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地震勘探的原理范文1
[關鍵詞]地震資料解釋 構造解釋 巖性解釋 教學實踐
[中圖分類號] G942 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2013)17-0141-03
地震勘探主要由采集、處理和解釋三大環節組成,其中地震資料解釋是地震勘探工程的最終環節。隨著地震勘探技術、計算機技術以及成像技術的飛速發展,地震資料解釋的內容也日益豐富和深化。目前,地震資料解釋主要包括盆地分析、構造、地層、沉積以及油氣勘探等多方面內容,成為盆地基礎地質研究和油氣勘探活動中不可缺少的重要方法。地震數據采集、處理、解釋一體化、全三維解釋、虛擬現實技術,使地震解釋技術更加復雜、深入、有效。為了滿足石油勘探過程中地震資料解釋的要求,必須做好該課程的教學內容和教學方法的設計。
一、地震資料解釋的任務
西安石油大學是以石油勘探與開發為主的工科院校,是培養未來石油工程師的搖籃。馬在田院士認為“當前最缺少的是知識全面,系統掌握地震理論、方法,有相當石油地質知識水平的能夠解決實踐問題的領軍型人才”。地震資料解釋課程作為地球探測與信息技術專業的必修課程,幾乎涉及所有基礎地質和石油地質研究領域。在學生修完地震勘探原理、地震資料處理、測井原理與解釋、構造地質學、沉積學、石油地質學等相關專業課基礎上開設本課程。目前,在油氣勘探領域,地震資料解釋是結合鉆、測井資料以及計算機成像技術將地震數據轉化為地質術語,根據地震資料確定地質構造形態和空間位置,分析層間接觸關系,推測地層的沉積環境、巖性和厚度,預測地層的含油氣性,進行有利區評價和井位部署。在油氣勘探過程中,地震資料是內容最為豐富、綜合分辨率最高的鉆前原始信息源。地震資料解釋為地質家提供分析地下地質現象的“眼睛”。在開發過程中由于其突出的平面空間分辨率而具有重要意義。地震資料解釋貫穿油氣勘探開發的所有環節:盆地評價、含油氣系統評價、成藏組合帶評價、有利目標評價、開發方案的確立以及開發后期方案的調整。
許多重要的地質理論都離不開地震資料解釋的發展,地震資料解釋已成為一些新興邊緣學科的重要生長點。盆地分析的一些基本原理建立于早期對二維地震剖面解釋的基礎之上。地震地層學和層序地層學這2門學科也是建立在對沉積盆地地震解釋的基礎之上。[1]隨著三維地震采集、處理、解釋以及計算機技術水平的不斷提高,研究人員可以利用三維地震的解釋技術刻畫沉積盆地的地形特征、沉積體系的三維幾何形態及其沉積演化過程,從而誕生了新的學科――地震沉積學、地震地貌學。[2][3]
二、地震資料解釋的內容
高等學校既是教學中心又是科研中心,教學與科研應協調發展??蒲惺墙虒W的基礎,是提高師資隊伍素質和培養高素質人才的必由之路。教學的內容與教師的知識結構,必須及時更新,這樣才能跟上時代的步伐。教學內容應根據科學研究的進展、實際情況的變化不斷進行修訂,將眾多優秀的科研成果吸收進去。
(一)與地震資料解釋相關的地震勘探原理
地震資料解釋是地震勘探3大基本生產環節(采集、處理和解釋)的最后環節。采集和處理環節需對野外采集的地震資料進行預處理、濾波、反褶積、速度分析、動-靜校正、疊加和偏移等過程,為解釋人員提供真實反映地下地質構造、地層、沉積環境的剖面或數據體。因此,為了做好地震資料解釋,必須討論地震記錄的形成、褶積模型、有效波識別的主要標志、地震剖面特點、地震勘探分辨率等與地震資料解釋關系密切的基本概念和理論問題。
(二)地震構造解釋
20世紀70年代之前,由于地震資料和計算機技術的限制,地震資料主要用于構造解釋為主,即利用地震資料提供的反射波旅行時、速度信息,查明地下地層的構造形態、埋藏深度和接觸關系等。地震構造解釋是地震資料解釋的最初的,也是最基本的研究內容。因此,必須使學生掌握相關的基本概念和基本原理、基本方法。相關的概念、原理和方法如下:合成記錄標定原理及方法,地震同相軸對比方法,斷層剖面和平面識別方法、技術、解釋方法及平面組合(如相干體技術、切片技術等),T0圖的繪制、時深轉換方法及構造圖的繪制,拉張、擠壓、剪切以及底辟構造背景下的典型構造樣式的地震識別,地震剖面上的構造活動時期分析方法。
(三)地震巖性解釋
由于構造油氣藏的日益成熟,油氣勘探與開發目標逐漸由構造油氣藏轉移到非構造油氣藏。隨著地震資料采集、處理以及計算機技術不斷發展,20世紀70年代末,地震資料解釋內容日益豐富,開始了地震資料巖性解釋。地震巖性解釋主要包括地震地層學、地震相分析和巖性預測三方面的內容。
1.地震地層學解釋
地震地層學是以反射地震資料為基礎,把地層學和沉積學特別是巖性、巖相的研究成果,運用到地震解釋工作中,進行地層劃分對比、判斷沉積環境、預測巖相巖性的地層學分支學科。地震地層解釋需要向學生講授地震反射界面的類型和對比方法,地質界面的類型,地震反射界面的地質成因,各種地震反射界面的區分,地震反射界面的年代地層學意義和地震地層單元,地震層序劃分的原則、級別、方法,地震界面與地質界面的橋式對比方法等基本原理、基本方法。
