井中地震方法技術原理

1、井中地震技術,content,方法概述,技術分類,方法特點,實際應用實例,隨著石油天然氣開采的深入，全球石油天然氣儲量自然遞減，開采難度不斷增加，采用先進技術，提高采收率，保證老油田的穩(wěn)產(chǎn)，進一步發(fā)現(xiàn)新的含油氣構造，延長油田的開采壽命，已成為現(xiàn)代石油工業(yè)實現(xiàn)持續(xù)發(fā)展的重要關鍵和主要攻關熱點。 中國油田主要為河相沉積油田，油層地質情況復雜，各大主力油田經(jīng)過幾十年的勘探開發(fā)，大多已進入后期開采階段。因此對于油藏的精細描述及剩余油開發(fā)，需要更精確有效的監(jiān)測手段逐步說明相關問題,地震勘探與測井,常規(guī)地震勘探： 勘探范圍大，勘探深度大，精度較高（5-10m）。 測井方法： 勘探范圍小，精度高（零點幾米,

2、welcome to use these powerpoint templates, new content design, 10 years experience,井中地震技術在這種背景下應運而生，在方法上突破了傳統(tǒng)的勘探開發(fā)技術，其勘探距離和分辨率介于地面地震和測井之間（零點幾米十幾米），是兩項技術的拓展與補充,井中地震技術,井中地震技術是指將適合于井中地震數(shù)據(jù)采集的接收系統(tǒng)、地震能量激發(fā)系統(tǒng)分別或同時沉放到現(xiàn)有井中，進行地震數(shù)據(jù)采集，從而得到井下或者井地聯(lián)合地震數(shù)據(jù)。激發(fā)系統(tǒng)或接收系統(tǒng)可以沉放到地質目標體，因而得到油藏或其它地質體的地震屬性是直接的,布置1：震源在地面，檢波器在井中,井中

3、地震技術,震源點,檢波器1 檢波器n,檢波器,震源點1 震源點n,井中地震技術,布置2：震源在井中，檢波器在地面,震源點,檢波器1 檢波器n,井中地震技術,布置3：震源在井中，檢波器在井中,檢波器1 檢波器n,震源點1 震源點n,注：震源不一定是人工震源。 也可是水力壓裂產(chǎn)生的破裂源微地震技術,當前油氣勘探的幾項關鍵技術,三維地震 井間地震 三維vsp 井中地震 多分量地震wvsp 時延地震,井中地震在國外,井中地震的發(fā)展是隨著設備的發(fā)展不斷推進的，歐美等國家的井中地震技術發(fā)展及應用發(fā)展很快： 70年代初已經(jīng)廣泛推廣vsp技術，并開始井間地震的研究工作； 80年代有了井間地震的實驗設備，并有少

4、量服務； 90年代末，隨著地震勘探儀器核心技術24位-模數(shù)轉換技術的成熟，實現(xiàn)了井中地震的商業(yè)化工程服務,井中地震在國外,由于井中地震技術是一項涉及到很多方面的高科技綜合系統(tǒng)技術，其研發(fā)成本、生產(chǎn)成本及服務成本極其昂貴，目前裝備及服務的廠家主要集中在美國及西方經(jīng)濟發(fā)達國家：美國有oyo geospace、tomosies、斯倫貝謝、西方等，法國有cgg、sersel公司，德國有dmt等,井中地震在國內(nèi),井中地震在中國的理論研究與國外基本同步，但裝備和服務滯后于國外。 國外公司以此為契機，從90年代后期開始進入中國油田進行工程服務及裝備銷售的市場推廣工作。進入中國的國外公司先后有法國cgg、美國

5、oyo geospace、tomosies等，其中vsp、3dvsp由于技術比較成熟，在中國主要以裝備銷售為主，價格非常昂貴,井中地震在國內(nèi),井間地震服務主要以實驗、完善其裝備為主，成果不甚理想，經(jīng)過幾年的實驗積累，進入二十一世紀初，尤其是2001、2002年，美國tomosies公司在中國石油化工股份有限責任公司的支持下，進行了多角度、不同地域的井間地震勘測工作，取得了一定成果,content,方法概述,技術分類,方法特點,實際應用實例,零偏、非零偏、變偏垂直地震剖面（vsp） 逆向vsp（reverse vsp） 三維vsp（3d vsp） 單井地震（single well seismol

