地震勘探新方法新技术.ppt

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1、地震勘探新方法新技术,由地震勘探讲起,地震勘探是通过人工方法在地面激发地震波，研究地震波在地层中的传播情况，以查明地下的地质构造，为寻找油气田或其它勘探目的而服务的一种物探法。地震勘探的三个基本环节采集处理解释,常规地震勘探,采集地面激发，地面接收主频20-40Hz处理预处理：解编、道编辑、振幅补偿、观测系统去噪和静校正反褶积速度分析动校正和叠加剩余静校偏移解释构造解释,地震勘探新方法,采集常规：地面激发、地面接收，主频20-40HzVSP：地面激发、井中接收零偏、非零偏、Walkway、三维井间地震：井中激发、井中接收四维地震：多次采集随钻VSP：钻头激发多波多分量：纵波、横波激发。山地地震

2、：高分辨率采集高密度采集,VSP原理,VSP 方法是震源位于地表激发，在井中不同深度上观测地震信号。在井附近激发，井中接收信号,称零偏移距 VSP。离井较远 的距离激发,在井中接收信号称偏移距 VSP.,VSP技术的优势,零偏移距 VSP 和偏移距 VSP 都可以接收到上行波和下行波。若采用三分量检波器接收信号,除了纵波（P 波)之外,还可接收到横波（SV 波和 SH 波)。VSP 是在井中观测、研究地质剖面的垂直变化。同地面地震勘探相比较，它对 地震波运动学和动力学特征的研究更直 接、更灵敏。,VSP技术的优势,VSP 能够在靠近地层界面的井中观测，可记录到与介质有关的比较纯的地震子波放形。

3、地面地震记录的信号是地面激发地震波传播到地下反射界面,再返回地表,两次经过了表层。而 VSP 只一次经过表层,可以减弱干扰。（分辨率高）VSP 可以接收到上行波和下行波,这些波在界面附近可能出现突变,便于对地震波的方向特征进行研究。（研究多次波）,VSP技术的优势,VSP 还可以比较准确地观测质点运动的方向,利用“空间偏振”特性来研究地震波的性质和地层的岩性。,VSP简介,VSP 是在地震测井基础上发展起来的。80 年代前后,国外推广使用 VSP,促进了 VSP 进入实用阶段,主要是零偏移距 VSP 和偏移距 VSP。此后出现一些新的观测方法,如多震 源、多方位和多偏移距 VSP,三维 VSP

4、,时延 VSP。利用三分量震源三分量检波器记录9 个分量的 VSP 旨在研究地下介质各向异性。还有逆 VSP,随钻 VSP 等等,VSP简介,井区域附近构造及盐丘成像，需要逐步加大偏移距，因而发展了变偏VSP成像技术。为了克服覆盖区域上有一定角度限制的缺陷，发展了井周区域全方位激发的三维VSP技术。三维VSP资料分辨率高，可以对井眼附近区域地面地震无法成像的小构造进行成像。三维VSP资料的各向异性信息丰富，可以实现井周高分辨率三维成像，有利于岩性特征研究和井位评价。因此，尽管成本比较高，VSP技术还是成为不可缺少的勘探开发工具。,VSP简介,为了提高工作时效、降低施工成本，发展了三维VSP与三

5、维地震数据采集一体化技术。由于资料来自同一个震源，具有很好的相关性，加大了资料的可对比性，为三维VSP与三维地震数据处理解释一体化奠定了基础。为了满足不同的需要，发展了逆VSP(R-VSP)技术。逆VSP技术的特点是在井中激发，地面接收，作业效率有很大的提高。井中激发，地面全方位接收，扩大了井周附近区域的覆盖范围，增加了信息量、提高了资料的应用价值，为VSP技术的发展拓宽了空间。,VSP简介,随钻VSP测量(利用钻头噪声作震源)作为R-VSP技术的一种，具有资料应用的实时性，可以对钻前地层进行预测，在钻头尚未钻开地层之前进行标志层识别、归位，确定层速度，对钻头周围及前方目标成像，是钻前预测的有

6、力工具。尽管VSP技术有诸多优点，但占用井场时间长，经费开支大，接收器组合级数少，叠加次数低，而且处理流程不完善，三维VSP技术尚未成为常规的勘探技术方法。进一步提高资料采集效率，降低成本，开发新的资料处理解释技术，挖掘资料所蕴涵的实用价值，是VSP技术常规化的基础和前提。,VSP应用,识别地面地震记录上的多次波，研究多次波产生的层位和传播的过程。利用 VSP 改善地面地震记录反褶积的效果,提高分辨率。识别地震反射层的地质层位。研究井孔附近的地层构造细节。研究井周围的地震岩性变化。在开发中,利用 VSP 进行综合测井地震标定。,VSP应用,利用 VSP 中的纵波和横波得到地层岩性参数,如纵波和