2.地震相分析
地震資料為勘探階段提供極其重要的鉆前原始信息,除了包含豐富的構造信息,還包含了豐富的地層和沉積信息。地震相分析是指根據地震反射的面貌特征進行沉積相的解釋和推斷。為了使學生掌握地震相分析技術,必須向學生講授地震相的概念,主要的地震相參數,反射結構的類型及地質意義,幾何外形的類型及地質意義,地震相劃分與編圖過程,地震相模式的概念,典型沉積體的地震識別,地震相向沉積相轉換的思路、方法、原則、步驟。
3.巖性預測及流體識別
目前,巖性預測和流體識別屬于儲層預測技術主要研究內容,也是地震地質綜合解釋的重要內容。地震資料解釋課程主要讓學生了解利用速度信息和振幅信息解釋巖性的一般原理、方法和步驟,并介紹目前國內外油氣預測常用的烴類直接檢測指數(DHI),如AVO、亮點、平點技術等。
(四)開發地震解釋
開發地震技術是因油氣田開發的需要而興起,是勘探地震技術向油田開發階段的延伸。隨著油氣田開發程度的提高,開發地震的重要性將更多地顯現出來。開發地震技術總體上仍處于發展階段,現有的一些方法,或因成像處理及解釋手段不夠完善,或因信噪比、分辨率及精確度不夠高,只能應用于油氣田早期開發。[4]開發地震學需要以高信噪比、高分辨率、高保真度資料(即所謂“三高”地震資料)為基礎,地震資料處理、解釋和研究一體化是開發地震學發展的重要方向,[5]開發階段地震技術主要用于提高分辨率、提高儲層描述和烴類檢測精度、建立精細三維油氣藏模型。[6]
三、教學手段與方法
地震資料解釋既有復雜及系統的理論性,又有很強的實踐性,既是一門科學,也是一門藝術和技術。[7][8]針對該課程具有專業面廣、知識點多以及實踐性強的特點,該課程的教學應理論和實踐并重。注重培養學生的基本理論和動手能力,為社會培養受用人單位歡迎的物探專業人才。
(一)課堂教學
在教學中,可采用板書和多媒體教學相結合的方式,向學生講授地震資料解釋相關的基本原理、基本方法和技能。板書總結重要知識點,起到提綱挈領的作用。多媒體可以在整個教學中引入大量地震剖面、平面圖實例,更好地吸引學生的注意力,幫助學生迅速而準確地理解重要知識點。多媒體在一堂課中可以大容量地豐富當堂內容,擴大學生知識面,而板書把大量內容的精髓展示到黑板上,以突出本節的重點,也能讓學生在復習時有據可依。
(二)實踐教學
知識、能力和技能的培養均來自于實踐。各種實踐教學環節對于地球探測與信息技術專業的學生成長至關重要,有利于培養學生的實踐能力和創新能力。要培養高素質人才,就必須重視實踐教學環節。地震資料解釋課程的實踐應從課堂實踐和課程設計兩個方面入手。
1.在課堂教學中,給學生一定測網的、能涵蓋構造、地震層序、地震相等重要知識點的地震紙剖面,做好課堂知識點講授和實踐。利用大量實例引導學生實現新舊知識的銜接,引導學生在對學過知識進行復習的同時聯系新的知識點投入學習,通過互動增強學生的對地震資料解釋的感性。對于一些重要的概念結合實際地震資料,讓學生自己分析、自己解決,培養學生的動手實踐能力和創新思維意識。
2.地震資料課程設計是本課程的重要實踐環節。力求使學生能夠理解地震資料解釋的基本原理和概念,掌握合成記錄標定、斷層剖面解釋、層位閉合解釋、斷層組合、等T0圖編制、時深轉換、構造圖的編制、地震相剖面分析、地震相平面圖的編圖、地震相轉化沉積相的基本方法原理以及沉積相圖的繪制等基本地震解釋技能,初步具備利用地震資料獨立開展含油氣盆地地質分析的能力。
近年來,隨著采集、處理以及計算機技術的不斷發展,地震資料品質和分辨率不斷提高,以及油氣勘探與開發程度提高,地震資料解釋所涉及的研究內容日益豐富,其研究內容從最初的構造解釋到層序地層分析、地震相分析,然后再到巖性預測、物性參數預測、烴類檢測。地震資料解釋數據由疊后數據轉到疊前數據。要求地震資料解釋人員既要具備扎實的地球物理基礎,又要掌握相應的石油地質知識。地震資料解釋專業課程的教學應加強學生的基礎理論、實踐能力和創新能力的培養,提高教學質量,為社會培養受用人單位歡迎的物探專業人才。因此,必須結合地球探測與信息技術專業培養目標及當前和今后油氣勘探實際需求,積極引入地震資料解釋的科技發展新成果,合理規劃教學內容。與生產實際緊密聯系,注重從實踐中找問題,從專業知識中找答案,帶領學生從書本走向實踐,以實踐充實教學。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] Vail P R, Mitchum R M, Jr et al. Seismic stratigraphy and global changes in sea level, Parts 1-11[M]: AAPG Memoir, 1977, 26: 51-212.
