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地震勘探的原理范文1
[关键词]地震资料解释 构造解释 岩性解释 教学实践
[中图分类号] G942 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2013)17-0141-03
地震勘探主要由采集、处理和解释三大环节组成,其中地震资料解释是地震勘探工程的最终环节。随着地震勘探技术、计算机技术以及成像技术的飞速发展,地震资料解释的内容也日益丰富和深化。目前,地震资料解释主要包括盆地分析、构造、地层、沉积以及油气勘探等多方面内容,成为盆地基础地质研究和油气勘探活动中不可缺少的重要方法。地震数据采集、处理、解释一体化、全三维解释、虚拟现实技术,使地震解释技术更加复杂、深入、有效。为了满足石油勘探过程中地震资料解释的要求,必须做好该课程的教学内容和教学方法的设计。
一、地震资料解释的任务
西安石油大学是以石油勘探与开发为主的工科院校,是培养未来石油工程师的摇篮。马在田院士认为“当前最缺少的是知识全面,系统掌握地震理论、方法,有相当石油地质知识水平的能够解决实践问题的领军型人才”。地震资料解释课程作为地球探测与信息技术专业的必修课程,几乎涉及所有基础地质和石油地质研究领域。在学生修完地震勘探原理、地震资料处理、测井原理与解释、构造地质学、沉积学、石油地质学等相关专业课基础上开设本课程。目前,在油气勘探领域,地震资料解释是结合钻、测井资料以及计算机成像技术将地震数据转化为地质术语,根据地震资料确定地质构造形态和空间位置,分析层间接触关系,推测地层的沉积环境、岩性和厚度,预测地层的含油气性,进行有利区评价和井位部署。在油气勘探过程中,地震资料是内容最为丰富、综合分辨率最高的钻前原始信息源。地震资料解释为地质家提供分析地下地质现象的“眼睛”。在开发过程中由于其突出的平面空间分辨率而具有重要意义。地震资料解释贯穿油气勘探开发的所有环节:盆地评价、含油气系统评价、成藏组合带评价、有利目标评价、开发方案的确立以及开发后期方案的调整。
许多重要的地质理论都离不开地震资料解释的发展,地震资料解释已成为一些新兴边缘学科的重要生长点。盆地分析的一些基本原理建立于早期对二维地震剖面解释的基础之上。地震地层学和层序地层学这2门学科也是建立在对沉积盆地地震解释的基础之上。[1]随着三维地震采集、处理、解释以及计算机技术水平的不断提高,研究人员可以利用三维地震的解释技术刻画沉积盆地的地形特征、沉积体系的三维几何形态及其沉积演化过程,从而诞生了新的学科――地震沉积学、地震地貌学。[2][3]
二、地震资料解释的内容
高等学校既是教学中心又是科研中心,教学与科研应协调发展。科研是教学的基础,是提高师资队伍素质和培养高素质人才的必由之路。教学的内容与教师的知识结构,必须及时更新,这样才能跟上时代的步伐。教学内容应根据科学研究的进展、实际情况的变化不断进行修订,将众多优秀的科研成果吸收进去。
(一)与地震资料解释相关的地震勘探原理
地震资料解释是地震勘探3大基本生产环节(采集、处理和解释)的最后环节。采集和处理环节需对野外采集的地震资料进行预处理、滤波、反褶积、速度分析、动-静校正、叠加和偏移等过程,为解释人员提供真实反映地下地质构造、地层、沉积环境的剖面或数据体。因此,为了做好地震资料解释,必须讨论地震记录的形成、褶积模型、有效波识别的主要标志、地震剖面特点、地震勘探分辨率等与地震资料解释关系密切的基本概念和理论问题。
(二)地震构造解释
20世纪70年代之前,由于地震资料和计算机技术的限制,地震资料主要用于构造解释为主,即利用地震资料提供的反射波旅行时、速度信息,查明地下地层的构造形态、埋藏深度和接触关系等。地震构造解释是地震资料解释的最初的,也是最基本的研究内容。因此,必须使学生掌握相关的基本概念和基本原理、基本方法。相关的概念、原理和方法如下:合成记录标定原理及方法,地震同相轴对比方法,断层剖面和平面识别方法、技术、解释方法及平面组合(如相干体技术、切片技术等),T0图的绘制、时深转换方法及构造图的绘制,拉张、挤压、剪切以及底辟构造背景下的典型构造样式的地震识别,地震剖面上的构造活动时期分析方法。
(三)地震岩性解释
由于构造油气藏的日益成熟,油气勘探与开发目标逐渐由构造油气藏转移到非构造油气藏。随着地震资料采集、处理以及计算机技术不断发展,20世纪70年代末,地震资料解释内容日益丰富,开始了地震资料岩性解释。地震岩性解释主要包括地震地层学、地震相分析和岩性预测三方面的内容。
1.地震地层学解释