7、横波振幅比、泊松比,用这些参数在有利地区划分岩性和不同的岩相带,估算孔隙度,评价储层含油特性等。用井内管波探测地层裂缝。时延 VSP 直接用于油气开发。三维 VSP 和各向异性 VSP 的研究成果有可能近期在生产上使用。,偏移距VSP成像,VSP 与地面反射的主要层位是吻合的。VSP 偏移剖面的分辨率比较高,能反映出地层的细节,三维VSP成像,三维VSP解释,地震勘探新方法,采集常规：地面激发、地面接收，主频20-40HzVSP：地面激发、井中接收零偏、非零偏、Walkway、三维、随钻VSP井间地震：井中激发、井中接收四维地震：多次采集多波多分量：纵波、横波激发。山地地震：高分辨率采集高密度

8、采集,井间地震采集,井间地震记录,井间地震的应用,直接结果：井间的速度分布高分辨率的井间构造像,井间地震的应用,在稠油热采中的应用。监视蒸汽驱（火驱）前沿，提高采收率。储层连通性填图（RCM），可以测量和确定储层的特征：单个河道砂岩自然裂隙连通性和封堵估算垂直渗透性垂直裂隙寻找未圈闭的气藏。在工程地质中寻找裂隙。,井间地震分辨率,在地震和测井之间起桥梁作用的井间地震方法,层析成像,所利用的信息及处理得到的结果层析成像原理,层析原理,注:医学CT用的物理参数是密度成像,井间地震用的是慢度成像,扫描机架,头颅CT扫描示意图,井间地震多个震源多个检波器进行“投影”的示意图,投影简图,1917年Rad

9、on奠定了层析理论的数学基础。70年代层析理论在诊断医学得到了成功的应用。80年代层析成像应用于开发地震。,层析是一类反演问题，也就是它首先测定通过介质的某种能量，然后用接收到这种能量的特征（如振幅、旅行时）来推断能量通过介质传播的特性参数，在很多情况下，能量在介质中的传播可以用介质的一些参数的积分或求和来描述，因此，层析问题就归结为由函数的线积分求被积函数的问题,井间层析原理,井间层析原理,数学模型模拟与成像分析,中间高速区大小是18mX18m，速度为2.64m/ms，背景速度为2.25m/ms。观测系统参数为：井间距100m，激发井水平方向坐标1m，接收井水平方向坐标101m，起始炮点深度

10、1m，炮点间距1m，共251炮，每炮共有251个接收点，起始接收点深度1m，接收点间距1m。,数学模型模拟与成像分析,第51炮的合成地震记录及拾取,第151炮的合成地震记录及拾取,数学模型模拟与成像分析,真实速度模型,反演的速度剖面,数学模型模拟与成像分析,这是一个由八种具有不同速度的介质组成的复杂模型，在深度73-80m处有一低速薄层，在深度120-140m之间有一个高速透镜体，在156m附近有一高速断层。观测系统参数为：井间距100m，激发井水平方向坐标1m，接收井水平方向坐标101m，起始炮点深度1m，炮点间距1m，共201炮，每炮共有201个接收点，起始接收点深度1m，接收点间距1m。

11、,数学模型模拟与成像分析,第51炮的合成地震记录及拾取,第151炮的合成地震记录及拾取,数学模型模拟与成像分析,真实速度模型,反演的速度剖面,物理模型模拟成像分析,井间的速度模型和模型5相似，只是观测段要长一点，,物理模型模拟成像分析,物理模型模拟第101炮地震记录及拾取的初至,物理模型模拟第151炮地震记录及拾取的初至,物理模型模拟成像分析,成像结果,射线层析的旅行时问题,射线层析的质量问题,数值模拟,观测系统，共30炮，炮点间隔2m，30个接收点，接收点间隔2m,罗151波动方程反演,第25炮的地震记录,第5炮的地震记录,数值模拟,反演参数af1=1e-1 af2=1e-1,反演参数af1

12、=1e-3 af2=1e-3,射线和波动层析比较,波动层析,射线层析,井间地震资料偏移成像,井间地震资料偏移成像,在偏移成像过程中，初至波场是无用的，但是我们可以利用初至波场的一些特性，在井间波场中将初至波场分离出去。具体做法是通过拾取的初至，将地震波场沿着某一个时间拉平，利用中值滤波或FK分析等方法，将初至波在地震波场中分离出去,初至波,初至波,初至波,井间地震资料偏移成像,在偏移成像过程中，初至波场是无用的，但是我们可以利用初至波场的一些特性，在井间波场中将初至波场分离出去。具体做法是通过拾取的初至，将地震波场沿着某一个时间拉平，利用中值滤波或FK分析等方法，将初至波在地震波场中分离出去,

13、剩下的就是有效的反射波场,反射波,反射波,反射波,井间地震资料偏移成像,上行反射波,上行反射波,上行反射波,下行反射波,下行反射波,下行反射波,井间地震资料偏移成像,从上、下反射波场偏移成像的结果可以看出，由于模型中间的异常体是高速，所以对于上行波场成像，上层反射是正极性的、下层反射是反极性的，对于下行波场来说，情况则正相反。如果单独用上行波场或下行波场成像，成像的结果不是很理想，因此，在完成上、下行波场成像之后，需要将上、下行波场叠加起来，获得最终的成像结果，但在叠加的过程中一定要注意极性问题，以保证图像通相叠加,上行反射波成像,下行反射波成像,井间地震资料偏移成像,从偏移成像的结果上可以看