[2] Posamentier H W. Seismic geomorphology and depositional systems of deep water environments: observations from offshore Nigeria,Gulf of Mexico,and Indonesia (abs.)[M]. AAPG Annual Convention Program, 2001, 10:160.
[3] Zeng H L, Hentz T F. High-frequency sequence stratigraphy from seismic sedimentology: applied to Miocene Vermilion Block 50 tiger shoal area offshore Louisiana[J]. AAPG Bulletin, 2004, 88(2): 153-174.
[4] 許衛平.關于開發地震技術發展的幾點思考[J].石油物探,2002(1):11-14.
[5] 馬在田.關于油氣開發地震學的思考[J].天然氣工業,2004(6):43-46.
[6] 劉振武,撒利明,張昕等.中國石油開發地震技術應用現狀和未來發展建議[J].石油學報,2009(5):711-721.
地震勘探的原理范文2
關鍵詞:石油儲藏;地震波;勘探
中圖分類號:TB
文獻標識碼:A
文章編號:1672-3198(2010)12-0346-01
1 地震波發的勘探原理
地震波法的原理并不困難,基本辦法是用高爆炸力的TNT炸藥在地面激起人工地震波,震波沿著與地面垂直的方向傳播,在碰到質地相對致密的巖層以后,一部分波被反射回地面,預先,在地面上安置起許多呈現點陣的檢波器,這些檢波器能夠把地面微弱的震動變成電子信號,通過連接線傳輸到接收機里,接收機的功能是分道記錄不同位置的檢波器的電信號,早期是用把經過自動增益控制的放大的電流隨時間的進程記錄在照相紙上,最近三十年來已經使用模擬和數字法把信號記錄在磁帶上。
記錄在載體上的地震波信號是一道道衰減的波浪,他們相互之間隨位置的移動,其波峰和波谷逐漸變化,一個特征是,當出現了某一巖層的明顯反射時,相鄰的波峰或波谷會形象地疊合在一起.這樣,如果沿著幾條線逐漸放炮(激勵地震波),并逐漸布置檢波器陣列.則在拼合起來的記錄上,可以看見這些波峰形成了一道墻,有時墻呈現出下凸的弧形,甚至在這條弧形線的下面還有一根上凹的弧形線,這就意味著兩條組成如“眼睛”狀的弧形線之間的巖層可能是封閉的。這個時候,地震工作者需要在與剛才那根地面側線的垂直方向上再布置幾條平行的側線,看一看在同樣的深度附近,會不會出現類似的兩條眼狀弧形線?如果證實確實也有,那么,在這個地區的地下深層,存在一個穹隆形的構造,它有可能是儲藏石油的地方。
為了精確測定深度,還需要對記錄上的墻出現的位置(它的橫坐標是按時間,即毫秒作計量單位的,其原點表示爆炸發生時那一瞬間),這就需要把時間量度轉換為距離量度,辦法是一,使用縱波傳播的速度和時間的乘積;二,按照時間差一定的傳播軌跡應滿足雙曲線的規律,這樣的轉換被稱為“歸位”,經過歸位運算以后的的地震反射波各點就是實際深度了.這樣,我們只消精確地計下眼睛狀曲線的各點,就能較為準確地圈定地下可能的儲藏石油構造的位置和深度了。
實際情況遠比上述簡單原理復雜,首先,爆炸一瞬間并不純粹產生縱向傳播的,對確定巖層位置有益的好波,它同時可能產生強烈的聲波和沿地面方向傳播的水平波,它們對反射回來較弱的縱波進行干擾,常常使得對可能出現的構造模糊不清的現象,這就需要人們去掉這些害波.
