通訊員 武天祥 尹彥龍
中國石化勝利油田物探研究院直面準(zhǔn)噶爾盆地超深層成像難題,深化地震技術(shù)攻關(guān),攻克了10余項(xiàng)地震資料處理瓶頸問題,形成了可復(fù)制、易推廣的采集處理技術(shù)系列。該院通過對(duì)新采集及老資料雙向挖潛,有效提高了薄儲(chǔ)層的地震分辨能力。2022年以來,S1井等三維地震資料品質(zhì)顯著提升,為超深層勘探突破夯實(shí)了基礎(chǔ)。
“Z10井在埋深6700米的三疊系克拉瑪依組,試油穩(wěn)定后日產(chǎn)油20立方米、氣4839立方米?!毕鱽?,科研人員備受鼓舞,進(jìn)一步證實(shí)了準(zhǔn)噶爾盆地中部洼陷超深層具備效益勘探的能力。
準(zhǔn)中地區(qū)位于準(zhǔn)噶爾盆地腹地,油氣層埋藏深達(dá)7000米以下,發(fā)育多類型油氣藏,資源豐富。
要想探明地層深處的情況,地震波需要穿透不同年代的地層,再反射回到地面,全程將近1.5萬米。地表覆蓋的松散沙土?xí)⒌卣鸩芰恐鸺?jí)吸收,導(dǎo)致深層信號(hào)變得微弱?!澳貌坏礁哔|(zhì)量地震資料,就無法看清油氣藏富集位置?!闭劶俺顚涌碧?,物探研究院副院長尚新民總是反復(fù)推敲。
常規(guī)的炸藥震源激發(fā),在沙漠區(qū)存在鉆井及供水困難、激發(fā)能量不足等頑疾。國內(nèi)外實(shí)驗(yàn)均顯示,低頻地震信號(hào)有利于改善深部成像質(zhì)量。
科研人員制訂了“可控震源激發(fā)+節(jié)點(diǎn)采集”的技術(shù)思路,逐項(xiàng)突破,從激發(fā)端到接收端、從硬件到軟件,擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。在激發(fā)端,研發(fā)了任意復(fù)雜邊界自動(dòng)布設(shè)、推拉式高效地震觀測(cè)系統(tǒng)布設(shè)等軟件,實(shí)現(xiàn)了1.5Hz極低頻穩(wěn)定激發(fā);在接收端,節(jié)點(diǎn)采集解決了傳統(tǒng)有纜采集帶道能力弱、施工效率低等固有頑疾,施工徹底擺脫線纜的束縛,實(shí)現(xiàn)了從“有纜”到“無纜”的跨越式發(fā)展,資料炮道密度提高10倍以上。
圖為尚新民(中)與團(tuán)隊(duì)成員攻關(guān)地震資料處理技術(shù)
以征2井三維為例,可控震源高密度采集單炮數(shù)量遠(yuǎn)超炸藥震源,該項(xiàng)目累計(jì)完成42.6萬余炮,采集周期僅為常規(guī)炸藥震源激發(fā)的1/3,7000米以下超深層地震資料一級(jí)品率從不足20%提高到60%以上。
超深層地震勘探面臨著地震信號(hào)衰減嚴(yán)重、強(qiáng)煤層產(chǎn)生嚴(yán)重多次波干擾等難題。
準(zhǔn)中地區(qū)侏羅系發(fā)育煤層,煤層的速度與密度比圍巖(砂、泥巖)低很多,地震波在不同波阻抗界面之間來回震蕩,產(chǎn)生強(qiáng)烈的層間多次波。
“就像大太陽照射下找星星?!睆氖陆?0年西部探區(qū)地震資料處理工作的物探研究院資料處理質(zhì)控專家韓站一說,“煤層對(duì)下部的砂體反射波造成強(qiáng)烈屏蔽。”
科研人員立項(xiàng)股份公司課題,攻關(guān)形成了基于子波分解重構(gòu)的煤層屏蔽消除技術(shù),煤下地層地震振幅能量提高約15%,在煤層較為發(fā)育的Z3井、D2井北等區(qū)塊應(yīng)用成功。
針對(duì)可控震源采集資料近炮點(diǎn)“三角形”區(qū)存在的強(qiáng)能量噪聲,該院自主研發(fā)了“能量譜相關(guān)法可控震源噪聲壓制技術(shù)”,可實(shí)現(xiàn)噪聲能量衰減96%以上,并已申請(qǐng)國家發(fā)明專利;形成了基于表層Q吸收補(bǔ)償?shù)母叻直媛侍幚砑夹g(shù),地震頻寬拓展約5~8Hz,有效解決了淺表層低降速帶對(duì)高頻信號(hào)吸收與衰減難題。
上天容易入地難,準(zhǔn)中地區(qū)惡劣的地表?xiàng)l件、復(fù)雜的地下構(gòu)造一度是石油勘探禁區(qū)。要探索這個(gè)“超深層地宮”寶藏,必須依靠疊前深度偏移這柄利器。
為了確保地震資料在成像精度、分辨率、保真保幅等方面滿足勘探綜合研究的需要,該院成立一體化團(tuán)隊(duì),以實(shí)測(cè)井資料作為標(biāo)準(zhǔn),地震資料處理與地質(zhì)專家共同研究處理流程的合理性和處理效果的有效性;把地質(zhì)專家建立的構(gòu)造模式作為速度建模的依據(jù),采用井控約束各向異性技術(shù)使得深層地震反射準(zhǔn)確歸位。
2022年以來,基于一體化速度建模的疊前深度偏移成像技術(shù),在準(zhǔn)噶爾盆地超深層資料處理中全面推廣應(yīng)用,深度誤差降低了35%,有效解決了復(fù)雜構(gòu)造成像度低的問題。“7000米以下的目標(biāo),可以看得清、看得全、看得準(zhǔn)?!痹撛旱卣鹳Y料處理首席專家芮擁軍胸有成竹。
準(zhǔn)中地區(qū)組合從“看不見”到“看得清”,實(shí)現(xiàn)了萬米超深層地質(zhì)體的精細(xì)地震成像,為中國石化“深地工程”的實(shí)施提供了重要基礎(chǔ)資料。
在D1井地區(qū)建議部署的中國石化風(fēng)險(xiǎn)探井—D4井,目前已進(jìn)入鉆前準(zhǔn)備階段,有望打開準(zhǔn)噶爾南緣常非一體油氣勘探的序幕。