破坏页岩本身作为盖层的部分[2],若是通过运移机制进入页岩外部的储集层,则外部储集层构造特征的研究也十分重要。地震勘探技术以物性差异(波阻抗差异)为基础,是一种探测构造最有效、经济的地球物理方法。因此,通过地震勘探技术探明勘探区内的构造情况,再根据页岩气的沉积储层预测,可有效获得区内页岩气有利区。1.2储层标定 储层的标定是确定页岩层段的主要手段,但前提是勘探区内必须有已知的页岩气勘探孔,通过钻井揭露的页岩层段情况,结合地震反射波组特征,对地质主要层位进行标定,从而获得区内不同时代地层反射波(组)特征,根据该特征可实现对全区页岩层段的波组追踪,从而为后期确定储层的厚度、埋深及属性提取研究提供了坚实的基础。1.3厚度预测 厚度预测是页岩气勘探孔位选定及页岩气储量预测的基础,同时,更要注重优质页岩的厚度预测,因为优质页岩是页岩气赋存的主要载体,优质页岩与普通泥页岩的差别主要表现在自然伽马曲线上,虽然优质页岩速度并不一定比普通页岩层低,但是它的自然伽马数值要比普通泥页岩高,利用此特征,通过拟声波曲线重构,重构的曲线具有低频声波及高频自然伽马信息,它能够对优质页岩层进行很好的预测[3]。 1.4埋深计算 根据合成记录结果确定的目标层位,对地震数据进行连续追踪,获得页岩气储层的全区时间场,利用钻孔反算的速度及叠加速度值,可获得区内近似的平均速度场,通过网格化数据,利用时深转换公式:储层埋深=时深转换深度-(基准面-地震测量高程),可获得区内储层埋深等值线,为钻孔的布设及后期勘探、开发提供科学依据。1.5地震多属性提取技术研究 地震数据体中含有丰富的地质信息,如果有效提取、优选敏感信息对页岩气藏进行预测,是页岩气地震勘探成功的关键一环,页岩的孔隙度、泊松比等在常规地震时间剖面上可能无法反映,但通过地震波属性提取,建立页岩的孔隙度等与地震属性的相互关系,提取相关信息,可较好的解决页岩气的丰度等重要信息,以往多事利用某一相对敏感性属性信息进行解释,现如今已是结合了地质模型正演、地质统计学、函数逼近、神经网络、统计模式识别、模糊模式识别等数学方法综合预测,为提高储层预测的可靠性提供了更多的途径。1.6“甜点”预测 页岩气地震勘探的主要目的就是寻找页岩气勘探开发的有利区域———“甜点”,为井位部署和开发方案的制订提供科学依据,通过区域内构造的分布情况、页岩气储层的厚度及埋深、多属性优选、分析和提取技术,按照埋深介于1000~3000m 范围、构造相对简单、优质页岩厚度大于30m 的原则,最终可获得“甜点”的分布规律,为目标区块井位的部署及开展其它相关工作提供了较为全面、详实的数据[3]。 2结论 页岩气作为一种非常规能源,是一种近源岩、“自生自储自盖型”油气藏,其成气、运移和储集过程复杂,成藏模式多样化。 地震勘探因其高效、经济,是常规能源勘探的重要手段,通过对地震波场的进一步的认识,建立地震波场与页岩气藏之间的相互关系,也必将在页岩气勘探领域内大显身手。 通过地震勘探在页岩区域内构造、储层的厚度及埋深、敏感属性与页岩气的相关性等研究,可获得较为可靠的页岩气“甜点”区,为下一步页岩气的钻井布设、勘探、开发提供科学依据。【参考文献】 [1]郭思刚,梁国伟.大方地区页岩气采集参数试验分析[J].油气藏评价与开发, 2011,1(5):71-75. [2]邢恩袁,庞雄奇,欧阳学成,等.浅析页岩气成藏模式[C]//第五届油气成藏机理与油气资源评价国际学术研讨会论文集.2009:914-919. [3]李志荣,邓小江,杨晓,等.四川盆地南部页岩气地震勘探新进展[J].天然气工业,2011,31(4):40-43. [责任编辑:庞修平] S ※基金项目:中煤科工集团青年科技创新基金项目(2013XAYFX004)。 作者简介:王万合(1981—),男,汉族,安徽蒙城人,2007年毕业于中国地质大学〈武汉〉地球探测与信息技术专业,硕士,中煤科工集团西安研究院有限公司,工程师,从事煤田地质勘探、非常规气藏勘探研究及城市活断层探测工作。 浅谈页岩气地震勘探技术 王万合 (中煤科工集团西安研究院有限公司,陕西西安710077) 【摘要】本文讲述了对页岩气的基本认识,提出了页岩气地震勘探勘探应着重解决的几个方面,即寻找页岩区构造,储层标定,页岩的厚度预测和埋深计算,并对页岩气敏感属性进行优选、分析和提取,获得页岩气藏与地震数据体间的相互关系,从而实现对页岩气“甜点”的预测。 【关键词】页岩气;地震勘探;甜点 A Brief Talk about the Technology of Seismic Exploration on Shale Gas WANG Wan-he (Xi ’an Research Institute,China Coal Technology and Engineering Group Corp.,Xi ’an Shaanxi 710077,China ) 【Abstract 】This article tells us basic understanding about shale gas ,and proposes us several aspects should be focused on about the technology of seismic exploration in shale gas,that is structure for shale area,reservoir calibration,the thickness forecast and depth calculation,optimalizes,analyses,and extracts sensitive properties about shale gas.Then obtains the relationship between seismic data volume and shale gas reservoirs,So as to achieve the prediction of “The dessert ”on shale gas. 【Key words 】Shale gas;Seismic exploration;The dessert 项目与课题 58