地震地层学是以反射地震资料为基础,把地层学和沉积学特别是岩性、岩相的研究成果,运用到地震解释工作中,进行地层划分对比、判断沉积环境、预测岩相岩性的地层学分支学科。地震地层解释需要向学生讲授地震反射界面的类型和对比方法,地质界面的类型,地震反射界面的地质成因,各种地震反射界面的区分,地震反射界面的年代地层学意义和地震地层单元,地震层序划分的原则、级别、方法,地震界面与地质界面的桥式对比方法等基本原理、基本方法。
2.地震相分析
地震资料为勘探阶段提供极其重要的钻前原始信息,除了包含丰富的构造信息,还包含了丰富的地层和沉积信息。地震相分析是指根据地震反射的面貌特征进行沉积相的解释和推断。为了使学生掌握地震相分析技术,必须向学生讲授地震相的概念,主要的地震相参数,反射结构的类型及地质意义,几何外形的类型及地质意义,地震相划分与编图过程,地震相模式的概念,典型沉积体的地震识别,地震相向沉积相转换的思路、方法、原则、步骤。
3.岩性预测及流体识别
目前,岩性预测和流体识别属于储层预测技术主要研究内容,也是地震地质综合解释的重要内容。地震资料解释课程主要让学生了解利用速度信息和振幅信息解释岩性的一般原理、方法和步骤,并介绍目前国内外油气预测常用的烃类直接检测指数(DHI),如AVO、亮点、平点技术等。
(四)开发地震解释
开发地震技术是因油气田开发的需要而兴起,是勘探地震技术向油田开发阶段的延伸。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。开发地震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。[4]开发地震学需要以高信噪比、高分辨率、高保真度资料(即所谓“三高”地震资料)为基础,地震资料处理、解释和研究一体化是开发地震学发展的重要方向,[5]开发阶段地震技术主要用于提高分辨率、提高储层描述和烃类检测精度、建立精细三维油气藏模型。[6]
三、教学手段与方法
地震资料解释既有复杂及系统的理论性,又有很强的实践性,既是一门科学,也是一门艺术和技术。[7][8]针对该课程具有专业面广、知识点多以及实践性强的特点,该课程的教学应理论和实践并重。注重培养学生的基本理论和动手能力,为社会培养受用人单位欢迎的物探专业人才。
(一)课堂教学
在教学中,可采用板书和多媒体教学相结合的方式,向学生讲授地震资料解释相关的基本原理、基本方法和技能。板书总结重要知识点,起到提纲挈领的作用。多媒体可以在整个教学中引入大量地震剖面、平面图实例,更好地吸引学生的注意力,帮助学生迅速而准确地理解重要知识点。多媒体在一堂课中可以大容量地丰富当堂内容,扩大学生知识面,而板书把大量内容的精髓展示到黑板上,以突出本节的重点,也能让学生在复习时有据可依。
(二)实践教学
知识、能力和技能的培养均来自于实践。各种实践教学环节对于地球探测与信息技术专业的学生成长至关重要,有利于培养学生的实践能力和创新能力。要培养高素质人才,就必须重视实践教学环节。地震资料解释课程的实践应从课堂实践和课程设计两个方面入手。
1.在课堂教学中,给学生一定测网的、能涵盖构造、地震层序、地震相等重要知识点的地震纸剖面,做好课堂知识点讲授和实践。利用大量实例引导学生实现新旧知识的衔接,引导学生在对学过知识进行复习的同时联系新的知识点投入学习,通过互动增强学生的对地震资料解释的感性。对于一些重要的概念结合实际地震资料,让学生自己分析、自己解决,培养学生的动手实践能力和创新思维意识。
2.地震资料课程设计是本课程的重要实践环节。力求使学生能够理解地震资料解释的基本原理和概念,掌握合成记录标定、断层剖面解释、层位闭合解释、断层组合、等T0图编制、时深转换、构造图的编制、地震相剖面分析、地震相平面图的编图、地震相转化沉积相的基本方法原理以及沉积相图的绘制等基本地震解释技能,初步具备利用地震资料独立开展含油气盆地地质分析的能力。
近年来,随着采集、处理以及计算机技术的不断发展,地震资料品质和分辨率不断提高,以及油气勘探与开发程度提高,地震资料解释所涉及的研究内容日益丰富,其研究内容从最初的构造解释到层序地层分析、地震相分析,然后再到岩性预测、物性参数预测、烃类检测。地震资料解释数据由叠后数据转到叠前数据。要求地震资料解释人员既要具备扎实的地球物理基础,又要掌握相应的石油地质知识。地震资料解释专业课程的教学应加强学生的基础理论、实践能力和创新能力的培养,提高教学质量,为社会培养受用人单位欢迎的物探专业人才。因此,必须结合地球探测与信息技术专业培养目标及当前和今后油气勘探实际需求,积极引入地震资料解释的科技发展新成果,合理规划教学内容。与生产实际紧密联系,注重从实践中找问题,从专业知识中找答案,带领学生从书本走向实践,以实践充实教学。
[ 参 考 文 献 ]
[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] 许卫平.关于开发地震技术发展的几点思考[J].石油物探,2002(1):11-14.
