4-1时移地震

不同孔隙度砂岩油藏地震波振幅的百分数变化
4. 2 岩石物理学基础
4.2.3 地震能观测到什么
不同孔隙度碳酸盐岩油藏地震波振幅的百分数变化
4. 2 岩石物理学基础
4.2.3 地震能观测到什么
温 度 对 地 震 波 速 度 影 响 实 验
未固结饱和稠油砂岩随着温度升高时， 纵波速度明显下降，温度有250C增加到 1500C是，纵波速度降低22%－44%。 未固结砂岩含盐水饱和度 100%时，纵波速度几乎与温 度无关。
4.1 时移地震与油藏监测
4.1.2 油藏监测的过程
4.1 时移地震与油藏监测
4.1.2 油藏监测的过程
4. 2 岩石物理学基础
4.2.1 随时间变化的油藏特征 4.2.2 与时移地震有关的岩石物理特征 4.2.3 地震能观测到什么
4. 2 岩石物理学基础
4.2.1 随时间变化ຫໍສະໝຸດ 油藏特征油藏孔隙流体4. 2 岩石物理学基础
4.2.2与时移地震有关的岩石物理特征
孔隙流体可压缩性差异大的几种情况
4. 2 岩石物理学基础
4.2.2与时移地震有关的岩石物理特征
采油方式
采油过程中，油藏压力下降明显可使速度和密度增加， 时移地震应当有能力监测油藏的衰竭过程。 注水或水驱过程中，对轻油或活油的压缩系数之差变大， 对重油或死油的压缩系数应当变小。 高注入压力或酸化压裂后，使岩石发生破裂，引起速度 的明显改变。 热采过程中，油藏温度增加，也使岩石和孔隙流体的压 缩系数同时增加，使地震波速度和密度明显降低。 注CO2或气后，比原始油藏流体压缩系数变大。
注入井
蒸汽注入点 第一次监测的速度异常较小， 且均是孤立的，相互不连通 第二次监测显示热蒸汽已向周 围扩展，并向上传递，可能存 在渗透性良好的垂直通道。
注蒸汽过程中两次监测的速度差值剖面
第一次监测和第二次 监测在200米深度处的 速度差水平切片，反 映受热面积的扩大。
应用三维可视化技术 显示的第二次监测的 速度差值数据体。
4. 2 岩石物理学基础
4.2.2与时移地震有关的岩石物理特征
油层注水后的地震响应：
（1）振幅变化，在注水波及区 内反射振幅随含水饱和度的增加 而减小，在注水井附近表现为明 显的弱振幅带。 （2）同相轴抬升，由于注水过 程中水置换原始孔隙中的原油， 从而导致砂岩储层的可压缩性减 小，体积模量增大，进而引起砂 岩速度的增加以致出现了时间超 前现象，即同相轴抬升。
4.3 时移地震资料的互均化处理
时移地震资料互均化处理实例:
4.3 时移地震资料的互均化处理
非油藏区不同时间 观测资料的振幅差
相位校正已消除了 大部分非油藏差异
4.3 时移地震资料的互均化处理
4.3 时移地震资料的互均化处理
时移地震资料的处理流程
要求：
将地震数据转换为油藏数据 应采用可视化技术； 对油藏监测进行快速的采集、 处理和解释。
4.1 时移地震与油藏监测
4.1.1时移地震的含义及作用
综合岩石物理学，地质学和
油藏工程资料，利用不同时间 观测的地震资料上反射特征的 变化，实现对油藏的动态监测， 快速做出油藏评价，调整开发 方案，对油田进行有效的开发 提高采收率。
主要应用：
（1）寻找死油区，确定加密 井和扩边井等新井井位，以 及老井重新作业。
孔隙流体压缩系数
流体成分改变，具体表现在流体之间存在着压缩系数差 异，具有高差异压缩系数的情况有：当油被气，蒸汽或CO2 置换时，压缩系数明显减小；如果置换的是高矿化度的盐水， 即使是没有溶解气的死油，二者之间的压缩系数差异也是高 的，活油压缩系数随溶解气的逸出而减小，低温油和高温油 之间的压缩系数差异也较明显。通常，高压缩系数对应着低 速度和低密度；低压缩系数对应着高速度和高密度，即压缩 系数的明显差异通过地震波的速度和密度改变反映到地震特 征的变化上来。
油气的采出，水驱使含油饱和度下降
油藏孔隙压力 油气采出使孔隙压力下降，流体的注入使其增加。 油藏温度 注冷水、注蒸汽、火烧 其它间接因素 油藏压实、孔隙度、密度、上覆压力、油藏裂缝
4. 2 岩石物理学基础
4.2.2与时移地震有关的岩石物理特征
