走向精确勘探的道路

1、如有你有帮助，请购买下载，谢谢!第1章引言第一节提高地震勘探精度的历程地震勘探从第一次世界大战中人们用它来测定敌方的炮位开始得到应用，到今天已经有近80年的历 史。回顾地震勘探本世纪近80年的发展道路，使人感到这种技术始终处于不断改进、飞速提高的过程之 中，而且自始至终贯穿着勘探精度的不断提高（表1）。表1地震勘探精度提高的五次飞跃30年代第一次飞跃由折射地震法改进为反射法50年代第二次飞跃出现多次覆盖技术60年代第三次飞跃出现数字地震仪及数字处理技术70年代初第四次飞跃偏移归位成象技术70年代中期第五次飞跃三维地震勘探的出现90年代（？）第六次飞跃（？）高分辨率与三维地震的结合20年代中，地

2、震勘探的主要方法是折射波法，这是一种十分粗糙的方法，只能得到少数几个层的信息， 并且误差很大。30年代，出现了带自动增益控制及RC电路滤波器的地震仪器（1932年），并且开始使用组合检波技 术（1953年），使反射波法地震勘探达到了一个比较成熟的阶段，可以从浅至深得到多个反射信息，因而 逐渐进入工业性生产，这算是第一次飞跃。40年代，在美国开展了大量的陆上及海上石油勘探工作，但由于单次剖面的信噪比很低，人们只能在 一片杂乱的干扰背景中去找有效波同相轴，所以精度还是很差。第二次世界大战后，50年代地震勘探有很大的发展。随着人们找石油用传统的地质榔头转为用地球物 理勘探方法，以及石油资源的重要性也

3、一天天被人们所意识到，于是人们重视起这项技术，井不断改进它。 50年代中出现了多次覆盖技术（Maynes 1950）生产出模拟磁带记录仪（1952年），使地震剖面的信噪比 大幅度提高。这算是第二次飞跃，是一个重要的里程碑。此时，多数陆上盆地及海上都可以得到信噪比较 好、详情的覆盖叠加剖面。同时，一整套数字处理与时间序列的分析研究也在美国MIT等高等学府中作了 技术准备（但真正开花结果还是在60-70年代）。50年代，是地震勘探在世界各国大规模推广的阶段，我国的地震勘探工作也是在这时候起步的。在这 个阶段中相关滤波原理的可控震源工作法、重锤等非炸药震源的使用也使地震勘探扩大了应用范围。60年代，

4、出现反褶积技术及速度滤波技术（1961年），数字地震仪在美国于1963年制造出来，加快 了数字处理的步伐，这算是第三次飞跃，但真正进入数字化是在70年代。70年代，由于大部分含油盆地的地震勘探水平叠加剖面的信噪比已经相当高，因而有可能在高信噪比 的基础上追求更好的分辨率，于是各种反褶积方法开始得到实际的应用。并且随着亮点技术1972年）的 出现，人们开始注意起保持相对振幅的重要性。因此，数字处理技术逐渐成为地震勘探所不可缺少的组成 部分。尤其是在70年代初出现了偏移归位成象技术。使地震勘探的成果精度又大大的提高了一步，这算 是第四次飞跃。人们开始摆脱了传统的几何地震学的手工制图绘剖面的方式，使

5、地震勘探从此与计算机工 业分不开来（1975年）。由于地震成果资料精度的提高，在解释方面也出现了地震地层学（1977年）。70年代后期，三维地震勘探的发展使地震勘探的精度又进一步提高，人们终于得到了地下勘探对象详 情的三维成象数据立方体（1976年），这算是第五次飞跃。它促使石油勘探的目标从简单的构造油藏逐步 地转向断块油藏和地层、岩性油藏。80年代里，地震勘探从各个领域向深度进军。仪器制造方面出现各种多道的、遥测地震仪和精密的野 外采集站，可控震源方面实现了野外实时相关的高速运算，室内处理开始使用巨型高速计算机及并行计算 机。多种多样的子波处理、反褶积技术及千变万化的波动方程偏移也在这80年

6、代中逐步趋于完善。解释如有你有帮助，请购买下载，谢谢！方面由于成象技术的提高和三维数据体资料的极大丰富，大量的解释工作过于繁重，于是出现了解释工作 站。至此，地震勘探形成了一个完整的工业体系，并且这个体系至今还在不断深入地发展。90年代以后，地震勘探要发展成什么样子呢？荷兰的，地震勘探技术已经获得明显的改进，因此，地 震勘探技术在石油工业中的作用已从勘探扩展到油藏特征描述就是意料之中的事了。”他指出要完成这个 任务，需要多学科的结合，并且要实现五个方面的转变。即：从二维到三维；从叠后到叠前；从声 波到弹性波；从各向同性到各向异性；从单一到综合。他在结论中说：“地震工业的发展趋势在于进 一步改善

7、地震方法对构造和地层、岩性的检测本领和能力。”去年我写了一篇关于石油物探今后的发展方向的文章也着重提出：今后的主要任务恐怕首先应是提高 地震勘探的分辨率。没有足够的分辨率，我们很难在储层研究及油藏描述方面有所作为，而提高地震勘探 的分辨率现在也已经条件成熟。我们在野外采集、室内处理以及成果解释各个方面都积累了一定的经验， 然而要达到满足储层研究及油藏描述的分辨率要求还并非一件容易的事情。我认为高分辨率地震勘探是一 个系统工程，它有着许多环节，无论哪一个环节出了点毛病都会引起整个工程前功尽弃。记得好像是，我 尝试绘出一根链条来，它就象图1所示那样。我认为其中还有几个环节是至今尚未引起大家重视而又