[5] 马在田.关于油气开发地震学的思考[J].天然气工业,2004(6):43-46.
[6] 刘振武,撒利明,张昕等.中国石油开发地震技术应用现状和未来发展建议[J].石油学报,2009(5):711-721.
地震勘探的原理范文2
关键词:石油储藏;地震波;勘探
中图分类号:TB
文献标识码:A
文章编号:1672-3198(2010)12-0346-01
1 地震波发的勘探原理
地震波法的原理并不困难,基本办法是用高爆炸力的TNT炸药在地面激起人工地震波,震波沿着与地面垂直的方向传播,在碰到质地相对致密的岩层以后,一部分波被反射回地面,预先,在地面上安置起许多呈现点阵的检波器,这些检波器能够把地面微弱的震动变成电子信号,通过连接线传输到接收机里,接收机的功能是分道记录不同位置的检波器的电信号,早期是用把经过自动增益控制的放大的电流随时间的进程记录在照相纸上,最近三十年来已经使用模拟和数字法把信号记录在磁带上。
记录在载体上的地震波信号是一道道衰减的波浪,他们相互之间随位置的移动,其波峰和波谷逐渐变化,一个特征是,当出现了某一岩层的明显反射时,相邻的波峰或波谷会形象地叠合在一起.这样,如果沿着几条线逐渐放炮(激励地震波),并逐渐布置检波器阵列.则在拼合起来的记录上,可以看见这些波峰形成了一道墙,有时墙呈现出下凸的弧形,甚至在这条弧形线的下面还有一根上凹的弧形线,这就意味着两条组成如“眼睛”状的弧形线之间的岩层可能是封闭的。这个时候,地震工作者需要在与刚才那根地面侧线的垂直方向上再布置几条平行的侧线,看一看在同样的深度附近,会不会出现类似的两条眼状弧形线?如果证实确实也有,那么,在这个地区的地下深层,存在一个穹隆形的构造,它有可能是储藏石油的地方。
为了精确测定深度,还需要对记录上的墙出现的位置(它的横坐标是按时间,即毫秒作计量单位的,其原点表示爆炸发生时那一瞬间),这就需要把时间量度转换为距离量度,办法是一,使用纵波传播的速度和时间的乘积;二,按照时间差一定的传播轨迹应满足双曲线的规律,这样的转换被称为“归位”,经过归位运算以后的的地震反射波各点就是实际深度了.这样,我们只消精确地计下眼睛状曲线的各点,就能较为准确地圈定地下可能的储藏石油构造的位置和深度了。
实际情况远比上述简单原理复杂,首先,爆炸一瞬间并不纯粹产生纵向传播的,对确定岩层位置有益的好波,它同时可能产生强烈的声波和沿地面方向传播的水平波,它们对反射回来较弱的纵波进行干扰,常常使得对可能出现的构造模糊不清的现象,这就需要人们去掉这些害波.
除了上述的两类危害地震波勘探的坏波以外,还存在着在层间反复多次反射的无用的波,这种波也可以根据规律被滤掉.另外,还有一种诡异的波,它产生在地下可能出现的岩石的尖锐面上,仿佛在某个尖锐的点上,又出现了另一个爆炸源!,这个虚假的爆炸源很无聊地反向(向地面方向)传播波,又反向碰到下面的岩石被反射到仪器记录里,和有用的波混淆在一起,十分难以区别。
总之,现代地震波法勘探的任务就是要把有用的波收集起来,去掉干扰,换句话说,就是要提高信噪比.同时,地震信号也要作到准确的归位(实际上,纵波传输并不一定准确按照人们预先测定的速度在复杂的地下传播的),最后,加密检波器点阵以获得更细致的分析也很重要,而这,又加重了勘探的成本.在海上,还会出现波在海底与海面之间多次反射的干扰.最后,新型,高灵敏度的检波器群设置能够向着3D和全息的描绘地下构造的实现.另外,还要考虑地震波穿透岩层时的折射影响。
2 地震勘探的三种基本方法
根据震源激发出的振动(也称地震波)向四周传播的波型特征,地震勘探可分为三种基本方法。它们是反射波法、折射波法、透射波法。
2.1 反射波法
如果我们在离震源较近的若干接收点(1,2……,N)上布置检波器,就可以测出地震波从震源出发向地下传播遇到不同地层界面(Ⅰ、Ⅱ……)时反射回来的地震波及其依次回到地面各检波点的传输时间t1,t2……(t1,t2称为旅行时),旅行时的不同代表了浅、中、深地层在地下的埋藏深度的不同,运用这些微小差异就能直观地反映出地层的起伏变化。这就是反射波法地震勘探所依据的原理。
2.2 折射波法
炸药爆炸后,激发的地震波向四面八方传播,当遇地层分界面时,除有一部分反射波返回地面外,还有一部分地震波透过分界面并沿着该分界面在下面地层中传播。在一定条件下,这种沿分界面传播的地震波也会返回地面,这种地震波叫折射波。通过接收这种波来分析地层情况的方法就叫折射波法地震勘探。
2.3 透射波法
如果我们将激发点和接收点分别放在地质体的两侧,直接接收透过地质体的波,这种勘探方法叫透射波法地震勘探。目前,反射波法应用最广,折射波法次之,透射波法只作为辅助手段。
3 结语
由于地震波法所得到的数据量非常庞大,使得用于计算的计算机必须是大型,高速的,现今三大大型计算用的领域就包括了石油物理勘探。在我国,自大庆油田发现以来,绝大多数新油田都是由地震资料提供构造而找到的。世界上的墨西哥湾油田、中东油田、里海油田等许多大中型油田也是如此。可以预料,地震勘探在寻找油气方面仍将发挥重大的作用。可以说,如果没有地震勘探,现代油气勘探找油找气就很难进行。
