新疆
地质
XINJIANG
GEOLOGY
2020年12月Dec.2020
第38卷第4期Vol.38No.4
中图分类号:P631.4
文献标识码:A
文章编号:1000-8845(2020)04-504-04收稿日期:2020-04-02;修订日期:2020-06-16;作者E-mail :*****************
第一作者简介:窦强峰(1986-),男,青海海北人,工程师,2010年毕业于中国石油大学(华东)勘查技术与工程专业,从事地震资料处理
工作
准噶尔盆地腹部SN13井区井震时深关系“异常”分析
窦强峰1,马国财2,杨晓海1,刘宜文1
(1.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,新疆乌鲁木齐830000;
2.中国石油新疆油田分公司采油一厂,新疆克拉玛依834000)
摘要:准噶尔盆地腹部目的层侏罗系为砂泥互层,各向异性条件成熟,井震标定时发生时深关系“异常”,一定程度上对地质勘探研究产生不利影响。首次在该区开展了各向异性叠前深度偏移,通过时间域基于微测井静校正精度分析评价,结合深度域井震各向异性叠前深度偏移时深关系分析,认为井震结合各向异性叠前深度偏移可有效提高该区成像精度。实际资料证明该区出现井震时深关系“异常”的合理性,为后续地质勘探研究工作提供了资料分析依据。
关键词:准噶尔盆地;时深关系;微测井静校正;各向异性;叠前深度偏移
井震标定是连接地震与地质的桥梁[1]。建立地震同相轴与地层间的对应关系是开展精细构造解释、岩性解释和预测重构地下地质认识体系的基础[2-5]。地层各向异性对地震信号的相速度、能量速度等具很大影响,能严重扭曲传播时间剖面,引起测井深度和地震深度的不一致性[6]。各向异性叠前深度偏移可有效提高成像精度。1992年Kitchenside 首先提出深度域成像应考虑各向异性,1995年Ball 通过实际数据证实叠前深度偏移中各向异性的重要性,2004年Yan 等就地震各向异性对叠前深度偏移的影响进行了研究。2010年Robein 认为各向异性叠前深度偏
移,为解决井中测量的反射深度和深度偏移剖面上对应反射层深度误差的重要途径[7-10]。在SN13井区,由于各向异性导致时间域地震成像与钻井深度关系相反。为进一步落实构造形态,分析论证合理的井震关系,采用井震融合各向异性叠前深度偏移处理。SN13井区构造上位于准噶尔盆地腹部陆梁隆起西段夏盐凸起与达巴松凸起交汇处,夏盐低凸带中南段为高效优质储层重点区域,具高产条件,资源量可观。在叠前时间偏移连井剖面上(图1左),A 井地层J 2x 1的t 0深度较B 井低(A 井为2154ms ,B 井
2137ms )。但实际钻井地层深度(图1右),则是
A 图1连井剖面高低关系与井间地层高地关系对比图
Fig.1Comparison between the relation of conecting-well and section
(左图为连井叠前时间偏移剖面,右图为地层高低关系图)
第38卷第4期窦强峰等:准噶尔盆地腹部SN13井区井震时深关系“异常”分析
井比B井浅,井震关系时深关系存在反转“异
常”。
影响井震时深关系的因素主要为两方面:①时
间域处理。通过质控CRP道集拉平程度及均方根速
度趋势合理性,可快速排除由于均方根速度不准产
生t0误差的可能性。静校正是有可能造成构造t0变化的主要因素。近地表模型是否合理,中长波长量
能否进行合理控制,及静校正量精度的质控方法等
因素的影响都有可能引入t0误差。②深度域处理。常规时间域叠加、偏移等处理是基于水平层状或均匀