除了上述的兩類危害地震波勘探的壞波以外,還存在著在層間反復多次反射的無用的波,這種波也可以根據規律被濾掉.另外,還有一種詭異的波,它產生在地下可能出現的巖石的尖銳面上,仿佛在某個尖銳的點上,又出現了另一個爆炸源!,這個虛假的爆炸源很無聊地反向(向地面方向)傳播波,又反向碰到下面的巖石被反射到儀器記錄里,和有用的波混淆在一起,十分難以區別。
總之,現代地震波法勘探的任務就是要把有用的波收集起來,去掉干擾,換句話說,就是要提高信噪比.同時,地震信號也要作到準確的歸位(實際上,縱波傳輸并不一定準確按照人們預先測定的速度在復雜的地下傳播的),最后,加密檢波器點陣以獲得更細致的分析也很重要,而這,又加重了勘探的成本.在海上,還會出現波在海底與海面之間多次反射的干擾.最后,新型,高靈敏度的檢波器群設置能夠向著3D和全息的描繪地下構造的實現.另外,還要考慮地震波穿透巖層時的折射影響。
2 地震勘探的三種基本方法
根據震源激發出的振動(也稱地震波)向四周傳播的波型特征,地震勘探可分為三種基本方法。它們是反射波法、折射波法、透射波法。
2.1 反射波法
如果我們在離震源較近的若干接收點(1,2……,N)上布置檢波器,就可以測出地震波從震源出發向地下傳播遇到不同地層界面(Ⅰ、Ⅱ……)時反射回來的地震波及其依次回到地面各檢波點的傳輸時間t1,t2……(t1,t2稱為旅行時),旅行時的不同代表了淺、中、深地層在地下的埋藏深度的不同,運用這些微小差異就能直觀地反映出地層的起伏變化。這就是反射波法地震勘探所依據的原理。
2.2 折射波法
炸藥爆炸后,激發的地震波向四面八方傳播,當遇地層分界面時,除有一部分反射波返回地面外,還有一部分地震波透過分界面并沿著該分界面在下面地層中傳播。在一定條件下,這種沿分界面傳播的地震波也會返回地面,這種地震波叫折射波。通過接收這種波來分析地層情況的方法就叫折射波法地震勘探。
2.3 透射波法
如果我們將激發點和接收點分別放在地質體的兩側,直接接收透過地質體的波,這種勘探方法叫透射波法地震勘探。目前,反射波法應用最廣,折射波法次之,透射波法只作為輔助手段。
3 結語
由于地震波法所得到的數據量非常龐大,使得用于計算的計算機必須是大型,高速的,現今三大大型計算用的領域就包括了石油物理勘探。在我國,自大慶油田發現以來,絕大多數新油田都是由地震資料提供構造而找到的。世界上的墨西哥灣油田、中東油田、里海油田等許多大中型油田也是如此??梢灶A料,地震勘探在尋找油氣方面仍將發揮重大的作用??梢哉f,如果沒有地震勘探,現代油氣勘探找油找氣就很難進行。
參考文獻
地震勘探的原理范文3
【關鍵詞】三維;地震;勘察;現狀;展望
1前言
三維地震勘探技術就是一種采用一定的規律將地震測網布置成環狀的地震勘探方法。利用該種技術可以使勘察得到的目標圖形更加清晰,勘察方位更加準確。隨著油田的不斷開發,勘探區塊越來越偏遠,勘探難度越來越大。常規的二維地震勘探技術已經不能滿足勘探任務了,在此基礎上三維地震勘探技術成功研發出來并成為目前我國甚至全球石油、天然氣以及礦產生產施工前最主要的勘探方式之一。三維地震勘探技術因其獲得的信息量大對于炮點和檢波點之間連成的共深度點具有一定的提高作用。處理地震資料時應該將地震道集中在一起。目前,該技術作為尋找油氣資源的方法應用的越來越廣泛,技術也越來越成熟,該技術不僅能夠對勘查區塊進行詳細的信息描述,還能夠高效的指導油氣的開發生產。三維地震勘查技術主要從三個環節來實施:采集資料、處理資料以及解釋資料。在具體的施工過程中,應該重視每一個環節的處理工作,只有這樣才能實現高效高質量的勘探工作。接著筆者將對這三個環節分別的進行詳細的介紹。
2三維勘探技術應用環節
2.1采集資料
在勘查區塊進行野外施工前應該對該區塊的地形地貌、地質參數等有很清楚的認識,比如地質構造、勘查最大深度、地層傾角、巖體波速及反射波的動力學特征等,除此之外,還應該對垂直分辨率以及水平分辨率有清晰的認識。垂直分辨率對于地震數據中應保留的最高頻率成份或最短信號波長起著決定性的作用。水平分辨率又稱作菲涅爾帶半徑E,該參數與垂直雙程旅行時間和反射波主頻等有一定的關系;頻率成分越高,菲涅爾帶半徑越小,采取到的分辨率越高。所以要想提高勘察的水平分辨率最直接的辦法就是提高反射波的頻率。
2.2三維地震資料處理
三維地震資料處理主要分為幾個步驟:預先處理、常規處理、地質解釋以及顯示成果四部分。其中,預處理是最基礎所占比例最大的工作,這對于最終的勘查質量具有一定的影響力。三維地震資料的常規處理工作主要有三維偏移及三維水平疊加。三維偏移的主要任務是盡可能的將地下傾斜界面對反射波的影響消除掉,將所得到的圖像真實的回歸到反射界面上,這樣能夠將地下構造和巖性變化情況正確的反映出來。三維水平疊加階段的主要工作是二維速度分析、三維速度分析、三維剩余靜校正、三維動校正、三維最終疊加及疊加成果顯示等項工作。
