多分量地震勘探技术在准噶尔盆地西北缘的应用

多分量地震勘探技术在准噶尔盆地西北缘的应用
仇苏江;黄坚;程慧
【摘要】Using P- and S-wave data and well logs in Chepaizi area of Junggar basin,combined with the properties and characters of P-wave and converted wave,the observation system using converted wave for exploration is designed,and the high-quality multi-component seismic exploration data are obtained by negative offsets inversion of horizontal component,converted wave noise removal,static correction,CCP gathers stack,velocity analysis and time migration,etc.The interpretation results coincident with the drilling results are gained by P- and S-wave calibration and simultaneous inversion,synthetic seismographic record
making,converted waveform identification,horizon correlation,attribute profile computing and seismic petrophysical property analysis,etc.%利用准噶尔盆地西北缘车排子地区纵、横波资料、测井资料,根据纵波、转换波传播的性质和特点,进行有针对性的转换波勘探观测系统设计,得到较高质量的多分量地震勘探数据;通过对转换波资料进行水平分量负炮检距反转,转换波去噪、静校正、共转换点道集抽取、速度分析、时间偏移等处理,得到信噪比较高、反射信息丰富、波组特征明显的多分量处理数据;通过纵横波标定、合成地震记录制作、转换波波型识别与层位对比、转换波剖面压缩与速度比求取、属性剖面计算、地震岩石物理分析、纵横波联合反演的解释思路,获得了与钻探结果相吻合的解释成果。

【期刊名称】《新疆石油地质》
【年(卷),期】2012(033)004
【总页数】3页(P483-485)
【关键词】地震勘探;多分量;处理;解释;纵横波联合反演
【作者】仇苏江;黄坚;程慧
【作者单位】中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院地球物理研究所,乌鲁木齐830011;中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院地球物理研究所,乌鲁木齐830011;中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院地球物理研究所,乌鲁木齐830011
【正文语种】中文
【中图分类】P631.445
随着准噶尔盆地勘探程度的提高，岩性油气藏、裂缝油气藏已成为目前油气勘探的主要对象。

这些复杂的油气藏难以用常规纵波勘探方法解决，而多分量地震勘探技术在解决复杂构造与预测各相异性储集层方面有独特的优势[1-3]。

2008年新疆油田公司在准噶尔盆地西北缘车排子地区部署了一条穿车91井、车97井的二维多分量采集试验线CH200801，野外采用法国SERCEL公司的DSU3型数字检波器进行采集。

研究区地表南面主要为沙漠围栏草场，北面为村庄农田。

此次试验共完成采集工作量16.39 km.
转换波传播有以下性质和特点：①转换波下行波是纵波，上行波是横波，其射线路径是不对称的，共转换点（CCP）偏向接收点的一方；②转换波不是双曲时距曲线，纵波垂直入射到分界面上，不会产生转换波，转换波只能在中等炮检距上有较大的能量，故接收转换波必须采用比常规纵波勘探更大的炮检距。

在进行施工方案设计论证时，首先要充分利用试验区纵、横波资料（表1），并根据纵波、转换波传播特点和性质,通过计算纵、横波反射能量与排列长度的关系曲线（图1），进行纵、
横波联合观测系统设计，从而设计接收转换波最大排列长度。

根据纵、横波反射系数与排列长度的关系曲线可知纵波炮检距为0～3 000 m，转换波炮检距一般为3 000～5 000 m（图2）。

在此基础上，最终确定的观测系统及施工参数如下：采用10m道距，800道接收，200次覆盖，观测系统为3 995 m-5-10-5-3 995 m.图2是CH200801测线采集到的x、y、z三个分量的原始记录。

从能量上看，z分量能量最强，x分量次之，y分量能量最弱。

从x分量上看，主要目的层新近系、白垩系、侏罗系转换波非常明显，资料品质较高。

转换波资料处理与常规纵波资料处理的区别主要表现在水平分量负炮检距反转、转换波共转换点道集叠加、速度分析、动校正等方面。

（1）三分量地震数据在解编SEG-D数据的同时，也得到了DSU3检波器记录的
检波器倾斜信息。

通过倾斜校正将三分量校正为垂直分量（z）和水平分量（x，y）。

（2）径向-横向坐标旋转。

径向为炮检点连线方向，横向为径向的垂直方向，检
波器分布在震源两侧时，在正、负炮检距的水平分量记录上会出现极性相反的现象。

通过径向-横向坐标旋转将其中一个方向的记录极性反转，然后一起处理。

（3）转换波共转换点道集抽取。

由于转换波是入射纵波、反射横波,因此不能采用常规纵波处理的共中心点道集叠加，只能采用共转换点道集叠加。

共转换点道集抽取是转换波处理中一个很关键的环节。

在水平反射界面情况下，转换波反射点也不会象纵波反射点那样位于炮点和接收点的中间，而是靠近接收点一侧，使得在对转换波实施叠加之前，必须将按纵波采集方式得到的转换波共中心点道集数据改变成共转换点道集数据。

共转换点道集抽取的重要内容就是如何计算比较准确的共转换点位置。

共转换点位置C点的位置不象纵波仅靠几何概念就可确定中心点M那样，而是要靠物理参数横波速度与纵波速度的比值γ来确定。

目前关于如何确定共转
换点位置C的计算方法较多，当已知或能求取反射点的深度时，转换波反射点的
深度计算偏离距离的近似解析计算公式（Thomsen，1999）为
式中x——偏移距；
γ——横波速度与纵波速度的比值；
Dl——共转换点偏离炮检中点位置的距离；
z——深度值。

