第三章 時(shí)間推移地震技術(shù)

第三章時(shí)間推遲地震技術(shù)第一節(jié)時(shí)間推移地震的基本概念第二節(jié)時(shí)間推移地震可行性研究第三節(jié)時(shí)間推移地震野外采集技術(shù)第四節(jié)時(shí)間推移地震處理技術(shù)第五節(jié)時(shí)間推移地震解釋技術(shù)第一節(jié)時(shí)間推移地震的基本概念1、時(shí)間推移地震的定義時(shí)間推移地震(TimeLapseSeismic,TLS)是不同時(shí)間對油氣田進(jìn)行地震觀測、監(jiān)測油氣開采狀態(tài)、探明剩余油氣的分布、調(diào)整注采方案、提高油氣采收率的一整套技術(shù)。時(shí)間推移地震（簡稱時(shí)移地震）觀測時(shí)通常以三維地震為基礎(chǔ)，又簡稱為四維(FourDimensional)地震。時(shí)間推移地震需要利用巖石物理學(xué)這根鏈條把地震與油藏工程連接在一起。有關(guān)術(shù)語的解釋地震油藏監(jiān)測(SRM) 運(yùn)用地震資料來監(jiān)測油藏內(nèi)部特征 綜合監(jiān)測的一部分 時(shí)間推移地震(TLS) 采用重復(fù)的地震勘探 地震油藏監(jiān)測的子系統(tǒng) 四維地震(4D) 采用重復(fù)三維地震勘探 時(shí)間推移地震的子系統(tǒng)

由于時(shí)間推移地震的應(yīng)用難度還很大,做好技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)工作是十分必要的。此外,由于時(shí)間推移地震是利用不同時(shí)間觀測的地震圖像來監(jiān)測油藏的流體變化,進(jìn)行油藏管理的,一定要對不同時(shí)間采集的地震資料進(jìn)行嚴(yán)格的互均化處理,消除因采集和處理造成的資料不一致,而保留油藏的變化特征。時(shí)間推移地震正在發(fā)展中,必將成為未來地震的重要工作方式。2、時(shí)移地震的國內(nèi)外現(xiàn)狀時(shí)移地震的試驗(yàn)工作始于70年代，它使地震勘探從靜態(tài)的構(gòu)造和儲層描述發(fā)展到油藏的動態(tài)監(jiān)測，把時(shí)空概念引入油田開發(fā)，給油田生產(chǎn)方式帶來了基本觀念的轉(zhuǎn)變。到目前雖然仍處于初級階段，但投入的經(jīng)費(fèi)卻迅速增長。1997年全球石油地震勘探費(fèi)用花了35億美元，其中時(shí)移地震花掉5億元。國際時(shí)移地震主要經(jīng)歷了三個(gè)階段：第一階段：根據(jù)世界可開采油的減少，90年代初人們希望通過老油田的剩余油開采提高產(chǎn)量，從而開始了時(shí)移地震先導(dǎo)性實(shí)驗(yàn)，其中最成功的先導(dǎo)性實(shí)驗(yàn)是印度尼西亞Duri實(shí)例（1992-1995年間進(jìn)行先導(dǎo)性實(shí)驗(yàn)，1996年發(fā)表有關(guān)文章），它的成功促進(jìn)了世界領(lǐng)域的時(shí)移地震工作的快速開展。第二階段：第一階段人們沒有充分認(rèn)識時(shí)移地震勘探的復(fù)雜性，從而人們希望通過70年代和90年初不同時(shí)間、不同觀測系統(tǒng)采集的常規(guī)三維數(shù)據(jù)，經(jīng)簡單的常規(guī)處理獲得時(shí)移地震的結(jié)果。但發(fā)現(xiàn)時(shí)移地震存在大量問題，因此在996-1998年期間發(fā)表了不少時(shí)移地震勘探問題的分析和可行性論證文章，這一時(shí)期是時(shí)移地震相對的低潮階段。第三階段：工業(yè)界時(shí)間推移地震勘探從先導(dǎo)性實(shí)驗(yàn)向應(yīng)用性轉(zhuǎn)變；從地面縱波地震向多波和VSP、井間等更廣闊的領(lǐng)域發(fā)展。050100150200250300350400793D活動:818385878991937745001020304050608587899193959799先導(dǎo)實(shí)驗(yàn)商務(wù)4D活動：

時(shí)移地震之所以受到油公司普遍重視，原因是，目前世界上油田平均采收率在35%左右，大部分儲量分布在死油區(qū)，或需要采用增產(chǎn)措施。預(yù)計(jì)時(shí)移地震將使采收率提高到70%左右。從老油田開采出更多的石油，與新的勘探發(fā)現(xiàn)具有同樣重要的意義，但卻是一個(gè)回報(bào)率更高的有效途徑。

根據(jù)BP／殼牌公司在Foehaven油田的統(tǒng)計(jì)：1984年以前單靠二維地震技術(shù)，油氣采收率為25－30％，1984－1995年采用三維技術(shù)，采收率達(dá)40－50％，1996年以來采用四維地震技術(shù)，采收率提高到65－70％，因采用四維地震技術(shù)而增加的純利潤已達(dá)到25億美元。1984前2D1984-953D964D25-30%45-50%65-70%油氣采收率BP/Shell公司Foehaven油田RogerN.Anerson時(shí)移地震技術(shù)提高采收率1980年以前:2D–

采收率為25-30%1980-1995年:3D–采收率為40-50%1996以后:4D–采收率為65-75%剖面體差異性

正是由于4D地震技術(shù)的良好應(yīng)用效果，使得4D地震在勘探地球物理市場中的所占份額持續(xù)增長，已占到14%左右；其投資額則以每年10-30億元的速率遞增。四維地震市場（上）與四維地震項(xiàng)目（下）的增長速率

