楊迎春

（中國(guó)石油大慶鉆探工程公司地球物理勘探一公司，黑龍江大慶163357）

井間地震數(shù)據(jù)處理技術(shù)

楊迎春*

（中國(guó)石油大慶鉆探工程公司地球物理勘探一公司，黑龍江大慶163357）

以大慶油田某區(qū)塊井間地震數(shù)據(jù)為例，在介紹井間地震資料采集系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，對(duì)井間地震數(shù)據(jù)處理中的波場(chǎng)分離、互相關(guān)疊加、直達(dá)波的層析成像處理、反射波成像分析等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)闡述。通過(guò)實(shí)際應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，井間地震數(shù)據(jù)處理技術(shù)具有同相軸的連續(xù)性良好、信噪比以及分辨率高特點(diǎn)，說(shuō)明井間地震資料的處理方式具有較高的推廣價(jià)值。

大慶油田；井間地震；數(shù)據(jù)處理

井間地震數(shù)據(jù)和傳統(tǒng)的地面地震數(shù)據(jù)相比較，具有更高的分辨率，并可以提供更加豐富的波場(chǎng)信息，因此，井間地震數(shù)據(jù)作為地面地震資料和測(cè)井以及油藏地質(zhì)之間相互聯(lián)系的紐帶，越來(lái)越受到相關(guān)學(xué)者的重視。從20世紀(jì)70年代開(kāi)始進(jìn)行井間地震技術(shù)的研究以來(lái)，其研究方向已從簡(jiǎn)單的二維研究逐漸進(jìn)入三維以及四維方向的研究，并在國(guó)內(nèi)外各油田取得了較好的效果，但井間地震數(shù)據(jù)所能夠提供的信息與期望之間還是有著一定的差距。產(chǎn)生這一差距的原因主要有設(shè)備的不配套、施工涉及到的區(qū)域較大、地震波長(zhǎng)較為復(fù)雜、預(yù)計(jì)軟件的不完善性等。

為明確大慶油田某區(qū)塊井間儲(chǔ)層展布規(guī)律以及砂巖儲(chǔ)層中泥巖隔夾層的分布規(guī)律，并研究小斷層的分布以及儲(chǔ)層內(nèi)流體變化規(guī)律的預(yù)測(cè)，選取3口井進(jìn)行井間地震模擬。以每2口井分別作為對(duì)井，輪流進(jìn)行激發(fā)以及接收工作，對(duì)井間地震的數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量，并分別進(jìn)行直達(dá)波層析成像以及反射波成像處理。

1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中所使用的地下震源為一種能夠使用直線電機(jī)來(lái)完成加速的敲擊震源，因此能夠通過(guò)多次的敲擊來(lái)達(dá)到提高震源能量的效果。通過(guò)敲擊而得到的數(shù)據(jù)資料能夠直接的疊加來(lái)構(gòu)成一個(gè)文件，也能夠保存為多個(gè)文件以備室內(nèi)實(shí)驗(yàn)的使用以及分析。此類震源所激發(fā)出的能量主要是沿著井壁朝地層內(nèi)部傳導(dǎo)，少量通過(guò)泥漿進(jìn)行傳導(dǎo)，因此具有有效波較強(qiáng)，干擾波較弱的優(yōu)勢(shì)；并且其所能激發(fā)的能量大小在井壁所能承受的安全范圍之內(nèi)，而疊加之后聚集起來(lái)的能量能夠傳導(dǎo)較遠(yuǎn)的距離。數(shù)據(jù)采集所采用的接收裝置，其檢波器共有9個(gè)級(jí)別，并且各級(jí)多帶有的推靠器都可以獨(dú)立進(jìn)行推靠狀態(tài)的控制。接收到的震源能量信號(hào)在地下進(jìn)行數(shù)字化之后，通過(guò)數(shù)據(jù)傳送裝置傳送到地面的記錄裝置上。

應(yīng)用該數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在震源深度為1400m，接受深度為1826～1000m，采樣率為0.33ms，前放增益的值為51dB，記錄的長(zhǎng)度為980ms的條件下采集到的剖面圖清晰度較高，震源深度附近區(qū)域所接收到的數(shù)據(jù)受到的干擾較小，其上行反射以及下行反射辨識(shí)度高，所反映出的波場(chǎng)信息較為豐富。

2 數(shù)據(jù)處理及分析

井間地震資料在處理上應(yīng)當(dāng)達(dá)到以下目的：提高信噪比、提升圖形的分辨率、增強(qiáng)數(shù)據(jù)資料歸位和疊加成像的效果以及提取重要的相關(guān)參數(shù)等。并且，因?yàn)榫g地震的觀察方法有所不同，因此在數(shù)據(jù)資料處理的處理過(guò)程中應(yīng)具有一定的針對(duì)性，主要體現(xiàn)為以下幾點(diǎn)。

2.1 應(yīng)注意波場(chǎng)的分離

井間地震資料中所包含的波場(chǎng)信息較為豐富，這既是井間地震資料的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，又造成了井間地震資料在處理以及分析上具有較高的難度。由于只能由互相之間存在干涉的復(fù)雜波場(chǎng)之中將較為單一的有效波分離而出，才可以對(duì)波場(chǎng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的處理分析，以達(dá)到將數(shù)據(jù)進(jìn)行歸位并形成圖像，最終達(dá)到對(duì)波場(chǎng)資料數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的地質(zhì)解釋的目的。因此，在對(duì)波場(chǎng)進(jìn)行有效識(shí)別的基礎(chǔ)之上，可以采取使用多道濾波來(lái)分離干涉在一起的波場(chǎng)。