6、ogy） 微地震監(jiān)測（microseismic ） 井間地震（crosswell seismology,井中地震技術,主要分類,井中地震技術零偏vsp,零偏vsp震源在地面，靠近井口，檢波器在井中。接收初至波和續(xù)至波（下行波和上行波）。主要用于標定時深關系和測量平均速度外，還用于研究井旁地震剖面的地質屬性，研究地震波的頻率特性，衰減特性，多次波，提取地震子波及鉆頭前方預測地層等,有偏vsp（offset vsp）震源在地面，偏離井口一段距離，即有一個偏移距，檢波器在井中。主要用于井旁構造成像，將井中調查的結果向井旁外推一段距離,offset vsp觀測,井中地震技術非零偏vsp,井中地震技術變

7、偏vsp,walk-away vsp觀測,walk-around vsp觀測,變偏vsp震源在地面，檢波器在井中。震源不是固定在一個點，而是沿一條線移動（walk-away vsp， 左圖），或者沿一個圓周移動（walk-around vsp，右圖）。主要用于井旁構造成像和地震參數(shù)提取,井中地震技術逆向vsp,逆向vsp（reverse vsp）震源在井中，檢波器在地面。根據(jù)互換原理，波的傳播規(guī)律應與震源在地面，檢波器在井中是一致的。逆vsp的好處是地面容易布置多道，效率可大大提高，條件是要求有專門設計的井下震源,井中地震技術單井成像,單井成像（單井激發(fā)/采集）震源和多級檢波器連在一起置于同一

8、井中，接收由震源發(fā)出經(jīng)井旁陡界面反射回到檢波器的波，用于對井旁陡界面成像,井中地震技術微地震監(jiān)測,微地震監(jiān)測 震源是壓裂、流體流動引起的微地震，檢波器是位于井中的多級檢波器,井中地震技術隨鉆地震,隨鉆地震（swd=seismic while drill）鉆頭作為井下震源（鉆頭在巖層中鉆進時，產(chǎn)生地震波），檢波器在地面。隨鉆地震除與逆vsp有類似功能外，它在鉆頭前方反射界面的預測、井所穿過的反射層的識別和地震描述以及鉆頭軌跡的實時連續(xù)定位等方面還特別受到關注,井中地震技術井間地震,井間地震（cross-well）震源在一口井中激發(fā)，多級檢波器在另一口井中接收，對井間地層作高分辨率成像,conte

9、nt,方法概述,技術分類,方法特點,實際應用實例,井中地震數(shù)據(jù)的特點,是連接地面地震數(shù)據(jù)和井中數(shù)據(jù)的手段（時深數(shù)據(jù)、標定反射）； 其測量直接針對油藏； 高分辨率成像； 全波場、多分量記錄高頻率數(shù)據(jù),這些特點對高分辨率地震油藏描述在方法和技術方面起到了極大的促進作用，可以用來幫助解決提高采收率中的諸多問題，進行科學合理地實現(xiàn)調整開發(fā)方案。因此井中地震在油田開發(fā)領域具有很大的應用潛力,井中地震資料與地面地震資料相比較,直接在勘探目標（地下地層或地下地質體）附近采集，得到的信息比較遠離勘探目標（地下地層或地下地質體）的地面觀測準確可靠； 通常沿縱向觀測，可直接得到深度域的數(shù)據(jù)或直接給出時間深度關系，

10、從而可避免地面地震資料由于速度不準而引起的時深轉換的誤差,井中地震資料與地面地震資料相比較,在環(huán)境噪聲較小的地下觀測，有可能得到高信噪比的資料； 波傳播的路徑一次（vsp和逆vsp）或兩次（井間）避開強烈吸收地震能量的不均勻的表層低速帶，因而可能接收到很高分辨率的資料； 同時接收下行波和上行波，可利用波的傳播方向這一重要性質,井中地震資料與測井資料相比較,橫向勘探范圍比測井資料寬，前者可達井旁數(shù)百米到1公里，后者大約幾十公分，因而有可能將井的信息從井向井旁外推； 觀測的波主要是在巖層空間中傳播的體波，而不是測井中沿井壁滑行的首波，因而可避開測井資料中諸如泥漿侵入帶、周波跳躍等的干擾，可以和測井

11、資料互相標定，也便于和地面地震資料對比,井中地震資料與測井資料相比較,井中地震深度采樣間隔可小到5英尺或1.5米，但測井的點距往往是0.1米或0.125米，兩者深度采樣間隔相差約一個數(shù)量級； 兩者都是在深度域采集，但井中地震同時觀測旅行時間，而測井直接觀測的是單位距離的時差，要經(jīng)過積分或累加才能得到與深度相應的時間； 頻帶可擴展到1000hz，但與測井資料頻帶幾萬到幾十萬hz相比，兩者頻帶仍差12個數(shù)量級，也就是說，井中地震資料已經(jīng)有遠遠高于地面地震資料的分辨率，但仍然低于測井資料的分辨率,地面地震、井中地震和測井資料的分辨率的對比,巖心、測井曲線、聲波測井、井間地震、vsp數(shù)據(jù)、地面三維地震