為了獲得更多的信息，四維地震常與三分量聯(lián)系在一起。二者的結(jié)合代表了地震發(fā)展的趨勢，是地震勘探技術(shù)發(fā)展的重要里程碑。地震勘探技術(shù)發(fā)展的歷史證明每次觀測系統(tǒng)的改進(jìn)都會帶來深刻的變化。目前國外這兩項(xiàng)技術(shù)都正處于試驗(yàn)與初步應(yīng)用研究階段，其理論還不完善，處理軟件和解釋方法正處在開發(fā)與積累階段，但其發(fā)展相當(dāng)迅速。我國則剛剛起步。3、時(shí)移地震的作用

1）對新油田：在注采以前，應(yīng)用這一技術(shù)監(jiān)視采油過程，采取一定的措施，就可以避免許多問題的發(fā)生；

2）對中期油田：在注采以后，若問題已經(jīng)出現(xiàn)（如流體進(jìn)入了儲層的什么地方等），則可以幫助及時(shí)進(jìn)行解決；

3）對晚期油田：可以幫助決定該井是否要封，其中的剩余油還有無工業(yè)開采價(jià)值等。監(jiān)測油田開發(fā)動態(tài)驅(qū)動前緣監(jiān)測,油藏內(nèi)部流體流動成像流體成份變化，Sw、、T、P變化研究剩余油分布儲層不均勻性、分隔區(qū)增加可采儲量，延長油田的開采期限開發(fā)井位(加密井/監(jiān)測井/探邊井/修井等)優(yōu)化開發(fā)方案更新油藏模型，改進(jìn)油藏管理策略監(jiān)測強(qiáng)化采油過程：水驅(qū)，蒸氣驅(qū)，CO2驅(qū)，氣驅(qū)，壓裂等。4、時(shí)移地震的特點(diǎn)時(shí)移地震是一整套完整的技術(shù)體系;時(shí)移地震包含的信息是高度豐富的；首次使用了復(fù)合模型——地震模型和油藏模型相結(jié)合，能夠全面地、動態(tài)地觀測油氣藏的全貌；時(shí)移地震項(xiàng)目項(xiàng)目的成功實(shí)現(xiàn)需要依靠多種技術(shù)和部門的密切配合。跨學(xué)科的決策和分析要求該項(xiàng)目必須是綜合性的，要求地質(zhì)學(xué)家，地球物理學(xué)家，油藏工程師和油氣物理學(xué)家密切配合。由于面對的是一個(gè)動態(tài)問題，因而對資料的快速分析和顯示也成為必須首先解決的問題。地下儲層流體變化地震響應(yīng)波阻抗儲層密度*速度時(shí)移地震研究的理論基礎(chǔ)巖石物理學(xué)研究油藏條件下或采油過程中流體與巖石的特征改變量及其對地震特征的影響巖石物理學(xué)是連接地震與油藏工程的紐帶，是時(shí)移地震能否實(shí)現(xiàn)的物理基礎(chǔ)，也是把地震特征轉(zhuǎn)換為油藏特征的物理基礎(chǔ)。可以用來描述孔隙流體對巖石密度和地震速度影響的數(shù)學(xué)模型很多，但在時(shí)移地震儲層正演模擬中應(yīng)用比較廣泛的是高斯理論和Biot雙相介質(zhì)理論。分辨率有限數(shù)據(jù)體尺寸和研究周期可重復(fù)性含油飽和度變化影響程度的不確定性難以區(qū)分流體影響與壓力影響氣對地震響應(yīng)的影響巖石物理問題測量尺度孔隙形態(tài)的影響裂縫水驅(qū)油藏的可適用性

四維地震用于油藏監(jiān)測時(shí)的難題：油藏監(jiān)測過程可行性研究歷史數(shù)據(jù)分析(互均化)靜態(tài)特征參數(shù)數(shù)據(jù)采集和重處理時(shí)間推移分析動態(tài)特征參數(shù)油藏管理決策地震數(shù)據(jù)體巖心數(shù)據(jù)開采數(shù)據(jù)時(shí)間1的油藏模擬油藏動態(tài)模擬測井?dāng)?shù)據(jù)時(shí)間2的油藏模擬開采預(yù)測；設(shè)備規(guī)劃；采收率策略“歷史匹配”流體模型的動態(tài)參數(shù)要適合于井的信息。實(shí)驗(yàn)室測試時(shí)間2的油藏模型時(shí)間2實(shí)測地震體時(shí)間1實(shí)測地震體合成地震體差異實(shí)測地震體差異?地震歷史匹配迭代地修改模型，再模擬，再做合成地震體時(shí)間1的油藏模型正演模型時(shí)間1的合成地震數(shù)據(jù)體時(shí)間2的合成地震數(shù)據(jù)體正演模型水平分辨率垂直分辨率高VSP3D地震測井井測試粗刻度模型細(xì)刻度模型四維地震的分辨率問題井間地震不同時(shí)期地震資料比較1988199419881994不同時(shí)期地震資料互均化后的比較19881994不同時(shí)期地震資料重新處理后的比較某測線的基礎(chǔ)勘探、監(jiān)測勘探和差值勘探的剖面第二節(jié)時(shí)間推移地震可行性研究

技術(shù)可行性它實(shí)質(zhì)上是研究油氣開采過程中油藏變化引起的地震響應(yīng)變化的可觀測性，它包括巖石物理可行性與地震可行性，它回答什么樣的油藏可以利用時(shí)移地震進(jìn)行監(jiān)測。經(jīng)濟(jì)可行性它回答什么樣的油藏值得使用時(shí)移地震。四維地震投資<增加效益的20%。巖石物理可行性

它重點(diǎn)研究油氣藏生產(chǎn)/開采過程對地震響應(yīng)的影響。這種影響來源于三個(gè)方面：油藏條件埋深、厚度、巖石骨架、物性參數(shù)、流體類型等。流體含量變化

