井间地震层析成像

年

月

孟油徒

球饰

理乡探

第

卷

第

期

油田井间地震测量及纵横波

、

速度层析成像严又生“

宜明理

魏

新

石油地球物理勘探局研究院地质研究中心

万文曼西安石油勘探仪器总厂海泰克公司

尚掀士甲刁二口习

吉林石油集团有限责枉公司钻采工艺研究院

摘严又生宜明理魏新万文受常连吉,,,

要及纵横波速度层析成像石油地球、

,

油田井间地展测

物理勘探

,

,

一

我国地球物理工作者在儿油田利用重锤脉冲震源和多级三分量接收系统成功地进行了井间地震观测试验、。

本文简要介绍试验的过程包括数据的采集和处理,。

重点阐述根据实测数据进行,

纵横波速度层析成像处理的效果

从试验中获得以下认识

该试验在生产井中进行现场测量,

数据显示出有较高的信噪比井间的速度层析结果更为可靠,

井间纵波层析成像的井旁结果与声波测井曲线吻合较好故推测根据纵横波速度层析成像结果推算的纵横波速度比的低值区综合该区的地质测井及开发等资料可以对储层、、

与电测解释结果相吻合对应开采的储层段的岩性和流体性质做出更进一步的解释主题词。

,

井间地震测量

速度

层析成像

纵波速度

横波速度

测井

解释

,

,

,

一

口

,

,

!!

一

一

,

! ! #· T h e e x p e r i m e n t a o l b s e r v a t i o n 1 5 e o n d u e t e d i n p r o d u e t i o n b o r e h o l e s

,

a n d

r

e

a l

. s e i s m i· B

e do

a

t a

s ho h l e

o

w一

q

u i e

t

e h s u l

i g

s h o f

ig

n

a l/

n

o i

s

e

r

a

t

o i r a o f e r o s s一 b o r e h o l e e o m r e s s o n a l

r

e

s

i d

r e

t

v

e l

o

e

i t y

t o

o m

g

p

h

y

p

i

n a YZ h u o

Yz

o u so u

h e nC i t

gy

, G, H

e

o

le

o

g

yr

Ro v

e

s e a

r e,

h0

C7

e

n

t e

r

, G

e o

p

h

y

s

i

e a

l

R

e

s e a

r

e

h

I

n

s t

i

t

u

t

e

, B

u

r

e a

u

o

f

0

11

G

e

o

p

h

y

s

i

e

a

l

P

r

o

s p

e

e t

i

n

g

,

h

e

b

i

P

i

n

e

e

2

7

5

1

本文于 1998年 4月 3 0日收到

。

井间地震层析成像

石油地球物理勘探

19 98年

w a v e e o in e id e s w it h a e o u st ie lo g g in g d a t a q u ite sa t is f a e t o r yt h a t t h. o t h· T h u l r

, t h5

u

s

i t

e a

n b

e ke b l

n

o wa h

n

e

v

e l

o

e i

t

y

t

o m

o

g

r

a

p

h

y

o f

e

r

o

s s

一 b

o

r e h

o l

e

s e

i

s m

i

e

d

a

t a

1

o m

r e

r e

l i

a

t

n

e

r s

e l

o

w

v

a

e

p

a

r

t

o

f

t h

e

a

t

i

o

o f

一P

w

a

v

e

v

e l

o

e

i

t y

t o s

一 w一

a

v

e

v

e l

o

e

i

t y,

, w t a h i

e h e s

a h

s b

e

e

n d e n

e

r

i

v

e d f e t e

r

o

n

飞 t飞e lr e s i s t i

v ev t

o e it y ly o l g g

t on

mg

o g r a p h ya d t a, a n

r e s ue d o

lr

t sr e s

o

fo

Pn

a

n d

一 s w

a

v

e

s

l l ie s e

w

i t

h

t

h

i

t

e

r

p

r

d

i

i

p

s d

t o

p

r

o d

u

e

i

n

g

r

r

-

。

V

O

l f· I J i

t h

o l

o

g

y

a

n

d

u f l

i d

I n

r

e

s

e

r

v

o

i

r

e

a

n b

e

a

s

e

e

r

t

a

i

n

e d b

y

e

o m

p

r

e h

e

n

s

i

v

e

l y

,

. o n g g i g a n d o t h e r d a t a i n t h i s a r e a l

a

n

a l

y

s

i

n

g

g

e

o l

o

g

le

a l

u S b j

e

e t h

e

a d i

n g

:

