井间地震技术发展现状.docx

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1、方法，包括层析成像、波场分离和反射成像等。国内在这一阶段开展了许多工作，在设备 研发、数值模拟、野外数据采集、层析成像等多方面进行了探索，取得了一定进展。2数据收集2. 1井中震源的研制与发展与地面地震不同，井间地震数据采集是在井中放炮，井中接收，井中震源和井中检波器是 井间地震方法的核心。因此，井中震源和井中检波器的研制与开发一开始就受到各方面的 高度重视。井间地震引入的初期，井中震源主要利用油田上现存的设备，如普通爆炸包、井壁取心枪 和射孔枪等。由于这些设备存在明显缺陷，主要是破坏性较大、输出特性无法预测及缺乏 连续激发能力等，人们转向改装海上勘探所使用的空气枪、水枪和电火花等。这类震源有

2、 着基本相同的输出特性，且能连续激发，因此它有效地克服了震源连续激发与信号质量控 制问题，但震源激发的破坏性未能根除，且带来了一些新的问题，如由控制电缆和高压输 气软管组成的拖缆过于笨重，震源激发能量绝大部分形成管波以及井中液体静压力对震源 激发效果影响很大等等。80年代初期，井中震源的研制工作开始向两个方向发展:一方面，部分人员继续前人的工 作，针对早期研制的各种脉冲型震源出现的弊端，寻找改进与完善的途径；另一方面，部 分人员开始研制新型的以机械和机电原理为基础的脉冲型震源系统，并仿照地面地震勘探 可控震源的原理，研制井中可控震源。到了 80年代末期，国外己成功研制出10余种不同类型的井中震

3、源。到目前为止，研制的 井中震源大致可分为以下几种类型:化学炸药震源，如爆炸索、成型炸药等;空气 枪；电火花;压电陶瓷可控震源;机械可控震源。表1列出了几种具有代表性的井中震源系统。1991年，7家石油公司在Huston附近的Texaco油藏地球物理试验场，对8种不同类型的 震源的性能进行了试验。参加试验的机构和震源参见表2。通过试验可以发现:由不同类型震源产生的信号的强度、频带宽度以及波的类型大不相 同;所有的脉冲震源获得的P波初至走时基本一致，但不同类型可控震源的P波初至走 时有一定差异;6 g炸药震源所产生的信号能量最强，频带最宽，具有最可靠的初至，可 用作其他不同类型井中震源综合性能的

4、比较标准。井间地震观测通常采用常规三分量井中检波器和常规地面数据记录系统。为了提高整体工 作效率，可使用井中水听器串、三分量井中检波器串或专门研制的数据记录系统。比较常 用的做法是使用三分量井下检波器串或多道井下接收电缆。表3给出了部分机构研制的井 中信号接收系统。目前，单分量井下接收器一般可达650级，最多可达200道。三分量多级检波器阵列一 般可达515级，最多已达80级240道。2.2地震观测方式目前国内外井间地震观测资料使用的观测方式大致有如下几种类型。2. 2. 1多道接收点数据采集该方式是将炮点固定在一口井中，在相邻的一口或多口井中移动接收点来完成数据采集。 它比较适合于单炮激发多

5、道接收的观测，特别在有多道检波器串时更加实用。该方式适用 于低强度震源，可进行重复激发多次叠加。2. 2.2激发点数据采集该方式是将检波器固定在一口或多口井中，在相邻井中移动激发点来完成数据采集。激发 震源一致性较好时使用这种方式可以有效地减少接收因素变化的影响，从而有利于获取道 集一致性较好的记录。2. 2.3单通道数据采集这是一种激发点和接收点反向移动的采集方法。该方式要求震源系统具有良好的连续激发 性能。采集的资料可用于反射成像。2. 2. 4接收点间距和接收时间同步这是一种井间地震连续观测的方式。观测时激发点和接收点平行同步，由深向浅或反过来 由浅向深等间距连续移动，每炮一个检波器或多

6、道检波器接收。采集的资料可用于井间层 析成像与反射成像。2. 2.5多口井间井间层析成像和反射成像技术这种方式大多在油气开发区进行，一般是在一口井中激发，相邻两口或多口井中接收，实 现多口井中的井间层析成像和反射成像，根据波场特征等解释多井间的储层分布和油气开 发情况等。2. 2.6单井地震观测方法这种观测方式主要用于盐丘侧翼成像和断面成像等特殊地质目标的观测或用于水平井研究 等。3数据处理综合国内外有关资料可以看出，到目前为止，井间地震资料的处理包括常规处理与成像处 理两大部分，后者又分为层析成像和反射成像。3. 1井间地震资料波场分离井间地震资料的常规处理主要包括解编、静校正、预处理、初至

