油田開發區二次三維地震采集效果分析

劉洋

摘 要 遼河油田是我國最大的稠油、高凝油生產基地，開發對象可分成遼河盆地陸上、盆地灘海和外圍盆地三個區域，即使是在勘探成熟區仍然保存有豐富的石油天然氣資源，具有一定的開采價值。但實際上，這類地區的地震數據都是歷年積累下來，并利用不同設備采集的，因此其數據質量參差不齊、參考價值各有不同，這顯然不符合新時期石油天然氣資源開采需求。本文就以遼河油田相關區塊的實際情況為出發點，對油田開發區二次三維地震采集效果進行深入研究，希望可以對石油資源開采勘探工作有所裨益。

關鍵詞 遼河油田 二次三維地震采集 激發參數優選技術

中圖分類號：P315 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2022）03-0109-03

石油資源是經濟建設中必不可少的重要自然資源之一，它能夠為工業化生產、人民群眾出行等方面提供巨大的支持，因此黨和政府始終高度重視石油資源開采勘探的相關工作，并在遼河油田等大型油田中實現了現代化建設。尤其是近十年間，遼河油田更是在現代技術應用方面取得了突破性進展，三維地震采集技術的引進和應用，讓傳統模式下采集到的質量得不到保證的地震數據更加清晰而準確，解決了過去構造勘探要求低、設備先進性差等問題。在這種情況下，對油田開發區二次三維地震采集效果進行分析，顯然具有不可估量的現實意義。

1 二次三維地震采集方法

遼河油田的石油天然氣資源極其豐富，而在石油資源日益緊缺、開采壓力越來越大的今天，技術人員順應技術發展和現代化建設新潮流，借助各種新技術實現了勘探工作的又一輪發展，各種各樣的先進儀器設備、勘探采集技術以及設計分析軟件，都為油田開發區二次三維地震采集提供了有力支持。經過二十年間的持續努力，遼河油田根據國內其他油田三維地震采集經驗，根據本油田的實際地震地質條件，開展了20多個精細采集項目，在觀測系統設計、表層調查、激發、接收等方面取得了前所未有的成果，實現了三維地震采集的相關工作目標。以下以遼河油田的實際情況為例，對二次三維地震采集方法進行分析。

1.1 油氣開發區資源潛力分析

油氣開發區資源潛力分析是三維二次采集準備階段的重中之重，工作人員需要對遼河油田開發區的石油地質條件及資源潛力情況進行全面調查。通過調查工作，了解以下幾方面問題：（1）油氣開發區所處的地質背景。比如，石油儲層的地質構造、石油資源的來源成因等。（2）油氣開發區內主要目的層分布特征。比如，該區域的沉積環境、巖性組合以及油層組、砂層組、單油層厚度及其平面分布等。（3）油氣藏類型。對遼河油田已有開發區的油藏特征進行分析，結合實際情況判斷該區域的圈閉類型及控制油氣成藏的關鍵因素等。（4）開發區現在的石油資源開發情況。明確過去工作中已經探明的石油資源儲量以及儲存面積等，并根據開采資料確定已經開采的部分和未開采的部分[1]。

1.2 基于目標的觀測系統設計技術

回顧過去遼河油田地震勘探工作情況可以發現，在進入二十一世紀之前，受到各種因素的影響，其大部分三維區塊地震資料的信噪比都不符合新要求，而且不同區塊的地震資料形式也不統一，這嚴重影響了后續工作質量。所以在后續野外觀測系統設計工作中，工作人員務必要明確地震資料品質和成像精度的影響因素，并以此為基礎對采集面元尺寸、炮檢距大小和援蓋次數等進行調整，在充分了解面元屬性分析結果的基礎上，選擇恰當的觀測系統，從根本上優化二次三維地震采集觀測系統。同時，還需要在持續的模擬中發現問題所在，對覆蓋次數分布、炮檢距分布及方位角分布等屬性加以研究，保證觀測系統設計的質量。

1.3 激發參數優選技術

除了要對基于目標的觀測系統設計進行調整之外，工作人員還需要對激發參數進行優選。首先，要借助雙井微測井、巖性取心和小折射等技術，對待勘探位置的表面地質結構進行探索，為后續工作打下堅實的基礎。其次，要結合地震信號的最高頻率、炸藥的爆炸半徑以及虛反射界面深度等，明確最佳的激發參數，讓地震波能夠更好地傳達到地層當中，進而獲得更加準確而具有參考價值的地震數據，為后續石油資源開采工作提供有力支持[2]。