2.3地震資料的解釋
地震資料的解釋工作主要是將勘探得到的地震信息處理成地質成果反映出來,主要應用的是一些地質知識以及波動理論,分析出勘探區塊的地質鉆井測井的資料,并對該區塊做出合適的構造解釋,最終繪制出相關的成果圖,這對于工作區塊的油氣評價具有一定的指導意義。
3三維勘探技術發展方向
目前,我國三維勘探技術成果應用于商業開采,取得了不錯的成績,但是隨著勘探難度的逐漸增大,目前的三維勘探技術肯定不能滿足未來的勘探要求。為此,需要各位研究者的進一步的努力從如下幾個方面加大研究完善三維勘探技術:
3.1加大萬道地震采集技術研發力度
萬道地震采集技術是采用萬道地震儀及數字檢波器進行各項采集工作包括單點激發與接收、大動態范圍、多記錄道數、小面元網格、全方位信息、多分量地震等。
3.2進一步的完善數據處理和數據存儲技術
數據海量處理技術的完善是提高勘察精度的必要措施,在此基礎上需要同步發展相關的靜校正處理、組合處理、疊前時間偏移、疊前深度偏移、全三維各向異性等處理技術,全方面的來提高地下成像精度、油氣分析精度以及對儲層的描述精度。數據的海量存儲必須進一步加大大容量的磁盤以及自動帶庫的研究,達到存儲大量數據的要求。
3.3加大高精度精細地震解釋研究工作
隨著計算機技術的不斷發展,解釋技術越來越完善,成本也越來越低,地震勘查解釋技術也不斷與計算機接軌,即可以用計算機進行地震勘察后的解釋工作,這大大節約了技術人員的時間及精力,大大降低了勘察成本。
3.4屬性解釋技術有待于進一步的發展
三維地震勘探信息豐富,得到的資料中包含振幅、相位、頻率等信息,利用這些信息可提取地下巖層的厚度、巖性、結構等信息,可幫助地質人員準確的認識地下地層,提高礦體的描述精度及含油氣分析精度。
4結語
三維地震勘探技術的成功應用需要三個環節的統一協調操作,每個環節都需要勘查單位進行詳細的設計施工以及處理工作,這樣才能保證勘探結果的準確高效。目前,我國目前雖然已經成功將三維勘探技術應用到商業開發中,但是由于我國對于該技術的研究起步較晚,還有許多問題需要解決,相信隨著科技的不斷進步信息化水平的不斷提高,我國在三維勘探技術方面的發展必將重上一個臺階。筆者通過調研闡述了我國三維技術的原理流程及發展的前景,對于我國勘探技術的發展具有一定的推動作用。
參考文獻:
[1]羅春樹.不斷發展的三維地震勘探技術[N].科學時報,2007.
[2]劉麗萍.三維地震勘探技術概述[J].測繪與勘探,2008(11).
[3]李金柱.石油勘探新技術應用與展望[J].石油工程,2009(04).
[4]吳曉軍.三維地震勘探技術應用現狀與發展[J].石油工業技術,2009(09).
地震勘探的原理范文4
【關鍵詞】黃土塬地區;寬線地震采集;采集參數;觀測方法
鄂爾多斯盆地南部黃土塬地區地形起伏較大,經過長期沖蝕,形成塬、溝、梁、坡及峁等特有的復雜地貌。巨厚的黃土、淤泥及礫石等沉積激發條件差異明顯,表層結構橫向連續性差,導致激發能量不均勻,波形、波場變化強烈,地震激發和接收條件較差,且干燥疏松的黃土層侵蝕洞、縫發育,孔隙度大,對地震波吸收衰減嚴重,同時原生和次生相干干擾極其嚴重,地震資料品質差,信噪比低。所以,黃土塬地區一直被視為地震勘探的“”。 該區的中生界石油勘探開發需要解決小幅度構造和河道砂體、三角洲砂體的分布等問題,分析儲層物性,進行儲層橫向預測,優選井位進行油藏綜合評價都對地震資料提出更高的要求。針對黃土塬地區表層條件的復雜性,通過改進地震激發與接收條件而發展起來的黃土塬寬線采集技術,可以大大改善和提高地震資料的信噪比和分辨率。
1 寬線地震采集方法原理
1.1 原理
寬線地震勘探技術與常規的單炮單線二維地震勘探技術相比,在平行測線方向上布置多條接收線,,同時激發線可以是多條或單條,在保證宏面元內所有反射信息能同相疊加的前提下,所有測線采集到的信息經過特殊手段處理后最終疊加到一起,得到一條寬線疊加剖面(圖1)。通過宏面元反射信息的疊加,可以大大提高地震的覆蓋次數,有效壓制側面干擾,大大提高地震資料的信噪比和分辨率,改善地震資料品質。
a:三線兩炮
b:兩線一炮
圖1 寬線地震采集技術示意圖
1.2 參數選擇
(1)優化激發條件:黃土塬地區巨厚、疏松干燥的黃土對地震波的吸收衰減作用強烈,導致激發、接收條件差。前人的理論計算表明,10m厚度的疏松干燥黃土中地震波的吸收衰減量,相當于在2000m深地層中地震波的吸收衰減量。因此,選擇良好的激發對于地震資料采集至關重要。單井中小藥量能減小爆炸半徑,提高激發頻率;若要激發高能量、高頻率的地震波,須采用多井組合激發。