e

r

o

s

s

一 b

o

r e h, S

o l一 w

e

s e

i

s m

i

e

p

r o b, l

l n

,g

v

e l,

o

e

, it y

t o

o ma t o

g

r

a

, p h y P

一 w

a

v

e

v

e l

o

e

l t y

a

v

e

v

e l

o

e

i

t y

o

g

g

i

n

g

i

n

t

e

r

p

r

e

t

i

n

引

色

~

『」

为了探索井间地震技术在油田开发领域的应用效果近年来我国已有多个科研单位在油田进行过井间地震测量试验并且在并间地震技术基础理论应用研究川川仪器制造野外数,,

,

、

、

据采集数据处理和解释等方面都取得了较多的成果、·

、

。

据初步统计进行过井间地震测量试验、。

,

7 8的有辽河油田川胜利油田工川吉林油田川花拭」大港油田冀东油田和新疆油田等、、

石油天

然气总公司开发局根据目前国内外井间地震技术的发展情况组织有关单位于 1 9 9 7年秋季在,

吉林油田的一对井中进行了井间地震试验旨在进一步检验总公司近几年井间地震技术的研究成果了解目前该项技术在油田开发领域所能起的作用和存在的问题整个试验是一个庞大的系统工程使用了重锤脉冲震源和液压可控震源两套激发系统及一套多级三分量接收系统根据相同井段的观测结果对比用不同工作原理的两种震源取得了相同的结果,。

,

,

。

,

。

因篇幅所限

,

本文仅讨论重锤脉冲震源的测量结果及井间纵横波速度层析成像的效果

、

。

井间地震数据采集井间地震数据采集是整个试验实施过程中最重要的环节通过分析现有的资料对测量施工方案进行了精心设计,。

为了保证测量效果好效率高:主要包括两部分内容其一是观测系。

。

、

,

统设计;其二是施工现场的质量控制注水井

N . !

井场情况

本次试验选用的 W l产井其中,, W l

、 Z W

两

口

井均为生。

为接收井

, Z W

为激发井。

井

W 1

‘

--

一竺吵一一W 3 .

一W

~叫2

4 w. .

距 1 6m 5

,

其平面位置如图 1所示

在井场南部约 ZOO m处有一变电站;井场上空电网发达;两测量井之间有一机耕道,

时有车辆通过;井区约 ZO0 m范围内有数生产井和注水井。

口

观测井段有多处地层进行,

图 1

井位平面分布图

过射孔压裂

。

在施工前已对试验井进行了洗

井间地震层析成像

第 33卷

第 6期

严又生等 J I

:

油田井间地震测量及纵横波速度层析成像

、

时间/m s 15 0

侧铡送\

图 2

共炮点道集 (原始数据垂直分量 ),

井冲沙通井等必要处理

、

、

。

观测系统及采集参数在确定观测系统和采集参数的过程中主要做了以下工作:¹收集资料根据测井资料对井间进行小层解释建立井间初“。始速度模型;º对目标层段进行〔,

,

,

井间模型地震响应的理论计算参数如下。

。

由此确定的观测方式和主要采集.。 5-

观测方式,

:

共炮点观测即先。

,

固定激发点再移动接收点:采集参数¹激发井为 w Z;接收井为 w l;»炮点距为 Z m;º;¼接收点距为 Zm»激发井段为

“-

{了{‘。·

40012 1

〔

255一 4 15 m;¾接收井段为 2 55一

. 4 1 5m;¿时间采样率为 0 25 m s; s;叠加次À采样长度为 50 mÁ

. 0 5-

数根据现场回放记录确定,

。

在施工过程中由于多方面的原因炮点距可改为 4m,,

部分。

。-

为 sm,

,

接收点距部分改为 4m。

试图 3

200 (b)图 2中第 45道的振幅谱 a ( )原始数据的振幅谱; ( )剔除干扰后的振幅谱 b

400 Hz

验共采集了 2 6

个共炮点道集数

据约 50 00道三分量数据

井间地震层析成像

油石

物球地

探勘理

年 8 9 1

地间井

据数震

处规常

理

原集

垂 (据数始实对过通

量分直进据数际

道析分行

m Z距道 H 0 5现发

a 3图 )电流交 z

该了示显其及号信

第中集道广波谐

数道 5 4在存泛

幅振的据一为 2图

中其谱道点炮共

,

,121

,

。

。

有既 z H O S

的 V O 2信电流交

电用民其及号

V 0 8 3有又号信波谐

力动的在强很

上加;电中谱幅振

缆电器仪竿旗树

在存能可成形其

电漏要主因原

制压常通电场井是

,

,

、

”

