第５０卷第１期 ２０１１年１月 石油物探 Ｖ０１．５０，Ｎｏ．１ Ｊａｎ．，２０１１ ＧＥＯＰＨＹＳＩＣＡＩ ＰＲ０ＳＰＥＣＴＩＮＧ ＦＯＲ ＰＥＴＲ０ＬＥＵＭ 文章编号：１０００—１４４１（２０１１）０１—００７６—０６ 高精度三维地震采集技术在塔中沙漠区 碳酸盐岩勘探中的应用 陈学强 ，白文杰 ，黄有晖 （１．ＣＮＰＣ东方地球物理勘探有限责任公司采集技术支持部，河北涿州０７２７５１；２．中国石油天然 气股份有限公司塔里木油田分公司，库尔勒８４１０００） 摘要：塔中沙漠区碳酸盐岩储层是塔里木盆地最主要的油气勘探目标之一。如何提高沙漠地表条件下小缝洞型储 层在地震资料上的成像质量是目前该区地震勘探中亟待解决的主要问题。为此，在地震采集技术方面提出了相应 的措施。首先，调查了疏松沙丘对地震波的吸收衰减情况，并进行了高速层中检波器接收试验，结果表明，疏松沙 丘对地震波（主频３５ Ｈｚ及以下）的吸收衰减作用不严重，检波器组合接收是提高地震资料信噪比的一种重要手 段；其次，研究了针对碳酸盐岩缝洞型储层的三维观测系统设计方法，提出了道密度设计方法及保证面元属性均匀 的观测系统设计原则；最后，对沙漠地表条件下的组合高差设计方法进行了论证分析，提出了基于沙丘性质的灵活 的检波器组合高差设计方法。将这些方法应用于塔中沙漠区的三维地震勘探，取得了非常明显的勘探效果。 关键词：碳酸盐岩；沙漠；吸收衰减；三维观测系统；道密度；组合高差 ｇＯｌ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００ １４４１．２０１１．０１．０１２ 中图分类号：Ｐ６３１．４ 文献标识码：Ａ 塔里木盆地塔中地区奥陶系碳酸盐岩储层具 有“整体含油，储层控油”的特点，是塔里木盆地最 料的信噪比；二是合理设计三维观测系统，提高偏 移成像的质量。为此，在塔中Ａ井区进行了针对 性的攻关试验。 主要的油气勘探目标之一。该区地表被疏松沙丘 覆盖，地形起伏大，平均低、降速层厚度在４０ ｍ以 上，最大厚度达２００ ｒｎ，对地震资料品质影响严重。 奥陶系碳酸盐岩储层埋深一般在４ ５００～ ７ ０００ ｍ，地震波吸收衰减严重；储层主要以溶孔、 溶洞、裂隙为主，非均质性强，因此对地震资料的信 １ 沙丘吸收衰减调查及高速层中接收 试验 １．１疏松沙丘的吸收衰减调查 噪比、分辨率及成像质量要求高。２００２年以前，在 该区开展过多轮三维地震勘探，受当时技术和装备 等条件的，地震资料信噪比低，无法满足储层 评价和预测对地震资料精度的要求，针对奥陶系碳 酸盐岩储层的探井成功率几乎为零。２００２年以 后，在高速层中采用了炸药震源激发方式和较优化 理论分析认为，疏松表层对地震波高频成分吸 收衰减严重，但当传播距离较大时，即使地层的吸 收衰减系数较小，地震波的高频成分仍然迅速衰 减ｌ１ ］。为了搞清塔中地区表层疏松沙丘对地震波 吸收衰减的程度，采用蜂窝状调查方法对典型沙丘 进行了吸收衰减调查，具体方法如图１所示。在以 调查点为中心，半径为３～６ ｍ的圆上布置接收 的三维观测系统以及配套的资料处理技术，使三维 地震资料的品质有了质的飞跃。在此基础上，针对 点，在该圆上不等深度的井中放置检波器，其中，地 表以下１ ｍ以内的接收井深距为０．２ ｍ，地表以下 １～３ ｍ的接收井深距为０．５ ｍ，地表以下３～１０ ｍ 的接收井深距为１ ｍ，地表以下１０￣２０ ｍ的接收井 奥陶系碳酸盐岩缝洞储层的探井成功率达到了 ７０ 以上。经过近几年的勘探，塔中大油气田的雏 形已基本形成。为了满足该区碳酸盐岩油气开发 的需求，需要利用地震资料预测能够迅速建成产能 深距为２ １２２，地表以下大于２０ ｍ的接收井深距为 ４ ｍ；在高速层顶面以下Ｏ～１５ ｍ放置３～４个检波 器，接收井深距为５ ｍ。共布置了２个激发点，采用 收稿日期ｌ ２０１０—０２—０５；改回日期：２０１０一Ｏ５—１Ｏ。 和形成高效开发的碳酸盐岩油气储集体。因此，如 何提高对更小的碳酸盐岩缝洞储层的识别精度，是 目前三维地震勘探亟待解决的问题。分析认为，在 地震采集方法上，应重点解决两方面的问题：一是 克服疏松沙丘对地震资料品质的影响，提高原始资 作者简介：陈学强（１９７３一），男，高级工程师，现主要从事陆上地震 资料采集研究工作。 