油田开发井震结合基本原理概述幻灯片.ppt

油田开发井震结合基本原理概述第1页，共39页，编辑于2022年，星期日地震勘探基本原理时深关系与合成地震记录原理断层的基本特征井震结合的优势与难点主要内容第2页，共39页，编辑于2022年，星期日地震勘探基本原理 地震勘探就是利用地震波从地下地层界面反射至地面带回来的旅行时间和形态变化的信息，用以推断地下的地层构造和岩性。地震勘探是用人工的方法引起地壳振动，最常用的方法是炸药爆炸产生人工地震波，再用检波器记录下爆炸后地面上各点震动的情况。第3页，共39页，编辑于2022年，星期日 在地面某点放炮，产生地震波向下传播，地震波遇到两种地层的分界面就会发生反射，另一部分能量继续向下传播，再遇到另一界面再继续发生反射，在放炮的同时，在地面上用检波器记录反射波引起地面的振动情况和时间。可知波传播的总时间t，换算成垂直入射反射时间t0，测得V，则，h=1/2Vt0(地层埋深)第4页，共39页，编辑于2022年，星期日 为了使地震剖面形象的反应地下反射界面的信息，需要把地震记录处理为垂直入射状态下的自激自收记录。处理后地震记录反应正下方反射界面信息，同相轴形态与反射界面形态一致。同相轴同相轴第5页，共39页，编辑于2022年，星期日地震记录的形成地震子波：爆炸时产生的尖脉冲，在爆炸点附近的介质中以冲击波的形式传播，当传播到一定的距离后，波形逐渐稳定，我们称这时的地震波为地震子波。雷克子波第6页，共39页，编辑于2022年，星期日 地震子波沿地层传播，在反射界面处发生反射和透射。各反射界面的反射波相互叠加，最终返回地面被检波器接受并记录形成一道地震记录。第7页，共39页，编辑于2022年，星期日地震剖面 上面讲的是一道地震记录形成的机理，在实际工作中，用于解释的是“一张由许多地震道依次排列的地震剖面。由于同一反射波到达相邻很近的两个检波点的路程是很相近的，因而，同一反射界面的反射波的同相位，在相邻地震道上的到达时间也是相近的。因而，每道记录下来的振动图是相似的，形成波形相似或渐变的同相轴。第8页，共39页，编辑于2022年，星期日地震数据体 地震数据采集时将检波器纵横排列，均匀覆盖某一区域，形成一个测网。经过数据采集得到三维地震资料。三维资料处理后，可产生一个完整的，能反映地质体时空变化的三维数据体。供解释人员使用的三维切片图可分为垂直剖面和水平切片。一般垂直于构造的剖面为主测线通常用Inline表示，与主测线垂直的为联络测线通常用Crossline表示。第9页，共39页，编辑于2022年，星期日静校正与地震基准面静校正与地震基准面 由于地表起伏不平，导致各道地震记录高度起算点不同。为了消除地表起伏的干扰，地震信息采集后需要对地震记录做静校正处理。将检波器位置的高程校正到同一基准面上，即地震基准面。地震基准面地震基准面（SRD）为使同一区域地震数据统一标准，同一区域的地震基准面一般为固定值，大庆地区的地震基准面为120m。第10页，共39页，编辑于2022年，星期日KB:kelly bushing 补心海拔MD：measure depth 测井测量深度TVD：true vertical depth 真垂深TVDSS：tvd sub sea 海拔下真垂深TWT：two way time 双程旅行时SRD：seismic reference datum 地震基准面TVDSD：tvd seismic datum 地震域真垂深TVDSS=TVD-KBTVDSS=TVDSD-120第11页，共39页，编辑于2022年，星期日地震勘探基本原理时深关系与合成地震记录原理断层的基本特征井震结合的优势与难点主要内容第12页，共39页，编辑于2022年，星期日 地震数据中记录的是随时间变化的信号，反应的是时间域的信息。因而，我们在地震剖面上所做的层位解释、断层解释，得到的都是时间域的结果，需要经过时深转换方能得到能够真正指导油田开发的深度域结果。根据公式h=1/2Vt0可知，时间域和深度域互相转换的桥梁就是速度V。速度分为平均速度和层速度。某层的平均速度指地震基准面到该层的平均速度。层速度指该层位顶底界面之间的平均速度。第13页，共39页，编辑于2022年，星期日声波时差曲线计算时深关系：利用油田开发密井网条件下的声波测井曲线可以得到比较准确的时深对应关系，继而计算得到平均速度和层速度。然而声波曲线在测量时会受测井仪器精度、绳索弹性形变、井径变化等因素的影响，测量结果存在误差，另外测井只在目的井段内测量，无法得到全井的资料。因而由此只能得到一个初始的时深关系，不能满足工作的需要。第14页，共39页，编辑于2022年，星期日 右图所示为单发双收声波测井示意图。下方声波接受装置有两个接受器，间隔为s，两接受器分别记录了声波经井壁传播的到达时间，到时之差为t。由于岩性、密度的变化，沿井壁从上到下相同s对应的t（时差）不同。若给定测深为s0处对应的时间值为t0，则s1=s0+s处对应的时间值为t1=t0+t。以此类推，有测井数据的井段的时深关系全部可以得到。ts第15页，共39页，编辑于2022年，星期日 右侧表格中第一列为测深，采样间隔1米。第二列为声波时差值，单位为us/m。若将900米处的时间值（t0）设为300毫秒，则根据相对应的声波时差值（t）可以计算出901米处的时间值。OWTn=tn+AC0.001TWT=OWT2第16页，共39页，编辑于2022年，星期日利用上述方法得到的时深关系有两个弊端。