参考文献
地震勘探的原理范文3
【关键词】三维;地震;勘察;现状;展望
1前言
三维地震勘探技术就是一种采用一定的规律将地震测网布置成环状的地震勘探方法。利用该种技术可以使勘察得到的目标图形更加清晰,勘察方位更加准确。随着油田的不断开发,勘探区块越来越偏远,勘探难度越来越大。常规的二维地震勘探技术已经不能满足勘探任务了,在此基础上三维地震勘探技术成功研发出来并成为目前我国甚至全球石油、天然气以及矿产生产施工前最主要的勘探方式之一。三维地震勘探技术因其获得的信息量大对于炮点和检波点之间连成的共深度点具有一定的提高作用。处理地震资料时应该将地震道集中在一起。目前,该技术作为寻找油气资源的方法应用的越来越广泛,技术也越来越成熟,该技术不仅能够对勘查区块进行详细的信息描述,还能够高效的指导油气的开发生产。三维地震勘查技术主要从三个环节来实施:采集资料、处理资料以及解释资料。在具体的施工过程中,应该重视每一个环节的处理工作,只有这样才能实现高效高质量的勘探工作。接着笔者将对这三个环节分别的进行详细的介绍。
2三维勘探技术应用环节
2.1采集资料
在勘查区块进行野外施工前应该对该区块的地形地貌、地质参数等有很清楚的认识,比如地质构造、勘查最大深度、地层倾角、岩体波速及反射波的动力学特征等,除此之外,还应该对垂直分辨率以及水平分辨率有清晰的认识。垂直分辨率对于地震数据中应保留的最高频率成份或最短信号波长起着决定性的作用。水平分辨率又称作菲涅尔带半径E,该参数与垂直双程旅行时间和反射波主频等有一定的关系;频率成分越高,菲涅尔带半径越小,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办法就是提高反射波的频率。
2.2三维地震资料处理
三维地震资料处理主要分为几个步骤:预先处理、常规处理、地质解释以及显示成果四部分。其中,预处理是最基础所占比例最大的工作,这对于最终的勘查质量具有一定的影响力。三维地震资料的常规处理工作主要有三维偏移及三维水平叠加。三维偏移的主要任务是尽可能的将地下倾斜界面对反射波的影响消除掉,将所得到的图像真实的回归到反射界面上,这样能够将地下构造和岩性变化情况正确的反映出来。三维水平叠加阶段的主要工作是二维速度分析、三维速度分析、三维剩余静校正、三维动校正、三维最终叠加及叠加成果显示等项工作。
2.3地震资料的解释
地震资料的解释工作主要是将勘探得到的地震信息处理成地质成果反映出来,主要应用的是一些地质知识以及波动理论,分析出勘探区块的地质钻井测井的资料,并对该区块做出合适的构造解释,最终绘制出相关的成果图,这对于工作区块的油气评价具有一定的指导意义。
3三维勘探技术发展方向
目前,我国三维勘探技术成果应用于商业开采,取得了不错的成绩,但是随着勘探难度的逐渐增大,目前的三维勘探技术肯定不能满足未来的勘探要求。为此,需要各位研究者的进一步的努力从如下几个方面加大研究完善三维勘探技术:
3.1加大万道地震采集技术研发力度
万道地震采集技术是采用万道地震仪及数字检波器进行各项采集工作包括单点激发与接收、大动态范围、多记录道数、小面元网格、全方位信息、多分量地震等。
3.2进一步的完善数据处理和数据存储技术
数据海量处理技术的完善是提高勘察精度的必要措施,在此基础上需要同步发展相关的静校正处理、组合处理、叠前时间偏移、叠前深度偏移、全三维各向异性等处理技术,全方面的来提高地下成像精度、油气分析精度以及对储层的描述精度。数据的海量存储必须进一步加大大容量的磁盘以及自动带库的研究,达到存储大量数据的要求。
3.3加大高精度精细地震解释研究工作
随着计算机技术的不断发展,解释技术越来越完善,成本也越来越低,地震勘查解释技术也不断与计算机接轨,即可以用计算机进行地震勘察后的解释工作,这大大节约了技术人员的时间及精力,大大降低了勘察成本。
3.4属性解释技术有待于进一步的发展
三维地震勘探信息丰富,得到的资料中包含振幅、相位、频率等信息,利用这些信息可提取地下岩层的厚度、岩性、结构等信息,可帮助地质人员准确的认识地下地层,提高矿体的描述精度及含油气分析精度。
4结语
三维地震勘探技术的成功应用需要三个环节的统一协调操作,每个环节都需要勘查单位进行详细的设计施工以及处理工作,这样才能保证勘探结果的准确高效。目前,我国目前虽然已经成功将三维勘探技术应用到商业开发中,但是由于我国对于该技术的研究起步较晚,还有许多问题需要解决,相信随着科技的不断进步信息化水平的不断提高,我国在三维勘探技术方面的发展必将重上一个台阶。笔者通过调研阐述了我国三维技术的原理流程及发展的前景,对于我国勘探技术的发展具有一定的推动作用。
参考文献:
[1]罗春树.不断发展的三维地震勘探技术[N].科学时报,2007.