CO2

驅(qū)、水驅(qū)、蒸汽驅(qū)、自采溫度壓力變化

二者影響速度與相態(tài)

速度與壓力和溫度的關(guān)系

1

2:一次采油,壓力下降,氣逸出,速度降低7000-5500ft/s

23:注入壓力前像到達(dá)游離氣溶解,速度升高,回到7000ft/s

34:熱前緣加熱孔隙流體,速度再次降低,達(dá)6600ft/s

45:熱蒸汽置換流體,速度迅速減小,低于5000ft/s地震信息：垂向分辨率橫向分辨率震源可重復(fù)性接收可重復(fù)性觀測系統(tǒng)可重復(fù)性成象孔徑成象質(zhì)量流體邊界成象地震可行性巖石物理可行性評價(jià)表隨時(shí)間推移地震可行性論證儲層參數(shù)\油田理想條件l

注蒸氣砂巖3D/VSPW.TexasVuggy注CO2氣碳酸鹽巖3D/VSPW.TexasGranular注CO2氣碳酸鹽巖3D/VSPSanJoaquin注蒸汽砂巖3D/VSPDuri油田注蒸汽軟沙巖3D/VSPGoM/Nsea注水軟砂巖3D/VSPGoM/Nsea注水中硬度砂巖3D/VSP孔隙度5/53/31.5/1.54/45/54.5/4.53.5/3.5干巖石性質(zhì)5/52/21/13/35/54.5/4.53.5/3.5流體可壓縮比5/55/55/55/55/54.5/4.53/3流體狀態(tài)變化5/55/55/55/55/55/53.5/3.5波阻抗變化5/52/21/15/55/55/54/4構(gòu)造傾角5/55/55/54/45/53.5/3.53.5/3.5總分100/10073/7362/6287/87100/10090/9070/70隨時(shí)間推移地震可行性論證地震參數(shù)\油田理想條件注蒸氣砂巖3D/VSPW.TexasVuggy注CO2氣碳酸鹽巖3D/VSPW.TexasGranular注CO2氣碳酸鹽巖3D/VSPSanJoaquin注蒸汽砂巖3D/VSPDuri油田注蒸汽軟沙巖3D/VSPGoM/Nsea注水軟砂巖3D/VSPGoM/Nsea注水中硬度砂巖3D/VSP垂向分辨率5/50/10/00/1.51.5/1.50.5/1.50/0橫向分辨率5/50/10/00/21.5/2.50.5/1.50/0震源可重復(fù)性性5/53/43/43/43/43/43/4接收可重復(fù)性5/53/53/53/53/52/52/5觀測系統(tǒng)可重復(fù)性5/54/54/54/54/53/53/5成象孔徑5/55/35/35/35/35/35/3成象質(zhì)量5/52/42/42/42/42/42/4流體邊界成象5/52/42/42/42/42/42/4總分100/10048/68/48/6348/7055/7545/7043/63地震可行性評價(jià)表

地震主頻 1-5

平均分辨率 1-5

圖象質(zhì)量 1-5

可重復(fù)性 1-5

流體界面可視性 1-5

主要地區(qū)4D技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)表用于EOR過程監(jiān)測的時(shí)移地震可用性零時(shí)可重復(fù)性實(shí)驗(yàn)零時(shí)可重復(fù)實(shí)驗(yàn)：在沒有儲層變化和較短時(shí)間內(nèi)(幾天)的條件下，重復(fù)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行隨時(shí)間推移可行性評估的一種方法，主要用于實(shí)際采集和處理流程/參數(shù)的評估。第一次采集觀測疊加第二次采集觀測疊加第一次和第二次采集疊加，經(jīng)匹配處理后的疊加數(shù)據(jù)間差異，其大小是第一次采集振幅的-45dB。第一次和第二次采集疊加差異結(jié)果第一次和第二次采集疊加差異結(jié)果經(jīng)噪聲敏感處理方法（反褶積、多次波衰減、FK濾波等）處理后，第一次和第二次采集疊加差異是第一次采集振幅的-35dB。（誤差增加）時(shí)移地震關(guān)鍵之一----巖石物性

巖石物性，是時(shí)移地震的物理基礎(chǔ)，是連接地震與工程的紐帶；通常說來，適合時(shí)移地震的對象有六類（參考TLE1997#9,1327-1329)：

1）膠結(jié)差、孔隙度高的砂層，富含裂縫或扁平孔隙的巖層；

2）孔隙內(nèi)流體的壓縮系數(shù)在開采過程中發(fā)生較大變化者，如稠油熱采，如高礦化水驅(qū)頂替了輕質(zhì)原油；

3）儲集巖層壓縮系數(shù)能產(chǎn)生較大變化者，如因熱采、人工壓裂或快速注入液體；

4）儲層經(jīng)受大的溫度變化，如蒸汽熱采，如地面水注入溫度高的油氣層；

5）儲層經(jīng)受大的壓力變化引起彈性參數(shù)變化，如注入流體、排出流體、壓裂等；

6）覆壓不大的淺埋地層。時(shí)移地震關(guān)鍵之二----技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)評估

時(shí)移地震由于存在較高的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，因此即要積極，又要慎重，而必須按照巖石物性數(shù)據(jù)和有關(guān)儲層地質(zhì)方面有利與不利的諸多因素進(jìn)行論證，對要實(shí)施的區(qū)塊作出評判、排序，并且還應(yīng)做大量有效的實(shí)驗(yàn)室模擬。關(guān)于評判方法，Lumley等人在TLE1997#9曾做了示范舉例。