14、出，炮检间距1米时获得的图像明显比炮检间距5米时获得的图像要好，特别是在图像的边缘区域，差异更明显。这一点也正好说明，井间采样越密，成像效果越好，相应的所花费的成本越高，因此如何把握观测尺度和成像效果的问题，对今后实际资料的采集和处理都有一定的指导意义,51炮51个检波器成像,251炮251个检波器成像,真实模型速度场,数学模型一,数学模型模拟与成像分析,这是一个由八种具有不同速度的介质组成的复杂模型，在深度73-80m处有一低速薄层，在深度120-140m之间有一个高速透镜体，在156m附近有一高速断层。观测系统参数为：井间距100m，激发井水平方向坐标1m，接收井水平方向坐标101m，起始

15、炮点深度1m，炮点间距1m，共201炮，每炮共有201个接收点，起始接收点深度1m，接收点间距1m。,数学模型模拟与成像分析,第51炮的合成地震记录及拾取,第151炮的合成地震记录及拾取,井间地震资料偏移成像,41炮41个检波器成像,101炮101个检波器成像,201炮201个检波器成像,用不同的观测几何进行反射波偏移成像，从成像效果来看，在目标区的中间部位，反射波成像效果较好，断层、透镜体等异常构造都能较好的成像，但在靠近激发和接收井的附近，无法成像，而且越是目标区的中间部位，精确成像的区域越小。对于不同的观测几何，在有效目标区内，成像的质量是令人满意的，但从图像的能量来看，观测的密度越大，

16、成像的能量越高，图像的抗噪能力也就越强。井间反射偏移成像的精确成像区域是有限的，在靠近两井的部位，成像是不可信的,地震勘探新方法,采集常规：地面激发、地面接收，主频20-40HzVSP：地面激发、井中接收零偏、非零偏、Walkway、三维、随钻VSP井间地震：井中激发、井中接收四维地震：多次采集多波多分量：纵波、横波激发。山地地震：高分辨率采集高密度采集,一、什么是时移地震,每间隔一定的时间进行一次三维观测,对不同时间观测的三维数据体进行互均化处理.使那些与油藏无关的反射波具有可重复性,而保留与油藏有关的反射波之间的差异,通过与初始 基础观测数据体相减,来确定油藏随时间的变化情况。综合利用岩石

17、物理学、地质学和油藏工程资料,对油藏及时进行动态监测,快速做出油藏评价,调整开发方案,对油田进行有效的开 发,提高采收率。这种地震工作就叫作时间推移地震(简称时移地震)。由于时移地震是三维地震加上时间维,也有人称之为四维地震。但是.时间维往往是采样间隔时间过长,且稀少，维不起来.叫四维地震不如叫时移地震贴切。,通过特殊的四维地震处理技术，差异分析技术和计算机可视化技术来描述油藏内部物性参数的变化（孔隙度、渗透率、饱和度、压力、温度）和追踪流体前缘。,重复三维地震勘探,差异数据分析,重复地震数据相减,时间2,时间1,剩余油气分布预测,墨西哥湾地区88和94年重复三维地震勘探的测线剖面。,墨西哥湾

18、Eugene Island 330 区块生产油藏不同时期的振幅包络显示,四维地震差异分析显示,油藏动态显示,二、为什么使用时延地震监测,世界石油储量是有限的全球对油气的需求与人口的增长通过新的油藏管理增加石油采收率 现有油藏的采收率很低 对供求最有影响的因素应该是提高油气采收率,提高采收率就要进行油藏流体流动监测，目前的方法大多是对井中数据的观测与分析，测井数据：,压力生产数据注入数据水/油比(WOR)气/油比(GOR),生产测井裸眼井测井中子测井追踪重复地层测试(RTF),问题：,在油田中，井是稀疏的，井间的情况如何并不知道。油藏监测技术可以通过油藏的流体、压力、温度等变量与地震观测之间的关

19、系实现。,三、四维地震能做什么？,寻找剩余油气带制定油田开发过程中的补救措施优化油田开发，延长油田寿命，提高采收率优化油藏管理，二次、三次采油中监测油藏动态，测定油藏性质,LF砂层油藏东部过EI330/338区块边界的WE地震剖面,下部小窗口内则是1985年到1988年地震振幅的同一性与差异性显示。由四维地震分析进行设计的A8ST水平井（黄色）直接钻至红色表示的剩余油气带中。,四维地震技术与现有油气预测手段之间的比较,左图为美国墨西哥湾地区Eugene Island 区块LF砂层顶部由测井数据解释的水（蓝色），油（绿色）和气（红色）分布图。右图为四维地震预测的油气水边界和剩余油（绿色）气（红色