介质的假设。当地下构造复杂,地层横向速度变化时,需通过叠前深度偏移,从根本上解决时间域处理无法准确偏移归位的问题[11]。利用VSP、测井资料建立精准的层速度模型和各向异性场,通过各向异性叠前深度偏移,可直接获得准确的真实地质构造样式。本文主要从静校正方法与精度评价及各向异性叠前深度偏移两方面展开论述,旨在分析时间域地震资料井震时深关系“异常”的合理性。
1基于微测井静校正分析评价
1.1基于微测井进行静校正量融合
SN13井区三维野外静校正应用过程中,主要存在3方面问题:一是边界效应;二是中、长波长量的控制;三是近地表解释复杂多样。单一静校正方法难以解决问题[12],因此静校正量求取需基于微测井进行静校正质控融合。具体过程可分为:①微测井约束厘定低频趋势;②基于小平滑面的高频优势区域确定;③模型约束条件下计算空间校正时差;④消除边界效应;⑤综合形成新的静校正量。
1.2基于微测井标定的静校正精度分析
1.2.1微测井的选取
不是所有微测井都适合标定。如微测井与相邻
检波点存在一定高程,校正此高差时结合模型可考
虑低速校正和高速校正,或以平均速度校正。校正
速度的选择不合理易引入较大的标定误差,影响综
合分析与评价[13]。在一些复杂地表区相邻很小距
离,其对应的表层结构会有很大变化。二者表层结
构存在差异时,进行标定就会产生误差。因此,结合
实际生产应用所允许的误差范围,标定微测井的
选择原则是,与相邻检波点高差小于2m,距离小于50m。
萨顶顶资料1.2.2地表卫片进行平面标定分析
在选定微测井标定点的基础上,结合地表卫片
进行平面标定分析,可准确落实较大误差点所在工区平面位置及地表介质。一般不同地表介质,其表层模型底界速度会存在一定差异。此方法进行分析时,可确定不同介质区域的误差范围。如发生明显异常时,可对微测井成果先进行重新解释后再标定。如误差仍存在,就对整个静校正过程进行重新分析与整
改。图2为SN13井区三维静校正量精度标定平面图,图中显示的误差基本小于4ms(绿点为微测井位置标定误差),整体精度较高,满足地震资料处理与综合地质研究需求。
综上分析,基于微测井分析评价,可排除时间域处理中,由于静校正不准,导致时深关系“异常”的可能性。
2井震融合各向异性叠前深度偏移
2.1工区地层各向异性条件分析
各向同性和各向异性介质的区别在于,前者波长传播速度在各方向上均相同,后者的速度则依赖于波的传播方向[11]。地震各向异性(速度随波场传播方向改变)可能影响地震数据的时-深转换,导致地下构造的错误成像,该错误严重改变勘探目标位置。周期性薄层所产生的影响,在典型层状碎屑岩层序导致地震各向异性,特别是在页岩和砂泥岩互层中最明显[12-15]。SN13井区主要目的层侏罗系西山窑组自上而下为J2x1、J2x2+3和J2x4。J2x1顶部为一套泥岩,夹有煤层;中上部发育一套稳定砂体,厚15.0~
22.0m;下部为一套煤层夹泥岩。J2x4主要为一大套砂体,厚40.0~48.0m,底部为一套稳定煤层。J2x1和J2x4砂体内部发育泥质、钙质隔层。从西山窑组储层岩性分析可知,该区具各向异性条件。
2.2井速填充各向异性建模
Jennifer M.Leslie等研究认为,采用各向同性叠
图2SN13井区三维静校正量精度标定平面图Fig.2The statics accuracy plane figure of SN13area
505
新疆地质2020年
前深度偏移方法对各向异性介质进行成像,会出现较大误差[16-24]。因此,本次研究采用井速填充,结合各向异性参数进行偏移建模(图3)。①排查筛选工区VSP 、测井数据,并对井速进行平滑处理;②利用解释层位控制,进行井速填充建立各向同性速度场;③各向同性偏移井口道集,认为道集不平是各向异性导致的,拾取各向异性参数并建立各向异性场;
④各向异性偏移更新各向异性场;⑤各向异性偏移确定无井范围各向异性偏移速度。
