石油地球物理勘探  2023, Vol. 58 Issue (s1): 6-11  DOI: 10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2023.S1.002
文章快速检索     高级检索

引用本文 

丁成震, 张红军, 柳行军, 李东升, 张丹, 郝贺晨. 低幅度薄储层区块的目标处理及应用效果. 石油地球物理勘探, 2023, 58(s1): 6-11. DOI: 10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2023.S1.002.
DING Chengzhen, ZHANG Hongjun, LIU Hangjun, LI Dongsheng, ZHANG Dan, HAO Hechen. Study and application of target-oriented processing techniques for low relief area with thin reservoir in P Block. Oil Geophysical Prospecting, 2023, 58(s1): 6-11. DOI: 10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2023.S1.002.

作者简介

丁成震  1986年生,高级工程师;2007年毕业于中国石油大学(华东),获勘查技术与工程专业学士学位,2017年于中国石油大学(北京)获地质工程专业硕士学位;现就职于东方地球物理公司研究院海外业务部海洋处理方法所,主要从事地震资料信号处理和偏移成像等工作

丁成震,河北省涿州市范阳东路东方地球物理公司研究院海外业务部,072751。Email:dingchengzhen@cnpc.com.cn

文章历史

本文于2023年4月22日收到,最终修改稿于同年8月13日收到
低幅度薄储层区块的目标处理及应用效果
丁成震 , 张红军 , 柳行军 , 李东升 , 张丹 , 郝贺晨     
东方地球物理公司研究院海外业务部, 河北涿州 072751
摘要:P区块位于哈萨克斯坦的南图尔盖盆地,有利勘探目标侏罗纪地层属于陆相碎屑沉积。由于湖水进退频繁,造成砂体储层薄、横向变化快,且该区的构造圈闭幅度较小。针对该地区的地质和地球物理资料特点,通过开展目标处理技术的研究和应用以提高地震资料的品质。利用微测井约束的层析静校正提高低幅度构造的成像精度;通过井控子波处理提高地震数据的纵向分辨率,利用OVT域规则化改善观测系统的空间采样属性,提高资料的信噪比和横向分辨率;应用VSP速度、声波测井速度约束地震速度以改进地震速度分析的可靠性,满足低幅度薄储层成像对速度精度的要求。结果表明,目标处理技术的应用提高了研究区地震资料的成像精度和纵横向分辨率,满足低幅度薄储层的勘探要求,为落实该区块低幅度构造高产油藏提供了可靠的基础。
关键词目标处理    层析静校正    井控子波处理    OVT域规则化    高精度速度分析    
Study and application of target-oriented processing techniques for low relief area with thin reservoir in P Block
DING Chengzhen , ZHANG Hongjun , LIU Hangjun , LI Dongsheng , ZHANG Dan , HAO Hechen     
Oversea Business Department, Geophysical Research Institute, BGP Inc., CNPC, Zhuozhou, Hebei 072751, China
Abstract: P Block is located in the South Turgay Basin of Kazakhstan in which the favorable target Jurassic strata geologically belong to continental clastic sedimentation. Due to the frequent lake water intrusion and retreat, the reservoirs in this area are normally thin, with rapid lateral changes, and the structural trap is relatively small. Based on the geology and data characteristics of this area, the study and application of target-oriented processing techniques are carried out to improve the quality of seismic data processing. Tomographic static correction constrained by LVL information is executed to improve the imaging accuracy of relief structure; well-constrained wavelet processing is used to improve the vertical resolution of seismic data, and the OVT domain regularization is utilized to improve the spatial sampling attribute of the observation system, the S/N ratio, and the lateral resolution; seismic velocity analysis constrained by the VSP and acoustic velocity is implemented to improve the velocity reliability to meet the requirement of the relief structure imaging. After the application of such target-oriented processing techniques, the imaging accuracy and both the vertical and horizontal resolution achieve improvements, which can meet the requirement of exploration in this area and provide a reliable foundation for the fulfillment of increasing production in the P block.
Keywords: target-oriented processing    tomographic static correction    well-constrained wavelet processing    OVT domain regularization    high-precision velocity analysis    
0 引言