20、）的位置。,四维地震研究用于剩余油气识别及评估,四、四维地震的效益,四维地震并没有降低成本反而花费更大。那么为什么还要应用四维地震技术？很明显，四维地震技术发展的商业动力是从老油区大量开采新的石油。因此“多投多赚”就是新生产环境下为四维地震技术制定的准则。,二维、三维和四维地震勘探对改善采收率的比较,五、四维地震油藏监测适用的背景及条件,地震成像包含了油藏：（1）静态性质信息像构造、岩性等（2）动态性质信息像流体饱和度、压力和温度等。在单个三维地震勘探中，地震成像的油藏静态与动态性质信息是耦合的，很难分离开来。但是在时延地震勘探中，时间延迟的地震成像相减后，静态地质成分被消去，从而导致了油藏动

21、态流体性质的直接成像。用这种方法，时延地震技术可以对由于油藏生产引起的流体饱和度、压力和温度的变化进行成像。,随时间变化的要素,油藏性质油藏孔隙压力油藏孔隙流体油藏孔隙温度次生变化：油藏压实性、孔隙度、密度、围岩压力以及化学变化,地震观测地震数据的时间、速度、振幅、频率和相位等.不希望的变化噪音环境变化近地表速度和影响记录仪器、采集参数、处理参数、处理软件、处理人员,油藏特征改变引起地震特征的变化,时间推移地震数据采集与可重复性,可重复性误差原因：采集参数环境噪音物理环境变化记录仪器不同震源类型近地表速度和影响等等,时间推移地震数据处理与可重复性,克服脚印得到与油藏动力学变化相关的地震变化成像

22、,由数据处理参数引起的非重复性,T0校正和静校正应用确定性谱校正切除应用叠前反褶积参数叠前多道噪音衰减（主要对振幅影响）叠前振幅平衡成像速度，即，NMO/偏移速度叠后反褶积叠后振幅平衡,时间推移地震的可行性,必须油藏随时间的变化必须根据岩石物理预测地震变化与油藏变化之间的关系必须做地震到油藏的模拟或反之必须保证时间推移地震信号（差异）/非重复性信号比,四维地震并不是对所有油田都可行,年代较轻、松散的砂体是进行四维地震油藏监测的最好地方。水驱和衰竭型油藏生产新鲜石油，也是进行四维地震监测的很好地区。在坚硬岩石地区和一般的碳酸盐岩地区，蒸汽驱、火驱、混相溶剂驱、注二氧化碳、常规注水、注气等改善采收

23、率采油地区也在可以进行四维地震监测之列。,四维地震数据处理的主要步骤与流程：,多个三维地震数据的予处理，道重新编辑：,振幅频率归一化,四维地震应用的原理是认为非油藏部分，由于没有流体流动的变化，因此在理想条件下，两次不同时间采集的地震数据应该一致，振幅频率应该相同，而地震信号变化是油藏部分由于抽油生产或注气注水等流体流动引起的。但实际数据是间隔性采集的，由于时间的差异导致采集系统、环境噪音和处理流程、参数的不同从而带来了地震振幅、频率、相位的变化，为了获得真正由于油藏部分油气水变化引起的地震差异，因此必须对非油藏部分的地震数据进行归一化。,整体归一化前两剖面,整体归一化后两剖面,经过振幅频率校

24、正后得到整体上归一化了的两个数据体(时间切片）,时间位移互相关校正前后比较,归一化前后剖面比较,1988年 差异（88-94年）1994年,K-40 层位88年-差异-94年振幅包络综合显示,基于油藏模拟剩余油气分析,数模结果,时间1,?,地震勘探新方法,采集常规：地面激发、地面接收，主频20-40HzVSP：地面激发、井中接收零偏、非零偏、Walkway、三维、随钻VSP井间地震：井中激发、井中接收四维地震：多次采集多波多分量：纵波、横波激发。山地地震：高分辨率采集高密度采集,多分量转换波地震技术简介,同常规纵波地震技术一样,多分量转换波地震也是一门研究地球内部物质弹性与非弹性属性的技术。其

25、中多分量地震数据的采集、处理与解释是这门技术的主体研究内容。它是 认识地球本体、监测与预报地质灾害以及探查与开发油气资源的一种最为重要的地球物理方法。不同于目前广泛使用的常规地震勘探,多分量转换波地震勘探开发技术有其自身的一些 特点.,多分量转换波地震技术简介,多分量转换波地震技术研究的意义,多分量转换波地震技术既具有纵波勘探深度大、资料采集相对容易和投资少的特点,又能反映地下介质的横波速度变化。多量转换波地震的这一特点,使岩性勘探和油气的直接识别成为可能。同时由于多分量的数据采集,在记录两个水平分量地震数据的前提下,可以利用横波分裂产生的快慢横波时差反映裂缝发育的主方向和发育密度,使得裂缝裂