一、需要为起始深度赋予一个初始时间值，这个值可以人为设定，也可以利用地震的表层替换速度计算得到。但这两种方法都不能使初始时间达到精度要求。二、由于声波测井本身的缺陷，使测量精度不能满足实际需要。第17页，共39页，编辑于2022年，星期日合成地震记录 合成地震记录是用测井和垂直地震剖面资料经过人工合成转换成的地震记录(地震道)。它是层位标定、油藏描述等工作的基础，是地质信息和地震信息相互转化的中间媒介。制作合成地震记录的目的是将深度域的测井信息拟合为时间域的波形，同井旁地震道中的波形相对比，得到更加准确的时深关系。第18页，共39页，编辑于2022年，星期日 利用声波和密度曲线计算反射系数，再选取合理的子波通过褶积运算最终得到如右图所示的合成地震记录。再经过与井旁地震道的地震记录相对比，经过漂移和拉伸操作，使二者的波组关系尽可能对应。最后生成相对准确的时深关系。第19页，共39页，编辑于2022年，星期日合成地震记录的制作原理 合成记录的制作是一个简化的一维正演的过程,合成记录F(t)是地震子波S(t)与反射系数R(t)褶积的结果。F(t)=S(t)*R(t)反射系数由速度和密度测井曲线计算得到。第20页，共39页，编辑于2022年，星期日褶积的原理及物理意义*=线形函数褶积公式：离散序列褶积公式：第21页，共39页，编辑于2022年，星期日t=012345678910 11 12 130第22页，共39页，编辑于2022年，星期日t=412345678910 11 12 130输入输出滤波系统第23页，共39页，编辑于2022年，星期日t=1012345678910 11 12 130输入输出滤波系统第24页，共39页，编辑于2022年，星期日合成地震记录存在的问题1、测井曲线的质量直接影响合成记录的质量。另外测井和地震采集不是同时进行，导致测井和地震反应不同时期的信息。2、实际中的地震子波具有时变性，随着传播子波能力减小，主频改变。制作合成记录的子波无论是理论子波还是提取子波都不具有时变性。3、最后得到的时深关系无法直接检验其准确与否，只能利用某些方法间接检验是否合理。第25页，共39页，编辑于2022年，星期日 通过制作合成记录，得到比较准确的时深关系，就可以将各种井信息如：井轨迹、地质分层、井断点等投影到地震剖面上。制作高质量的合成地震记录是之后层位标定、层位追踪、经震结合断层解释、时深转换工作的基础。第26页，共39页，编辑于2022年，星期日地震勘探基本原理时深关系与合成地震记录原理断层的基本特征井震结合的优势与难点主要内容第27页，共39页，编辑于2022年，星期日断层在地震剖面上的特征 地震剖面上断层特征与地质剖面特征相对应，一般情况，地层错断反射波同相轴亦发生错断，地层破碎带地震波同相轴发生畸变或出现反射空白带。主要普遍规律性特点可归纳为：（1）同相轴发生错断。（2）同相轴数目突然增加、减少或消失。（3）同相轴形状突变，反射零乱并出现空白反射。（4）同相轴发生分叉、合并、扭曲和强相位转换。第28页，共39页，编辑于2022年，星期日同相轴的错断、减少第29页，共39页，编辑于2022年，星期日同相轴的扭曲、合并与分叉第30页，共39页，编辑于2022年，星期日地震勘探基本原理时深关系与合成地震记录原理断层的基本特征井震结合的优势与难点主要内容第31页，共39页，编辑于2022年，星期日井震结合的优势 地震数据中相邻地震道的间距一般为10米。相比油田开发密井网条件下的井距仍有很大优势。然而各反射界面的反射波相互叠加，导致地震纵向分辨率较低。而测井资料恰恰具有纵向分辨率高的特点，二者结合使用，互相促进、互相制约，使最后的成果更加准确合理。通过对单井制作合成记录，得到时深关系，利用时间域的井分层信息进行层位标定，为地震层位解释提供依据。时间域的井断点信息和地震剖面的断层特征相结合解释断层。第32页，共39页，编辑于2022年，星期日二、工作体会及认识井震结合识别断层第33页，共39页，编辑于2022年，星期日井震结合的难点 1、小断层特征难以识别。当断层的断距很小时，会在地震剖面上有所体现但是特征不够明显。这些特征与岩性变化、速度变化等因素引起的变化特征无法区分。当断距小于2米时，测井资料中的井断点信息也会因岩性变化等因素导致可靠度下降。而识别微小断层对油田开发又具有重要的意义，所以将微小断层准确识别是井震结合构造解释工作的重点及难点。第34页，共39页，编辑于2022年，星期日第35页，共39页，编辑于2022年，星期日井震结合的难点 2、时深关系不够准确。目前普遍采用的合成地震记录得到时深关系的方法，由于其自身的原因，仍然不能得到令人满意的结果。之后利用时深关系制作速度模型，会对时深关系进一步的粗化，使之更加不能满足精度要求。由于速度的变化，地震剖面上经常存在许多假象。时深关系不准就无法消除假象的干扰，最终导致无法在地震上提取有效的信息。第36页，共39页，编辑于2022年，星期日第37页，共39页，编辑于2022年，星期日井震结合的难点 3、井震矛盾。井震矛盾表现为地震和测井两套系统对地下同一地质情况的描述相违背的现象。如右图中，井断点212断距30米，与地震剖面上的断层相差2个地震道。引起井震矛盾的原因很多，对于二者如何取舍需要具体问题具体分析。第38页，共39页，编辑于2022年，星期日第39页，共39页，编辑于2022年，星期日