鑒于黃土塬區復雜的地形地貌條件,通過在全區踏勘,采用組合井激發的方式,確保良好的激發效果。通過實驗,確定組合井選擇膠泥層頂界面以下激發,如果沒有膠泥層則在15m以下的潮濕黃土中激發,組合井數15口,單井藥量2kg,沿測線方向線性組合,組內距3m的組合方式,可獲得良好的地震能量,有效提高資料的信噪比。
(2)采集方式:利用黃土塬地區地下地層平緩、斷層少的特點,通過設計最佳的線距來獲得最大的炮檢聯合組合方式,在橫向面元尺度要求允許的范圍內布設多條接收線,不同炮點和炮點線的布設有所不同,這樣覆蓋次數提高為垂直測線方向具有覆蓋次數的數倍。炮檢點相對單線縱橫向離散,面元道集內增加傳播路徑的差異,減小了干擾的相干性,從而大大提高了對干擾的壓制能力。此外,在儀器錄制參數選擇上應采用寬頻帶接收,最大限度地保留地震反射信號中的高頻成分。同時采用加長尾錐、挖坑接收等方法來應對巨厚黃土對地震波強烈的吸收和衰減作用,提高地震波的接收強度和能量。
(3)觀測方法:根據不同的地質任務和根據不同的地質任務和不同的地表條件,可以選擇邊線放炮觀測系統,雙邊線放炮觀測系統,中線放炮觀測系統,多線放炮觀測系統,面元細分觀測系統,非縱觀測系統等不同的觀測方式。通過采用二維直線采集三維觀測的方法,相鄰面元疊加方法,在黃土塬區復雜的地質條件下,采用獨特的靜校正、殘余校正和去噪后,通過橫向面元反射波同相疊加等方法大大增加了覆蓋次數,有效地壓制了黃土區干擾,提高了剖面信噪比和分辨率。
2 勘探效果分析
2.1 有效地提高了地震剖面信噪比和分辨率
通過多種技術方法的綜合應用,較好地克服了激發、接收條件的不利影響。同時在資料處理過程,進行大量的噪音壓制、原生及次生干擾壓制和靜校正等,通過相鄰面源地震信息疊加,有效地提高了資料的信噪比和分辨率,地震剖面品質大幅度提高,為該區下一步勘探和開發提供了堅實的基礎資料。
2.2 擴大了地震勘探領域
地震勘探實踐表明,寬線地震勘探方法針對以往二維地震勘探來說,對于干擾壓制和信噪比提高等方面具有明顯的效果,針對構造不甚發育的地表復雜區和低信噪比地區可以推廣應用,有效地解決了地震勘探“”的問題,擴大地震勘探方向和領域。
2.3 有效地獲得了更豐富的地質成果
黃土塬寬線采集方法與黃土山地三維采集、黃土直測線、高分辨率溝中彎線共同組成了黃土塬地區地震勘探的技術系列。近幾年通過在黃土塬區采集地震測線處理解釋,獲得了豐富的地震地質信息。利用寬線地震采集和處理的剖面分辨率和信噪比較高,反射波振幅能量相對較強,波組特征更為穩定,連續性相對增強,地質現象更為清晰,可以基本滿足研究區地質研究工作的需求,為勘探開發工作的持續推進提供良好的資料條件。
3 結論與建議
地震勘探實踐表明,黃土塬地區通過優化激發和接收條件,采用組合井激發和加長尾錐、挖坑接收等方法,可以有效地應對巨厚黃土對地震波的吸收和衰減作用,提高地震波的接收強度和能量。采用二維直線采集三維觀測的方法,橫向面元允許范圍內增加接收線,可以大大增加覆蓋次數,有效的壓制干擾,提高剖面的信噪比和分辨率。利用寬線技術采集、處理的成果剖面,反射波振幅能量相對較強,波組特征更為穩定,連續性更好,地質特征更為清晰,有效地解決了黃土塬區地震勘探的難題,滿足相關地質研究工作的需求,為勘探開發工作的持續推進提供良好的資料條件。地震寬線技術可有效地壓制干擾,提高剖面信噪比,可在地表復雜區、低信噪比地區推廣應用,擴大了地震勘探領域。
參考文獻:
[1]閻世信,等.黃土塬地震勘探技術[M].北京:石油工業出版社,2001.
地震勘探的原理范文5
關鍵詞:地球物理技術;頁巖氣;微地震技術;AVO疊前反演
1 概述
頁巖氣是非常規天然氣資源的一種,屬于自生自儲油氣藏,且在世界范圍內儲量豐富,因此得到世界各國研究者的注意。而美國頁巖氣勘探技術的發展,使得頁巖氣的工業生產成為了可能,若進一步利用地球物理技術提高頁巖氣勘探的精準度和成功率,將在很大程度上緩解世界能源緊缺的問題。
2 地球物理技術在頁巖氣勘探中的應用
2.1 頁巖氣測井評價
2.1.1 測井識別。頁巖氣具有導電性差、密度較小、含氫量低、傳播速度慢等物理性質,而且含氣頁巖中有機含量和放射性元素鈾含量較高,因此測井通常表現為伽馬高、電阻大、高聲波時差、中字孔隙度高、低密度、光電效應差的特點。
2.1.2 有機碳含量及熱成熟度指標。頁巖氣中放射性元素鈾
含量較高,其伽馬曲線也高。自然伽馬測井技術和ECS技術的聯合使用,可為鉀、鈾、釷等元素的豐度分析提供技術支持,從而確定有機碳的含量;而中字―密度法則能對熱成熟度的確定具有指導意義。
2.1.3 頁巖裂縫參數評價。天然縫、誘導縫、斷層的分辨需要依靠微電阻率掃描成像技術和核磁共振技術,而壓裂后裂縫高度計長度的識別評價就需要借助井溫測井技術、同位素測井技術或偶極橫波測井技術。