（4）由于转换波旅行时方程不满足纵波那样的双曲线时距关系，加之接收转换波的偏移距很大，所以在进行转换波速度分析与正常时差校正处理中，若使用双曲线时距方程无法将转换波有效反射同相轴校平，并将会明显影响叠加效果。

因此在转换波速度分析中通常采用非双曲线速度分析方法，在均匀介质中，共转换点道集上的转换波时距曲线方程可表达为
其中vp，vs——分别为纵、横波速度；
x——转换点偏离炮点的距离；
h——转换点距地面的垂直距离；
l——炮检距。

该方法是将目的层之上的岩层视为等效均匀介质，并分别用纵、横波速度作为叠加速度来描述。

（5）由于近地表低降速层的厚度、速度与密度的横向变化特别是纵波与横波的变化不一致，所以转换波静校正远比纵波复杂。

对于纵波激发，横波接收，两个入射纵波通过近地表低降速层的路径基本一致，而反射纵、横波在低降速层中传播路径就很不一致，这样炮点静校正比较简单，应用纵波处理的初始静校正就可以。

复杂的是接收点静校正，横波检波点经静校正的计算是通过对比径向横波和垂向纵波分量检波点叠加，在纵波剖面上拾取一个浅层作为参考，在限定偏移距的共检波点叠加上完成求取。

由图3可看出，波场信息较丰富，层间信息的波组特征明显，精细处理得到了信噪比较高的叠加剖面，有利于后续解释反演工作。

（1）纵横波标定层位标定的准确性决定于泊松比求取的准确性。

标定中主要考虑地震地质标志层特征的一致性、地震剖面的极性、子波的主频率以及地震剖面的波组关系。

（2）纵波和横波层位对比解释在合成地震记录标定的基础上，确定纵波、转换波的控制层位。

与常规纵波地震资料解释相比，多分量地震资料解释首先要进行波型识别和多波层位标定。

主要利用多波的极化特性、速度传播规律、频谱、振幅差异、炮检距关系和各向异性特征进行波型识别。

（3）纵波和横波反演初始模型计算根据纵波和横波剖面上解释的对应层位，计算初始γ值，获得纵、横波剖面之间较为明显的对应关系。

通过初始γ值对横波进
行压缩，对比纵波和压缩后的横波，修改解释层位，得到最终解释成果，计算最终的γ值，作为纵波和横波反演的参考模型。

（4）纵波和横波反演原理及效果分析γ值能够有效地识别岩性，划分储集层和非储集层。

利用纵波和横波双反演，可以得到γ值、泊松比、流体因子等属性，为
储集层预测提供有力依据。

纵波和横波双反演是采用全局模拟退火的弹性参数反演方法，通过对解释层位得到的初始γ值和振幅随偏移距变化属性中得到的γ值信
息同时进行模拟退火，反演出γ值、泊松比、流体因子等各种属性。

通过计算分
析对比，最终得到纵波与转换波对比剖面、γ值、流体因子、泊松比等属性剖面。

从图4可看出，无论匹配前还是匹配后，车89井纵波均为明显亮点；横波亮点消失，无明显强振幅，证明流体的存在。

车97井无论匹配前还是匹配后，纵、横波构造及振幅特征完全一致，证明该亮点特征由岩性引起，与流体无关。

从图5可看出，油层泊松比约为0.3，砂岩约为0.35，泥岩约为0.4.纵波和横波联合反演结果显示车89井为低速度比、低泊松比含油气特征，但车97井无明显特征。

多分量地震勘探技术在岩石物理分析方面显示其独特的勘探优势。

（1）纵波和横波联合反演为亮点的油气检测提供了重要的岩石物理参数。

通过地
震岩石物理弹性参数分析，Gamma参数能够有效地识别岩性，划分储集层和非储集层，纵横波速度比可以有效区分砂岩和泥岩、含油气砂岩与含水砂岩。

（2）准噶尔盆地西北缘车排子地区，构造和沉积十分复杂，石油地质条件优越，圈闭类型多，且多层系含油，具有十分广阔的勘探前景，其地表地势较为平坦，以农田和小沙砾覆盖为主，低降速带底界较为平稳，厚度2～19 m，有稳定的潜水面。

这些条件有利于采集到高信噪比的资料，也有利于解决多波勘探复杂的横波静校正问题。

建议在该地区采集三维多波资料，利用更多钻测井信息，总结纵、横波速度比等与岩性、流体的关系及数值范围，在平面上可以更好地进行多波属性分析，进一步为井位预定提供依据。

（3）多波勘探在准噶尔盆地处于起步阶段，需要研究总结的技术还很多，如横波静校正、转换波共转换点道集叠加、多波地震勘探振幅随偏移距变化分析、纵横波弹性阻抗联合反演等均有待于深入。

【相关文献】
［1］赵帮六.多分量地震勘探技术理论与实践［M］.北京：石油工业出版社，2007.
［2］王建民，付雷，张向军.多分量地震勘探技术在大庆探区的应用［J］.石油地球物理勘探，2006，41（4）：426-430.
［3］齐宇，刘震，魏建新，等.基于小波变换的谱分解技术在地震模型解释中的应用［J］.新疆石
油地质，2010，31（4）：417-419.。