“

。

。

j 9[法方的

原对外此为 b 3图波陷是法

据数始干除剔到虑考

了行进还频的后扰理处种这

幅振如诸效谱损能可有

反偿补振的号信波谐失

均道积褶增以得幅效有的近附

常等衡强我号信

理处规用采们

出给 4图域谱是的

,

。

,

,

、

、

结的

中图果

波横纵

楚清至初

上波纵

间时射反行下

s m/叉交呈波

。

、

,

、

薰…薰纂缪0 0 1 0 2侧艺劝州菠交长 0 6决演急三柱书孟右题笼盆父之心炙祖 0 8多哭至渡石乏 5乡名王 1盆璐豁驻宝老 0落至孟睡巴叼塑全旦毛 2 1夔翼里怪 0 4图攀返羞辈叁道点炮共瑟叁纂呈后理处 (集夔鳖举垂据数的 )量分直纵速波横析层度、,

及像成

果效

根旅至初

集采据拾时行

特的据数取

道每 (点

次加叠的

)等不数

用采文本

直于基

。

。

,

列排状

。

0 4 2

波射透达

的时行旅

,

决取次层度速

至初于像成析

拾时行旅这法方

确正取的法方种

确准和好果效

此为性取先首坏

要主们我据数于决

以好做质品的

:作工下波横纵

否是至初

。

。

,

,

、

否是至 (

原做若楚清现好把 ) l

据数始不果效集采场

处心精用采则好品的据数

里这理或加叠对关质

括包要主测观新重炮一每于

形整波子加式方的据数量测

积褶反决解以须必都

噪去及以回场现

经等理处纵测观放

(2

)

,

,

,

。

,

。

,

。

,

、

。

、

,

,

声噪种这达发网

后理处了方的除剔

波横纵

其楚清

统略粗初波横

井间地震层析成像

井间地震层析成像

井间地震层析成像

井间地震层析成像

石油地球物理勘探 (2 )井间地层的连通性

1 99 8年

在 W Z井白坚系青山口组底界 (也即泉头组的顶界 )的深度为 3 0 m;在 W l井对应的深 2 3 0 m;声波测井曲线在垂向表现为从低速到高速的突变横向表现为略微西倾纵横波度为 5,,,,、

层析成像结果 (图 6图 7与其对应很好 )、

。

本区的储层段位于白垄系泉头组和登娄库组本次试验观测的储层井段则主要在泉头组在深度 30 0 m以下速度层析成像结果与声波测井结果在大多数层段对应较好;诸如 3 O m 4,3 5 2 m

。

。

、

附近的低速层段,

, 3 4 6 m

附近的高速层段等都反映出井间良好的连通性图 6中的测井曲线 (细实线标有,,

。

特别是在 3 Om 4图6所

附近

的低速层根据油田开发解释的小层图解释其为一套由两小薄层 (+ 6组成的砂体连通 5 )层电测解释其为一级水淹层,,。

‘ R

’ )

为标准电测曲线,

。

示结果除证实了根据井资料解释的连通层外还可推断该储层的盖层性质可能不好表现在上

部的高速层连通性不好可能对油气储集和水驱采油有影响 l习月 川月 司门川司

。

¹

-

一刊.

一一任一一

º—

560月

召

’

傀乏一」卜切

誉_‘~~

刁 400

\

生J了/丁

n1 J

十一3 2图 9

门十可一一],

4

sk n

厂、 5/ 2

一产一万3 4

门5

沁n/

s

纵波速度层析井旁数据与声波曲线对比图;¹层析结果º声波曲线

3 7 0 6m深度内砂层是连通的主要解释为一级水淹层其中部分解释为二级水淹层,,,

.W

再看油田开发解释的 8+ 9连通层即在 W Z井 3 5一 3 63 6 m深度内和 W l井的 3 6 6 0,。

.

.

