节点仪器地震勘探辅助数据处理技术及应用

节点仪器地震勘探辅助数据处理技术及应用

万涛 ,韩庆军

东方地球物理勘探有限责任公司  河北涿州

摘要：随着石油勘探和开采的不断发展，地质对象日益复杂，对精确识别油气井提出了更高的要求。近年来，国外的高密度地震技术得到了飞速的发展，解决了噪声抑制、分辨率和保真度的改善。为加速中国油田开发利用高密度地震技术，笔者对节点仪器地震勘探辅助数据处理技术进行了归纳整理。

关键词：节点仪器；地震勘探；数据处理

一、地震数据处理技术现状

由于有效的可控震源技术的迅速发展，使得野外地震勘探的采集范围越来越复杂，采集工作的效率和接触面也越来越大。由于线路容量和施工条件等因素的制约，常规的地震数据采集设备已经没有了。该方法能够满足复杂环境下高精度地震勘探的需要。由于其体积小，采集独立，稳定可靠，具有较高的可靠性。

该观测系统具有设计灵活、适用范围广、工作效率高等优点，适用于油气勘探、煤矿地震勘探、在地质监测中有很好的应用前景。此外，结点仪表在经济上也有较大的优越性。中国油气勘探开发的重点有四个共性：(1)储层厚度：中国东部地区1~5 m，中国中西部地区5~10 m，超出了传统地震勘探技术的极限。(2)储集层的异质性较高：大陆沉积面变化迅速，砂岩与泥岩间的交叠较多；碳酸盐岩储层是由多种因素共同作用的。火山岩储层的发育机理和物性差异较大。传统的地震技术无法满足对低分辨率目标的横向识别和各向异性的研究。(3)地表复杂情况下，地层构造及断裂块体十分复杂。地面和地下的复杂构造，使得地震图像难以进行，而波场的复杂性也影响了图像的准确性。传统的地震技术在改善图像的准确性和纵向分辨率方面是不够的。(4)在含油气丰富的凹陷（带）中进行精细储层评价、剩余油量监测、新地层系列寻找、动态开发监测是当前地球物理研究的热点。因此，为了提高成像的准确性，必须在石油勘探和开发中增加信噪比；增加地震频带以改善解析度；为了提高油气藏的保真度，提高油气藏的准确性，已成为地震技术发展的当务之急[1]。针对复杂储层勘探与开发中遇到的问题，对重点、难点、富集油气储层进行精细评估与开发，必须开展高密度地震实验与研究。

二、高密度地震数据处理技术

现场检波器阵列能够有效地过滤相干噪音，但是在实际应用中，由于地面的耦合不协调以及阵列的静态修正等因素，会对采集到的数据产生不利的影响，从而导致各个探测器产生交迭误差。随着阵列形状的变化，波场的取样误差也随之增大。由于地震勘探目标具有各向异性，所以，在现场进行地震探测时，最好的方法就是在探测范围内也要有相应的改变。高密度地震探测技术发源于国外，按实际应用方法将其分为两类：小组距高成像道密度法。该方法的关键在于增大接收点、孔径密度、提高取样速率和分辨率。现场采集使用了小型仓、小组距、大方位的模拟探测器阵列，在室内进行了精细的加工和反演。具有代表性的技术有HD3D与Eye-D的整合。第二类是高密度地震技术，采用单一的接收方式和室内的数据包。它的主要目的是在室内对数据进行单次采集和分组，从而改善信噪比、分辨率和真实性。野外采用单、子线数字检测器进行数据采集；在实验室中，通过对数据包的降噪、静态修正等特殊的方法，对油藏的建模进行了研究。它的代表技术是Q-land。高密度地震勘探技术对改善地震波的静校正精度、抑制干扰、分析各向异性、增强信号的信噪比、空间分辨率等具有重要意义。