2.1.4 頁巖儲層物性參數評價。頁巖氣儲層物性評價的參數主要包括頁巖的孔隙度、滲透率和含油飽和度。頁巖孔隙度測定需要依靠補償聲波和長遠距聲波、體積密度以及補償中子,并在ECS技術的支持下,利用換算有關骨架參數的方法,對含氣頁巖的孔隙度進行計算和評價;滲透率的評價需要用自然電位、自然伽馬能譜、CMR核磁共振、微電極技術;含氣飽和度的估算就要在CMR核磁共振技術、感應測井技術以及雙側向技術的幫助下完成。
2.1.5 頁巖巖礦組分的確定。頁巖巖礦組分的確定主要使用ECS探測技術,主要原理是利用中子感生的俘獲自然伽馬能譜,進而對巖礦中的硅(Si)、鈣(Ca)和硫(S)含量進行進行準確的測定,從而確定巖礦的屬性。
2.1.6 頁巖巖石力學參數計算。巖石力學參數的任務是對巖石的地層應力和最大主應力方位進行確定,這就需要聲波掃描技術、中子密度以及成像測井技術。
2.2 頁巖含氣性檢測
2.2.1 疊后波阻抗反演。疊后反演以褶積為模型,將子波的反褶積進行壓縮處理,使地震數據轉換為反射系數序列,進而得到波阻抗剖面。頁巖層含氣量越豐富,儲層體積密度和測速度降低越快,使波阻抗值降低。根據頁巖層地質模型拾取頁巖層波阻抗數據,可對含氣量的確定提供可靠的數據支持。
2.2.2 AVO疊前反演。頁巖氣含量越多,儲層體積密度越小,彈性波速也降低,嚴重影響了彈性模量和泊松比等參數。AVO疊前反演能根據巖石物理學相關理論、振幅與偏移距離的關系理論,對泊松比、拉梅常數、楊氏模量等彈性參數進行準確推導,從而得到頁巖儲層中的含氣量。
2.2.3 疊前彈性阻抗反演。疊前彈性阻抗反演是在彈性阻抗函數和聲波阻抗的基礎上發展起來的一種特殊的技術,當彈性阻抗入射角為0°時,被稱為聲波阻抗,這種特例不僅具有疊后波阻抗反演的優點,還能有效彌補疊前AVO反演技術的不足。彈性阻抗反演能獲得更多的巖性和物性信息,提高了反演技術的預測能力和對頁巖氣儲層的描述能力。
2.2.4 頻譜分解技術。波頻分解技術的應用原理是含油氣儲層的吸收頻率較高,這是因為地震波中的高頻成分在含油氣儲層中能量衰減較快,而在非含油區的高頻成分能量衰減較慢。該技術與AVO反演技術相結合,發展成了新的分頻AVO技術和頻變AVO技術。
2.3 頁巖裂縫預測
2.3.1 多屬性裂縫檢測技術。曲率是對曲線或曲面彎曲程度的定量描述,頁巖的曲率大,其曲面彎曲程度就大,裂縫產生的概率就高。相干和方差技術則主要用于對地震信號的解釋,當相鄰地震信號出現相似或不連續等異?,F象時,可通過相干和方差技術對其進行科學解釋;曲率、相干、方差技術能對含氣頁巖裂縫的強度、方位、位置等要素進行準確預測。
2.3.2 各向異性檢測技術。沉積地層的骨架顆粒的定向排列和顆粒間的裂隙發育度有關,這就造成了沉積地層在地震波尺度上會表現出不同程度的各向異性,且研究表明,裂隙發育越完全,表現出來的各向異性越強。根據疊前地震道數據,對頁巖氣儲層裂隙的發育方向和密度進行檢測,檢測技術可使用方位角速度分析技術。方位角變化時,地震反射振幅隨之改變,為裂隙分布的預測提供了依據;方位AVO技術是利用AVO技術對不同方位角范圍內的地震資料進行分析,然后根據分析結果計算出地層的裂隙發育程度。
2.3.3 轉換橫波分裂技術。轉換橫波進入裂縫介質的方位不同,其分裂情況也不同,并且裂縫走向也對波的分裂造成一定影響,因此分裂波的特征能反映裂縫的強度。多波多分量地震勘探技術和相對時差梯度法的結合對頁巖氣儲藏裂縫的方向和發育程度的測定,具有極為重要的作用。
2.4 頁巖氣井中地震技術
2.4.1 微地震監測技術。微地震監測技術的檢測效果要高于測井監測技術,其監測原理是在壓裂施工過程中,在井下或地面布置檢波器,對地下巖石的破裂研發的微地震進行實時監測,并對傳播情況進行記錄,以此作為判斷壓裂施工過程中裂縫產生位置、大小、延伸方向的依據,從而為后期開采方案的優化提供指導。
2.4.2 其他井中地震技術。VSP技術經過多個發展階段,已經成為相當成熟的井中地震技術之一,而3D VSP技術與微地震監測技術的聯合使用更是極為普遍的一種做法;而與P-P和P-S成像技術的聯合使用,可在高分辨率的情況下對陸上構造進行解釋;四維地震技術還能實現對頁巖氣隨溫度變化而改變的監測,這對于優化頁巖氣的開采方案是極為有利的。
3 總結
頁巖氣作為一種非常規能源,其勘探和開采技術要求雖不同于普通的油氣勘探,但對于各項物理勘探技術的需求是相同的。地球物理勘探技術和分析技術對于頁巖氣的勘探開采具有極為重要的指導意義,我國應加大在該領域的創新應用方面的研究,使新型的勘探技術更好地服務于我國頁巖氣的開采工作,以緩解我國能源緊缺問題。
參考文獻:
地震勘探的原理范文6
