井间地震应用效果分析(地球物理学进展)
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收稿日期 基金项目 作者简介 "&&%.&".!&； 修回日期 "&&%.&+."& #
国家 U+% 科技创新项目 （"&&!,,+&"&!U） # 周建宇， 男， 山东人， 高级工程师， 主要从事石油勘探开发研 !/+" 年生， !/U" 年青岛海洋大学毕业， "&&" 年于中科院获博士学位， 究工作 #
共中心深度道集和用于确定 :;< 道集中参数 位置示意图 "#$% ? &’()*+ ,-. /0 */,,/6 ,#=./#6) =(.)+ $-)+(12 -6= 1(04(*)(= 3-8( )1-8(4 )#,( -6= *1/22>)1-*’ ./2#)#/6
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作已具备了如下的水平和能力： （!）能够对井间储层作高分辨率监测 " （#）分辨率达到地面地震的 !$ % !$$ 倍 " （&）可得到二维、 三维和四维的井间储层信息 " （’）提供深度域的数据， 可以直接与测井资料 相对比， 是井地结合的桥梁 " （(）已形成一套完整的工作流程和技术系统 " 在国内， 胜利油田在井间地震技术的研究及应 用方面走在全国的前列， 目前具有如下的水平和能 力： （!）目前可进行观测井深 !&($ )， 井间距 ($$ ) 的井间地震观测工作， 可分辨 ’ ) 的薄层 " （#）两台 *+,#$$ - !$ 型联合储能 ’$ 万焦耳和一 台 ’$ 万焦耳的电磁震源， 下深 !&$$ )" （& ）双 点 接 收， ./0*012— 3、 ./0*012— 4*3 井下三分量检波器、 形成了相配套的井间地震观测 系统 " （’）进行了大量的基础性实验工作， 取得了高 质量的井间野外实际资料： 完成 5( 年在草 !& 井组， 了井深 65$ % 7&$ )， 井间距 &$$ ) 的井间野外资料， 与国外公司合作完成了多个井组的试验工作 " （(）开发了井间资料的层析成像处理系统， 得 到了分辨率很高的井间薄层的层析成像资料 " 石油天然气勘探不仅要寻找查明少数的大型构 造圈闭， 还要发现落实分布广泛的地层 （不整合、 超 退复、 尖灭等） 圈闭与岩性 （砂岩体、 裂缝带、 火成岩 等） 圈闭， 而地层圈闭与岩性圈闭尺度小、 结构复杂、 物性多变， 用常规地面地震方法往往无能为力 " 井间 地震与地面地震、 可以有效地提 839 等方法相结合， 高地震方法的垂直与水平分辨率， 改善地震反演资 料的品质， 大大降低钻井的风险与费用 " 在油田开发阶段， 井间地震将发挥重要的储层 静态描述与动态监测的作用 " 它在地面三维或四维 高分辨率地震与测井、 油藏地质之间搭起一座相互 联系的桥梁 " 将它所提供的丰富的超高频率纵、 横波 资料与其他资料综合研究， 可以解决薄互层序列、 储 层连通性、 流体分布、 注气效果、 压裂效果等复杂的 地质问题 "
- 共中心深度道集； 9 用于确定 :;< 道集中的反射波 走时和横向位置的示意图 - :/,,/6 ,#=./#6) =(.)+ $-)+(12； 9 &’()*+ ,-. /0 1(> 04(*)(= 3-8( )1-8(4 )#,( -6= *1/22>)1-*’ ./2#)#/6
值） 转到第二个方程， 又把计算结果与实际观测值做 比较……， 继续该过程， 直到对所有方程都求解一 遍， 然后再把这个求解的值， 返回第一个方程， 再依 次求解方程组， 通过反复的迭代过程， 直到全部计算 出的时间值接近观测值为止 % 在井间地震层析反演中， 广泛采用射线追踪技 术计算通过已知模型地震波的旅行时， 因此快速而 精确的射线追踪方法是提高井间层析成像质量的关 键 （图 A） % !%" 井间地震波成像 井间地震波成像： 在一口井中激发地震波， 而在
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图 7 井间地震波型特征示意图 &’()*+ ,-. /0 *1/223(44 2(#2,#* 3-8(0/1, *+-1-*)(1#2)#*2