[2]刘丽萍.三维地震勘探技术概述[J].测绘与勘探,2008(11).
[3]李金柱.石油勘探新技术应用与展望[J].石油工程,2009(04).
[4]吴晓军.三维地震勘探技术应用现状与发展[J].石油工业技术,2009(09).
地震勘探的原理范文4
【关键词】黄土塬地区;宽线地震采集;采集参数;观测方法
鄂尔多斯盆地南部黄土塬地区地形起伏较大,经过长期冲蚀,形成塬、沟、梁、坡及峁等特有的复杂地貌。巨厚的黄土、淤泥及砾石等沉积激发条件差异明显,表层结构横向连续性差,导致激发能量不均匀,波形、波场变化强烈,地震激发和接收条件较差,且干燥疏松的黄土层侵蚀洞、缝发育,孔隙度大,对地震波吸收衰减严重,同时原生和次生相干干扰极其严重,地震资料品质差,信噪比低。所以,黄土塬地区一直被视为地震勘探的“”。 该区的中生界石油勘探开发需要解决小幅度构造和河道砂体、三角洲砂体的分布等问题,分析储层物性,进行储层横向预测,优选井位进行油藏综合评价都对地震资料提出更高的要求。针对黄土塬地区表层条件的复杂性,通过改进地震激发与接收条件而发展起来的黄土塬宽线采集技术,可以大大改善和提高地震资料的信噪比和分辨率。
1 宽线地震采集方法原理
1.1 原理
宽线地震勘探技术与常规的单炮单线二维地震勘探技术相比,在平行测线方向上布置多条接收线,,同时激发线可以是多条或单条,在保证宏面元内所有反射信息能同相叠加的前提下,所有测线采集到的信息经过特殊手段处理后最终叠加到一起,得到一条宽线叠加剖面(图1)。通过宏面元反射信息的叠加,可以大大提高地震的覆盖次数,有效压制侧面干扰,大大提高地震资料的信噪比和分辨率,改善地震资料品质。
a:三线两炮
b:两线一炮
图1 宽线地震采集技术示意图
1.2 参数选择
(1)优化激发条件:黄土塬地区巨厚、疏松干燥的黄土对地震波的吸收衰减作用强烈,导致激发、接收条件差。前人的理论计算表明,10m厚度的疏松干燥黄土中地震波的吸收衰减量,相当于在2000m深地层中地震波的吸收衰减量。因此,选择良好的激发对于地震资料采集至关重要。单井中小药量能减小爆炸半径,提高激发频率;若要激发高能量、高频率的地震波,须采用多井组合激发。
鉴于黄土塬区复杂的地形地貌条件,通过在全区踏勘,采用组合井激发的方式,确保良好的激发效果。通过实验,确定组合井选择胶泥层顶界面以下激发,如果没有胶泥层则在15m以下的潮湿黄土中激发,组合井数15口,单井药量2kg,沿测线方向线性组合,组内距3m的组合方式,可获得良好的地震能量,有效提高资料的信噪比。
(2)采集方式:利用黄土塬地区地下地层平缓、断层少的特点,通过设计最佳的线距来获得最大的炮检联合组合方式,在横向面元尺度要求允许的范围内布设多条接收线,不同炮点和炮点线的布设有所不同,这样覆盖次数提高为垂直测线方向具有覆盖次数的数倍。炮检点相对单线纵横向离散,面元道集内增加传播路径的差异,减小了干扰的相干性,从而大大提高了对干扰的压制能力。此外,在仪器录制参数选择上应采用宽频带接收,最大限度地保留地震反射信号中的高频成分。同时采用加长尾锥、挖坑接收等方法来应对巨厚黄土对地震波强烈的吸收和衰减作用,提高地震波的接收强度和能量。
(3)观测方法:根据不同的地质任务和根据不同的地质任务和不同的地表条件,可以选择边线放炮观测系统,双边线放炮观测系统,中线放炮观测系统,多线放炮观测系统,面元细分观测系统,非纵观测系统等不同的观测方式。通过采用二维直线采集三维观测的方法,相邻面元叠加方法,在黄土塬区复杂的地质条件下,采用独特的静校正、残余校正和去噪后,通过横向面元反射波同相叠加等方法大大增加了覆盖次数,有效地压制了黄土区干扰,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
通过多种技术方法的综合应用,较好地克服了激发、接收条件的不利影响。同时在资料处理过程,进行大量的噪音压制、原生及次生干扰压制和静校正等,通过相邻面源地震信息叠加,有效地提高了资料的信噪比和分辨率,地震剖面品质大幅度提高,为该区下一步勘探和开发提供了坚实的基础资料。