利用井速填充建场,偏移速度来源于实测井,认为该速度足够准确,造成道集不平的原因主要是由各向异性导致。一般而言,同一工区各向异性参数场是一个稳定的低频场,不会在空间上发生高频变化。通过更新形成各向异性偏移模型,有井的地方易验证成像精度(图2中红五角星为工区钻井空间分布密度)。无井的地方,在保证CRP 道集完全拉平的前提下,利用连井剖面进行地质趋势合理性分析,以此验证成像合理性。利用该成像速度进行时深转换,深度剖面比例至时间域误差会更小。2.3各向异性叠前深度偏移时
深关系分析
叠前时间偏移均方根速度转深得到的速度模型不能精准反演出低速夹层,精度低。井震融合各向异性深度偏移更新后(图4),可精准地将低速夹层反演出来,并与钻井速度吻合。叠前深度偏移成像后,A 井、B 井深度域构造深度高低关系与钻井深度一致。
将深度域剖面采用各向异
性速度场比例至时间域后(图5左),发现t 0与叠前时间偏移高低完全一致(图5右),即A 井和B 井的t 0高低关系与实测钻井深度相反。浅层及侏罗系存在两套低速区,在空间上厚度由A 井至B 井减薄,深度
域井间高低关系正确。时间域t 0与实测钻井深度高低关系相反,是因低速层的存在,导致A 井井点处走时增加所致。
3结论及认识
(1)t 0精度主要受静校正精度的影响,静校正精
度取决于近地表模型的可靠程度。在准噶尔盆地腹部工区,应充分利用微测井等资料进行融合,并对最终静校正量进行标定分析,保证静校正对t 0造成的
误差最小。
(2)井震融合的各向异性叠前深度偏移,利用
VSP 测井资料,可精准反演出小尺度深度域层速度模型。在此基础上进行偏移,使构造纵横向准确归位,偏移剖面深度与钻井深度吻合良好。
(3)通过深度域转时间域,反证了叠前时间偏移
t 0的准确性。说明在时间域处理中均方根速度分辨
能力有限,对小尺度速度变化不敏感。井震时深关系对应在层状各向同性地层的假设条件下成立。各向异性地层在深度域资料中进行井震关系分析更合理。
考文献
[1]陈林,邓勇,盖永浩,等.对井震标定中一个特殊情况的思考[J].物探化探计算技术,2014,36(1):87-88.[2]
李海明,刘颖华,候伯刚.测井资料在井震联合标定中的应用承
图4TTI 叠前深度偏移地震剖面与速度叠合显示(深度域)
Fig.4The section of TTI prestack depth migration(depth domain)
图3各向异性速度场更新流程图
Fig.3The flow of the anisotropic velocity
updating
506
第38卷第4期窦强峰等:准噶尔盆地腹部SN13井区井震时深关系“异常”分析
德石油高等专科学校学报,2016,18(6):2-3.
[3]刘爱,童传新,李林.莺东斜坡带速度分析方法研究及速度影响因素分析[J].地球物理学进展,2008,23(6):1909-1917.[4]范芬,刘爱,任科英,等.乐东-陵水破折代速度分析及时深转换方法[J].物探
与化探,2016,40(6):1185-1191.[5]李培培,刘志国,杨松玲,等.虚拟井技术在无井或少井条件下时深转换中的应用[J].物探与化探,2015,39(5):994-1000.[6]法林,岳伏生,阙征,等.岩石的各向异性对地震勘探信号的影响[J].石油仪器,2007,21(6):54-59.[7]沈水荣,覃天,彭文绪,等.各向异性叠前深度偏移在K 油田的应用[J].地球物理学进展,2015,30(3):1224-1229.
[8]
Ball G.Estimation of anisotropy and anisotropic 3-D prestack depth migration ,offshore Zaire[J].Geophysics,1995,60(5):1495-1513.
