可加密三维地震勘探技术研究-(6-27)

—1—可加密三维地震勘探技术（东方地球物理公司吐哈物探处）摘要由于东疆石炭系复杂的地震地质条件，致使该区资料信噪比极低，严重制约了东疆石炭系油气勘探进程。面对勘探区域广、二维及二维宽线采集方法不能保证地下信息准确归位而影响勘探目标落实、三维采集方法能准确落实目标但勘探侦察阶段成本过高的问题，通过三维观测系统参数对比，对不同三维观测系统识别地下目标的能力进行了评价，同时对三维观测系统勘探成本进行了对比分析，形成了石炭系低信噪比区可加密三维地震勘探技术，实现了较低成本下捕捉石炭系火山岩勘探目标，进而通过三维加密方法获取高品质的地震资料的目的，成本得到了较好的控制，同时获得了较好的采集效果。关键词石炭系低信噪比可加密三维分辨率覆盖次数成本1、引言东疆石炭系由于地震资料品质差，对东疆石炭系地层展布、烃源岩分布规律认识不清，构造落实比较困难，严重制约了整个油气勘探进程。近几年开展了小道距高覆盖、宽线+高覆盖、宽线+大组合+高覆盖等多种采集方法攻关，由于火山岩复杂多变的地震地质条件，剖面品质均未明显改善。三塘湖盆地苏海图地区三维方法攻关和马朗凹陷的火山岩勘探突破表明，三维勘探方式是提高石炭系低信噪比地区资料品质的有效方法，但由于三维勘探成本较高，在目标不明确的情况下，三维勘探会带来巨大的投资风险。采用稀疏三维观测方法，使得在勘探阶段能够用低成本满足捕捉石炭系火山岩勘探目标的要求，发现有利目标后，通过三维加密，使地震资料品质能满足评价或开发要求。该方法改变了东疆石炭系以往的勘探模式，用油田能够承受的价格在该领域跨过二维勘探阶段，直接部署可加密三维，在不大幅增加投资的情况加快勘探进程，有效捕捉勘探目标具有十分重要的意义。—2—2勘探难点及关键技术2.1东疆石炭系勘探难点由于东疆石炭系低信噪比区跨度大，分布范围广，勘探有利目标不落实，火山岩成层状性质差，层面上没有连续反射，内幕非均质性强，反射杂乱，利用二维或宽线二维方法不能控制地下火山岩体的变化，也不能保证地下信息准确归位，从而影响勘探目标的准确落实；利用三维资料能很好的解决空间成像和归位的问题，但在勘探侦察阶段实施三维勘探，目标不明确，由于成本问题，影响部署。如何用低成本实施三维地震勘探，解决地下地质问题，同时又解决成本矛盾是东疆石炭系低信噪比区攻关的关键问题。2.2可加密三维关键技术2.2.1可加密的三维观测系统设计技术面对东疆石炭系复杂的地下地质条件和低信噪比的特点，在勘探侦察阶段采用三维观测系统进行勘探，如果采集方法不合理或采集方法过于简单，会导致有利目标无法落实，存在较大的勘探风险，如果采用较为强化的三维观测方法，即使能够解决地质问题，由于成本方面的压力，在区域上无法展开。依托以往三维资料进行观测系统参数分析论证，对采集成本的关键环节进行分析，确保完成搜索勘探目标的任务前提下，尽可能简化三维采集方法，去掉不必要的成本，同时为发现有利目标后，在初期稀疏三维勘探的基础上实现评价开发阶段的三维加密做好准备。我们通过以往该区域内的开发三维数据体进行接收线数、接收线距、炮线距、面元大小、覆盖次数等观测系统参数对比分析，对不同三维观测系统参数的剖面效果进行评价，使得可加密的三维观测系统方案在采集成本和资料品质方面甲乙双方均可接受。不同线束宽度（接收线数）观测系统对比分析，改变线束宽度（接收线数），对叠加剖面的信噪比没有明显影响。但不同线束宽度（接收线数）观测系统在偏移效果上存在较为明显的差别，从偏移剖面对比分析，接收线条数少于12条（线束宽度2.2Km），地下信息无法准确归位（图1）。