P区块位于哈萨克斯坦图尔盖盆地,有利勘探目标地层侏罗系为裂谷型陆相碎屑岩沉积。该区块沉积相类型多样,受频繁的湖水进退影响,砂体储层薄、横向变化快。该地区位于油气运移的主通道上,一旦形成圈闭,则存在油藏的可能性很大。随着勘探程度的提高,该地区低幅度构造的薄储层预测越来越受到关注[1-3]

研究所用的地震数据是2013年采集的3D地震资料,原始地震数据的覆盖次数只有80次,最小炮检距偏大(100~300 m),最大炮检距只有3000 m;资料频带较窄(8~80 Hz),尤其是缺失低频信息。地震资料的原处理结果无法满足高精度构造解释、储层精细预测的需求,地质研究成果与钻井结果常有不吻合的现象,由此增加了钻探风险,制约了油田勘探开发进程。

基于P区块勘探中的地震资料特点和面临的地质难题,需要研究资料目标处理技术以提高地震资料的品质。针对研究区的地质地震特征,本文提出应用微测井约束的层析静校正、井控子波处理、OVT域规则化、VSP速度和声测速度约束的高精度速度分析等技术进一步提高地震资料的品质,以满足低幅度薄储层区油气勘探的需求,助力勘探突破。

1 低幅度薄储层目标处理技术

针对P区块相变快、储层薄且断裂发育等地质条件,利用微测井约束的层析静校正提高低幅度构造的成像精度,通过井控子波处理合理提高数据的纵向分辨率,利用OVT域规则化改善观测系统的空间采样属性,综合分析“井点数据”VSP、测井资料信息和地震数据有效改进速度分析的精度,满足低幅度薄储层成像对速度精度的要求。

1.1 微测井约束层析静校正

地震资料处理中,特别是对低幅度构造成像时,静校正是极关键的一个步骤。层析静校正利用地震记录初至波的时间反演近地表的速度模型,建立相应的表层结构模型[4]。在此速度模型基础上可分别求取激发点和接收点的静校正量,进而消除近地表速度变化的影响。

在层析静校正的反演、迭代过程中,既可以使用梯度变化的简单初始速度模型,也可以根据区域已知的地质或者地球物理信息建立更复杂的初始速度模型。本文利用微测井速度的约束建立初始速度模型,该模型更接近工区的近地表实际速度模型,层析反演的迭代收敛更快,可避免反演陷入局部极值,提高层析反演静校正的质量,进而保证低幅度构造成像的准确性。

在使用层析反演的近地表速度模型计算野外静校正量的过程中,可以根据微测井的静校正量进一步约束整个工区替换速度的选取[5]。若层析反演速度模型计算野外静校正量与微测井的静校正量存在较大差异(图 1左),则进一步调整计算参数,如调整层析反演的炮检距范围、计算野外静校正量的替换速度等,直到野外静校正量和微测井的静校正量的一致性较高(图 1右)。

图 1 微测井约束前(左)、后(右)层析静校正量对比 淡绿色散点为微测井的静校正量。

通过应用微测井约束的层析静校正,有效地提高了地震成像精度。如图 2中蓝色椭圆部分所示,应用本文的静校正方法处理后,构造形态与井资料更吻合,构造成像更合理,有利于后续低幅度圈闭的落实。

图 2 微测井约束层析静校正前(左)、后(右)连井剖面对比,后者与井资料更吻合,构造成像更合理
1.2 井控子波处理

在地震资料处理过程中,利用VSP数据约束地层吸收补偿和反褶积等子波处理[6]。首先用一系列的吸收补偿和反褶积参数扫描过井剖面,获得叠加或偏移结果,然后将这些过井剖面的结果与VSP数据对比,结合频谱、二者的相关系数等优选最佳的吸收补偿和反褶积参数,将其应用到整个工区。