26、隙型油气藏的勘探开支成为可能。如今多分量转换波地震技术以及与这一技术紧密相连的各向异性 理论方法研究己成为国内外地震勘探领域的研究热点之一,多分量转换波技术的优点,多分量转换波地震勘探同通常采用的单一纵波勘探相比,所能提供的地震属性(如走时、速度、振幅、频率、相位、偏振、波阻抗、吸收、的、复分量等)信息将成倍的增加，并能衍生出各种组合参数（如快慢横波差值、走时比值、乘积、几何平均、求取的弹性系数等)。利用这些参数估算地层岩性、孔隙度、裂隙、含油气性等将比只用单纯 P 波的 可能性更大,可靠性更高,多分量转换波技术的优点,通过三分量地震资料的观测,人们利用三分量地震记录上的运动学与动力学特征以及

27、 快慢横波的偏振方向指示裂缝带的优势方位:利用分裂时差来推算裂缝与裂隙密度等物理与几何参数。与纵波速度资料结合,可以做碳烃检测，即区分真假亮点。利用纵横波速度比、传播时间比、振幅比、泊松比等可以研究岩石孔隙度的变化、孔隙流体性质、裂隙发育区、岩性变化等,这些参数的预测对储层研究具有直接的物理意义。,多分量转换波技术的优点,利用横波分裂 研究介质的各向异性。从长远来看,多分量接收,多波勘探,发展矢量解释,可能形成所谓的矢量勘探方法。转换(PS)波在成像能力上虽然纵向分辨率以及信噪比部不如 P 波,但 PS 波的横向分辨率却高于P波，另外,转换波在高速岩体之下的成像能力明显地高于 P 波。,地震各

28、向异性,各向异性效应的几种体现形式 薄互层效应由于地层内传播的地震波频带范围的限制,可分辨的地层绝大部分是小厚度的薄互层束组合。此时,地震波传播的水平向速度与垂直向速度具有明显的各向异性。裂缝定向排列效应在应力场作用下裂缝、裂隙具有其优势定向排列,在该类介质中传播的地震波具有明显的方向异性,而且裂隙内所含的油、气、水对速度和衰减各向异性具有 重要的差异性。,各向异性效应的几种体现形式,裂缝与薄互层组合效应地球内部的介质经常是经历过多期运动的结果。此时,既可能存在薄互层组合的特性,还可能出现优势排列的裂缝效应的叠合,地震波在此类介质中传播时同样会显示出地震各向 异性效应。应力场作用的结果在地球内

29、部应力场作用下,地球内部物质会显现出明显的方向性,地震波速度具有其本质的各向异性效应,各向异性效应的几种体现形式,晶体矿物的走向排列 绝大部分矿物晶体存在不同类型、强度很大的速度各向异性。在地球的内部,由于应力场的作用,晶体矿物定向排列,从而引起强烈的地震各向异性效应 岩性相变 在河流相或相变剧烈地区,沉积环境的变化也表现为岩性在各个方向上的差异,从而也产生各向异性,几个实际问题,测线闭合问题。现有地震探测资料显示,相互正交的两条测线上正交点处的地震记录无法达到闭合,这给地震资料的处理与解释带来困惑。从介质内各向异性效应的存在性出发,不闭合现象是正常的。不闭合效应是研究地球内部各向异性效应的一

30、种可用的有效资料,中长排列动校问题,资料处理中的动校速度分析中主要是对短排列,而由于油气勘探的需要,中长排列观测越来越重要。此时,人们发现中长排列动校时,不能很好拟合。实际观 测走时曲线大大偏离于所期望的走时曲线,而这通过各向同性是无法解释的。从各向异性角 度,这些偏差信息还是提取地球内部各向异性的最重要的资源,多分量地震勘探主要研究,各向异性介质中地震波传播规律研究 各向异性介质中多分量地震记录的数值模拟;各向异性介质中三分量地震记录的 叠前偏移技术复杂介质地震波场的参数反演横波分裂与各向异性反演。多分量数据野外采集 多分量数据处理(静校正,转换波成像，速度分析）多分量数据解释,多分量转换波

31、地震数据采集,多分量转换波地震技术具有独特的优点:（1）成本优于纯横泼勘探,而所得信息却多(2)入射为纵波,反射为横波,它具有两种波的长处,信噪比较高 s 频带较宽,静校正值 较小,而且有较大的勘探深度。此外转换波勘探的野外采集技术成勤、投资少,室内的处理 解释技术在这几年也获得了较大的发展,因此成为近几年地球物理界研究和应用的热点。,多分量转换波地震数据采集,当前对横波的观测也采用与纵波相似的方式,高覆盖次数、大量检波器组合。野外接 收因素的考虑原则与纵波勘探是相似的。由于横波的频率较低、速度低(到时较晚),所以 常采用低频检波器、大偏移距和小道距接收。若以 P-SV 转换波为观测对象时,为

32、了同时 获得纵波资料,往往采用联合观测系统。,横波时窗,多分量转换波观测系统的设计必须兼顾纵波和横波。从理论分析上,在室内阶段就要结合工区的地质情况确定转换横波和纵波接收的时窗。横波能量分配问题的讨论与纵波情况 相类似,采集还要考虑的问题,观测系统设计测线布置耦合激发井深与药量偏移距,多分量转换波地震数据处理,当在各向异性介质中用纵波震源激发，用三分量检波器接收时，在垂直分量的记录上既有纵波反射波的反射，又会存在转换反射波的记录。同理，在径向的水平分量（X）的记录上也存在纵波反射波和转换反射波。在进行转换波处理之前，应进行波场分离，将水平分量和垂直分量中的纵波和转换波分离出来。在得到转换波后，