图1不同线束宽度(接收线数)观测系统对比偏移剖面—3—在开发三维数据体基础上，通过抽稀接收线距和炮线距（稀疏三维），在面元不变的情况下减少覆盖次数，剖面资料品质明显降低（图2）。通过以往东疆石炭系勘探区域内的开发三维数据体分析，束线宽度对叠前偏移响应影响较大，束线越宽，能量收敛越好；覆盖次数对资料信噪比影响较大，面元大小影响不明显，但扩大面元对叠前偏移响应影响较大，若扩大面元，应保证一定的覆盖次数，面元和覆盖次数不能同时弱化。2.2.2三维观测系统加密方法在稀疏三维的基础上进行后期三维观测系统加密，根据地质任务的需求，通过炮点及接收点位置的变化，可分别实现提高覆盖次数或提高分辨率两种目的：（1）以提高覆盖次数为目的加密方法按照错开半个接收线距和炮线距进行加密，加密后接收线距和炮线距各缩小一半（图3），面元大小不变，覆盖次数可提高一倍。图2稀疏三维（抽稀接收线、炮线）和原始数据对比剖面图3以提高覆盖次数为目的的炮检点加密位置示意图—4—通过观测系统加密提高覆盖次数，可以使叠加剖面资料品质达到明显改善（图4）。（2）以提高分辨率为目的加密方法按照错开半个接收线距和炮点距进行加密，加密后接收线距和炮点距各缩小一半（图5），覆盖次数不变，面元尺寸缩小一倍。通过观测系统加密缩小面元尺寸，叠加剖面资料品质有明显改善，资料分辨能力明显提高（图6、图7）。图4以提高覆盖次数为目的加密前后对比剖面图5以提高分辨率为目的的炮检点加密位置示意图图6以提高分辨率为目的加密前后对比剖面—5—加密面元数据和加密覆盖次数数据相比，工作量相同，但加密面元数据剖面和延层切片分辨能力明显优于加密覆盖次数（图8、图9）。图7以提高分辨率为目的加密前（左）后（右）延层切片对比图8加密面元（右）和加密覆盖次数（左）剖面对比图9加密面元（右）和加密覆盖次数（左）数据延层切片对比—6—3研究结论面对东疆石炭系低信噪比区分布范围广、二维宽线采集方法不能保证地下信息准确归位影响勘探目标落实、三维采集方法能准确落实目标但勘探侦察阶段成本过高的问题，通过开展本项目研究，对不同三维观测系统识别地下目标的能力进行了评价，同时对三维观测系统勘探成本进行了分析，初步形成了东疆石炭系低信噪比区可加密三维地震勘探技术。主要有以下几方面结论：（1）面元和覆盖次数是影响三维观测系统属性的关键因素，扩大面元对叠前偏移响应影响较大，若扩大面元，应保证一定的覆盖次数，面元和覆盖次数不能同时弱化；（2）三维束线宽度对叠前偏移响应影响较大，束线越宽，能量收敛越好，针对东疆石炭系低信噪比区，三维观测系统应选择12线（2200M宽度）或以上接收线的观测系统；（3）通过三维观测系统的优化，采用稀疏三维观测系统可以有效的降低地震采集成本，使甲乙双方都可接收，和宽线二维相比稀疏三维有较大的成本优势；（4）提高分辨率的加密方法和提高覆盖次数的加密方法相比，工作量相同，但提高分辨率的加密方法剖面分辨能力明显优于提高覆盖次数的加密方法，提高分辨率的加密方法激发点连续性较好，有利于震源提高施工效率，降低勘探成本；（5）不论是以提高覆盖次数为目的的加密方法，还是以提高分辨率为目的的加密方法，加密后的观测系统属性都有较大改善，剖面信噪比及分辨能力均有明显提高；勘探侦查阶段采用三维方法来寻找目标，后期根据评价开发阶段要求，在稀疏三维的基础上进行加密的方法是可行的。4结束语东疆石炭系低信噪比资料区的勘探，目前还处在探索阶段，可加密三维勘探方法，前期采用相对弱化并且又经济的三维方法来寻找目标，后期根据评价开发阶段要求，在此三维的基础上进行加密，该方法一旦取得突破，将改变东疆石炭系的勘探模式，越过常规二维勘探普查阶段，直接实现勘探阶段三维到评价（开发）三维的跨越，在技术和经济上具有较大优势。