石油勘探中多波地震勘探技術(shù)的運(yùn)用

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摘要：隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，對(duì)石油、天然氣等能源的需求量越來(lái)越大，而我國(guó)各大油氣田多輪次勘探未取得大的突破，如何立足于現(xiàn)有油氣田，在新區(qū)擴(kuò)大勘探領(lǐng)域、在老區(qū)擴(kuò)邊增儲(chǔ)找層，是當(dāng)下各大油氣田研究的重要方向之一。如何做好油氣田勘探工作是一項(xiàng)復(fù)雜且系統(tǒng)的工程，其中比較重要的是對(duì)勘探區(qū)域的地質(zhì)特征認(rèn)識(shí)以及儲(chǔ)層的精細(xì)刻畫，這些都需要利用地震勘探技術(shù)，特別是現(xiàn)在比較流行的多波地震勘探技術(shù)。本文將對(duì)多波地震勘探技術(shù)在油氣田勘探中的應(yīng)用進(jìn)行分析、研究，旨在為今后多波地震勘探技術(shù)更廣泛應(yīng)用起到推動(dòng)作用。

關(guān)鍵詞：石油勘探；多波地震；勘探技術(shù)；應(yīng)用；分析

1多波地震勘探技術(shù)的發(fā)展歷程

多波地震勘探技術(shù)在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用已有30多年，成為了一種較為高效的石油勘探中的地球物理技術(shù)。該技術(shù)具有地震采集信息信噪比高、地震資料信息量豐富以及探測(cè)深度較以往深等特點(diǎn)。20世紀(jì)70年代，以美國(guó)為首的西方發(fā)達(dá)國(guó)家的石油公司著手開展橫波、轉(zhuǎn)換波勘探研究工作，在多波地震勘探理論、多波地震數(shù)據(jù)處理以及多波地震資料反演方面取得了很大的進(jìn)步，相繼發(fā)表了為數(shù)眾多的學(xué)術(shù)論文，由此該技術(shù)引起了全世界各國(guó)石油企業(yè)的廣泛關(guān)注；20世紀(jì)80年代，我國(guó)開始了橫波、轉(zhuǎn)換波勘探研究工作，但此時(shí)多波地震勘探主要為二維勘探，三維勘探比較少。同時(shí)，國(guó)內(nèi)科研院校與石油企業(yè)密切合作，推進(jìn)多波地震的采集、處理和解釋工作的現(xiàn)場(chǎng)化應(yīng)用；20世紀(jì)90年代，隨著多波地震勘探技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)成功應(yīng)用，解決了縱波地震所無(wú)法解決的一些問(wèn)題，例如縱波地震資料解釋的多解性、縱波地震資料在含油目的層位預(yù)測(cè)精準(zhǔn)性等；進(jìn)入新世紀(jì)，多波地震勘探技術(shù)更加趨于精細(xì)化、深入化，如何提高多波地震資料的縱、橫向分辨率，精細(xì)刻畫含油目的層位的連通性、非均質(zhì)性等，如何提高深層地震資料的品質(zhì)，精準(zhǔn)圈定有利圈閉，尋找油氣富集區(qū)域，如何利用方位各向異性現(xiàn)象和處理方位各向異性問(wèn)題，提高多波地震資料剖面質(zhì)量，成為了多波地震勘探技術(shù)研究與應(yīng)用的重點(diǎn)方向。近些年，多波地震勘探技術(shù)應(yīng)用更趨向多元化，尤其是針對(duì)東部的大型老油田，這些老油田開發(fā)時(shí)間早、歷程長(zhǎng)，受限于早期科學(xué)技術(shù)、設(shè)備設(shè)施落后，老油田的采收率都偏低，如何利用多波地震勘探技術(shù)在新區(qū)擴(kuò)大勘探領(lǐng)域、在老區(qū)擴(kuò)邊增儲(chǔ)找層，充分挖掘老油田剩余油潛力，提高老油田最終采收率，成為了一個(gè)重要研究方向。