33、即可进行转换波的处理。转换 P-SV 波不同于纵波反射之处在于其射线路径的不对称性。因此，即使对水平层状介质，利用多次覆盖共中心点观测技术也得不到来自同一反射点的反射。对于转换波而言，共中心点道集不再是共反射点道集。因此，常规的纵波抽道集，速度分析，动校叠加和偏移等都不能用于处理转换波,多分量转换波地震数据处理,以转换波的抽道集、波场分离、静动校正和水平叠加等最为关键。另一种处理思路，多分量地震资料的叠前偏移也是很有开发前景的一门技术,抽道集,在多分量转换波地震勘探中，由于转换波的转换点（波型转换点，也是反射点）不在炮检中心点上，因而常规P波处理中的CMP道集处理方法无法使用，否则会形成非同相

34、叠加，破坏信号的信噪比。P-SV 波转换点的精确位置对抽道集、动校正和叠加都很重要。,抽道集,波场分离,由于近地表存在低速带，当反射波传播到地表时，其射线路径是近似垂直于地面的。所以在一定偏移距内，反射纵波主要在 Z 分量上，反射转换横波主要在水平分量上。利用纵波和转换波的速度差异，把波场从时间和空间域变换到时间和空间的平方域，然后作-p变换，根据所选择的截断速度，消除纵波或转换波，实现纵波波场和转换波波场的分离。目前用于波场分离的主要方法已有不少，主要有-p变换法、f-k 滤波法、偏振滤波法、波动方程法等。,多波资料静校正,在多波的数据处理中，静校正是一个十分重要的环节。从某种意义来讲，静校

35、正的好坏对横波剖面的影响要比纵波的大得多。其原因在于纵波速度仅与潜水面有关，而潜水面的变化比较稳定，而横波速度主要与岩性有关，与潜水面关系不大。砂粒的大小和压实程度决定横波速度。通常，横波速度比纵波速度小很多，所以横波的静校正量很大，且变化也剧烈，做好静校正处理十分重要。由于转换波的低速层的厚度与速度与纵波不同，转换波静校正与纵波静校正不同点是接收点的静校正量不同。,干扰波分析,水平分量旋转,水平分量旋转,共转换点计算,三维转换波静校正前（左）后（右）INLINE叠加剖面对比,转换波,纵波,最终叠加成果,地震勘探新方法,采集常规：地面激发、地面接收，主频20-40HzVSP：地面激发、井中接收

36、零偏、非零偏、Walkway、三维、随钻VSP井间地震：井中激发、井中接收四维地震：多次采集多波多分量：纵波、横波激发。山地地震：高分辨率采集高密度采集,高密度地震采集技术,常规地震采集,高密度地震采集,单点接收，不组合小道距刻度子波动态范围大、高频丰富,高密度地震数据特点及分析,噪声水平高 去噪问题,实际高密度采集地震资料，噪音问题严重,资料潜力大小道距，空间采样率高，横向分辨率高，处理复杂介质问题。横向高分辨处理、复杂地表静校正高频信息丰富，垂向分辨率高。高分辨率处理、高频衰减补偿刻度子波。有利于高频衰减补偿,高密度地震数据特点及分析,高密度地震勘探技术现状,国外以WesternGeco的

37、Q系统、CGG的eye D、PGS 的HD3D为代表，工业界已初步形成了高精度地震采集技术和设备，并进行了应用试验，取得了一些高质量的资料。国内中海油和东方地球物理公司进行了高密度地震数据的采集试验与分析。,高密度数据与常规数据的比较，利用高密度数据处理能达到150Hz频率的数据,高密度地震勘探技术现状实例,实际油田数据偏移效果对比,高密度地震勘探技术现状实例,高密度地震勘探技术现状实例,2006SEG,Peng Xiao,BGP,25m道间距采集资料,5m道间距采集资料,高密度地震勘探技术现状准噶尔实例,高密度地震数据,单点接收小道距,不组合,动态范围宽，高频丰富,刻度子波,去噪问题,静校正

38、问题,高分辨率处理,高分辨率,噪声水平高,处理复杂地表问题,衰减补偿,衰减补偿问题,高密度地震数据处理,地震勘探新方法,处理预处理：解编、道编辑、振幅补偿、观测系统去噪和静校正反褶积速度分析动校正和叠加剩余静校偏移,分频补偿,去噪：小波变换、自适应、拉动变换、图形图像学静校正：分频静校正、折射静校正、层析静校正、延拓静校正,非双曲动校正各向异性动校正,叠后深度叠前时间叠前深度偏移速度分析DMO,为什么要作静校正,常规处理假设水平地表水平层状介质实际情况地表起伏低降速带厚度变化表层速度横向变化表层速度低，引起的时移大。,静校正的概念,降低起伏地表影响炮点、检波点位置校正降低表层速度横向变化影响速