经过井控子波处理之后,井震标定吻合度更高,薄互层地震同相轴“忽多忽少”现象减少。一方面信号的连续性和一致性增强,信噪比提高;另一方面,通过压缩地震子波,分辨率得到提高。

图 3的剖面对比可看出,井控子波处理结果的分辨率更高,地层接触关系更清晰,可更准确地进行地层对比和砂体展布分析,有利于岩性目标的识别。

图 3 井控子波处理前(左)、后(右)剖面及频谱对比
1.3 OVT域规则化

地震数据规则化用于改善观测系统的空间采样属性,使采集数据满足后续处理和成像对地震数据空间规则性采样的要求,从而改善地震数据成像和反演的效果,是处理流程中必备的手段。

OVT域道集分选是一种综合考虑方位角和炮检距的叠前数据分选方式。OVT域数据分选是将地震记录道按共炮线和共检波线抽取成单次覆盖的十字交叉排列道集。由于OVT子集仅仅是一段炮检距和较窄方位角范围内的地震道的集合,所以它在空间上具有采样均匀的特征,相邻道具有很好的相干性。OVT域数据规则化可以降低方位各向异性对规则化精度的影响[7]。利用OVT域规则化数据进行后续叠前偏移,反演结果与井的符合率更高,储层预测更精细准确[8]

OVT域叠前数据规则化可以消除炮检距分布不均匀、覆盖次数以及面元差异等现象,对缺失道进行插值,可在一定程度上提高信噪比和横向分辨率,特别是在连片地震资料处理中可以使不同块的空间采样属性趋于一致。对研究区地震数据应用OVT域规则化后,整个工区的覆盖次数趋于一致(图 4)。

图 4 连片工区OVT域规则化前(左)、后(右)覆盖次数对比,后者全工区覆盖次数趋于一致
1.4 VSP速度和声波测井速度约束的高精度速度分析

地震资料处理和解释中,经常涉及地震数据求取的速度、VSP速度、声波测井速度等参数。这些速度的纵向分辨率或精度不同,其中声波测井速度和VSP速度的纵向分辨率和精度较高,而地震资料处理中根据速度谱求取的速度则精度较低。地震数据求取的空间单点速度虽然有局限性,但因其平面分布密度大,对速度横向变化趋势有很好的体现。本文利用VSP速度和声波测井速度作为控制点,约束横向上的速度变化[9]

针对P区块低幅度薄储层相变快的问题,地震资料处理过程中利用VSP速度和声波测井速度对速度拾取进行约束和优化。VSP速度和声波测井速度约束后的速度场能够反映地质变化规律(图 5上),成像剖面比较合理地反映了低幅度薄储层的变化,应用高精度速度均处理后剖面同相轴的连续性和聚焦性得到改善(图 5下红色方框内)。

图 5 VSP速度和声测速度约束后的速度场与剖面的叠合显示(上)及应用约束速度处理前(下左)、后(下右)剖面的对比
2 应用效果

以P区块生油洼陷西斜坡上侏罗统低幅度构造带为例,综合应用上述的低幅度薄储层目标性处理技术之后(图 6),得到地震资料的信噪比和分辨率提高,同相轴的连续性得到增强,目的层沉积期次明显,波组特征清晰,地层尖灭点识别清楚,基底及侏罗系反射特征明显。

图 6 应用目标处理技术前(左)、后(右)剖面对比

相对于以往资料处理成果,利用新处理成果可以更准确地进行地层对比和砂体展布分析,更有利于落实低幅度构造。如图 7所示,根据以往处理的资料不能落实在新钻井7位置处的圈闭。利用新处理成果在井7附近上侏罗统顶部发现背斜构造,圈闭面积为3.2km2。后经钻探证实,在该位置西斜坡中、上侏罗统低幅度构造获得工业油气流,油层厚度5m。