1.4 高精度檢波器接收技術

地震勘探技術十分復雜，想要讓高頻信號和反饋出來的深層弱信號都能被及時準確地接收到，工作人員還需要利用高精度檢波器接收技術，解決傳統接收技術中接收帶寬過小、地震信號記錄靈敏度差等一系列問題，切實提升地震記錄的信噪比，為后續的地震資料分析以及開采提供有力支持。具體來說，可將檢波器埋入地下30cm左右，從而解決地表振動帶來的影響，同時對接收到的規律的、持續的噪聲能量進行分析，明確檢波器的組內距和組合基距是否合理，在不損傷高頻信號的基礎上調整信號頻段，降低干擾效果，保證地震數據采集準確度。

1.5 環境噪聲壓制技術

油田開發區二次三維地震采集工作往往是在十分復雜的產區條件下進行的，因此不可避免地會受到各種環境因素的影響，在這種情況下想要做好采集和勘探工作，顯然十分困難。因此，工作人員應盡快利用環境噪聲壓制技術來保證野外采集工作的順利進行，同時還需要對設備監控功能進行強化，從而準確地判斷地震道工作信息，對不正常的地震道以及強干擾進行規避。環境噪聲壓制系統具有排列片寬、不同炮檢距范圍覆蓋次數分布比較均勻、炮檢距比較均勻等一系列應用特點，和過去常見的手段相比較，具有更突出的應用價值。同時，在地震波激發和接收中，工作人員還可以借助雙井微測井表層調查技術明確表層結構，在此基礎上合理確定工作方案[3]。

1.6 目標區塊的確定

油田開發區二次三維地震采集效果受到多方面因素的共同影響，在今后的發展中，工作人員應根據開發區實際情況，對優先采集的開發區塊進行選擇，并在分析其儲層條件、地質構造的基礎上，明確油田開發區二次三維地震采集方案。另外，為了更好地完成開發區地質構造解釋，工作人員應保證新采集到的地震數據具有準確度高、分辨率高等優勢，從而使視頻率達到分辨油層組的要求。

1.7 采集的實施

為了確保油田開發區二次三維地震采集效果，工作人員應對地震數據采集過程進行進一步優化。遼河油田的技術人員就根據實際情況，建立了新的地震采集設計模式，保證了其能夠在不同的地質條件下發揮作用，通過高分辨率采集技術、灘海區采集技術等，更好地適應了遼河油田多樣化開采區塊的實際情況。同時，工作人員還提升了地震數據采集工作的過程控制，確保了采集到的數據準確清晰而具有參考價值，為后續的石油資源開采打下了堅實的基礎。

2 三維二次采集效果

遼河油田在先進技術研發方面始終處在領先地位，特別是在各類勘探技術方面更是取得了不可忽略的研究成果，油田開發區二次三維地震采集技術正是其諸多研究成果中比較具有代表性的一種技術。而經過一段時間的嘗試后，遼河油田將油田開發區二次三維地震采集技術應用到了諸多區塊中，取得的成果也比較明顯，僅從獲得的地震資料的信噪比和分辨率等方面就可見一斑。具體的油田開發區二次三維地震采集效果如下。

2.1 A區塊二次三維采集效果

A區塊一次三維地震采集數據是二十世紀八十年代中期以及九十年代初期獲得的，分別采取了總道數為240道、觀測系統為4線6炮、覆蓋次數為2×10的窄方位角觀測方式以及總道數為120道、觀測系統為3線10炮、覆蓋次數為2×10的窄方位角觀測方式，在當時取得了比較可觀的成果。但是從現階段來看，當時的設備不夠先進，不能保證覆蓋次數，進入深層地質構造的地震信號也基本衰減殆盡，得出來的一次三位地震數據不再具有應用價值，無法滿足新時期開采需求。根據對遼河油田A區塊實際情況的分析，工作人員提出了利用8線5炮960道束線狀面元細分觀測系統、覆蓋次數為48次、將常規的25m×25m面元細分為4個12.5m×12.5m的子面元等一系列新思路，這就解決了過去深層地震采集信噪比過低的問題，還保證了淺層地震信號接收的清晰度，相比于傳統的三維地震采集技術而言，這樣的調整保證了采集的效率和準確性。同時，工作人員還適當地調整了井深和藥量等地震采集技術參數，保證了激發井深的合理性，解決了過去井深不合理、藥量不合理導致的信號失真及模糊問題。根據A區塊地區兩次三維采集的資料來看，經過新技術的應用以及各種參數的調整以后，開發區地震采集資料的參考價值得到了根本性提升，相比于過去的資料而言，新地震資料具有反射能量強、連續性好、地震反射特征清楚等優勢[4]。