2多波地震勘探相關(guān)技術(shù)

2.1多波地震采集技術(shù)

多波地震顧名思義就是人工激發(fā)產(chǎn)生地震，通過(guò)儀器接收縱波、橫波或者轉(zhuǎn)換波，相對(duì)于縱波地震來(lái)說(shuō)，多波地震對(duì)人工激發(fā)震源、所使用的檢波器以及觀測(cè)系統(tǒng)都有著很高的要求。在人工激發(fā)震源方面，陸地上主要以排井和水平可控震源等橫波震源為主，這種橫波震源持續(xù)時(shí)間短、成本造價(jià)高、環(huán)境影響大；海上主要以空氣槍震源等縱波震源為主，這種縱波震源能產(chǎn)生很好的激發(fā)效果和觀測(cè)結(jié)果。在使用檢波器方面，陸地上主要以雙檢波器為主，部署的檢波器井網(wǎng)，一個(gè)方向部署記錄垂直分量的檢波器，另一方向部署記錄水平分量的檢波器；海上主要以三分量數(shù)字檢波器為主，由于海上條件更加復(fù)雜、多變，日常都是把電纜和檢波器組合后放入海底。觀測(cè)系統(tǒng)方面，無(wú)論是陸地上還是海上，隨著人工震源激發(fā)，縱波、橫波或者轉(zhuǎn)換波等多波地震的同一時(shí)間采集，勢(shì)必帶來(lái)了數(shù)據(jù)量呈倍數(shù)級(jí)的增加。另外，縱波、橫波或者轉(zhuǎn)換波的傳播方式、特征都有所不同，需要在地震采集施工前對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況、環(huán)境進(jìn)行踏勘，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況來(lái)對(duì)多波地震采集進(jìn)行調(diào)整，確保多波地震觀測(cè)系統(tǒng)實(shí)用、有效。

2.2多波地震處理技術(shù)

目前對(duì)于多波地震資料的處理，主要是依據(jù)多波地震資料來(lái)源的不同，資料的不同決定了處理的流程不同、所需要使用的處理技術(shù)不同。現(xiàn)在主要使用的多波地震處理技術(shù)是波場(chǎng)分離處理技術(shù)和多波聯(lián)合處理技術(shù)。波場(chǎng)分離處理技術(shù)是建立在標(biāo)量波場(chǎng)理論基礎(chǔ)上的，該技術(shù)的資料處理流程是：第一步是對(duì)采集的波場(chǎng)進(jìn)行分離，把縱波、橫波或者轉(zhuǎn)換波分離出來(lái)；第二步是縱波、橫波或者轉(zhuǎn)換波分開處理?？v波處理技術(shù)已經(jīng)比較成熟，處理難點(diǎn)主要集中在橫波或轉(zhuǎn)換波上，需要不對(duì)稱抽道集、轉(zhuǎn)換點(diǎn)確定、資料噪音壓制以及動(dòng)、靜校正，同時(shí)還要對(duì)橫波或者轉(zhuǎn)換波轉(zhuǎn)換速度分析、轉(zhuǎn)換偏移，求取縱、橫波速度比等。多波聯(lián)合處理技術(shù)是建立在矢量波場(chǎng)理論基礎(chǔ)上的，該技術(shù)目前還處于研究階段，由于橫波或者轉(zhuǎn)換波的傳播方式、特征不同于縱波，很多成熟的縱波資料處理技術(shù)不能直接套用到橫波或者轉(zhuǎn)換波資料處理上，所以該技術(shù)相比于波場(chǎng)分離處理技術(shù)在實(shí)際中應(yīng)用比較少，需要科研人員進(jìn)一步攻關(guān)研究。

2.3多波地震解釋技術(shù)