三、国外现有技术

近年来，在国外，HD3D、Eye-D、Q-land三种具有代表性的技术已经被广泛地推广和使用。通过实例分析，证明了高密度地震探测是一种有效的方法，可以提高信号的水平和信噪比。PGS已经在欧洲，美洲，东南亚等地区进行了大量的HD3D测试和制造。HD3D地震技术（16.7 mx16.7 m bin,48倍覆盖，地震道密度17.1x104道/km2)，与洛基前陆地区的传统3D (33.5米×33.5米 bin,48倍覆盖，地震道密度2.8×104道/km2）相比， bin减小75%，震道线密度增加了5倍，纵向和横向分辨率都得到了极大的改善。CGG在海洋、陆地地震勘探中得到了广泛的应用，并取得了较好的结果。在阿尔及利亚 Hassi Mesaoud油田以及沙特阿拉伯开展Q-land地震勘探工作。科威特的勘探使用了20条160道，5米的距离，4条接受子线，震源工作，72次覆盖，占地24平方公里[2]。

四、国内现有技术

近几年，中国石油在高密度地震勘探、技术实验、理论研究等方面进行了较多的探索。在数据采集上，主要进行了连续空间采样、基于共反射点获取、数据跟踪衰减、地震道密度、射孔密度、覆盖率、成像效果等的优化。在数据处理上，我们做了如下几个方面的工作：最小数据采集结构调整、三维数据预堆栈噪声分析、衰减和高保真处理，并在实际应用中获得了一定的应用。从2003年起，苏里格13个区域开展了高密度地震测试与生产，以小仓、小群间距、高覆盖率数据采集为特点。三维高密度地震勘探覆盖范围达654平方公里，其中100平方公里是三维立体地震资料。中国将会逐渐将高密度地震技术由东方向西方推广。以 Sulligh地区为例，进行了2维高密度高密度地震和3维三分体高密度地震试验，共10 m组，共350次。在准噶尔盆地进行了2-5 m组间距的高密度地震生产，以及12.5 mX12.5 m的高密度三维地震勘探。近几年，在高精度复杂地震技术中，也应用了高分辨率的二维观测系统。2005年，中国石油和 CGG联合，在辽河地区开展了高密度地震采集、处理和解释一体化作业，覆盖了近200平方公里的区域。其结果是，成像通道的密度得到了改善，地震的横向分辨率得到了显著的改善。

中国油田高密度地面油气勘探尚处在起步阶段，技术效果有待于进一步的深入研究。建议在实际中选取一个具体的实施地点，开展小组距离、高成像道密度采集、处理、解释等方面的应用研究；在此基础上，进行单点地震可行性分析与试点工作，争取在2011年内，初步形成适合试点地区、具有经济可行性的高密度地震技术，并将其应用于类似地区。在技术应用领域的选择上，根据已有的技术储备，提出了在低埋深、高分辨率的区域开展高成像轨道密度的小群间距高成像轨道密度地震勘探，以及在储层评价与开发工程中开展高成像轨道密度地震勘探。针对中国储层特征和精细储层再开发的需求，迫切需要发展中国特有的高密度地震技术，并在此基础上进行系统的数据采集与处理。在数据收集上，提出了加强信噪比困难的区域应进行现场降噪、有效震源激励、海量数据管理等措施。另外，还要进行单点接收和室内数字化编组实验，对中国油田单点高密度地震技术的技术适应性和经济性进行了探讨。在处理上，提出了采用三维降噪、高精度静态校正、方位角数据处理、异质处理等方法，以改善薄、异质油藏的识别性能，改善油藏预测精度。在解释上，要改变认识，把物探、测井、开发地质与钻探工程相结合，由油藏工程师领导，开发综合油藏技术。

五、总结

从当前地震资料处理技术的研究进展来看，地震资料处理技术的发展主要有以下几个发展方向：堆叠后处理向堆叠预处理过渡；从时域到深度域的转换；从单一的纵波发展到多波多分量由单一的各向同性发展到了考虑各向异性的程度；从三维到四维时延。与此相适应的是，地震资料处理技术在石油勘探和油田开发中的地位日益突出。

参考文献：

[1]接铭丽,程高明,孙哲,杜清波,张洪涛,郭政,刘丽丽,王秋成,王建锋,任艳永,党晓春. 节点仪器地震勘探辅助数据处理技术及应用[C]//.2021油气田勘探与开发国际会议论文集(下册).,2021:2-10.DOI:10.26914/c.cnkihy.2021.052273.

[2]刘卫宁,李财,史炳程,马荣刚.一种新型地震勘探eSeis节点仪器质控方法[J].石化技术,2022,29(01):78-80+60.