图 7 目标处理技术应用后的成果剖面(左)及低幅度构造图(右)

以上目标处理技术的研究和应用效果显著,除了在P区块南斜坡带落实低幅度构造高产油藏之外,还在复杂断裂带的侏罗系煤系地层中首次发现砂岩油气藏,并且在斜坡带发现规模性构造―岩性高产凝析气藏以及在潜山区发现变质岩潜山裂缝油藏等。

3 结束语

针对P区块的地质需求和资料特征,通过应用针对性的目标处理技术,最大限度地挖掘了资料潜力,最终为该区块的精细研究提供高保真度、高分辨率的地震数据,助力P区块取得良好的勘探成果和经济效益。

参考文献
[1]
王有宁, 孙永河, 尹继全, 等. 南图尔盖盆地卡拉套断裂体系变形特征[J]. 断块油气田, 2019, 26(4): 421-425.
WANG Youning, SUN Yonghe, YIN Jiquan, et al. Deformation characteristics of Karatau strike-slip fault in south Turgay Basin[J]. Fault-Block Oil and Gas Field, 2019, 26(4): 421-425.
[2]
刘吉余. 油气田开发地质基础[M]. 第4版. 北京: 石油工业出版社, 2006: 96-97.
LIU Jiyu. Geological Basis for Oil and Gas Field Development[M]. 4th ed. Beijing: Petroleum Industry Press, 2006: 96-97.
[3]
邓思哲, 张明军, 马文礼, 等. 南图尔盖盆地天然气成藏规律与勘探潜力区初探[J]. 科学技术与工程, 2021, 21(35): 14936-14943.
DENG Sizhe, ZHANG Mingjun, MA Wenli, et al. Preliminary study on natural gas accumulation rules and exploration potential areas in south Turgay Basin[J]. Science Technology and Engineering, 2021, 21(35): 14936-14943.
[4]
COVA D, 刘洋, 丁成震, 等. 人工智能和视速度约束的地震波初至拾取方法[J]. 石油地球物理勘探, 2021, 56(3): 419-435.
COVA D, LIU Yang, DING Chengzhen, et al. First break picking method based on artificial intelligence and apparent velocity constraint[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2021, 56(3): 419-435.
[5]
苏贵仕, 丁成震. 替换速度和叠加速度对地震数据处理效果的影响[J]. 石油地球物理勘探, 2009, 44(增刊1): 63-66.
SU Guishi, DING Chengzhen. How the replacement and stacking velocity affect the effects of seismic data processing[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2009, 44(S1): 63-66.
[6]
徐春梅, 张玥, 梁硕博. 井控地震资料处理技术探讨[J]. 科学技术与工程, 2019, 19(33): 76-85.
XU Chunmei, ZHANG Yue, LIANG Shuobo. Discussion on well-controlled seismic data processing technology[J]. Science Technology and Engineering, 2019, 19(33): 76-85.
[7]
潘成磊, 郭廷超, 吕世豪, 等. 炮检距向量片处理技术的应用研究[J]. 中国石油和化工标准与质量, 2022, 42(15): 188-189.
PAN Chenglei, GUO Tingchao, LYU Shihao, et al. A study of the application of OVT processing technology[J]. China Petroleum and Chemical Standard and Quality, 2022, 42(15): 188-189.
[8]
贺振华, 黄德济. 缝洞储层的地震检测和预测[J]. 勘探地球物理进展, 2003, 26(2): 79-83, 98.
HE Zhenhua, HUANG Deji. Detection and prediction of fracture-cave contained reservoir from seismic data[J]. Progress in Exploration Geophysics, 2003, 26(2): 79-83, 98.
[9]
彭军, 周家雄, 马光克, 等. 构造成图时深转换方法[J]. 地质与勘探, 2020, 56(2): 411-417.
PENG Jun, ZHOU Jiaxiong, MA Guangke, et al. Time-depth conversion methods in preparation of structural maps[J]. Geology and Exploration, 2020, 56(2): 411-417.