油藏岩石骨架弹性特征
弹性特征是指岩石受力后产生形变的能力。具有低骨架
静校正、初至切除、振幅均衡、反褶积、成像速度、多道 去噪 互均化处理的目标：消除时间推移地震中那些不需要的随时间 的变化，而只保留油藏反射的动态变化。
4.3 时移地震资料的互均化处理——匹配滤波
时间校正
在油藏外面或上方选择一段与油藏无关的反射，在这个时 窗内用相关方法计算时移观测与基础观测之间的时差，作为 一个静校正量，用来对时移观测进行静校正。在频率域这就 是一个纯线性相位滤波器。 振幅校正 用上述同样的方法开一个时窗，计算基础观测与时移观测 的均方根振幅，将两者的比值作为校正因子，对时移观测进 行振幅校正处理，使与油藏无关的振幅尽可能趋于一致，而 不改变油藏反射应该存在的差异。
引起差异的原因：
不同时间的环境噪声不同，采集环境的改变（地面建
设、钻井和采油设施的增加，近地表潜水面季节变化，全球
化潮汐变化等），环境产生的直接的或次生的噪声会降低信 噪比，产生几到十几毫秒的时间差，采集系统、采集参数和
定位精度不同，处理软件和处理参数的不同。
4.3 时移地震资料的互均化处理
影响一致性的处理因素：
油藏深度：埋藏浅，岩石一般未固结，可压缩，孔隙流 体压力通常较大，流体饱和度或流体成分置 换的影响较大，再加上浅层地震资料信噪比 高，频带宽，能够高分辨率成象。
油藏温度：对油气的压缩系数依赖性大，而对水的压缩 系数依赖性小。
孔隙度：高孔隙度相对于低孔隙度来说，孔隙流体的变 化和岩石骨架的变化一般要明显。 渗透率：影响流体的流动，低渗透率区域不利于流体流 动使地震特征不易发生改变。
弹性特征的岩石也称为软岩石，这类岩石包括未固结或粗劣
固结砂岩，弱颗粒连接岩石，具有张裂缝的岩石，低上覆地
层压实压力下的岩石。这类岩石孔隙度通常都很大，速度和 密度很低，孔隙流体变化对速度和密度的改变通常都是很大
的，以致孔隙流体的改变能引起地震特征的明显变化。
4. 2 岩石物理学基础
4.2.2与时移地震有关的岩石物理特征
4. 2 岩石物理学基础
4.2.3 地震能观测到什么
速度 随温 度变 化的 幅度 与含 油饱 和度 有关
含油饱和度100%时，速度随温度的变化最明显，随着含油饱和度的 降低，速度随温度升高而降低的幅度将变小。
4. 2 岩石物理学基础
4.2.3 地震能观测到什么
固结砂岩 的速度下 降小于10%
温 度 对 地 震 波 速 度 影 响 实 验
（2）监测注入流体，如水、 蒸汽、CO2和气等流体的移动， 调整注入井和采油井。
4.1 时移地震与油藏监测
4.1.1时移地震的含义及作用
时移地震的类型：
（1）时移三维地震，也称4D，成本高，效果好
（2）时移二维地震，也称重复地震，成本低，易实现 （3）时移VSP，它是研究井史及井旁油藏特征变化规 律的好方法，3C，9C （4）井间时移地震，它是利用重复井间地震方法来实 现油藏动态管理的。
4. 4 如何实施一个4D地震项目
4. 4 如何实施一个4D地震项目
4. 5 时移地震油藏监测的应用
4.5.1 Alberto稠油热采监测
4.5.2 Holt火烧油层的三维地震监测
4.5.3 井间地震监测稠油热采
4. 5 时移地震油藏监测的应用
4.5.1 时移地震油藏监测的应用之一
生产井
观测井
油藏压力：流体压力下降，气从溶解状态脱离出来，使 得油藏的气油比增加，速度下降。
4. 2 岩石物理学基础
4.2.2与时移地震有关的岩石物理特征
时移地震技术的应用条件：
孔隙度较大（〉25%）
岩石较疏松
深度较浅
厚度较大
地震资料信噪比较高
水驱采油最好是轻油或气
热驱采油应当是重油
4. 2 岩石物理学基础
注汽井
加拿大阿尔伯达东北部Gregoire湖区稠油热采的小三维地震监测
稠油层埋深 190米，厚度 约为50米； 温度增加 1000C，稠油 层速度下降 了60%；受 热稠油层反 射振幅增强， 底界面（泥 盆系石灰岩 顶面）同相 轴呈现下拉 现象；为了 避免浅层低 速度的干扰， 检波器埋置 于井下可得 到高信噪比 的地震记录。