39、度替换地表一致性静态时间校正一致性：时间校正量只依赖于炮点、检波点位置静：整体时移。,主要静校正方法,高程静校正地表起伏表层速度横向变化不大折射波静校正表层起伏表层速度横向变化缓慢稳定的折射层,主要静校正方法,层析静校正表层速度横向变化较剧烈没有稳定的折射层延拓静校正表层速度变化剧烈地表一致性剩余静校正非地表一致性剩余静校正,层析静校正,该方法的基本思想是，首先用层析成像的方法反演出表层的速度剖面，然后用所得的速度剖面计算静校正量。利用有限差分计算旅行时，利用同时迭代重建技术（SIRT）求取表层速度该方法具有纵横向变速优势，适应速度任意变化的复杂表层模型，适应性强，精度高，能求出复杂地区的近地

40、表层速度结构，为消除近地表异常对地震资料的影响提供一种有效的手段，能对水平地表、起伏地表、层状介质、连续介质、层状连续介质以及纵、横向速度渐变和突变的多种理论模型进行反演，,层析静校正,层析静校正,测线沿水平地表，炮点从0m到600m,炮点距为6m，共101炮，检波点从0m到600m,检波点距为6m，共100个检波点。在反演过程中，在水平方向取201个格点，在深度方向取41个格点，这样在反演过程中，共有20141个自由度。,波动方程延拓静校正,常规的时移法基准面校正是建立在地震反射波垂直传播到观测面这个假设条件基础上的，建立在Kirchhoff积分法基础上的波场延拓静校正方法，与时移法比，在精

41、度上有较大提高，但Kirchhoff积分法是在光滑介质、远场近似条件下成立的，该方法不能很好地考虑波的动力学特征。本项目研究了一种基于波动方程的波场延拓静校正方法，该方法可以很好地考虑波的动力学特征，因而具有较高的精度。,波动方程反演延拓静校正,数值模拟,速度模型,数值模拟,第50炮共炮点道集,原始记录,时移静校正后,反演延拓后,数值模拟,对应第250个接收点的共接收点道集,原始记录,时移静校正后,反演延拓后,数值模拟,第500个CDP点的共中心点道集,原始记录,时移静校正后,反演延拓后,数值模拟,两种方法叠加剖面比较图,时移方法,延拓,数值模拟二,速度模型炮点间距12米，接收点间距12米，每

42、炮200道接收，中间放炮，起始炮点位置200米，共300炮,数值模拟二,共炮点道集,原始记录,反演延拓静校正后,数值模拟二,原始记录,反演延拓静校正后,共接收点道集,数值模拟二,原始记录,反演延拓静校正后,共中心点道集,数值模拟二,不做静校正的叠加剖面,数值模拟二,用真实速度常规静校正叠加结果,数值模拟二,反演延拓后，叠加剖面,地震勘探新方法,处理预处理：解编、道编辑、振幅补偿、观测系统去噪和静校正反褶积速度分析动校正和叠加剩余静校偏移,分频补偿,去噪：小波变换、自适应、拉动变换、图形图像学静校正：分频静校正、折射静校正、层析静校正、延拓静校正,非双曲动校正各向异性动校正,叠后深度叠前时间叠前

43、深度偏移速度分析DMO,地震勘探新方法,解释：构造解释属性分析地质统计学反演：叠后反演、叠前反演（EI）AVO油藏描述裂缝预测信息融合技术神经网络,裂缝预测技术简介,裂缝性油气藏的产量占目前全世界石油天然气总产量的一半以上，据估计，21 世纪全球油气增储上产的重要领域之一便是裂缝性油气藏。然而，裂缝性油气藏由于孔隙度低、非均质性强且裂缝分布复杂，与孔隙性油气藏有本质的区别，使得对裂缝性油气藏的研究成为当今世界石油界的热点。,裂缝预测技术简介,储层中裂缝的发育是一定的地质、岩石物理条件造成的。构造运动、构造应力场以及岩石力学性质等多种因素共同制约了裂缝的特征和分布规律。储层厚度、岩石颗粒、结构等

44、影响着裂缝的发育。地层所处的构造位置、断裂体系、构造形变等与地层应力相关的因素，既影响裂缝的发育程度，又控制着裂缝的横向展布特征。溶蚀作用等则对裂缝的纵向分布特征有影响。,裂缝预测技术简介,地震资料中包含了裂缝的信息，地震方法是识别裂缝型储层的重要手段，其基础是各向异性理论。地球物理学家们从 20 世纪 50 年代开始，展开了对各向异性介质中波的传播规律的研究，研究裂缝介质中波的运动学、动力学特征，寻找检测裂缝的途径。,裂缝预测技术简介,有关裂缝预测的方法主要有三大类：一是基于成因分析的预测方法。它主要在从裂缝形成条件出发，如裂缝发育的有利构造部位、有利沉积相带、有利岩性、有利厚度等，间接预测