2.2 扩大了地震勘探领域
地震勘探实践表明,宽线地震勘探方法针对以往二维地震勘探来说,对于干扰压制和信噪比提高等方面具有明显的效果,针对构造不甚发育的地表复杂区和低信噪比地区可以推广应用,有效地解决了地震勘探“”的问题,扩大地震勘探方向和领域。
2.3 有效地获得了更丰富的地质成果
黄土塬宽线采集方法与黄土山地三维采集、黄土直测线、高分辨率沟中弯线共同组成了黄土塬地区地震勘探的技术系列。近几年通过在黄土塬区采集地震测线处理解释,获得了丰富的地震地质信息。利用宽线地震采集和处理的剖面分辨率和信噪比较高,反射波振幅能量相对较强,波组特征更为稳定,连续性相对增强,地质现象更为清晰,可以基本满足研究区地质研究工作的需求,为勘探开发工作的持续推进提供良好的资料条件。
3 结论与建议
地震勘探实践表明,黄土塬地区通过优化激发和接收条件,采用组合井激发和加长尾锥、挖坑接收等方法,可以有效地应对巨厚黄土对地震波的吸收和衰减作用,提高地震波的接收强度和能量。采用二维直线采集三维观测的方法,横向面元允许范围内增加接收线,可以大大增加覆盖次数,有效的压制干扰,提高剖面的信噪比和分辨率。利用宽线技术采集、处理的成果剖面,反射波振幅能量相对较强,波组特征更为稳定,连续性更好,地质特征更为清晰,有效地解决了黄土塬区地震勘探的难题,满足相关地质研究工作的需求,为勘探开发工作的持续推进提供良好的资料条件。地震宽线技术可有效地压制干扰,提高剖面信噪比,可在地表复杂区、低信噪比地区推广应用,扩大了地震勘探领域。
参考文献:
[1]阎世信,等.黄土塬地震勘探技术[M].北京:石油工业出版社,2001.
地震勘探的原理范文5
关键词:地球物理技术;页岩气;微地震技术;AVO叠前反演
1 概述
页岩气是非常规天然气资源的一种,属于自生自储油气藏,且在世界范围内储量丰富,因此得到世界各国研究者的注意。而美国页岩气勘探技术的发展,使得页岩气的工业生产成为了可能,若进一步利用地球物理技术提高页岩气勘探的精准度和成功率,将在很大程度上缓解世界能源紧缺的问题。
2 地球物理技术在页岩气勘探中的应用
2.1 页岩气测井评价
2.1.1 测井识别。页岩气具有导电性差、密度较小、含氢量低、传播速度慢等物理性质,而且含气页岩中有机含量和放射性元素铀含量较高,因此测井通常表现为伽马高、电阻大、高声波时差、中字孔隙度高、低密度、光电效应差的特点。
2.1.2 有机碳含量及热成熟度指标。页岩气中放射性元素铀
含量较高,其伽马曲线也高。自然伽马测井技术和ECS技术的联合使用,可为钾、铀、钍等元素的丰度分析提供技术支持,从而确定有机碳的含量;而中字―密度法则能对热成熟度的确定具有指导意义。
2.1.3 页岩裂缝参数评价。天然缝、诱导缝、断层的分辨需要依靠微电阻率扫描成像技术和核磁共振技术,而压裂后裂缝高度计长度的识别评价就需要借助井温测井技术、同位素测井技术或偶极横波测井技术。
2.1.4 页岩储层物性参数评价。页岩气储层物性评价的参数主要包括页岩的孔隙度、渗透率和含油饱和度。页岩孔隙度测定需要依靠补偿声波和长远距声波、体积密度以及补偿中子,并在ECS技术的支持下,利用换算有关骨架参数的方法,对含气页岩的孔隙度进行计算和评价;渗透率的评价需要用自然电位、自然伽马能谱、CMR核磁共振、微电极技术;含气饱和度的估算就要在CMR核磁共振技术、感应测井技术以及双侧向技术的帮助下完成。
2.1.5 页岩岩矿组分的确定。页岩岩矿组分的确定主要使用ECS探测技术,主要原理是利用中子感生的俘获自然伽马能谱,进而对岩矿中的硅(Si)、钙(Ca)和硫(S)含量进行进行准确的测定,从而确定岩矿的属性。
2.1.6 页岩岩石力学参数计算。岩石力学参数的任务是对岩石的地层应力和最大主应力方位进行确定,这就需要声波扫描技术、中子密度以及成像测井技术。
2.2 页岩含气性检测
2.2.1 叠后波阻抗反演。叠后反演以褶积为模型,将子波的反褶积进行压缩处理,使地震数据转换为反射系数序列,进而得到波阻抗剖面。页岩层含气量越丰富,储层体积密度和测速度降低越快,使波阻抗值降低。根据页岩层地质模型拾取页岩层波阻抗数据,可对含气量的确定提供可靠的数据支持。