第１期 陈学强等．高精度三维地震采集技术在塔中沙漠区碳酸盐岩勘探中的应用８１ 的面元尺寸为２５ ｍＸ２５ ｍ，覆盖次数为２６４次，道 参考文献 密度为４２２ ４００道／ｋｉｎ ，为常规勘探的高覆盖三 ［１］ 朱定，闵小刚，顾汉民，等．基于主频偏移反演地层吸 维观测系统。图７ｃ和图７ｆ采用的面元尺寸为 收衰减系数ＥＪ３．勘探地球物理进展，２００６，２９（１）： １２．５ ｍ×１２．５ ｍ，覆盖次数为６６次，道密度为 ３Ｏ一３３ ４２２ ４００道／ｋｍ。，为本次攻关试验的三维观测系 ［２］ 裴江云，陈树民，刘振宽，等．近地表Ｑ值求取及振 统；对比图７ａ到图７ｆ可见，采用常规面元，通过增 幅补偿［Ｊ］．地球物理学进展，２００１，１６（４）：１８—２２ 加覆盖次数提高了对较小或较弱地震响应缝洞体 ［３］ 姚姚，唐文榜．深层碳酸盐岩岩溶风化壳洞缝型油气 的刻画能力（图７中的１和５）；通过缩小面元，可 藏可检测性的理论研究［Ｊ］．石油地球物理勘探， 以使基于常规方法能够识别的缝洞体的地震响应 ２００３，３８（６）：６２３～６２９ ［４］ 特征更加清晰，时间切片上的轮廓更加清楚（图７ 姚姚．菲涅耳带与洞缝型油气藏地震波场［Ｊ］．石油 物探，２００５，４４（５）：４９１—４９４ 中的２，４，６和８），进一步提高了对更小缝洞体的 ［５］ 李剑峰，赵群，郝守玲，等．塔河油田碳酸盐岩储层缝 识别能力（图７中的１，３，５和７）。攻关试验结果 洞系统的物理模拟研究ＥＪ３．石油物探，２００５，４４（５）： 表明，增加道密度可以提高对小缝洞体的成像质量 ４２８—４３２ 和识别能力，在道密度相同的条件下，采用较小的 ［６］ 魏建新．不同裂缝密度的物理模型研究［Ｊ］．石油物 面元尺寸更有利于提高对缝洞体的刻画能力。 探，２００２，４１（４）：４３３—４３８ ［７］ 狄帮让，熊学良，岳英，等．面元大小对地震成像分辨 ４ 结束语 率的影响分析口］．石油地球物理勘探，２００６，４１（４）： ３６３——３６８ ［８］ 李明，李守林，赵一民．塔里木盆地某地区碳酸盐岩 塔中沙漠区碳酸盐岩三维地震采集方法的研 裂缝储层预测研究ＥＪ３．石油物探，２０００，３９（２）： 究与实际应用研究表明： ２４—３５ １）疏松沙丘主要对４０ Ｈｚ以上的频率成分吸 ［９］ 杨子川．塔河油田碳酸盐岩储层预测技术与应用 收作用严重，且在地表以下１～３ ＩＴＩ最为严重，频 ［Ｊ］．勘探地球物理进展，２００４，２７（６）：４３３—４３７ 率在４０ Ｈｚ以下时的吸收衰减作用较弱；疏松沙 Ｅｌｏ３ 陈广坡，潘建国，陶云光．碳酸盐岩岩溶型储层综合 丘的吸收衰减作用不是影响塔中地区深层碳酸盐 预测评价技术的应用及效果分析［Ｊ］．石油物探， 岩地震资料品质的重要原因。 ２００５，４４（１）：３４—３６ Ｅｌ１］ 陈学强，杨举勇，简先知，等．塔中地区碳酸盐岩勘探 ２）试验结果表明，沙漠区地面检波器组合接 小面元三维地震采集设计方法及应用效果［Ｊ］．天然 收的剖面品质明显好于高速层顶面下方单个检波 气工业，２００７，２７（增刊Ａ）：３７—３９ 器接收的剖面，因此，检波器组合是保证沙漠区地 ［１２］ 陈学强，段孟川，钟海，等．塔中沙漠区碳酸盐岩三维 震资料品质的一个非常重要的方法。 地震勘探技术口］．勘探地球物理进展，２００６，２９（５）： ３）由于疏松沙丘的平均速度随沙丘厚度的增 ３４６ ３５２ 大而增加，因此，可以根据沙丘性质逐点设计允许 ［－１３］ 魏继东，李庆忠．检波器组内高差对高频信息压制的 的不同组合高差值，使起伏沙丘上的检波器组合图 理论分析［Ｊ］．石油地球物理勘探，２００７，４２（５）： 形进一步放开，提高检波器组合的压噪效果。 ５９７—６０２ Ｅｌ４］ ４）道密度是碳酸盐岩地区地震勘探三维观测 李庆忠，魏继东．高密度采集中组合效应对高频截止 频率的影响ＥＪＧ．石油地球物理勘探，２００７，４２（４）： 系统设计的一个重要参数。增加道密度可以提高 ３６３—３６９ 小缝洞体的成像质量，在道密度相同的条件下，采 Ｅ１５３ 陈学强．塔里木盆地大北地区激发药量选择ＥＪＧ．石 用较小面元尺寸更有利于提高对缝洞体的刻画 油物探，２００７，４６（１）：８１－８９ 能力。 （编辑：邵瑛）