应用地震方法监 测注水过程的理 论模型实验
三个不同注水时 刻的地震响应：
随着注水波及范 围的扩大，剖面内 弱振幅区的横向分 布范围也在扩大， 且振幅变化较为显 著，与此同时同相 轴抬升也较为明显， 同相轴抬升的范围 也随之扩大。
4. 2 岩石物理学基础
4.2.2与时移地震有关的岩石物理特征
油藏参数
地震振 幅直接与 储层的声 波速度和 密度的改 变成比例， 砂体受热 后速度将 下降，只 要有足够 的厚度， 那么就将 显示不同 时间地震 振幅的变 化。
4. 5 时移地震油藏监测的应用
4.5.1 时移地震油藏监测的应用之一
注入井
注蒸汽4周以后
连续注蒸汽10周以后
注蒸汽前后合成声波测井的速度差值平面分布图
（1）技术可行性 对油藏特性、采油方式和地 震资料的信噪比、分辨率、可 重复性等进行评价分析，以确 定所研究的油藏是否适合进行 时移地震监测。 （2）经济可行性
使用时移地震监测是否能够 在油藏开采中得到良好的回报 率进行评价。
4. 4 如何实施一个4D地震项目
可 行 性 研 究 需 要 调 查 的 一 些 参 数
可减少资金投入的风险。
4. 4 如何实施一个4D地震项目
（3）油田大规模应用
将现场先导试验中调整过的一整套参数和方法 用于整个油田。一方面先导试验为其降低技术风 险提供了保障；另一方面，时移地震的大规模使 用使得监测费用可以均摊在整个油田生产期，减 小成本。
4. 4 如何实施一个4D地震项目
可行性研究应当考虑的问题
4. 5 时移地震油藏监测的应用
4.5.2 时移地震油藏监测的应用之二
Texas中北部Holt油田Holt砂 岩火烧油层的三维地震监测
中心为火烧井,四周 有四口生产井,三维 试验工区90m2
Holt砂岩储层深度在500 －510米，厚度为12米
4.2.3 地震能观测到什么
反射时间 油藏枯竭可使地震波深度增大 热采过程中油藏温度的增加可使地震波速度减小 振幅
油藏参数的变化可引起储层波阻抗差异变化
速度 油藏温度的变化引起速度的变化 频率 油藏对频率的吸收作用不同 速度变化引起层间旅行时改变可表现出频率的变化
4. 2 岩石物理学基础
4.2.3 地震能观测到什么
4.油藏监测(Reservoir Surveillance)
4.1 时移地震与油藏监测 4.2 岩石物理学基础
4.3 时移地震资料的互均化处理
4.4 如何实施一个4D地震项目 4.5 时移地震油藏监测的应用
4.1 时移地震与油藏监测
4.1.1 时移地震的含义及作用 Time-Lapse Seismic 4 Dimension Seismic 4.1.2 油藏监测的过程
4.3 时移地震资料的互均化处理——匹配滤波 相位校正
用与地震频带同样宽度的零相位子波和测井资料制作合成 地震记录，然后用合成道与相位扫描结果对比，确定不同时 间观测的相位角，分别做相位校正。
频率校正
按上述同样原则开时窗，计算振幅谱。先求基础观测振幅 谱的平滑曲线，然后用这条曲线去归一化时移观测的振幅谱， 把时移观测的振幅谱校正成与基础观测振幅谱相同的频带宽 度，来消除时移观测与基础观测之间的频带差异。
速度随温度变化的幅度与稠 油密度和黏度有关
速度随温度变化的幅度与砂 岩的固结程度有关
4.3 时移地震资料的互均化处理
时移地震的可重复性要求：
时移地震监测油藏流体的变化，通用的测量方法是用时 移地震与基础观测的地震数据相减，这就要求不同时间的地 震数据具有非常好的可重复性，只在油藏反射上存在与油藏 变化有关的变化。
4. 4 如何实施一个4D地震项目
（1）可行性研究
分析现有资料以确定生产过程中储层条件和预 期发生的变化，估算这些储层变化而引起的地震 响应的变化并与本地区现有资料噪声水平比较，
即岩石物理与地震的可行性研究。
4. 4 如何实施一个4D地震项目
（2）现场先导性试验
将可行性研究中所确定的一整套参数和方法用 于油田中具有良好成功前景的储层，这样既可提 供最好的机会来精细地了解时移地震的效果，又