井間地震技術(shù)在油田開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用

井間地震技術(shù)在油田開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用

井間地震采集技術(shù)是井間地震勘探技術(shù)（采集技術(shù)、處理技術(shù)和解釋技術(shù)）中最基本、最重要的工作，從內(nèi)部研究到現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)，這與井間地震采集設(shè)備和井間地震觀測(cè)方法密切相關(guān)。即，井間地震采集的設(shè)計(jì)方法應(yīng)符合井間地震采集設(shè)備和井間地震觀測(cè)方法的要求。井間地震采集方法就是將激發(fā)系統(tǒng)和接收系統(tǒng)分別下入2口距離不遠(yuǎn)的深井中,在目的層進(jìn)行地震波的激發(fā)和接收,通過(guò)記錄地震波的走時(shí)、振幅、頻率等信息,從而了解地層介質(zhì)的結(jié)構(gòu)特征和物性變化情況,為地震勘探開(kāi)發(fā)提供直接反映地下真實(shí)結(jié)構(gòu)特性的有效數(shù)據(jù)。井間地震的縱向分辨率介于測(cè)井和地面常規(guī)地震之間,反射波主頻高達(dá)200Hz以上,可以分辨2~5m以上的地層,同時(shí)具有一定的空間覆蓋范圍,能夠以很高的分辨率將井間的儲(chǔ)層、構(gòu)造細(xì)節(jié)展現(xiàn)出來(lái)1采集設(shè)計(jì)方法井間地震采集觀測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)包含井位選擇、參數(shù)論證、正演模擬和確定觀測(cè)系統(tǒng)幾個(gè)方面內(nèi)容,以HH105井區(qū)井間地震試驗(yàn)和生產(chǎn)為例,對(duì)井間地震采集設(shè)計(jì)方法進(jìn)行研究。1.1井間地震地質(zhì)情況和井位優(yōu)選采集施工設(shè)計(jì)是井間地震采集工作中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。要做好施工設(shè)計(jì),首先要結(jié)合開(kāi)發(fā)部門選定好地區(qū)和井位。井間地震數(shù)據(jù)采集方式與眾不同HH105井區(qū)主要儲(chǔ)層為三疊系延長(zhǎng)組、侏羅系延安組辮狀河三角洲前緣分流河道砂體,為典型的低孔、低滲類型儲(chǔ)層,油藏特征和井間關(guān)系十分復(fù)雜。井區(qū)在開(kāi)發(fā)過(guò)程中存在注采失衡、井間竄流、壓裂效果不明顯等問(wèn)題。而采用井間地震技術(shù)可以有效解決HH105井區(qū)井間儲(chǔ)層橫向變化、油水井注采關(guān)系,對(duì)于指導(dǎo)開(kāi)發(fā)方案調(diào)整、促進(jìn)采收率的提高具有積極意義。根據(jù)井間地震數(shù)據(jù)采集選井原則,結(jié)合HH105井區(qū)實(shí)際地質(zhì)情況,在HH105井區(qū)范圍內(nèi)選取有代表性的A、B、C共3個(gè)井組進(jìn)行采集設(shè)計(jì)。井組的射孔位置決定井下儀器在井中的最大停放深度,相應(yīng)的也就影響觀測(cè)系統(tǒng)的滿覆蓋深度。根據(jù)A、B、C共3個(gè)井組的井況數(shù)據(jù)和射孔層位數(shù)據(jù),對(duì)其進(jìn)行觀測(cè)系統(tǒng)的滿覆蓋深度分析,其反射波成像區(qū)域?qū)Ρ热鐖D1所示。從圖1中可以看出:A井組滿覆蓋成像深度達(dá)到2050m附近,該深度以下,成像區(qū)域呈倒三角形,明顯變窄;B井組滿覆蓋成像深度達(dá)到2100m附近,該深度以下,成像區(qū)域呈倒三角形,明顯變窄;A井組和B井組成像區(qū)域較小,不能滿足目的層長(zhǎng)8油層組(2234.6~2336.45m)滿次覆蓋,不能較好地完成地質(zhì)任務(wù);C井組滿覆蓋成像深度達(dá)到2270m附近,基本能滿足目的層滿次覆蓋,只是邊緣區(qū)域略有缺失,因此最終選擇C井組進(jìn)行井間地震生產(chǎn)。1.2波場(chǎng)快照相結(jié)合的井間地震波場(chǎng)進(jìn)行井間地震數(shù)據(jù)采集前,收集所有觀測(cè)井的有關(guān)地質(zhì)資料,同時(shí)根據(jù)所收集的有關(guān)地質(zhì)數(shù)據(jù)建立井間地震地質(zhì)模型。圖2是根據(jù)收集數(shù)據(jù)建立的HH105井區(qū)的井間地震地質(zhì)模型。通過(guò)對(duì)井間地震地質(zhì)模型進(jìn)行射線追蹤研究表明,只有當(dāng)射線路徑穿過(guò)成像目標(biāo)和毗連時(shí),才能準(zhǔn)確地識(shí)別它的位置和形態(tài)。