時(shí)移地震關(guān)鍵之三----高度可重復(fù)性

采集與處理都需力爭高度的可重復(fù)性。

對采集而言，采集參數(shù)與采集因素的前后一致；對處理而言，互均化處理至關(guān)重要，即計(jì)時(shí)校正、均方根能量平衡、帶寬歸一化以及相位匹配等。1.監(jiān)測與改善蒸汽驅(qū)效率；2.追蹤混相驅(qū)過程；3.追蹤泄油引起的壓力變化；4.提供油氣藏流體分布信息；5.尋找剩余油、指出死油小區(qū)小塊；6.監(jiān)測蒸汽前緣的推進(jìn)等；7.指導(dǎo)布置加密井、調(diào)整注水井；8.四維地震數(shù)據(jù)與油藏開發(fā)數(shù)據(jù)結(jié)合，提高油藏模擬精度。四維地震主要應(yīng)用：

在老油田，死油或圈閉往往分布在相對小的尺度上。而鉆加密井仍然是油公司實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量目標(biāo)的主要措施。采用時(shí)移地震就能更準(zhǔn)確地鉆加密井、減小井?dāng)?shù)；提高效益。又如，在有利條件下，對采油過程中流體界面的移動進(jìn)行地震制圖，可用來修改開采方案。還有，在強(qiáng)化采油過程中監(jiān)測流體前緣的推進(jìn)情況，了解流體繞過的地帶，可以決定如何采取補(bǔ)救措施。再如，監(jiān)測壓裂，預(yù)測滲透率各向異性，確定開發(fā)井位和注入井位，等等。

時(shí)移地震與常規(guī)三維地震最大的區(qū)別在于事先必須進(jìn)行可行性研究和先導(dǎo)性試驗(yàn)，必須確認(rèn)油藏中所有變化的總和必須大到足以在一定的地震信噪比和地震分辨率下予以區(qū)分。室內(nèi)巖石物理性質(zhì)模擬和油藏條件模擬是極端重要的前提。在一個(gè)地區(qū)適宜還是不適宜做時(shí)移地震，有無風(fēng)險(xiǎn)，是否合算，贏利多少等。時(shí)移地震必須回答的幾個(gè)問題：有那些因素在影響兩次三維的采集結(jié)果？兩次采集的結(jié)果肯定是不一樣的，影響因素很多，如：儀器設(shè)備的變化，天氣變化，炮點(diǎn)檢波點(diǎn)位置變化，一些偶然因素，地下含油氣情況的變化等。只有最后一種情況是需要檢測的。必須消除其它因素的影響而保留最后一種變化對地震資料的影響，這是時(shí)移地震的最困難也是最重要的工作。

這些因素會引起地震資料的哪些屬性的變化？

現(xiàn)在，時(shí)移地震主要是利用地震資料振幅包絡(luò)的變化，也在研究用波阻抗的變化來檢測剩余油，但現(xiàn)在的問題是還有沒有其它地震屬性更能反映剩余油的變化規(guī)律？這些屬性的變化幅度有多大？不論什么屬性，它必須有一定水平的變化幅度，否則會被噪音淹沒。研究屬性在地層含油氣變化之后引起的可能的變化幅度是必須的。多高的信噪比的地震資料能夠進(jìn)行時(shí)移資料的處理和解釋，否則會出現(xiàn)誤導(dǎo)。如何分離和提取這些這些變化的屬性？提取屬性的技術(shù)也是一個(gè)重要環(huán)節(jié)，我們面對的是復(fù)雜的地震資料，各種屬性是隱含在地震數(shù)據(jù)之中的。準(zhǔn)確提取這些屬性至關(guān)重要，在過去使用的提取屬性的技術(shù)中存在許多人為因素的影響。如何建立這些屬性與剩余油的關(guān)系？任何屬性與剩余油都沒有一一對應(yīng)的關(guān)系，過去的許多做法將某種屬性與剩余油的分布直接聯(lián)系的做法是危險(xiǎn)的。必須尋找特定油田的剩余油分布與時(shí)移地震某種或某幾種屬性的特定關(guān)系。時(shí)移地震還需更扎實(shí)的理論！不同流體充填的孔隙巖石的物理性質(zhì)差異導(dǎo)致地震波場差異，特別是速度和阻抗。吉爾茨瑪公式，自恰理論、Gassmann等沒有反映出流體對骨架的影響，流體不僅改變了彈性模量、壓力和密度，同時(shí)改變親和力，如激發(fā)條件。巖石物理實(shí)驗(yàn)是時(shí)移地震的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，它研究含不同流體孔隙巖石的力學(xué)性質(zhì)、物理常數(shù)、速度、吸收隨壓力、溫度、孔隙度、孔隙類型、流體的變化。但巖石物理性質(zhì)的確定不能代表時(shí)移地震的機(jī)理清楚，巖石物理實(shí)驗(yàn)用高頻、一維，或靜態(tài)。存在的問題及技術(shù)難點(diǎn)：

目前時(shí)移地震主要應(yīng)用于尋找剩余油、確定注水和注汽分布范圍、調(diào)整開發(fā)方案、加密新井等。對存在的問題，有以下幾點(diǎn)認(rèn)識：

●從其應(yīng)用地區(qū)來看，海上應(yīng)用較多，主要集中在北海和墨西哥灣等，陸上應(yīng)用較少。其主要原因是因?yàn)楹Ｉ腺Y料的信噪比高、噪音少，加上油質(zhì)好，經(jīng)濟(jì)效益也高；

●從其研究深度看，基本在3000m以內(nèi)，在高孔隙度（大于25%）、軟砂巖、厚儲層情況下，取得成功的機(jī)會較高；●對于不同油藏和不同的開采方式，時(shí)移地震的監(jiān)測效果也不同；

●每次觀測的地震條件的變化，前后測量的一致性難以保證；

●較差的應(yīng)用條件：孔隙度小于15%，硬巖石碳酸鹽巖，深度大于3000m，油層薄，輕油注水，重油熱驅(qū)。

●勝利及南方油田自身油藏一般為小儲層、小斷層油藏，致使時(shí)移地震的信噪比和分辨率降低，增大了該項(xiàng)工作的難度。技術(shù)難點(diǎn)：