7、拾取、波场分离等步骤。与地面地震不同，井间地震静校正主要是消除观测系统中各种与处理要求不相适应的定值 漂移，如基准面校正、井斜校正等。预处理的目的是压制各种环境噪音及规则干扰，对数据进行选排，为后续的资料处理服务。初至拾取是为后续的初至波成像服务。波场分离主要有两个目的:滤除干扰，实现信噪分离;分离出不同类型的有效波，如P 波、S波、管波以及转换波等，以便后期能实现不同类型有效波的成像。井间地震资料既不同于地面地震资料，也不同于VSP资料。它几乎可以观测到地震勘探中 可能遇到的各种波场，如直达波、折射首波、反射波、绕射波、散射波、导波、管波等。 此外，每个界面都能产生很多转换波和反射波。除了各

8、种有效波外，井间地震还不可避免 地记录了各种干扰。因此，其波场特征十分复杂。由于多种有效波混叠在一起，加上干扰波，井间地震资料波场分离难度较大，目前一般采 用以正常时差不同为基础的多道滤波技术进行波场分离。井间地震资料处理中也有速度谱分析、水平叠加等处理，但只有在较为特殊情况下才使用。 如仿照反射波叠加速度分析法，通过共激发点或共接收点道集对一次透射波进行速度分析, 每道可估算出一个平均速度值。这种速度的精度较低，但可作为速度成像的初始模型。3.2组的研究和应用在成像处理方面，开始时，人们只注重层析成像方法的研究和应用。随着技术的发展和进 步，特别是采集技术的进步，人们已经越来越注重对井间反射

9、资料的成像处理和应用研究。3. 2. 1反射波走时层析成像技术井间地震资料的层析成像主要包含两个方面，即初至走时层析成像（或叫透射波层析成像） 和反射波走时层析成像。一般透射层析成像所用的方法为射线法（直射线法和弯曲射线 法）；反射波走时层析成像可用射线法或波动理论法。目前广泛应用的是透射波走时的射 线法层析成像，如直射线方法，最短路径树曲射线方法，程函方程差分法等。将射线路径 组成系数矩阵后，可以采取一些求解大型稀疏线性代数方程组的方法求出速度分布，一般 流行的方法是迭代重建法（包括代数重建法一一ART与联立迭代重建法一一SIRT）和最小二乘法（LSQR）等。近年来，也有人开始从事反射波走时

10、层析成像的研究，并取得初步成 效。4. 2.2波动方程深度偏移成像在井间反射地震资料的成像方面，目前主要有两种方法:VSPCDP转换（映射）成像与波动 方程深度偏移成像。传统的方法是采用VSPCDP转换的办法将井间地震资料中的反射波转 化为反射同相轴，这种方法原理简单，易于实现，但该方法不适应速度变化;波动方程深 度偏移成像技术可以给出深度域图像，也适应速度的空间变化，但数据较少时容易产生空 间假频。4前井间地震技术的特点井间地震研究由20世纪80年代兴起，至90年代基本成型，近年来实用程度不断深化在 油藏开发中的作用越来越被人们所关注。通过近年来的研究和发展，目前井间地震技术能 够解决的主要

11、问题有以下几点。1）进行储层、油藏精细描述。在一定条件下，井间地震测量能够获得接近测井分辨率的 资料2）寻找漏失油层。3）监测驱油后的油气分布，进行油气开发动态管理，提高采收率。4）用于盐丘翼部、盐下、火山岩下部等常规勘探盲区部位储层的高精度成像。5）精细标定地面地震与VSP资料。6）由井间地震获得的速度层析图像或其他物性参数图像可以用来直接指示油气聚集区。7）提供建议开发井位或监测、注水等井位。5井间地震技术的未来发展展望由于井间地震在井中激发，井中接收，因此采集到的数据的频率和信噪比都很高。应用井 间地震技术能探测到更薄的油层和更细小的地质特征，井间地震可分辨大多数的目的层。 这在以前应用常规地面地震甚至VSP都是无法实现的。实例表明，井间地震技术已经将接 近测井记录分辨率的地震图像拓展到了井间。影响井间地震技术的主要因素是采集成本高，探测空间有限。但是，随着井间地震技术的 不断发展，这些问题将被逐个解决。J.W. Rector在Geophysics井间地震专刊（1995） 中预言，井间地震的未来是光明的，没有哪一项技术能象井间地震这样，可以获得有关目 标层位的如此高分辨率、高精度的图像井间地震技术在油气开发领域具有良好的应用前景。目前，它正朝实用化方向发展，并已 经成为储层精细描述、油藏动态监测等项研究的有效手段。本文得到刘清林、郭全仕、王世星三位先生的帮助，在此深表谢意。