地震勘探技术新进展_杨勤勇

第25卷第1期2002年2月 勘探地球物理进展 Progress in Exploration Geophysics Vol.25,No.1 Feb.2002地震勘探技术新进展 杨勤勇1徐丽萍2 (1.中国石化石油勘探开发研究院南京石油物探研究所,江苏南京210014; 2.西北石油局规划设计研究院,乌鲁木齐830011) 摘要:近几年来,地震勘探技术得到了很大的发展。超万道地震仪的投入使用,以及优化采集设计技术的发展,有效地提高了采集效率和资料质量;叠前深度偏移技术使复杂构造的成像更为清晰;3D可视化技术和虚拟现实技术大大提高了地震解释的能力、精度和速度;地震属性技术的发展把地震解释向定量化解释推进了一步;井中地震技术、多波多分量地震技术以及时延地震技术的发展,有力地增强了油气静态描述和动态监测的能力;复杂介质中地震波传播规律的研究向传统的层状介质理论发起了冲击。 关键词:可视化;虚拟现实;地震属性;成像;井中地震;VSP;多分量;时延地震 中图分类号:TE132.1+1文献标识码:A 地震勘探是利用地层岩石的弹性特性来研究地下地质结构,推断岩体物性,预测油气的一种勘查方法。几十年来,地震勘探以其高信噪比、高分辨率、高保真度、高精确度、高清晰度和高可信度等赢得了广大用户的信任,成为找油找气的关键技术。在油气勘探开发中,应用地震勘探已有效地解决了一系列复杂的地质问题,在各种复杂构造油气藏和隐蔽油气藏的勘查方面取得了重大成果,给油气公司带来了可观的经济效益。 近几年来,以PC计算机群大规模投入使用,可视化、虚拟现实、网络技术飞速发展为标志,以高分辨率地震、3D地震为代表,以4D地震、井中地震、多波多分量地震为发展前沿的地震勘探技术正跃上新的台阶,高密度采集和3D空间成像归位技术以其精确、灵活显示等优点,在国内外已卓有成效地用于查明各种复杂构造油气藏和隐蔽油气藏。 1主要进展 1.13D可视化技术[1~4] 可视化技术是把描述物理现象的数据转化为图形、图像,并运用颜色、透视、动画和观察视点的实时改变等视觉表现形式,使人们能够观察到不可见的对象,洞察事物内部结构。方法包括以图形为基础(或称为面可视化)和以体素为基础(体可视化)的可视化。在以体素为基础的体可视化中,每一个数据采样点被转换成一个体素(一个3D象素的大小近似于面元间隔和采样间隔)。每一个体素有一个对应于源3D数据体的值,一个RGB(红色、绿色、蓝色)色彩值以及可被用来标定数据透明度的暗度变量。 多年来,许多公司致力于地学可视化应用软件的开发,取得了可喜的成果。在3D图形工作站环境支持下,各种基于数据体操作、图素提取与曲面造型、体绘制技术的应用软件相继出现,它们基本上代表了当今综合解释工作站3D可视化软件功能的发展水平(见表1)。 表1有代表性的可视化解释处理软件 公司软件 Landmark 3DVI(3D体积解释) Voxcube(3D立体动画) Geoquest GeoViz(交互3D解释) Paradigm Voxel Geo(真3D地震解释系统) DGI Earth Vision (基于3D空间地质建模) Photo3DViz(3D体可视化) 体可视化允许解释人员直接进行地层解释,识别地震相,改进油藏特征描述。它通过数据的3D 立体显示,使解释人员能够作构造、断层、地层沉积、岩性、储集参数和油气等的交互解释。解释结果在三度空间内立体显示,可以激发资料处理解释人员的科学灵感,赋予他们无限的想像空间与创造力,极大地提高了工作效率和工作质量。 1.2虚拟现实技术 虚拟现实(Virtual Reality,简写为VR)是一种 收稿日期:2001-12-31 作者简介:杨勤勇(1964-),高级工程师,1985年毕业于中国地质大学物探系,现从事情报研究。