●根據(jù)現(xiàn)有資料和油藏條件進(jìn)行時(shí)移地震可行性研究和先導(dǎo)性試驗(yàn)；

●懂得地球物理概念的油藏工程師應(yīng)全過程參與時(shí)移地震采集、資料處理和分析；

●數(shù)據(jù)采集參數(shù)和施工過程必須面對全新的數(shù)據(jù)采集方法，同時(shí)又要盡量保持兩次3D觀測的重復(fù)性；●重復(fù)性有效信號與非重復(fù)噪聲之比必須足夠大，方能檢測到儲層內(nèi)部變化造成的地震響應(yīng)差異；●處理過程始終強(qiáng)調(diào)新老資料的互相關(guān)（互均化），同時(shí)對新資料又必須應(yīng)用最新的方法進(jìn)行優(yōu)化處理；

●需要適合于包括細(xì)微油氣異常檢測在內(nèi)的時(shí)移地震資料分析技術(shù)的應(yīng)用軟件研究；

●“油藏”模擬和“地震”模擬結(jié)果的擬合可能需要占用大量機(jī)時(shí)，因而對計(jì)算機(jī)能力提出了更高的要求。

第三節(jié)時(shí)間推移地震野外采集技術(shù)

采集方法：

1.充分一致的震源與檢波器陣列;2.盡量一致的噪音背景；

3.完全一致的儀器采集因素。時(shí)移地震資料采集原則

時(shí)移地震實(shí)際上是一種反映差異信息的地震技術(shù)，采集的資料應(yīng)滿足下列基本準(zhǔn)則：(1)隨機(jī)噪聲的期望值——信號與不可重復(fù)噪聲之比（SNRNR）至少大于10；(2)信號的重復(fù)性——在任何條件（采集、處理參數(shù)）都不變的情況下，相鄰兩次觀測間最后處理的地震振幅，其相對均方根誤差小于5%；(3)導(dǎo)航與測量的精度；(4)垂向分辨率與檢測限度——垂向分辨率可用Rayleigh準(zhǔn)則的公式估計(jì)。

1)地面高分辨率三維地震這是目前國內(nèi)外采集時(shí)移地震資料最實(shí)用和有效的監(jiān)測技術(shù)，通常具有小面積、小道距、小藥量、小采樣率和實(shí)時(shí)快速等特點(diǎn)。地面地震采用的觀測系統(tǒng)和采集方法應(yīng)根據(jù)油田的不同特點(diǎn)來確定，沒有固定的模式，但應(yīng)遵循勘探費(fèi)用最少、反映油藏差異的地震信息可靠、穩(wěn)定且滿足精度要求等原則。

2)井中地震技術(shù)井中地震相對于地面地震具有兩個(gè)明顯的優(yōu)點(diǎn)：一是增加可利用的波場信息；二是避開了地表附近的干擾和低速帶對高頻分量的吸收衰減，而且接近于目標(biāo)層觀測，距之越近，觀之越細(xì)，因此，可以記錄到高分辨率、高信噪比、高清晰度的地震資料。井中地震技術(shù)包括：

a)垂直地震剖面（VSP）技術(shù)—利用VSP資料中上、下行波提高地震技術(shù)解決儲層問題的能力，通過直接記錄穿透儲層的下行波進(jìn)行EOR（提高采收率）過程監(jiān)測。

b)反VSP技術(shù)—這是在井中激發(fā)，地面接收的觀測方法，與VSP相比具有的優(yōu)點(diǎn)是：檢波器布置在地面，其方式靈活多樣，可實(shí)現(xiàn)面積觀測、放射狀、圓形等觀測。反VSP的關(guān)鍵問題是井中震源。

c)井間地震技術(shù)—這是獲取高分辨率資料的有效方法，井間地震資料經(jīng)處理后可得到更為精確、反映油藏特征變化最為精細(xì)的信息。

3)多分量地震技術(shù)不管是地面觀測還是井中觀測，使用多分量檢波器接收，可得到更豐富的地震信息。據(jù)美國西方地球物理公司報(bào)導(dǎo)，開展四維勘探，從野外施工設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)模擬、重復(fù)數(shù)據(jù)采集到分析處理以及輸出結(jié)果用于油藏模擬等全套技術(shù)都是最先進(jìn)的。對于經(jīng)濟(jì)有效的目標(biāo)勘探采集，西方地球物理公司推出工業(yè)化用途的、具有四分量測量能力的海底電纜（OBC）的勘測船，配有能源、電纜、記錄設(shè)備，這一多功能裝備使4D/4C目標(biāo)勘探更加快速、有效。4D/4C地震技術(shù)有助于展示小構(gòu)造和地層圈閉、預(yù)測裂縫走向，還可在開發(fā)前或開發(fā)過程中知道流體的運(yùn)移規(guī)律等。另據(jù)Schlumberger的Geco-Prakla介紹,該公司具有配套技術(shù),包括方案設(shè)計(jì)、永久或可回收接收系統(tǒng)的應(yīng)用和制造以及時(shí)移地震數(shù)據(jù)采集與分析處理、解釋。

第四節(jié)時(shí)間推移地震處理技術(shù)其目的是克服采集所造成的“腳印”問題，同時(shí)盡可能使有關(guān)油藏動態(tài)變化所造成的地震變化得到最佳成象。強(qiáng)調(diào)均一化處理與多分量資料處理。主要有：(1)觀測系統(tǒng)重新定義；(2)振幅、頻率和相位校正；（3）空間校正技術(shù)；（4）互均化處理技術(shù)；（5）匹配濾波技術(shù)等。采集“腳印”

前后二次采集之差，這種差異不是由于儲層變化引起，而是由于觀測系統(tǒng)不同，采集儀器不同，處理流程不同引起的前后二次剖面的差。TL地震中腳印問題1985-95針對不同的資料情況可分為兩大類：