所以在構(gòu)造簡(jiǎn)單(均質(zhì))地區(qū),采用有限視角的射線覆蓋不會(huì)影響整個(gè)成像結(jié)果;但在構(gòu)造復(fù)雜地區(qū),缺失的射線視角會(huì)在有關(guān)方向上使復(fù)雜構(gòu)造變得模糊該次設(shè)計(jì)中采用了波場(chǎng)快照的方法對(duì)圖2模型的井間地震波場(chǎng)進(jìn)行了研究。波場(chǎng)快照的方法可以清楚地顯示井間地震同一炮點(diǎn)不同時(shí)間的波場(chǎng)變化情況,以及不同炮點(diǎn)位置的模擬共炮點(diǎn)道集(圖3)。通過(guò)對(duì)這些道集進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),下行反射波強(qiáng),上行反射波也較明顯,淺層位置的共炮點(diǎn)道集與VSP(垂直地震剖面)記錄相似,上行反射波強(qiáng);反射界面易于追蹤;深層位置的共炮點(diǎn)道集下行反射波強(qiáng),上行反射波弱,可以用類比的方法來(lái)進(jìn)行波場(chǎng)分析、速度分析等。1.3次設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)井間地震采集技術(shù)設(shè)計(jì)與現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際采集情況密不可分,井間地震施工中存在許多不確定性因素,如激發(fā)接收井不確定,所以激發(fā)接收井段難以確定,施工扇的大小也不確定。在初步設(shè)計(jì)中,是按照采油廠提供的各井資料進(jìn)行設(shè)計(jì)的,在實(shí)際施工中會(huì)遇到通井、刮管等無(wú)法達(dá)到原設(shè)計(jì)的深度等實(shí)際情況。因此,在施工中必須隨時(shí)了解井下作業(yè)情況,確定最終可作業(yè)的井深,采集參數(shù)要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整,從而進(jìn)行二次設(shè)計(jì)初步室內(nèi)設(shè)計(jì)包括觀測(cè)方法的選擇、觀測(cè)點(diǎn)距的選擇、時(shí)間采樣間隔的選擇和設(shè)計(jì)觀測(cè)系統(tǒng)幾個(gè)方面。根據(jù)采油廠和前期踏勘收集的井況資料,對(duì)觀測(cè)井段、井距、激發(fā)與接收點(diǎn)距等觀測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。在實(shí)際采集施工時(shí),因?yàn)榫疀r的原因,檢波器不能下到原設(shè)計(jì)深度,同時(shí)結(jié)合采集試驗(yàn)情況,對(duì)觀測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行了二次設(shè)計(jì),確定了激發(fā)井和接收井,觀測(cè)井段、井距、激發(fā)與接收點(diǎn)距,震源和施工扇的大小等觀測(cè)系統(tǒng)參數(shù)。觀測(cè)井段為1400~2280m。二次設(shè)計(jì)后的觀測(cè)系統(tǒng)為:激發(fā)井HH1054-8井;接收井HH1054-1井、HH1054-7井;最大井距286m;激發(fā)與接收點(diǎn)距3m;地面地震儀器型號(hào)GeoRes;檢波器級(jí)數(shù)12級(jí);采樣間隔0.5ms;記錄長(zhǎng)度0.5s;震源類型Z-seis壓電晶體可控震源;掃描頻率100~800Hz;掃描長(zhǎng)度2.5s;掃描次數(shù)6次;炮間距3m。2波組特征和波種應(yīng)用上述采集方法和技術(shù),采集到了較高品質(zhì)的井間地震資料。圖4為一張典型的共接收點(diǎn)道集記錄,可以看出,地震能量強(qiáng),各種波的波組特征明顯,除了直達(dá)波外,反射波也很明顯;另外,導(dǎo)波、管波也十分清晰。圖5為新舊井間地震資料對(duì)比圖,可以看出,與以往K71井區(qū)和YJ井區(qū)的井間地震資料相比,HH105井區(qū)采集資料品質(zhì)有了較大幅度的提高,能反映儲(chǔ)層的精細(xì)描述,效果較好,表明HH105井區(qū)觀測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)際應(yīng)用效果非常好。3注重井間地震采集設(shè)計(jì)通過(guò)HH105井區(qū)井間地震采集設(shè)計(jì)以及其應(yīng)用研究,可以得出以下幾點(diǎn)認(rèn)識(shí):1)井間地震技術(shù)具有高分辨率、高信噪比、深度域成像等特點(diǎn),對(duì)儲(chǔ)層厚度小、非均質(zhì)性強(qiáng)、低孔、低滲類型地區(qū)的應(yīng)用具有較好的效果。