地震解释技术现状及发展趋势

第21卷 第2期地 球 物 理 学 进 展V ol.21 N o.22006年6月(页码:578~587) P ROG RESS IN G EOP HY SICS June. 2006 地震解释技术现状及发展趋势 张进铎 (东方地球物理公司研究院,涿州072751) 摘 要 本文以我国塔里木油田石油地球物理勘探实例为基础,概述了石油勘探过程中地震解释技术类型、特征、现状和发展趋势.本文认为,在地震勘探技术飞速发展的今天,地球物理学家及地质学家希望获得的地震信息,应当是能够直接反应地下岩石物理特性或油气水的分布,而利用常规的地震解释技术是很难做到这些;随着石油勘探的进一步深化,一些新的地震解释技术涌现出来,并在油气勘探与开发过程中发挥着巨大作用.未来的石油勘探将会面临前所未有的困难,新情况、新问题将层出不穷,地震解释技术也同样面临着考验,因此,只有立足在现有的成熟解释技术之上,并不断探索新的技术与思路,才能与未来的石油勘探步伐相一致. 关键词 塔里木盆地,地震相干技术,地震相分析技术,波阻抗反演技术,三维可视化技术中图分类号 P631 文献标识码 A 文章编号 1004-2903(2006)02-0578-10 Present status and future trend of seismic data interpretation techniques ZH ANG Jin -duo (Geoph ysical R esearc h Institute ,BGP ,CN PC,Zh uoz hou 072751,China) Abstract Dur ing the o il and gas explorat ion techniques develo ping ,g eophysicists and g eolo gists ho pe to use the seis -mic data to recog nize the ro ck features and o il and water dist ributions,it is difficult to do these by using the o rdinary seism ic data inter pr etatio n techniques.A few new techniques have been used with the oil and gas ex plor ation dev elop -ments,and t hese techniques have a lot of adv ant ages in practical a pplies.O il and g as ex plo ratio n w ill be faced w ith many difficulties in t he future,new co nditions and new pr oblems w ill be generated,the seismic dat a interpretation techniques w ill be also faced w ith new tests,so,w e must use mature techniques now ,and at the same time,dev elo ping new techniques and methods to match the steps in the future o il and gas ex plor ation. Keywords T ar im basin,seismic co her ent technique,seismic face technique,seismic inv ersion t echnique,3D v isualiza -t ion technique 收稿日期 2005-04-10; 修回日期 2005-08-20. 作者简介 张进铎(1966-),男,河北徐水人,硕士学位,高级工程师,从事三维地震解释与地震解释新技术应用工作.地址:河北省涿州市 贾秀路东方地球物理公司研究院总工办.(E -mail:peter_zhang@https://www.wendangku.net/doc/2610827717.html,) 0 引 言 近年来,随着科学技术的迅速发展,在石油、天然气勘探领域中,地震资料解释和地质综合研究技 术有了飞速发展,新技术新方法层出不穷,以地震相干解释技术[1~5]、地震相分析技术[6~8]、波阻抗反演 技术[9,10]、三维可视化解释技术[11] 等为代表的一系 列新的地震解释技术[12] 在实际工作中得到了全面推广应用和发展. 现今的地震资料解释已不仅仅满足于常规的构造解释,它更倾向于以地震信息为主,借助先进的解 释技术,开展储层特征综合分析、油气藏分布规律等 更深层次的研究. 1 目前主要地震解释技术类型和现状 1.1 地震相干解释技术 地震相干解释技术[13]就是利用地震波形相干原理,计算中心地震道和指定相邻道的相干系数,将普通地震资料转换成相干系数资料,以突出地震资料中的异常现象. 该技术能快速建立起断裂系统、特殊岩性体的空间展布形态,指导岩性体和断层的剖面解释及平

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