2.2 互相關(guān)進(jìn)行疊加

同一個(gè)炮點(diǎn)使用多次的激發(fā)所得到的數(shù)據(jù)在經(jīng)過(guò)互相關(guān)數(shù)據(jù)同向疊加之后能夠提升地震波所具有的能量，達(dá)到提高信噪比的效果。由于井間地震采集點(diǎn)之間的間隔較小，要求具有較高的分辨度，因此對(duì)于參與相互之間相關(guān)疊加的各道也要求應(yīng)該具有較高的同向性。通過(guò)對(duì)比研究之后認(rèn)為，同一炮點(diǎn)通過(guò)直接疊加所得到的點(diǎn)道集初至清晰度以及信噪比均較低，反射同向軸也較粗，而同一炮點(diǎn)通過(guò)互相關(guān)疊加所得到的點(diǎn)道集的初至清晰程度以及分辨率均較高，且反射同向軸也相對(duì)較粗。

2.3 直達(dá)波的層析成像處理

直達(dá)波層析成像處理的主要過(guò)程為：初至的拾取、初始速度模型的構(gòu)成、計(jì)算理論上的地震波到達(dá)時(shí)間以及模型的求解等。其中，初至拾取的難點(diǎn)問(wèn)題為可能會(huì)拾取不到震源之上以及之下某段深度內(nèi)接收點(diǎn)上所觀測(cè)到的初至。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析之后發(fā)現(xiàn)：通過(guò)對(duì)垂直的分量進(jìn)行記錄大部分的道能夠拾取到初至，無(wú)法拾取初至的道僅有3～5道，并且采取偏振濾波之后的水平分量進(jìn)行觀測(cè)和記錄能夠補(bǔ)充之前沒(méi)有得到初至各道的初至。初始速度模型建立過(guò)程的難點(diǎn)問(wèn)題為速度的各向異性所導(dǎo)致的，而計(jì)算理論上的地震波到達(dá)時(shí)間也要滿足適合各向異性模型的使用。模型在求解過(guò)程中，加入各約束條件之后能夠使方程的解大幅度的收斂，直至達(dá)到全局的極小。通過(guò)對(duì)比分析之后發(fā)現(xiàn)，速度分層曲線與經(jīng)過(guò)處理之后的測(cè)井曲線有著較高的一致性，因此可以認(rèn)為速度橫向的改變能夠反映出儲(chǔ)層非均質(zhì)性的程度以及含油的變化。

2.4 反射波成像分析

反射波成像的流程為：聲波速度的分析、動(dòng)態(tài)矯正以及共深點(diǎn)之間的疊加等。在進(jìn)行井間地震反射波成像的處理分析過(guò)程中，需要注意的問(wèn)題主要為聲波速度的各向異性分析。在進(jìn)行井間地震數(shù)據(jù)的觀測(cè)過(guò)程中，由于一些由炮點(diǎn)直到接收裝置之間的聲波為水平狀態(tài)，造成某些道接收裝置與炮點(diǎn)之間的深度差別較小。在進(jìn)行薄互層儲(chǔ)層的觀測(cè)過(guò)程中，如果地震波的頻率較高，聲波速度就會(huì)表現(xiàn)出較為明顯的各向異性，即水平方向上的傳播速度要比垂直方向上的傳播速度要大。例如，假設(shè)2口井之間的井距為250m，則垂直方向與水平方向上之間的時(shí)間差距大約為25%。由此能夠發(fā)現(xiàn)，地震聲波傳播過(guò)程中的各向異性，尤其是對(duì)于反射層與炮點(diǎn)相距較近的井會(huì)造成較大的影響，所以需要使用各向異性速度模型來(lái)進(jìn)行分析。

3 結(jié)論

（1）同一炮點(diǎn)經(jīng)過(guò)多次激發(fā)之后所獲得的數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)互相關(guān)同向疊加，能夠增加低聲地震波所具有的能量，提高信噪比以及分辨率的清晰度。

（2）在進(jìn)行波場(chǎng)識(shí)別時(shí)，采取使用多道濾波來(lái)分離干涉在一起波場(chǎng)的方法，能夠得到較為單一的有效波。

（3）采取偏振濾波之后得到的水平分量記錄補(bǔ)充之前沒(méi)有得到初至各道的初至。

[1]朱光明.垂直地震剖面方法[M].北京:石油工業(yè)出版社,1992.

[2]朱光明,李桂花,張文波.VTI介質(zhì)三分量井間地震觀測(cè)波場(chǎng)數(shù)值模擬[J].石油地球物理勘探,2008,43(2):201-206.

[3]李桂花,朱光明.射線法模擬分析井間地震觀測(cè)的波場(chǎng)特征[J].地球物理學(xué)進(jìn)展,2007,22(6):1847-1855.

[4]李桂花,朱光明.VTI介質(zhì)中井間地震三分量數(shù)據(jù)的波場(chǎng)特征研究[J].煤田地質(zhì)與勘探,2008,36(1):66-70.

[5]Rector J W III,Lazarators S K,Harris J M,and Van Schaack M. High-resolution Cross-well Imaging of a West Texas Carbonate Reservoir:Part 3-wave-filed Separation of Reflections[J]. Geophysics,1995,60(3):692-701.

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1004-5716(2015)11-0077-02

2014-11-14

2014-11-14

楊迎春（1970-），女（漢族），黑龍江寧安人，工程師，現(xiàn)從事地震資料解釋技術(shù)方法研究和綜合研究工作。