1．老資料重新處理

疊后開始 疊前開始

2．新采集四維地震資料處理

技術(shù)

1．疊前處理技術(shù)

消除儀器相位特性技術(shù)、地表一致性反褶積、譜白化、

噪聲編輯、

地表一致性靜校正2．疊后處理技術(shù)

面元重新生成技術(shù)

頻率域距離加權(quán)插值技術(shù)、時(shí)間域線性插值技術(shù)、 移動生成法

互均化處理技術(shù)

空間校正技術(shù)、匹配濾波技術(shù)、振幅校正技術(shù)、速度校正技術(shù)、相位校正技術(shù)一般處理原則處理流程一致性偏移距與覆蓋次數(shù)的一致性DMO、偏移算法、偏移速度的一致性互均化處理的重要性時(shí)移地震資料處理的特殊性：

互均化求差

1、互均化技術(shù)（Cross-equalization）互均化指地震監(jiān)測中所需的匹配濾波、振幅均衡及靜校正等。本質(zhì)上說，它是通過一個(gè)子波算子或算子序列使不同時(shí)間觀測的地震反射數(shù)據(jù)匹配。它可以消除除油藏流體狀態(tài)發(fā)生變化以外的其它因素對反射數(shù)據(jù)的影響。

理論上講，經(jīng)過互均化處理后的兩次探測資料，除儲層性質(zhì)變化的地方外，其它均為零?；ゾ夹g(shù)要求三維資料處理流程應(yīng)盡可能采用相同的處理流程。標(biāo)定、反褶積、去噪等應(yīng)使用相同的參數(shù)；DMO處理中應(yīng)使用同樣的算子；偏移處理時(shí)使用同樣的偏移速度等?；ゾ夹g(shù)包含四大校正因素，即時(shí)間校正、均方根能量校正、帶寬歸一化和相位匹配。

北海油田的四維地震資料(a)基礎(chǔ)勘探資料；(b)監(jiān)測勘探資料ab

經(jīng)過互均化處理后的差值剖面未經(jīng)處理的兩者之差經(jīng)振幅譜校正后兩者之差

經(jīng)過互均化處理后的差值剖面經(jīng)相位譜校正后兩者之差經(jīng)全部互均化后兩者之差單道振幅平衡處理差值剖面19951985道與道間振幅平衡處理差值剖面19951985整體平衡+整體匹配濾波差值剖面19951985空時(shí)變振幅平衡+整體匹配差值剖面19951985空時(shí)變振幅平衡+道間匹配差值剖面19951985振幅、頻率整體歸一化前兩剖面振幅、頻率整體歸一化后兩剖面面元一致性處理為了使重復(fù)采集的地震數(shù)據(jù)具有可比性，需要把來自地下不同反射面元或反射點(diǎn)的地震數(shù)據(jù)校正到相同的反射面元或反射點(diǎn)，這一處理又稱之為面元重置。由于地震數(shù)據(jù)重復(fù)采集的時(shí)間不同，地面設(shè)施、技術(shù)裝備等因素可能發(fā)生了變化，使得觀測系統(tǒng)、參數(shù)采集很難和原有數(shù)據(jù)完全一樣，另外，目前已經(jīng)有相當(dāng)多的三維地震數(shù)據(jù)，他們不是針對時(shí)移地震油藏檢測而采集的，采集和處理參數(shù)與重復(fù)采集時(shí)的參數(shù)很難完全相同，對于三維地震而言主要表現(xiàn)為反射面元的大小和位置不一樣，對于二維數(shù)據(jù)則表現(xiàn)為反射點(diǎn)的位置不同。常用方法：相關(guān)抽道法、線性插值法、F-K域插值法、T-X域動態(tài)求差插值法。新(b)、老(a)測線歸一化前、后剖面（1990年和1999年采集的數(shù)據(jù)）新、老測線歸一化處理后差值剖面理論數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)互均衡處理應(yīng)用彈性理論正演炮檢距20-6000米的炮集數(shù)據(jù)理論數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)互均衡處理從20-3000米和20-6000米疊加如a和b道所示，c道是a-b的差異結(jié)果。表明由于AVO信息的存在和炮檢距差異的影響，會產(chǎn)生4D疊加差異。如果是選擇時(shí)窗進(jìn)行匹配濾波，選那層進(jìn)行匹配濾波，那層將最佳逼近，而其它層為的誤差不會減小。理論數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)互均衡處理圖中a、b、c各道是從道集中隨機(jī)選擇疊加的結(jié)果，具有一定的相似性。對圖中a、b、c各道相對全部數(shù)據(jù)疊加道進(jìn)行整道互均衡處理可以求出其差異信息。表明差異可以減小，但仍要?dú)埩糨^多的剩余信息。理論模型測試分析Modeling1withzerophaseandfrequencyband10-80Hz0100200Modeling2withvariablephaseandfrequencyband10-40Hz0Degree180Degree360Degree0100200100806040200

0255075100125HzSpectrumofModeling1100806040200

0255075100125HzSpectrumofModeling2TheDifferenceAmplitudebetweenModeling1andModeling20100200匹配濾波輸出分析Modeling2afterMatchfilter(hopingoutputModeling1)0100200100806040200

0255075100125HzSpectrumofModeling1100806040200

0255075100125HzSpectrumofModeling2afterMatchFilterTheDifferenceAmplitudeBetweenModeling1andModeling2afterMatchfilter01002002、時(shí)移地震資料的求差技術(shù)三維資料處理的最終目的是得到偏移數(shù)據(jù)體，而四維地震資料處理的最終成果是得到差值數(shù)據(jù)體。從橫向上來看，它既可以從基礎(chǔ)勘探和做了互均化處理后的監(jiān)測勘探直接相減得到，也可以是兩種勘探資料繼續(xù)作特殊處理后再計(jì)算差值；從縱向上來看，差值勘探結(jié)果還可以繼續(xù)處理（如計(jì)算屬性、反演等）。