4一

在该层。

段

, Z

井的声波曲线表现为高速,

, l W

井的声波曲线则为速度变化平缓区速度层析成像的结,

。

果能与声波测井曲线吻合但层析结果表明连通性不好从震源井至中央都存在高速介质层

井间地震层析成像

第 33卷

第 6期

严又生等

:

儿油

田井间地震测量及纵横波速度层析成像

、

7 57,

根据速度层析成像的结果以及声波曲线有可能现在的 8+ 9层连通性确实不太好但这种现,

象也不排除是后期开采改造所致 (如压裂 )此外在 W Z井的 3 0一 3 O m深度范围内也存在 8 9。

,

,

类似现象( ) 3

。

有关该层的连通性应该做进一步的工作,

,

。

储层段分析,

为了在现有的基础上更好地描述储层性质我们计算了井间的纵横波速度比而不是泊松比[ 0 l〕。

通常情况下纵波速度受流气体影响较大横波则主要与岩石的骨架有关、

,

、

,

。

因此当岩,

石含流气体时其纵横波速度比要降低图 8显示的亮色区域反映高速度比暗色区域 (标有,、。

,

“

高字的除外 )反映低速度比”,,

。

因此图中较低速度比对应的区域可能与油气有关。

,

提供的情况这些区域正好对应开采层段

.一 1 6左右根据该地区统计的砂岩平均孔隙率为 2% 5,

根据油田 .在 W l井 34 O m深度附近纵横波速度比约在 1 5,、

。

,

由此推测该层段含气在施工过程中,,

。

,

每当检波器位于

该深度时回放记录显示出明显的时断时续的高频干扰信号很可能为气泡撞击检波器所致鉴于该区物探地质开发等方面的资料不全有关储层的岩性和流体性质的解。、、

释有待做进一步的工作

。

结

束,

语

纵观 JL油田井间地震测量试验的全过程我们认为井间地震技术在井间地震仪器现场测试野外施工采集数据量及其品质和室内资料处理和分析等诸方面都取得了较大的进展。、、

,

为该技术在实用性研究方面提供了宝贵的基础数据总结本次测量试验我们对该项技术的发:展提出了如下想法或建议(1井间地震仪器是发展井间地震技术的关键特别是震源 ),,、、、。

,

在仪器的研究和完善的过程。

中应着重加强仪器的激发和接收特性稳定性安全性实用性和高效性等方面的研究工作( ) 2

进一步完善野外施工方法规范 Q C管理过程,)

。

(

3

资料解释必须紧密结合油田开发的静态和动态资料参考文

。

献, 1 9 9 7

伪」

}

9 1吴律 .层析基础及其在井间地震中的应用 .石油工业出版社 . .杨文采等应用地震层析成像地质出版社 . .田井间地震纵波和横波层析成像石油地球物理勘探吴律等辽河油 . .王成礼等井间地震纵横波走时层析成像处理方法石油地球物理勘探 . .何惺华等井间地震资料处理方法及效果石油地球物理勘探 . .李文龙等最短路径树法井间地震层析成像及应用石油地球物理勘探 . .方伍宝等实测井间反射高分辨率成像石油地球物理勘探 . .一1刘清林等井间地震野外资料的叠前波动方程深度偏移石油物探 3 . .李庆忠走向精确勘探的道路石油出版社 . .李庆忠岩石的纵横波速度规律石油地球物理勘探 . .严又生魏新井间地震速度层析成像方法研究第七次东部会议论文集中国石油学会石油物探专业委:, 1 9 9 3

,

,

:

1

9

4 9

9 2

(

5 )

6 5

6

~

7 5

3

、

,

,

1

9

:

6 9

1 3

4 (

)

9

0 5

~

5

4 1

,

,

:

1

9

7 9

3 2

(

1

)

1 8

~

9 8

,

,

:

1

9

6 9

1 3

5 (

)

6

3

~

6

2 4

,

,

1

9 9

6

3 1

:

3 (

)

3

0 5

~

3

8 5

,

,

:

1

9

9

5

4 3

(

3

)

1

,

1

9

9

4

,

,

:

1 9

2 9

7 2

(

1 )

1~

2 1

,

,

1 2 1 3

员会 . .严又生等井间地震数据处理软件包的研制第八次东部会议论文集中国

石油学会石油物探专业委员会 . .,: 3 2 ( 4 ) 2 5严又生魏新关于井间地震层析成像中几个问题的探讨石油地球物理勘探~ 2 0 9 4,,

,

1 9

7 9

井间地震层析成像

年 12月

孟油枕

球饰

理乡探

第 33卷

第 6期

作陈小宏副教授, 1 9 9 3, 1 9 6 2

者

介

绍对核酸系统动力学过程的理论研究和总公司“

年生

, 1 9 8 2

年毕业于南京大

”