2.2.2 AVO叠前反演。页岩气含量越多,储层体积密度越小,弹性波速也降低,严重影响了弹性模量和泊松比等参数。AVO叠前反演能根据岩石物理学相关理论、振幅与偏移距离的关系理论,对泊松比、拉梅常数、杨氏模量等弹性参数进行准确推导,从而得到页岩储层中的含气量。
2.2.3 叠前弹性阻抗反演。叠前弹性阻抗反演是在弹性阻抗函数和声波阻抗的基础上发展起来的一种特殊的技术,当弹性阻抗入射角为0°时,被称为声波阻抗,这种特例不仅具有叠后波阻抗反演的优点,还能有效弥补叠前AVO反演技术的不足。弹性阻抗反演能获得更多的岩性和物性信息,提高了反演技术的预测能力和对页岩气储层的描述能力。
2.2.4 频谱分解技术。波频分解技术的应用原理是含油气储层的吸收频率较高,这是因为地震波中的高频成分在含油气储层中能量衰减较快,而在非含油区的高频成分能量衰减较慢。该技术与AVO反演技术相结合,发展成了新的分频AVO技术和频变AVO技术。
2.3 页岩裂缝预测
2.3.1 多属性裂缝检测技术。曲率是对曲线或曲面弯曲程度的定量描述,页岩的曲率大,其曲面弯曲程度就大,裂缝产生的概率就高。相干和方差技术则主要用于对地震信号的解释,当相邻地震信号出现相似或不连续等异常现象时,可通过相干和方差技术对其进行科学解释;曲率、相干、方差技术能对含气页岩裂缝的强度、方位、位置等要素进行准确预测。
2.3.2 各向异性检测技术。沉积地层的骨架颗粒的定向排列和颗粒间的裂隙发育度有关,这就造成了沉积地层在地震波尺度上会表现出不同程度的各向异性,且研究表明,裂隙发育越完全,表现出来的各向异性越强。根据叠前地震道数据,对页岩气储层裂隙的发育方向和密度进行检测,检测技术可使用方位角速度分析技术。方位角变化时,地震反射振幅随之改变,为裂隙分布的预测提供了依据;方位AVO技术是利用AVO技术对不同方位角范围内的地震资料进行分析,然后根据分析结果计算出地层的裂隙发育程度。
2.3.3 转换横波分裂技术。转换横波进入裂缝介质的方位不同,其分裂情况也不同,并且裂缝走向也对波的分裂造成一定影响,因此分裂波的特征能反映裂缝的强度。多波多分量地震勘探技术和相对时差梯度法的结合对页岩气储藏裂缝的方向和发育程度的测定,具有极为重要的作用。
2.4 页岩气井中地震技术
2.4.1 微地震监测技术。微地震监测技术的检测效果要高于测井监测技术,其监测原理是在压裂施工过程中,在井下或地面布置检波器,对地下岩石的破裂研发的微地震进行实时监测,并对传播情况进行记录,以此作为判断压裂施工过程中裂缝产生位置、大小、延伸方向的依据,从而为后期开采方案的优化提供指导。
2.4.2 其他井中地震技术。VSP技术经过多个发展阶段,已经成为相当成熟的井中地震技术之一,而3D VSP技术与微地震监测技术的联合使用更是极为普遍的一种做法;而与P-P和P-S成像技术的联合使用,可在高分辨率的情况下对陆上构造进行解释;四维地震技术还能实现对页岩气随温度变化而改变的监测,这对于优化页岩气的开采方案是极为有利的。
3 总结
页岩气作为一种非常规能源,其勘探和开采技术要求虽不同于普通的油气勘探,但对于各项物理勘探技术的需求是相同的。地球物理勘探技术和分析技术对于页岩气的勘探开采具有极为重要的指导意义,我国应加大在该领域的创新应用方面的研究,使新型的勘探技术更好地服务于我国页岩气的开采工作,以缓解我国能源紧缺问题。
参考文献:
地震勘探的原理范文6
[关键词]速度分析; 地震速度场;速度谱;测井
【分类号】:TD327.3
前言
地震速度是地震勘探数据处理与解释的重要参数之一。精确的地震速度信息对于动校正、水平叠加、偏移处理以及油藏模拟、预测井位等具有非常重要的意义。由于地震速度的纵向和横向变化可能解释出假构造或导致高点位置偏移。所以,对速度变化规律及其原因的研究对与准确合理地应用速度进行层位标定,指导含油气构造的勘探和综合研究意义十分重大。
建立精确的速度场可以有效改进叠加剖面,并且为叠后偏移提供精确的偏移速度,也可以帮助我们根据地下的地震速度模型选择更加合适的偏移方法,从而在节省机时的情况下得到能够正确反映地下构造并且具有高分辨率、高保真度的偏移剖面,为进一步的油气藏和井位的预测打下良好的基础。
