基于地質目標的道密度量化優選技術

2018-12-06 05:23:54張志林何京國閆玉莎高蘆潞

石油管材與儀器 2018年5期

張志林，何京國，劉斌，閆玉莎，高蘆潞

(1.中石化石油工程地球物理有限公司勝利分公司山東東營 257086; 2.中石化石油工程地球物理有限公司華東分公司江蘇揚州 225000)

0 引言

高空間采樣能夠比較精細的記錄地震波場，避免了空間假頻的產生，不但可以達到去噪的效果，還同時保護了高頻信號，對提高構造特征復雜的低信噪比地區的資料品質具有非常重要的意義[1]。

高空間采樣技術是未來地震勘探的發展趨勢之一，但到底采用怎樣的觀測系統，多大的道密度既能得好地質目標層資料，又能最大限度地控制成本。以往，諸多學者都進行了大量的研究，但大多都是局限于后評估，很少能夠在采集之前給出一個具體的量化范圍，指導觀測系統設計[2-4]。隨著一體化研究地不斷深入，采集、處理、解釋之間的關系不斷緊密融合，其中，資料品質及相關屬性分析貫穿全過程，中間的關系也能逐步進行量化[5]。本文主要以勝利油田2015年MCYJ三維高空間采樣為例，以資料品質量化分析這條聯絡線量化了采集、處理、解釋一體化之間的關系，將老資料、新資料以及后期將要采集的資料品質串在一起，擬合提取了該區道密度計算公。經驗公式受MCYJ區域限制，但是該設計理念不受地域的限制，在后期類似地區SJH三維，甚至東部DFG、LJ開發地震等地震勘探項目取得了顯著的效果。

1 道密度計算公式的轉換

常用的道密度計算公式：

(1)

式中，D為道密度；Nfold為疊加覆蓋次數；RI為檢波點距；SI為炮點距。

從以上公式和理論分析中得出，采樣密度主要包含覆蓋次數和面元兩個參數。而在采集處理解釋一體化中，資料品質貫穿其中，通過一體化資料品質量化分析，可以根據完成地質目標所需的地震資料品質和一體化之間的聯系來優選道密度，因此，將采樣密度公式從覆蓋次數和信噪比的關系轉換成資料品質中信噪比與子波主瓣與旁瓣之比的函數。

(2)

通過道密度公式轉換，就可以在設計之前借助資料品質分析這條主線來提前確定道密度，為后期勘探效益最大化奠定基礎。

2 基于資料品質道密度公式參數優選技術

2.1 道密度區域化函數關系的確定

2.1.1 信噪比擬合函數關系

在道密度計算公式轉換為資料品質函數關系后，首先是根據以往資料退化分析，擬合量化趨勢曲線，從而確定道密度區域化函數系數。2014年對西部MCYJ高空間三維高陡區地震資料分析，在相同面元情況下，進行了覆蓋次數與信噪比實際資料分析。抽稀排列進行30、60、90、120、150、180、210、240、270、300、330、360次12種退化觀測系統不同覆蓋次數進行地質目標資料品質分析。選取了同一測線的不同目的層深度，在2個時窗(0.8～1.3 s，1.6 ～ 2.2 s)進行信噪比統計。有效覆蓋次數與信噪比的定量趨勢圖如圖1所示。

圖1 同一測線不同深度有效覆蓋次數與信噪比關系曲線

從圖1中可以看出，當淺層山前帶有效覆蓋次數達到184(588 800)次以后，信噪比還有較大的改善空間，有效覆蓋次數超過350(1 120 000)次以后變化不明顯。深層石炭系需要有較大的覆蓋次數來增加信噪比，當有效覆蓋次數達到300次(960 000)以后，信噪比改善不大。

從同一測線不同深度有效覆蓋次數與信噪比關系曲線圖可以擬合提取出不同目標層道密度計算公式：

D淺=0.005 9(S/N)9.880 4

(3)

D中深=0.001 6(S/N)12.04

(4)

式中，D為道密度；S/N為信噪比。

2.1.2 主旁瓣比值擬合函數關系

結合剖面主要目標層地震子波功率譜特征參數，對剖面不同部位目標層進行子波主旁瓣量化分析，定量確定每一個目標層的成像效果。在成像效果量化關系上，針對工區地震資料，抽取不同的觀測方式：12.5 m×25 m、25 m×25 m、37.5 m×25 m、50 m×25 m、50 m×75 m共5種面元偏移剖面。

圖2是面元尺寸與主瓣與旁瓣比值關系曲線圖如圖2所示，從中可以擬合提取出該區主旁瓣比值量化公式。

圖2 面元尺寸與主瓣與旁瓣比值關系曲線圖

將道密度與信噪比和主旁瓣比值融合，得出高陡區采樣密度關系式：

采樣密度淺=0.753(S/N)9.88Lf2.62

(5)

采樣密度中深= 0.068(S/N)12.04Lf3.17

(6)

根據上述總結的公式，由解釋人員給出目標信噪比(S/N)與子波主瓣/旁瓣的比值(Lf)，這樣可以得出一個采樣密度范圍，以此來指導觀測系統設計。

2.2 道密度計算公式關鍵參數的優選

有了道密度經驗函數關系，下一步關鍵是確定預采集的信噪比和主旁瓣比值這2個關鍵參數，以便利用經驗公式確定本次采集的道密度范圍。在采集、處理、解釋一體化勘探中，資料品質及相關屬性分析貫穿全過程。解釋人員結合老資料、地質目標推算出預采集目標信噪比與子波主瓣/旁瓣的值，得出一個采樣密度范圍，以此來指導觀測系統設計。

第一步，根據地質任務、地質目標、井資料完成目標層合成記錄。

MC1井的合成記錄如圖3所示，從圖3可以定性地看出老資料和預采集主要目標層合成記錄的關系。

第二步，結合理論地質任務、合成記錄、Jason反演以及老資料確定處理之后的最佳目標信噪比頻率范圍。

以往老資料和本次預采集主要目標層信噪比和的定量變化趨勢圖如圖4所示，從中可以看出新老資料的品質和它們之間具體的差異，為后期道密度的選取奠定了堅實的基礎。