2.2 B區塊二次三維采集效果

B區塊一次三維資料是二十世紀九十年代初獲得的，當時采取的是4線6炮、240道單邊激發觀測方案，獲得的地震資料在當時為石油資源開采提供了有力支持。但是經過二十多年的技術發展后，當時的地震資料中存在的分辨率和信噪比低、波組特征不明顯、斷點不清等問題越來越突出，不能再作為二次深度開發的參考數據，在這種情況下工作人員進行了B區塊油田開發區二次三維地震采集工作。經過細致分析，工作人員發現了油田開發區二次三維地震采集中的一些難題，并從觀測系統設計、激發和干擾波壓制等方面入手，確定了有針對性的采集方案，比如說在觀測系統設計中，技術人員就根據B區塊地下地質特點和第一次進行三維地震采集時獲得的材料等，重新確定了觀測目標，并選擇25m×25m面元，使之能夠更好地在開發區斷裂發育、斷層非常復雜的情況下發揮作用，這保證了油田開發區二次三維地震資料的分辨率以及細節真實性，能夠解決表層干擾帶來的一系列影響，保證了油田開發區二次三維地震采集效果。根據B區塊兩次三維采集的資料對比情況不難發現，進行第二次三維地震采集工作以后得到的資料，具有更加清晰、勘探深度進一步增加的優勢，即使是過去難以探知的深層地質情況，也比一次地震采集中更加清晰而詳細，這讓工作人員能夠更好地完成區內精細構造解釋和研究儲層特征分析工作[5]。

2.3 C區塊二次三維采集效果

C區塊的一次三維地震資料是二十世紀末取得的，受到當時技術條件的限制，其具有信噪比和分辨率低、深層反射弱、砂體難以落實等一系列不足之處，想要更好地對開發區精細地質構造進行分析，顯然不能依靠一次三維地震資料。在油田開發區二次三維地震采集工作中，工作人員制定了提升深層信噪比、提高地震資料分辨率、落實砂體分布規律等一系列具體的目標。在精細化采集目標的支持下，工作人員結合C區塊的實力地質構造和物理性質等，提出了一種不規則觀測系統構想，在工作之初利用常規的地質觀測技術進行地震信號采集，在此基礎上把特殊的物理點布設到C區塊地物分布比較特殊的衛星照片上，這樣一來就能夠結合衛星照片的情況，確定調整后的覆蓋次數、炮檢距及方位角分布規律。如果得出來的資料不符合要求，可進一步進行適當地調整，最后再把確定下來的點位移交給工作人員進行放樣測量等，確定具體的地震采集激發點以及數據接收點，在此基礎上進行油田開發區二次三維地震采集效果，往往能取得比較可觀的效果。特別需要提到的是，為確保油田開發區二次三維地震采集質量，工作人員應考慮以下幾方面問題：（1）在進行觀測系統設計的過程中，必須要以高精度數字衛星照片為基礎，避免因照片不清晰而給實地作業帶來的一系列問題。（2）要合理確定物理點調整方法，兼用小范圍調整與整數倍移動策略，在大范圍調整確定基本位置的基礎上，進行小范圍的調整方向，保證最終的物理點準確度。（3）設置激發點的時候，一般應以垂直炮排線為基礎進行調整，而設置接收點也需要按照垂直接收線調整。經過一系列的努力和嘗試，工作人員順利完成了C區塊油田開發區二次三維地震采集工作，獲得的資料十分清晰且分辨率比較高，同時各種復雜的干擾信號也被有效壓制。根據后續工作的情況來看，油田開發區二次三維地震采集效果比較突出，為工作人員進行開發區復雜地質情況解釋等提供了穩定的數據支持。

3 結論

石油資源勘探和地質分析工作有不可忽視的復雜性，尤其是在對開發區進行分析時，更是會遇到傳統資料不清晰等問題，這給工作人員帶來了巨大的挑戰。為了解決這一問題，遼河油田通過進行油田開發區二次三維地震采集，重新對部分開發區進行地震數據采集，取得了突破性進展。在今后的工作中，技術人員應結合油田開發區具體情況，對油田開發區二次三維地震采集方案進行調整，以便于獲得更準確的資料。

參考文獻：

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[2] 卞保力.基于高密度三維地震河道砂體儲層預測方法研究與應用[D].成都：成都理工大學，2019.

[3] 李廣超.三維SH波地震勘探關鍵技術研究[D].武漢：中國地質大學，2019.

[4] 崔慶輝，尚新民，滕厚華，等.高密度三維地震觀測系統設計技術與應用[J].石油物探，2020，59（01）：12-22，59.

[5] 劉彥瓊.高精度三維各向異性RTM在油田研究與開發[J].石化技術，2020，27（01）：96-97.