地震速度建场的方法
现阶段用于速度建场的主要资料有钻井的测井资料、叠加(或偏移)速度、叠前均方根速度。叠加速度谱是地震速度建场所被使用得最多的资料,尤其是在地震勘探的初期,井资料匮乏无法利用井间内插的方法建立地震速度场的情况下是了解工区地震速度分布规律的第一手资料。
利用叠加速度谱建立地震速度场的方法主要有:
1、Dix公式转换法
2、模型反演法
3、层位控制法
另外还有一致性反演和相干反演等方法。工区的地质复杂程度,以及速度谱资料的品质都会对其速度建场的精度有所影响。
为了保证对所建的速度场进行正确的标定、校正,需对井点的时深数据需要进行详细的分析对比。
1、井点的时深数据进行集中显示、对比,及与邻近井进行相关对比分析;
2、对井点时深数据换算的速度与井点对应的谱点速度进行对比分析;
3、用全区井点的时深数据求取了综合速度v0、 β,并用其检验井点的时深数据的对井误差。从以上几个方面的工作,详细地检验井点时深数据,对异常井点数据进行分析及处理。
速度谱的校正主要包括以下方面:
a.速度谱与井口时深关系叠合显示;
b.找出速度谱的整体校正系数;
c.整体校正后的速度谱再与井口时深关系叠合显示,并统计两者误差,当两者充分接近时校正结束。
d.针对整体校正后误差依然较大的井点对速度谱进行时变系数校正,使速度谱与井速度保证一致。
速度场的标定
1、速度场标定依据
利用速度谱资料建立速度场,由于受各种因素的影响与实际地层速度还存在一定的偏差,找出这种偏差称之为速度场的标定,所以速度场标定是建立速度场的一个关键环节。
速度场的标定实质就是获取地层的实际速度,而地层的实际速度通常由以下四种方法获得;VSP资料;合成记录时深关系计算速度;钻井分层数据计算速度;标定过的声波曲线求取速度。
本次研究主要采用钻井分层数据和标定过的声波曲线相结合的方式求取速度。
2、速度场标定
根据前期的钻井资料整理和分析,对速度异常井位进行了剔除。
速度场校正
速度场校正的目的是为了使建立的速度场最佳的逼近实际地层速度,需要两项关键技术,即误差分配和多维网格化技术。误差分配的方法很多,其问题的核心是插值。通过已知点或分区的数据,推求任意点或分区数据的方法称为空间数据的插值。
速度场校正,大致可分为绝对速度误差校正和相对误差校正两种方法。绝对速度误差校正:就是用标定出的速度误差直接进行体网格化成速度误差场,然后与原始速度场合并,得到正确的速度场;相对误差校正:就是用标定的速度除以速度场对应的速度得到速度系数,再对速度系数进行体网格化成系数场,然后将系数场与原始速度场相乘,得到正确的速度场。
速度场校正的基本原则是:使误差源点的误差校正到位;远离误差源点处的矫正不能出现畸变。
结果分析
从工区井口中均匀选取适当数量的井点,作为速度场的质量控制点。通过制作合成记录,来求取井点的准确平均速度或层速度,从而得出多个均匀分布的质量控制点,用这些质量控制点来对速度场进行校正工作,同时将工区其余井口作为建场完成后的质量检验点,分析变速成图后这些质量检验点的对井误差,以此来检验速度场的精度。
校正完速度场之后,需要对速度场的可靠性进行论证分析。速度的变化受构造埋深和岩性变化等多方面综合影响,本文主要从构造埋深和岩性特征两个方面来分析。形象的说,构造埋深勾勒出速度变化的大背景,而岩性特征在这个大背景下对速度变化进行精雕细琢。所以,基于构造上的分析,主要是通过提取等时间平均速度切片、沿层平均速度切片和岩层层速度,与构造解释进行对比;基于岩性的分析,主要通过提取层速度剖面和岩层剩余层速度切片,与井柱子上的岩性特征比较,同时还需要和地震属性与波阻抗反演来进行对比论证。
结论
高精度三维地震速度场的建立中应用地震速度谱建立速度场,实现地震资料由时间域向深度域的实时转换,建立起了地区井震结合的速度场,为后续进一步的解释、评价提供了依据
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