無(wú)論是多波地震資料解釋還是常規(guī)地震資料解釋，解釋的精度、準(zhǔn)確性一方面取決于科研人員對(duì)所轄油藏的地質(zhì)概況、含油目的層位的四性以及所鉆遇井的錄測(cè)井資料、生產(chǎn)井史等資料的了解、掌握情況；另一方面就是地震資料品質(zhì)以及地震資料和其他資料綜合分析能力。地震資料已從單一的縱波資料變?yōu)榱硕嗖ㄙY料，資料品質(zhì)大幅提高，綜合解釋分析首先要完成縱橫波的各層位對(duì)比，在此基礎(chǔ)上結(jié)合相關(guān)資料開展縱橫波的儲(chǔ)層反演，橫波橫向分辨率高，可以用來(lái)識(shí)別斷距小的斷層、厚度薄的儲(chǔ)層等，同時(shí)也可以用來(lái)識(shí)別儲(chǔ)層是否發(fā)育裂縫等，從而判斷裂縫油氣藏或低滲透油氣藏壓裂改造效果。

3多波地震勘探技術(shù)在石油勘探應(yīng)用中存在的問(wèn)題

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步以及石油工業(yè)的日益發(fā)展，多波地震勘探技術(shù)已取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用中也取得了一定的效果，但從應(yīng)用情況看還存在一些問(wèn)題尚待解決。

3.1橫波持續(xù)時(shí)間問(wèn)題

人工震源激發(fā)產(chǎn)生的縱波、橫波或者轉(zhuǎn)換波，其中橫波相比于縱波傳播過(guò)程持續(xù)時(shí)間較短，傳播過(guò)程能量衰減較為嚴(yán)重，從而導(dǎo)致檢波器接收到的信號(hào)比較差、信噪比低。要想更好地、更有效地利用多波地震資料，相關(guān)人員必須了解掌握橫波的傳播規(guī)律，在后期處理過(guò)程中去除資料中的噪音部分，同時(shí)對(duì)橫波資料進(jìn)行靜校正。

3.2橫波或轉(zhuǎn)換波速度建模問(wèn)題

人工震源激發(fā)產(chǎn)生的縱波、橫波或者轉(zhuǎn)換波，其中橫波或轉(zhuǎn)換波的傳播規(guī)律較縱波復(fù)雜，也不像縱波資料有很多較準(zhǔn)確的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作為支撐，導(dǎo)致橫波或者轉(zhuǎn)換波無(wú)法建立較為準(zhǔn)確的速度模型。橫波或者轉(zhuǎn)換波準(zhǔn)確的速度模型決定了多波地震資料處理效果以及縱橫波各層位對(duì)比的準(zhǔn)確性。

3.3橫波分裂問(wèn)題

人工震源激發(fā)產(chǎn)生的縱波、橫波或者轉(zhuǎn)換波，其中橫波在傳播過(guò)程中遇到各項(xiàng)異性介質(zhì)時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生分裂現(xiàn)象，分成極性正交的兩種橫波。橫波的這種特性常用來(lái)預(yù)測(cè)裂縫的發(fā)育狀況，進(jìn)而預(yù)測(cè)裂縫油氣藏。但橫波的分裂問(wèn)題也存在局限性，在面對(duì)各向異性層位比較多時(shí)，容易出現(xiàn)偏差。

4結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，多波地震勘探技術(shù)也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，此技術(shù)在石油行業(yè)勘探中應(yīng)用的深度、廣度越來(lái)越多。雖然多波地震勘探技術(shù)在石油勘探中應(yīng)用效果不錯(cuò)，但仍然存在一些問(wèn)題，比如我國(guó)還缺乏適合多波地震勘探資料的采集、多波地震資料比較有限、在油氣田開發(fā)中應(yīng)用比較少和地震資料存在多解性等。因此，需要石油行業(yè)的科研工作者加大多波地震勘探技術(shù)室內(nèi)研究攻關(guān)力度、加快其現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)施進(jìn)程，使得多波地震勘探技術(shù)更好地服務(wù)于各大油氣田勘探開發(fā)，實(shí)現(xiàn)我國(guó)石油天然氣行業(yè)有質(zhì)量、有效益地發(fā)展。

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作者：鄢華玉 單位：遼河油田高升采油廠