45、裂缝发育带。二是地震横波预测法。因为横波在裂隙介质中分裂为快、慢横波(横波双折射)，通过对地震资料的坐标变换得到横波的多个分量，这样就可以得到我们所需的信息，进而实现裂缝检测。三是基于裂缝纵波地震响应属性的预测方法。通过分析裂缝纵波的地震响应特征，如相干体、振幅、波阻抗、吸收系数、地层曲率、分频属性、属性体和属性差异体，直接预测裂缝的展布特征。,裂缝预测技术简介,三大类裂缝预测方法中，基于成因分析的预测方法只能对裂缝进行间接预测。地震横波在裂缝检测上具有相对的优势，但由于成本和处理技术等问题，近期难以推广应用。纵波地震预测方法则是一种既直接又现实的裂缝预测方法，但目前仍处于探索阶段，值得做进一

46、步系统的研究。,裂缝预测技术简介,利用纵波地震资料进行裂缝预测的研究主要集中在地震正演模拟、速度分析、属性分析、AVO 分析、分形技术等方面。在储层裂缝物理模型实验中,主要研究裂缝属性与纵横波属性(横波分裂、P 波方位等)的关系利用速度分析技术，可以定性检测裂缝分布。Fritz 等通过拾取不同层位的叠加速度并进行对比异常分析，预测 Austin 白云岩裂缝性储层的含油气性。,裂缝预测技术简介,对于多属性数据体及属性差异数据体进行相干分析，则可以发现小尺度断层和裂缝。所采用的相干算法，自 1995 年 Bahorich 和 Farmer 提出以来，经历了从基于互相关，到利用多道相似性，再到基于特

47、征结构的算法发展。不同尺度的地质现象，反映在地震资料上，将是其优势频带的差异，选取更能指示裂缝特征的地震频谱带，由相应的频率切片，能够检测裂缝的参数。,裂缝预测技术简介,P 波在各向异性介质中平行或垂直裂缝传播时具有振幅随方位角变化的特性（AVA），可以利用这一点，研究振幅变化，从而预测储层裂缝。,主要内容,纵波叠后地震资料裂缝预测技术纵波叠前地震资料裂缝预测技术,纵波叠后地震资料裂缝预测技术,地震三维相干数据体相干技术是通过地震道的相似性分析，将三维振幅数据转化为相关系数数据体，突出不相关异常的分析技术。其机理认为地层是连续的，即使横向上有变化也是一种渐变过程，地震波在横向上有相似性。当地层

48、中存在特定的地质现象时，如断层、尖灭、裂缝等，相似性就受到破坏，表现为边缘突变的非相似性。通过相似部分或非相似部分的纵横向连续作图，就可辨别出人工无法连续识别的与构造断裂、沉积地层和沉积体系有关的地质目标，结合钻井、测井等资料就可以对目标层段以多种不同方式划定各种断裂及隐蔽的地质特征。目前较流行的相干算法为基于互相关和基于相似的二种算法。,与裂缝有关的地震属性参数,地震属性是基于地震数据的测量，例如包络振幅、瞬时频率、偏振、速度等。其中最基本的地震属性是时间、振幅、频率等地震测量的基本信息。密集裂缝或开启裂缝群（压力降低）在地震波场上与（致密）标准层相比，在裂缝储层底部呈现出较明显的振幅降低、

49、频率衰减、速度降低、时移增大较普遍的波场特点。,纵波叠后地震资料裂缝预测技术,地震振幅属性在致密岩层内部，由于物性差异小，反射振幅一般很低；当岩层中发育裂缝时，由于波阻抗降低，岩石块体与裂缝体系之间波阻抗差增加，反射振幅明显变大。所以，致密岩层中振幅突然增大是存在裂缝的直观显示。在三维地震数据体中，通过各向切片拾取振幅信息，确定其平面分布，便可依据振幅高值分布区划分裂缝发育带。,纵波叠后地震资料裂缝预测技术,地震频率属性如果地层中发育裂缝，由于裂缝中的填充物对高频成分的吸收，地震波频率会明显下降。裂缝越发育，尤其是当裂缝中充满天然气时，频率降低得越多。据研究，致密泥岩中如果大量发育裂缝，其频率

50、最多可降低15。瞬时频率剖面是识别裂缝的有用资料。瞬时频率是反射波旅行时间的函数，在裂缝发育带，地震波的瞬时频率往往向低频移动。在致密岩层中，瞬时频率横向上的突变或渐变是存在裂缝、油气最明显的标志。,纵波叠后地震资料裂缝预测技术,地震属性是基于地震数据的测量，例如包络振幅、瞬时频率、偏振、速度等。其中最基本的地震属性是时间、振幅、频率等地震测量的基本信息。利用这些属性变化可以预测裂缝有利发育区。基于相似原理，通过基准值计算，按基准值对其它数据点进行分类，分类图叠加生成相似图，将所有属性信息综合起来进行分析，可以提高裂缝预测的可信度。,已知：三维叠前纵波资料,求解：目的层段裂缝的方向 目的层段裂