学数学系

年于石油大学 (北京 )应用于地。

高分辨率地震勘探技术等课题的研究工作。

”

。

球物理专业获博士学位主要从事地震模拟地、

在国内外发表论文 6篇

现在中国天然气集团

震反演和四维地震方面的研究工作发表论文20余篇。

,

公司国际勘探开发合作局从事高分辨地震数据处理储层横向预测及油气田勘探开发项目管、

现在石油大学 (北京 )地球科学系从事。

相关专业的教学与科研工作,隶明高级工程师, 1 9 4 2

理等方面的工作1 9 6 5

。

年生

,

年毕业于北

杨选辉

博士

, 1 9 6 5

年生。。 1

, 1 9 8 6

年毕业于重庆大学

京石油学院物探专业

。

现在石油地球物理勘探,

矿山工程物理专业

一直从事地震预报研究及9 9 6

局北京地球软件公司从事开发地展研究研究

数字信号处理工作

年至今在国家地震局。

方向侧重于高分辨率处理和叠前处理

。

地震数据信息中心攻读博士学位

肖建华

高级工程师

, 1 9 6 2

年生

, 1 9 8 2

年毕业于中

陈锡民

博士

, 1 9 6 9

年生

, 1 9 9 2

年毕业于清华大学

国矿业大学物探专业、

曾从事微机现场数据处;理大地岩性探测及导波地震勘探研究近年从事地展波各向异性理论和应用研究。

。

自动化系发表论文 3篇现在清华大学自动化。。

系攻读博士学位研究方向为信号处理小波变,、

现在中国

换及测井曲线自动对比方法等

。

矿业大学北京研究生部攻读有理力学博士学

邓少贵

助教

, 1 9 7 0

年生。

, 1 9 9 5

年毕业石油大学 (华

位进行大变形地层中的地震波理论和工程应用问题的研究。

,

东 )勘探系测井专业

现在石油大学 (华东 )石油,

资源科学系测井教研室任教从事岩石物性实, 1 9 5 6

徐常练

高级工程师,

年生

, 1 9 8 4

年毕业于华。

验研究和综合解释工作阎世倍高级工程师。

。

东石油学院获应用地球物理专业硕士学位在国内外相

关专业期刊发表过多篇学术论文。

, 1 9 4 5

年生

, 1 9 6 9

年毕业于南、

现

京大学地质系曾从事资料综合解释地震采集方法研究及科研管理工作发表多篇学术论文,。

在中国地质大学 (北京 )攻读博士学位熊高君1 9 9 3

。

助理研究员

, 1 9 6 6

年生分别于 198 8年,

、

现在中国石油天然气集团公司任勘探局勘探技

年和 19 98年在成都理工学院物探专业获、。

术处处长并兼任新区勘探事业部监督办公室主任从事勘探技术管理工作,。

,

学士硕士和博士学位

发表多篇学术论文,

。

现

在电子科技大学做博士后研究从事地震数据处理和解释工作侧重研究深度偏移非零偏移;距波动方程正演及波动方程层析成像参与南“,、

张庆淮

工程师

, 1 9 6 5

年生

, 1 9 8 8

年毕业于长春地

质学院应用地球物理专业

。

现在胜利石油管理。

局物探公司从事野外地震采集方法研究工作

沙综合科学考察、、

”

国家专项课题中地球物理。

付班平

高级工程师

, 1 9 5 5

年生

, 1 9 8 2

年毕业于华。

(重磁地震 )数据的联合反演工作严又生

东石油学院石油地球物理勘探专业

现在胜利

高级工程师

, 1 9 5 8

年生

, 1 9 8 3

年毕业于成。

石油管理局地质科学研究院从事油气勘探综合

都地质学院物探系发表过数篇学术论文现在石油地球物理勘探局研究院地质研究中心任副

。

研究工作

。

付

广

副教授

, 1 9 6 2

年生, 1

, 1 9 8 4

年毕业于大庆石。

总工程师从事物探方法研究工作刘舒考副教授, 1 9 5 9

,

。

油学院石油地质专业

9

9

1

年获硕士学位

曾

年生

, 1 9 8 8

年在北京石油勘

获石油天然气总公司科技进步二等奖两次;在各级刊物上发表论文 5 0

探开发科学研究院获煤田油气地质与勘探专业博士学位曾参加国家自然科学基金。

、

余篇现在大庆石油学。

。

“

电磁波

院勘探系从事石油地质专业教学和科研工作