12、 分辨率和探測范圍的比較,1. 不同作業(yè)類型的分辨率不同，井中地震數(shù)據(jù)和測井數(shù)據(jù)、地面地震數(shù)據(jù)均有直接可比性。 井中地震數(shù)據(jù)能夠把一維的測井曲線延伸至二維和三維空間，還具有被地震解釋和油藏工程共同接受的數(shù)據(jù)形式及內(nèi)容，因而很容易與現(xiàn)有的測井技術、地面地震技術實現(xiàn)數(shù)據(jù)的綜合利用。 由于井中地震與地面地震、測井在技術上有共性，因此在技術方法與儀器設備方面較容易實現(xiàn)滲透過度與互補互用,地面地震、井中地震和測井資料的分辨率的對比,2. 在數(shù)據(jù)處理方面更能廣泛地利用地震屬性、巖石物性、層速度等參數(shù)或方法，從而提高數(shù)據(jù)資料綜合解釋的準確性。 井中地震（尤其是井間地震）數(shù)據(jù)對于測井和地面地震，由于其精度高、

13、可比性強，能夠起到支持、輔助、標定與校準的作用，為測井或地面地震直接利用,地面地震、井中地震和測井資料的分辨率的對比,井中地震和井地聯(lián)合,縱向分辨率較高（米） 橫向探測范圍寬（幾百米幾公里） 對地層巖性進行標定 時間域和深度域結合，給出可靠的時深關系，是天然的實驗室,井中地震的難點,井中地震的裝備 井中地震的采集方法 井中地震波場復雜（波場的認識、處理和解釋) 成本和效率,井中地震技術發(fā)展展望,裝備： 井下檢波器 級數(shù)：80級到400級 井下檢波器耐溫：180c 井下檢波器直徑：直接放在小油管中 微型檢波器的研制 永久性埋置檢波器的研制 井下震源：能量勘探范圍更寬且保證井壁安全,工作方法： -

14、多樣化+ 井地聯(lián)合 - 三維vsp（各種變種） - 井間地震（多種形式,井中地震技術發(fā)展展望,應用中從試驗走向生產(chǎn)： 滾動勘探開發(fā) 油藏工程監(jiān)測 油藏精細描述 油氣田動態(tài)變化規(guī)律分析 最佳開發(fā)方案制定和調整的主要手段,井中地震技術發(fā)展展望,content,方法概述,技術分類,方法特點,實際應用實例,vsp勘探技術的作用,精細全方位標定地面三維地震資料，主要包括縱橫波時深關系、波場特征、振幅關系、沉積變化特征以及儲層彈性變化特征等； 為地面地震資料處理和解釋提供控制和約束條件，以減少地面地震資料處理和解釋的多解性； 為井-地聯(lián)合以及多波的應用，實現(xiàn)點-線-面-體的處理解釋建立可靠的橋粱并奠定基礎

15、； vsp資料可為地面地震資料提頻處理和子波校正處理提供有價值的q值和子波信息； 利用密點零偏vsp資料，可為三維地震儲層參數(shù)反演提供較可靠的約束條件,vsp勘探技術的作用,vsp技術應用,層位標定： 充分發(fā)揮vsplog的“橋梁”作用，將過井地震剖面上的主要反射層位標定為地質層位，標定深度誤差小于10米,層速度： 采用拋物線加權法計算的層速度參數(shù)可與聲波測井速度對比分析，同時校正泥漿浸泡、井徑變化等造成的聲波測井異常,vsp技術應用,鉆前預測： 以鉆前地層速度變化不大為前提，依據(jù)井底底部vsp記錄道的直達波變化趨勢，對鉆前地震反射進行深度預測,vsp技術應用,井周圍研究： 非零井源距vsp的成像結果可用于研究井孔周圍細微地質現(xiàn)象，包括小斷層識別，砂體追蹤及地層組合關系研究等,vsp技術應用,優(yōu)點: 大帶寬 深度域數(shù)據(jù) 波射線路徑不經(jīng) 過近地表層,井間地震應用實例,淺層工程勘探 建筑地基速度結構 水壩壩基,井間地震服務領域,儲層橫向連通性研究 儲層垂向結構,工程及其他,儲層性質研究,儲層構造,靜態(tài) 儲層參數(shù)估算 巖性分析 沉積相分析 流體性質分析 動態(tài)（時延觀測） 井間監(jiān)測,地面3維數(shù)據(jù)測井及井間相應段,井間地震,測井曲線,地面3d地震,井間地震應用實例高分辨率的優(yōu)點,井間地震應用實例高分辨率的優(yōu)點,vp (x 104 ft / s,vs (x 10