高精度三维地震采集技术在大庆外围油田的应用

2014-09-15任新峰

长江大学学报(自科版) 2014年13期

任新峰

（中石油大庆石油管理局大庆钻探工程公司物探一公司，黑龙江大庆 163357）

为了进一步提高大庆外围油田小断块低幅构造和薄储层目标体的识别能力，在分析已有三维地震资料的基础上，在上述地区实施高精度三维地震采集技术，其主要目的是增加子波主频频宽，使地震资料的高频成分得到提高［1］。为此，笔者对高精度三维地震采集技术在大庆外围油田的应用情况进行了分析。

1 表层结构调查与建模

1.1 表层结构调查方法对比分析

高精度三维地震表层结构调查方法主要有小折射、微测井、地质雷达和钻井取心，上述表层结构调查方法各有优缺点其对比表如见表1。

表1 表层调查方法对比表

1.2 表层结构模型的建立

大庆外围油田外围表层结构岩性主要以腐殖土、流沙层为主，低降速带速度变化剧烈，要实现高精度精细的表层结构调查，往往需要综合运用几种表层调查方法。首先，对工区低降速带的速度、岩性变化及岩层厚度作出细致调查，选用1km×1km的测网密度，建立高精度表层结构数据库和精确地表结构模型（见图1），为准确近地表静校正提供基础数据和激发条件选择提供依据。然后，通过精细施工和精确解释，确保近地表调查数据的可靠性。通过对激发参数的优化设计，能够有效控制激发岩性的速度，从而使地震采集数据的质量得到保证。

图1 精确地表结构模型图

2 高精度三维地震采集技术

2.1 静校正技术

勘探实践表明，大庆外围油田常用的高程静校正技术不够完善，常常导致近地表异常区域地震资料质量较差。通过分析发现，大庆外围油田存在多个局部低降速带异常，且低降速带变化剧烈。针对上述情况，可以采用折射静校正技术，该技术具有如下特点:①通过建立准确的近地表模型，从而为折射静校正提供约束；②对于大炮第一次到达质量差的地区，应用窗口滤波技术可提高静校正计算精度；③为优选折射层速度，可选用不同折射层速度扫描法。高程静校正与折射静校正图分别如图2和图3所示。对比分析图2和图3可知，应用高程静校正技术设有考虑低降速带的影响，只是对物理点和固定基准面之间的高程差进行了校正，因而得到的叠加剖面模糊不清；应用折射静校正技术时，由于考虑了低降速带的影响，得到的叠加剖面清晰连续。

图2 高程静校正图

图3 折射静校正图

2.2 地面观测系统的优选

地面观测系统的优选是地震采集中主要的研究内容，根据地震所在工区的地质条件，结合施工地区的施工条件和参数，以地质目的层为核心模型进行地面观测系统优选，在优化设计中应遵循以下原则:①在一定数量的CDP采集网格内最大限度增加空间采集点密度，从而可以提高采集分辨率和获得更多的地下地质信息；②由于不同区块目的层埋深不同，因而要以目的层埋深为依据来设计相应的炮点密度，使浅、中和深目的层都能够具有较高的覆盖次数，从而保证良好的地震成像效果。通过对比参数论证，分析各种观测系统的属性，并确定施工观测系统的主要参数（见表2），设计出高精度观测系统（50线77炮），该系统具有空间采集均匀（炮均匀性和道均匀性均为1）、密度高（道密度达98万）、道数多、覆盖次数高（单排道数为6146道）等特点。

表2 地面观测系统参数表

2.3 激发技术

1）最佳激发高速层顶界深度的确定从大庆外围油田以往三维地震勘探施工的井深记录可以发现，高频率端的信号噪声比随着高速层顶界深度的增加而逐渐降低。考虑到大庆外围油田的岩性比较稳定，主要以流沙和胶泥为主，因而在确定地震资料的品质差异时可以把岩性因素排查，认为地震资料的品质差异主要是由虚反射造成的。虚反射是先下行后上行的过程，假设激发点到高速层顶界的深度为H2，不同地震波长λ与H2的关系分析图如图4所示。从图4可以看出，当0＜H2＜λ／4时，随着高速层顶界深度的增加，叠加波与虚反射的振幅也在增强（见图4（a））。当H2＝λ／4时，振幅值达到最大（见图4（c））；当λ／4＜H2＜λ／2时，叠加波与虚反射的振幅逐渐减弱（见图4（c）），当H2＝λ／2时，叠加振幅完全抵消（见图4（d））。因此，最佳激发高速层顶界深度应为地震波长为λ／4的位置。

2）激发药量的确定不同药量条件下波谱幅值图如图5所示。从图5可以看出，随着激发药量的增多，高、低频信号都在增强，且高频信号增加强度不如低频信号增加强度大。因此，为了确保获得较高的信噪比，应以激发低频信号波作为选择药量的依据。