[關鍵詞]速度分析; 地震速度場;速度譜;測井
【分類號】:TD327.3
前言
地震速度是地震勘探數據處理與解釋的重要參數之一。精確的地震速度信息對于動校正、水平疊加、偏移處理以及油藏模擬、預測井位等具有非常重要的意義。由于地震速度的縱向和橫向變化可能解釋出假構造或導致高點位置偏移。所以,對速度變化規律及其原因的研究對與準確合理地應用速度進行層位標定,指導含油氣構造的勘探和綜合研究意義十分重大。
建立精確的速度場可以有效改進疊加剖面,并且為疊后偏移提供精確的偏移速度,也可以幫助我們根據地下的地震速度模型選擇更加合適的偏移方法,從而在節省機時的情況下得到能夠正確反映地下構造并且具有高分辨率、高保真度的偏移剖面,為進一步的油氣藏和井位的預測打下良好的基礎。
地震速度建場的方法
現階段用于速度建場的主要資料有鉆井的測井資料、疊加(或偏移)速度、疊前均方根速度。疊加速度譜是地震速度建場所被使用得最多的資料,尤其是在地震勘探的初期,井資料匱乏無法利用井間內插的方法建立地震速度場的情況下是了解工區地震速度分布規律的第一手資料。
利用疊加速度譜建立地震速度場的方法主要有:
1、Dix公式轉換法
2、模型反演法
3、層位控制法
另外還有一致性反演和相干反演等方法。工區的地質復雜程度,以及速度譜資料的品質都會對其速度建場的精度有所影響。
為了保證對所建的速度場進行正確的標定、校正,需對井點的時深數據需要進行詳細的分析對比。
1、井點的時深數據進行集中顯示、對比,及與鄰近井進行相關對比分析;
2、對井點時深數據換算的速度與井點對應的譜點速度進行對比分析;
3、用全區井點的時深數據求取了綜合速度v0、 β,并用其檢驗井點的時深數據的對井誤差。從以上幾個方面的工作,詳細地檢驗井點時深數據,對異常井點數據進行分析及處理。
速度譜的校正主要包括以下方面:
a.速度譜與井口時深關系疊合顯示;
b.找出速度譜的整體校正系數;
c.整體校正后的速度譜再與井口時深關系疊合顯示,并統計兩者誤差,當兩者充分接近時校正結束。
d.針對整體校正后誤差依然較大的井點對速度譜進行時變系數校正,使速度譜與井速度保證一致。
速度場的標定
1、速度場標定依據
利用速度譜資料建立速度場,由于受各種因素的影響與實際地層速度還存在一定的偏差,找出這種偏差稱之為速度場的標定,所以速度場標定是建立速度場的一個關鍵環節。
速度場的標定實質就是獲取地層的實際速度,而地層的實際速度通常由以下四種方法獲得;VSP資料;合成記錄時深關系計算速度;鉆井分層數據計算速度;標定過的聲波曲線求取速度。
本次研究主要采用鉆井分層數據和標定過的聲波曲線相結合的方式求取速度。
2、速度場標定
根據前期的鉆井資料整理和分析,對速度異常井位進行了剔除。
速度場校正
速度場校正的目的是為了使建立的速度場最佳的逼近實際地層速度,需要兩項關鍵技術,即誤差分配和多維網格化技術。誤差分配的方法很多,其問題的核心是插值。通過已知點或分區的數據,推求任意點或分區數據的方法稱為空間數據的插值。
速度場校正,大致可分為絕對速度誤差校正和相對誤差校正兩種方法。絕對速度誤差校正:就是用標定出的速度誤差直接進行體網格化成速度誤差場,然后與原始速度場合并,得到正確的速度場;相對誤差校正:就是用標定的速度除以速度場對應的速度得到速度系數,再對速度系數進行體網格化成系數場,然后將系數場與原始速度場相乘,得到正確的速度場。
速度場校正的基本原則是:使誤差源點的誤差校正到位;遠離誤差源點處的矯正不能出現畸變。
結果分析
從工區井口中均勻選取適當數量的井點,作為速度場的質量控制點。通過制作合成記錄,來求取井點的準確平均速度或層速度,從而得出多個均勻分布的質量控制點,用這些質量控制點來對速度場進行校正工作,同時將工區其余井口作為建場完成后的質量檢驗點,分析變速成圖后這些質量檢驗點的對井誤差,以此來檢驗速度場的精度。
校正完速度場之后,需要對速度場的可靠性進行論證分析。速度的變化受構造埋深和巖性變化等多方面綜合影響,本文主要從構造埋深和巖性特征兩個方面來分析。形象的說,構造埋深勾勒出速度變化的大背景,而巖性特征在這個大背景下對速度變化進行精雕細琢。所以,基于構造上的分析,主要是通過提取等時間平均速度切片、沿層平均速度切片和巖層層速度,與構造解釋進行對比;基于巖性的分析,主要通過提取層速度剖面和巖層剩余層速度切片,與井柱子上的巖性特征比較,同時還需要和地震屬性與波阻抗反演來進行對比論證。
結論
高精度三維地震速度場的建立中應用地震速度譜建立速度場,實現地震資料由時間域向深度域的實時轉換,建立起了地區井震結合的速度場,為后續進一步的解釋、評價提供了依據
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