walawayvsp观测井系统优化分析

walawayvsp观测井系统优化分析

辽河油田进入高勘探开发阶段，勘探目标为特殊岩性、小断块、微振幅结构等隐蔽油气藏。1地质背景茨13块位于辽河坳陷东部凹陷北部茨榆坨构造带2井底距vsp技术特点WalkawayVSP技术是一种激发点沿着一条或多条过井直线激发的变井源距VSP勘探方法与常规的零偏、非零偏VSP相比(表1),WalkawayVSP技术可以获得多个方向具有高覆盖次数的二维数据,以及高质量的反射波成像资料,而且不存在盲区,可以实现井旁构造的连续追踪。3野外踏勘设计WalkawayVSP资料采集前需要对地质任务进行合理观测系统设计和详细的野外踏勘。关键点包括观测井选取、地面激发点设计、井下检波点布置、最大井源距和接收井段的确定等,合理的观测系统设计是获得高品质原始资料、改善成像效果的关键。3.1地表地层控制及施工基于WalkawayVSP技术特点,提出观测井的选取原则:(1)观测井在研究区均匀分布,使采集的资料可以控制全区;(2)直井或小斜度井,便于施工及后期资料处理;(3)井深较大,钻遇地层完整;(4)井况良好,满足多级大阵列检波器的安全下放、推靠及提升;(5)地表条件好、障碍物少,满足施工要求。通过分析,确定C17-145井、C20-137井及C22-126井为本次WalkawayVSP资料采集的观测井。3.2炮点接收点数计算WalkawayVSP采集的关键参数包括接收井段、最大井源距及炮点距。其中,接收井段和最大井源距直接影响资料的成像范围,炮点距影响覆盖次数。3.2.1接收井段的资料成像范围及覆盖次数分布接收井段的确定需要考虑浅部地层吸收衰减及资料成像范围。研究区第四系地层吸收衰减严重,参数井第四系埋藏深度在300m左右,所以检波器须位于300m以下。研究区目的层段主要集中在1600~1850m之间,应用二维地震地质模型模拟了720~2300m、520~2100m、320~1900m等3个接收井段的资料成像范围及覆盖次数分布情况(图1)。当接收井段为720~2300m时,覆盖次数大于40次的资料成像范围为1020m(图1a);当接收井段为520~2100m时,覆盖次数大于40次的资料成像范围为1120m(图1b);当接收井段为320~1900m时,覆盖次数大于40次的资料成像范围为1260m(图1c)。结果可见,接收井段为320~1900m时既可避免第四系地层的吸收衰减,资料成像范围又最大,所以确定该井段为接收井段。3.2.2井源距正演模拟研究区地层倾角变化大,炮点最大入射角不大于40°,计算得出最大井源距不小于2100m。在此基础上对不同井源距进行正演模拟(图2)。结果显示,当井源距为2500m时(图2b),初至清晰、上行波场信息丰富,而且对多次波的压制效果较好,比井源距为2100m和2900m的资料品质高,所以确定最大井源距为2500m。3.2.3不同炮点距下多次波压制效果炮点距是影响覆盖次数的重要因素,本研究对不同炮点距的覆盖次数分布进行模拟,优选最佳炮点距。以C20-137井320~1900m井段为对象,最大井源距为2500m,对100m、50m、25m炮点距分别进行模拟(图3)。结果显示,当炮点距为100m时(图3a),覆盖次数最低,单炮叠加剖面上多次波发育;当炮点距为50m时,覆盖次数较高,单炮叠加剖面上多次波压制效果稍好(图3b);炮点距为25m时,覆盖次数最高且分布均匀,多次波压制效果最好(图3c)。3.3观测系统设计针对WalkawayVSP资料采集的特点,对3口观测井进行全井段零偏、非零偏试验及二维地震地质模型、三维平层模型模拟,对接收井段、最大井源距、炮点距等关键采集参数进行论证,并结合观测井的实际井况设计了WalkawayVSP观测系统(表2)。该观测系统的优点在于最大井源距等参数满足目标区大倾角地层的成像要求;80级大阵列检波器接收,不需要提升;检波器位置固定不变,避免了一致性问题;减少生产成本、缩短了施工周期。3.4检波器的确定本次技术攻关主要目的是获取高成像品质的VSP资料、获取地层弹性参数进行流体检测和裂缝预测、提取地震处理参数辅助三维地面地震资料处理等,因此采用了80级maxiwave三分量井下检波器,既有利于接收高频信息,还可以记录不同方向的波场振动。地面主机仪器型号为Wavelab,记录长度为6s,采样间隔2ms,记录格式为SEGY。3.5激励参数可控震源具有施工效率高、成本低、激发频率和振幅可控并且环保的优点4w宏观构造与地面三维地震资料对比从C20-137井不同井源距共炮点记录上可以看出(图4):原始资料背景干净、初至起跳干脆、上行波场信息丰富、资料整体品质较高。初步处理的WalkawayVSP镶嵌剖面与地面三维地震资料对比可以看出(图5):两者构造形态基本一致,但是WalkawayVSP资料反射层次清晰、层间信息丰富、断面附近反射清晰、视分辨率明显提高、整体资料品质改善较大。在频谱方面,WalkawayVSP资料主频和带宽均有较大幅度拓宽,地面三维地震资料目的层处主频为18Hz,而WalkawaVSP资料主频可达30Hz,拓宽了12Hz。5可控震源有利于观测系统设计(1)结合地质模型,零偏、非零偏VSP对接收井段、最大井源距、激发点等参数进