時(shí)移地震資料處理（求差技術(shù)）框圖差值勘探兩種求差方法處理后求差求差后處理3D地質(zhì)模型的構(gòu)造和地層氣頂膨脹前后模型流體含量膨脹前膨脹后

兩次勘探及差值勘探的地震記錄左為原始地震道右為道積分

兩次勘探的屬性差及差值勘探的屬性(a)差值勘探的復(fù)合振幅(b)差值勘探的IAA(c)復(fù)合振幅的差值(d)累積絕對振幅IAA的差值五、時(shí)間推移地震解釋技術(shù)

其目的是捕獲并增強(qiáng)有關(guān)油藏動態(tài)變化所造成的地震特征的變化，強(qiáng)調(diào)真實(shí)性、可視化與多分量地震資料的充分利用。利用四維地震處理與解釋成果,結(jié)合開發(fā)生產(chǎn)數(shù)據(jù)為后期油藏開發(fā)提供可靠依據(jù)。

主要解釋方法：

1、地震多屬性分析與模式判別

2、多元統(tǒng)計(jì)分析

3、地質(zhì)統(tǒng)計(jì)模擬

4、地震反演

5、AVO分析

6、求差技術(shù)

7、定量地震歷史擬合

8、可視化技術(shù)解釋流程：利用基礎(chǔ)勘探資料和監(jiān)測數(shù)據(jù)體及經(jīng)特殊處理(互均化、各種校正等)后的數(shù)據(jù)體,作層位標(biāo)定、追蹤；差值數(shù)據(jù)體的地質(zhì)解釋；地震屬性分析及解釋；研究地震屬性及儲層參數(shù)的相關(guān)關(guān)系，進(jìn)行儲層參數(shù)轉(zhuǎn)換；解釋成果的可視化顯示；利用上述解釋成果建立油藏模型。多波多分量地震技術(shù)的廣泛應(yīng)用?？v波對流體飽和度比較敏感，而橫波對裂隙和各向異性比較敏感，因此綜合利用縱橫波勘探監(jiān)測油藏可以減少解釋的模糊性。在時(shí)移地震技術(shù)應(yīng)用中，表現(xiàn)出縱波與橫波、轉(zhuǎn)換波緊密結(jié)合的明顯特征。地面地震與井中地震的緊密結(jié)合。充分利用油藏動態(tài)監(jiān)測時(shí)有較多的鉆井。油藏工程技術(shù)與地球物理技術(shù)高度融合。高精度、高分辨率三維地震是基礎(chǔ)，時(shí)移地震技術(shù)是主流。六、時(shí)間推移地震技術(shù)的發(fā)展時(shí)移地震技術(shù)的發(fā)展特征時(shí)移地震技術(shù)的發(fā)展特征永久性檢波器觀測。如在井中、海底放置永久性多分量檢波器進(jìn)行多次重復(fù)地震觀測?？商岣咧貜?fù)觀測一致性、降低重復(fù)觀測成本、縮短重復(fù)觀測時(shí)間——重要發(fā)展方向。油藏動態(tài)監(jiān)測對高性能計(jì)算提出了新的挑戰(zhàn)。油藏動態(tài)監(jiān)測中定量化、精細(xì)化、動態(tài)化對計(jì)算方法和計(jì)算性能提出了更高的要求。如油藏動態(tài)模擬、地震波場正演模擬、地震波場疊前反演和多種數(shù)據(jù)的融合和同化計(jì)算。電子油藏(E一Reservoir)。采用永久性傳感器對油藏狀態(tài)變化及其響應(yīng)進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測、實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)處理和分析，并應(yīng)用于油藏動態(tài)管理、實(shí)時(shí)決策修改開發(fā)方案，這是油藏動態(tài)監(jiān)測技術(shù)的必然發(fā)展趨勢。（1）重復(fù)采集的一致性。如何保持重復(fù)采集的一致性，將時(shí)移地震數(shù)據(jù)的信噪比提高到最大，是未來需解決的重要問題之一。（2）時(shí)移地震可行性研究。主要用于應(yīng)對研究中遇到的難以解決和解釋的實(shí)際問題。目前國際上已有定量評分法、零時(shí)間法等，但缺少統(tǒng)一的評估監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)。（3）研究領(lǐng)域已從提高重復(fù)性向油藏時(shí)移特性分析發(fā)展，油藏參數(shù)反演研究所占的份量相對上升。（4）四維時(shí)移分析將更加注重于綜合研究，包括綜合生產(chǎn)數(shù)據(jù)、油藏模擬數(shù)據(jù)和其他數(shù)據(jù)等，以進(jìn)一步提高解釋的可靠性，彌補(bǔ)數(shù)據(jù)重復(fù)性差的不足。時(shí)移地震技術(shù)的未來研究趨勢必須改進(jìn)地震資料的可重復(fù)性，同時(shí)要減少放炮、處理和解釋4D資料所花費(fèi)的時(shí)間，因?yàn)檫@是“動態(tài)”資料。同時(shí)需要縮短重復(fù)勘探的時(shí)間間隔。世界上大多數(shù)4D勘探是在碎屑巖油藏上進(jìn)行的，并且多數(shù)是在海上，因此需要拓寬該方法的應(yīng)用范圍，尤其是在碳酸鹽巖油藏上的應(yīng)用。改進(jìn)重復(fù)性將對這些工作產(chǎn)生較大的積極影響，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先考慮。典型的研究表明不可重復(fù)信噪比與信號的比率范圍應(yīng)該為7-20%，即使是在易處理的碎屑巖儲集層上，這仍相似于或稍高于我們試圖看到的反射率的變化。今天的許多4D研究是關(guān)于時(shí)移分析的多分量資料的運(yùn)用，在將來這可能會成為一個(gè)商業(yè)焦點(diǎn)。例如，通過橫波計(jì)算得到的各向異性隨時(shí)間的變化將提供有用的儲層信息，這比現(xiàn)在的P波方法更精確一些。將來的挑戰(zhàn)時(shí)移地震實(shí)例—印度尼西亞Duri油田Duri油田是世界上最大蒸汽熱采油田：該油田在蒸汽熱采前已進(jìn)行了十年的開采，采收率僅有8%；從1992年開始蒸氣熱采，采收率提高為60%；在開始熱采同時(shí)進(jìn)行了時(shí)間推移地面地震的先導(dǎo)性實(shí)驗(yàn)；在開始蒸汽熱采之前進(jìn)行了零時(shí)可重復(fù)性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：時(shí)間差異：0.6毫秒均方振幅差異：6%