8、严重 影响分辨率提高的地方，我用惊叹号做了表示。考虑到目前许多人在个别的环节上作出丁不断的贡献，但作为高分辨率系统工程尚缺乏一个整体的考虑。直到目前还缺 乏一本实用的书藉，系统地把高分辨率地震勘探全面加以分析，因而这便是笔者编写这本书的用意。这本书不想包罗万象把每个环节的方法技术都加以详尽的阐述，而只是把我对这些问题的思考与评论 写出来，并且加上我最近几年的研究成果。全文中挂一漏万是在所难免的，希望它能够成为今后高分辨率 地震勘探的一本有用的参考书。第二节高分辨率地震勘探的发展史早期的高分辨率地震勘探主要是用在工程地质及浅海地质调查方面，因为对浅层反射来说，大地吸收 并不严重，所以容易取得成功

9、。图2是美国西方地球物理勘探公司在70年代为原子能工厂选择地基时所作的高分辨率勘探例子。结 果发现左方有一断层，落差从8m到18m，后经钻井证实，地震资料所定的落差数值在700ft以上一段误差 小于1ft，见图2中4 口井的电测曲线对比。此剖面的反射波主频在0.1s处为30OHz以上，0.2s处为180Hz， 0.4s 处为 150Hz。图3为EG&G公司在海上的一个例子。采用电火花作为震源研究海底的结构，此例中0.3s深度上主频 达到300Hz。图4为西方地球物理公司在海上的一个“甚高分辨率”剖面的例子。此剖面在0.1s处主频为450Hz， 直到0.4s主频还高达250Hz，图中浅层结构中的

10、绕射弧十分清晰，中央的一条断层也很清楚。图2 Western Geophysical公司为原子能发电站选址所作的高分辨率剖面，发现落差为8-18m的小断层，后来为浅井所证实图5是A艇GEEOgom发喽哽章粳的附酌溯炉年阴。10这是为加拿拿灾海域作环境调查acC作的海上浅层地震 反射剖面。用Uniboom电火花震源，100曜耳尸单釐模拟记景羿剖(面上在 0.05s处主频高达2500Hz。图中 央的一个拱起被解释为近代沉积中含气所造成。这些例子说明在浅层勘探中，尤其是在海上，我们的分辨率可以达到很高的水平。但是一到反射深度 1s以后，主频迅速下降，所以相对地比较难了。煤田勘探在高分辨率方草面走在前

11、面。图6是我国淮南煤田的高分辨率剖面向，经反Q滤波之后，0.2s 处主频为140Hz，0.5s处为110Hz，到1s处为9OHz。效果是较好的。在0.4s处不整合面上下的地质现象 十分清晰。大部分石油与天然气矿藏的埋深在于米以下，高频信息被大地吸收得严重些。因此，石油勘探领域的 高分辨率地震勘探起步一般比较晚。80年代里，我国组织了石油部门|的七五科技攻关，将高分辨率地震 勘探列为一个攻关项目，有力地推动了其技术的发展，使大多数油田高分辨率剖面的主频比过去提高50% 至一倍左右。图7是大庆油田的例子。图7 (a)是1983年采集的常规地震剖面，x=50m，2ms记录，观测系统为如有你有帮助，请

12、购买下载，谢谢！12501OO01001250m,在剖面上1.1s处的目的层主频为3OHz ；图7 (b)是1985年高分辨率采集、 作高分辨率处理后的剖面，目的层的主频提高到60Hz，可以分辨1015m的砂层，比过去改进一倍。图8 (a)是内蒙二连盆地的常规叠偏剖面，1.5s附近主频为30Hz。图8 (b)是采用涡流检波器、小 道距、小药量、所作的高分辨率剖面，主频提高了一倍。图8 (b)所示剖面与图中央的井孔电测曲线对比， 几乎每一个砂层与一个地震反射波相对应，效果是不错的。图9是塔里木盆地中的一，个例子。 规剖面分辨率的改进日国外高分辨率地片 剖面。图10(a)是普 在1.9s处目的层主

13、频 简称CDA方法)，通过 高达120Hz，并且可0 所见到的2s附近分； 很大的。我相信，只当前我国东部地 三维地震已经起着良 进而满足油田开发方 的攻关项目。根据国内外发展动向， 上。虽然西部地区今后还需要很 逐步使储层预测及储层描述满足图9 (b层到深层，直到3.5s主频普遍提高5。%左 探的例子是不少的，我这里只举一个前苏联的例子。图 盖的水吉平叠加结果，剖面信噪比不错，但分辨率不 采用一种鲍时间场共深度面元叠加技术” 如图10 (b)是采用涡流检波器所作的高分辨率剖面，图9 (a)是常右。(Com覆盖“同相叠加，其结果表示平界面状水平的左右两个浅层可以看到10是西西伯利亚的一条 够，看不到油水接触面， mon Depth Area Stack ，此图在1.9s处主频己廿为今后，但东I，它们 我们挖是油水接触面的反映，这是我 掘地震勘探分辨率的潜力还是 至超过它是完全可能的。h球物理充分发挥作用。!勘探进一步提高分辨率，开发地震”列入储备性足簇维矗震以及高分辨率两大支柱率并结合三维地震，来(a)常规检波器的水平叠加剖面(b)涡流检波器所作高频剖面段采样2ms，x=50m，60次覆盖图9轮台南联井1测线对比剖面箜一,一f I1一|一 j 一4卜十一图3研究海底的高分辨率地震剖面屋阔电火花震源，小道距High resolu