摘
要
介绍了井间地震方法在胜利油田的应用情况， 列举了永安镇和罗家两种不同地质情况的成功实例 # 涉及到
井间地震的资料采集、 处理及解释等方面 # 分析了井间地震与地面地震、 指出了井间地震 ()* 等方法相比的优劣所在， 的应用前景 # 关键词 井间地震， 井间层析成像， 井间反射波成像 *%!’，*+%! 文献标识码 , 文章编号 （"&&%） !&&-."/&% &%.&’+$.&/ 中图分类号
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图 ! 井间层析成像方法示意图 3ABCDE )FG HI DJHKKLBMM CH)H@JFGE?D ?)F@?N@
! 井间地震数据处理
井间地震得到的有用信息主要可分为两大类， 一类是透射波， 另一类是反射波 " 通过对透射波进行 层析成像处理， 可以得到井间速度场的分布图像 " 通 过对反射波进行处理， 可以得到井间反射地震剖面 "
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& 引
言
漫长而起伏的发展过程， 就目前而言， 国外该技术已 达到了硬软件都逐渐成熟的阶段 # 从技术的发展水平看， 国外采用可控震源， ’V 下井深度达 +&&& L， 井间地震的井 U& 道检波器串， 距达 !U&& L# 国内在该项技术方面相比滞后， 胜利油 田采用电火花震源、 二个三分量检波器串、 下井深度 井间地震的井距最大为 -$& L# 国外仪器记 !%’& L， 录采样间隔 & # &! LJ， 而我们目前能达到& # !"’ LJ # 在层析成像的软件技术方面， 国外投入了大量 的人力及财力， 发展了较为成熟的层析成像软件系 统 # 而我国仅在几个单位开展了该项技术的研究， 取 ［-—+］ 得了初步的软件成果 # 由于油田开发的需要， 近年来井间地震工作有 了很大的发展， 特别是井下震源及多级接收检波器 的研制成功， 不但采集处理及解释方法日趋成熟， 主 要一点是采集成本的下降及效率的提高， 使该项技 术有了一个广阔发展的前景， 目前国外井间地震工
井间地震是将震源与检波器都置入井中进行地 震波观测的地球物理勘探方法 # 由于避开了地表低 速带对地震信号高频成分的吸收， 因此利用它可以 获得极高频率的地震信号 （目前已知的最高截频可 达 !&&& 1T） ， 分辨率可以达到地面地震的数十倍 # 由 此可以得到井间地层、 构造、 储层等地质目标的极为
［!—%］ 精细的图像 #
井间地震技术的理论是在上世纪 +& 年代提出 来的， "& 年前已经开始的 ()* 技术可以看成是井间 地震技术的初期 # 在 U& 年代国外对井中的激发震 源、 接收装置进行了大量的研究， 但由于当时技术条 件的制约， 没有形成有实际应用价值的产品 # 到了 /& 年代国内外井间地震技术有了很大的发展， 就目前 国际上的井间地震技术的水平看， 井间地震技术从 经过了一个 -& 年前的理论提出到目前的技术现状，
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因为每个像素的慢度及射线穿过像素的长度是 未知的 % 井间地震层析成像的主要目的就是求解上 面这个方程组 % 在计算过程中要首先建立初始模型， 在尽可能的情况下使初始模型尽可能逼近实际地质 情况， 从而就有了一个初始模型的速度参数 （ $@， $A …… $’ ） ， 再通过正演射线追踪技术确定射线的路径 ， 根据 $ 和 # 这两个参数可以计算 （ # @@ ，# @A …… #&’ ） 以上方程组中的第一个方程的旅行时， 计算得到的 时间与野外实际观测的时间有一个误差 % 这时要在 最小二乘意义下调整初始模型值及射线路径参数， 得到一个新的解 % 然后把这个解 （一组像素的慢度
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