而后在注汽后的31個(gè)月中連續(xù)進(jìn)行了六次觀測，并獲得了至今世界上最成功的先導(dǎo)性實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果。Duri油田實(shí)驗(yàn)區(qū)示意圖信息名稱信息儲層深度150-210米儲層厚度60米軟砂巖/蒸汽熱采最有利/40%速度差異激發(fā)13.5米/50克接收480道/井下壓電檢波器CMP面元510米最大覆蓋次數(shù)80采樣1毫秒接收主頻100Hz

生產(chǎn)井觀測井注入井觀測井生產(chǎn)井油藏剖面。一次采油十年后，1992年8月開始注汽。

Duri油田時(shí)間延遲監(jiān)測觀測方式三維采集觀測系統(tǒng)覆蓋次數(shù)分布六邊形井組圍起的區(qū)域內(nèi)具有最高的覆蓋次數(shù)和最好的信噪比

基礎(chǔ)觀測和歷次監(jiān)測的垂直地震剖面黃線指示了注入蒸汽層的頂、底，蒸汽帶內(nèi)變化明顯，上方反射無變化。

基礎(chǔ)資料2個(gè)月5個(gè)月9個(gè)月13個(gè)月19個(gè)月31個(gè)月

在基礎(chǔ)觀測和監(jiān)測之間氣層底反射時(shí)間的變化綠色區(qū)域表示基礎(chǔ)觀測和監(jiān)測之間具有相同的旅行時(shí)間隔，藍(lán)色區(qū)域代表與基礎(chǔ)觀測相比監(jiān)測數(shù)據(jù)的上拉，經(jīng)過2個(gè)月注汽生產(chǎn)以后,上拉在注汽井周圍出現(xiàn),5個(gè)月生產(chǎn)以后，上提延伸至整個(gè)區(qū)域。黃、紅色代表下拉區(qū)，下拉現(xiàn)象圍繞在注汽井周圍，31個(gè)月以后達(dá)到最大，半徑為50m。

油藏?zé)崮M剖面

紅色-蒸汽飽和帶，洋紅-烴氣逸出帶，黃色-熱流帶，綠色-冷流體增壓帶

高壓,高溫正常溫度,低壓壓縮汽高剩余油飽和

低油飽和度氣飽和度2-10%熱水熱油度60%速度模型剖面

經(jīng)過2個(gè)月和19個(gè)月生產(chǎn)的合成疊加地震剖面注意向斜形狀與上圖所示的時(shí)間延遲地震監(jiān)測的一致性蒸汽帶下面反射界面模擬變化時(shí)移“快照”

快速移動的壓力波縮短了反射時(shí)間，蒸汽帶延長了反射時(shí)間

振幅、相位及頻率歸一化前(上部)、后(下部)的地震振幅剖面在下部中間的圖上，綠色部分表示差異是比較小的，而紅色部分（隨著時(shí)間變化振幅變大）和藍(lán)色部分（隨著時(shí)間變化振幅變小）則反映了油藏的存在。1992-2000年Duri油田在816平方英里40%面積上進(jìn)行了隨時(shí)間推移地震；并總結(jié)出一套成功的采集觀測、處理和解釋的經(jīng)驗(yàn)，縮短了處理、解釋時(shí)間，收到了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。稠油熱采監(jiān)測（提高采收率）

研究區(qū)位置圖(A)尤金群島330油田；1985(B）、1992(D)、1994(F)年在斷塊A(FBA)對LF砂巖進(jìn)行的三維測量。紅色表示振幅增強(qiáng)，藍(lán)色表示暗點(diǎn)，綠色代表振幅一致區(qū)，高振幅有可能指示剩余油區(qū)。地震數(shù)據(jù)體3-3.5秒內(nèi)的強(qiáng)振幅區(qū)

兩個(gè)不同時(shí)期的地震阻抗差異隨時(shí)間變化的地震剖面的反演結(jié)果（a）用隨機(jī)模擬技術(shù)估計(jì)的LF油藏的頁巖含量，其中紅色代表頁巖含量較低；（b）由頁巖含量繪出的LF油藏的有效含油飽和度，其中紅色代表含油飽和度高值區(qū)，藍(lán)色代表含油飽和度低值區(qū)。（a）、（b）分別為1985年和1992年采集的Eugene島330油田地震數(shù)據(jù)經(jīng)轉(zhuǎn)換后的LF砂體聲阻抗，（c）為這兩個(gè)數(shù)據(jù)體的聲阻抗差，圖中阻抗的減?。t色）可解釋為下傾方向含氣飽和度的增加。通過四維油藏描述得到的孔隙度（a）和頁巖含量（b）Eugene島330油田L(fēng)F砂體的油藏模擬結(jié)果。（a）、（b）分別為1992年與1985年間的含油飽和度及含氣飽和度的差值，圖中紅色表示油或氣的增加。Statfjord油田三次觀測實(shí)例AtlanticOceanNorthSea