[9]Yan L L,Line L R,Lawton D C.Influence of seismic anisotropy on prestack depth migration[J].The leading Edge,2004,23(1):30-36.[10]Robein E.Seismic Imaging :A Review of the Technique,their Principle,Merits and Limitations[M].EAGE Publication,2010.[10]
Jingling Xu,Luofu Liu,Guiwen Wang,Changchun Zou.Study of Sedimentary Sequence Cycles by Well-seismic Calibration[J].Pe-troleum Science,2013,10(1):65-72.[11]陈海清,戴晓云,潘良云,等.时间剖面上的假构造及其解决方法[J].石油地球物理勘探,2009,44(5):590-602.[12]窦强峰,妥军军,蒋在超,等.准噶尔盆地玛湖地区高密度地震勘探中静校正问题解决方法[J].新疆地质,2016,34(4):552-555.[13]党志敏,刘宜文,尹丽丽,等.基于微测井约束的折射静校正方法在低幅目标区中的应用[J].新疆地质,201
8,36(3):410-414.[14]
刁文川,刘哲生,蔡希玲,等.浅述地震各向异性[J].石油地球物
理勘探,2007,42(增刊):106-123.
[15]Crampin S.Effective anisotropic elastic constants for wave-propa-gation through cracked solid[J].Geophysics Journal of the Royal Astronomical Society,1984,76:135-145.
[16]Niu Yan,Yang Yanpin.Helbig K.Systematic classification of lay-ered-induced transverse isotropy[J].Geophysical Prospecting,1981,29:550-577.
[17]Thomsen L.Weak elasticanisotropy[J].Geophysics,1986,51(10):
1954-1966.[18]李芳,曹思远,姚健.任意各向异性介质相()速度的计算[J].地
球物理学报,2012,55(10):3420-3426.[19]吴国忱,梁锴,印兴耀.TTI 介质弹性波相速度与偏振特征分析
[J].地球物理学报,2010,53(8):1914-1923.[20]谢会文,吴超,徐振平,等.TTI 各向异性叠前深度偏移在高陡构
造区应用-以DB 三维为例[J].物探化探计算技术,2013,35(4):399-403.[21]吴国忱,梁锴,戚艳平.三维TTI 介质相速度和速度[J].地球物
理学进展,2009,24(6):2097-2105.[22]张岩,吴国忱.TTI 介质叠前逆时偏移成像研究综述[J].地球物理
学进展,2013,28(1):409-420.[23]张敏,李振春,刘强,等.TI 介质射线追踪及其高斯束成像的应用
[J].地球物理学进展,2017,32(4):1721-1727.[24]王东,李文卉,熊登,等.静校正对波动方程叠前深度偏移成像效
果的影响[J].石油地球物理勘探,2017,52:76-80.
The Analysis of the Unusual Phenomenon of Time-Depth Relationship
in the Center Area of Junggar Basin
Dou Qiangfeng 1,Ma Goucai 2,Yang Xiaohai 1,Liu Yiwen 1
(1.Geological Branch,Exploration and Production Research Institute,Xinjiang Oilfield Ltd.,PetroChina,Urumqi,Xinjiang,830000,China;2.No.1Oil Production Plant,Xinjiang Oilfield Company,PetroChina ,Urumqi,Xinjiang,834000,China)
Abstract:The subsurface structure in the center area of Junggar basin is horizontal,the Geological exploration study
mainly depond on PSTM seismic data.But subsurface lithology is very varied,which means the rock is anisotropic,and the Time-Depth relationship is very unuaual,it ’s not good for geological exploration study.For this,we carried out TTI PSDM for the first time in this area.By analyzing the precision of statics based micro-logging data in time domain,com-bined with the analysis result of Time-Depth relationship based TTI PSDM data,we evidenced the reasonability of the un-uaual,and it will be helpful to the gelolgical exploration study in future in this area.
Key words:Junggar basin;Time-Depth relationship;Micro-logging statics;Anisotropy;TTI PSDM
图5时间域地震剖面对比图
Fig.5Comparison of the sections in time domain
(左图为各向异性叠前深度偏移比例至时间域剖面,右图为叠前时间偏移剖面
507