龔貴陽
摘要:鎮(zhèn)涇區(qū)塊何家坪工區(qū)蘊藏著豐富的油氣資源,為了解決鄂爾多斯盆地復雜油氣藏勘探、開發(fā)難題,進行三維地震勘探非常必要。早期黃土塬地震勘探效果較差,地震資料普遍存在信噪比低、連續(xù)性差、頻帶范圍窄、地震剖面缺口大等問題,近年來,隨著以小藥量組合激發(fā)、基于高精度矢量化衛(wèi)片的三維觀測系統(tǒng)設計優(yōu)化技術為代表的黃土源地震勘探技術的發(fā)展,大大改善和提高地震資料的信噪比和分辨率,得到了勘探預期效果。
關鍵詞:三維地震勘探;三維觀測系統(tǒng)設計;地震剖面;信噪比
何家坪工區(qū)屬于典型黃土塬地貌,地形起伏較大,經(jīng)過長期沖蝕,形成塬、溝、梁、坡及峁等特有的復雜地貌。巨厚的黃土、淤泥及礫石等沉積導致地震激發(fā)和接收條件較差,且干燥疏松的黃土層侵蝕洞、縫發(fā)育,孔隙度大,對地震波吸收衰減嚴重,同時原生和次生相干干擾極其嚴重,地震資料品質(zhì)差,信噪比低,頻帶范圍窄等問題,為了解決這些方面問題,華北分公司于2013年在鎮(zhèn)涇區(qū)塊何家坪工區(qū)部署三維地震勘探工作量為551.958km2,部署炮數(shù)52419炮。通過改進三維觀測系統(tǒng)設計優(yōu)化技術,解決資料品質(zhì)差等方面問題,在何家坪工區(qū)發(fā)現(xiàn)新的含油氣斷塊。
1三維觀測系統(tǒng)設計優(yōu)化技術措施
1.1三維觀測系統(tǒng)采集方法研究
該地區(qū)以往地震勘探工作程度較低,觀測系統(tǒng)單一,覆蓋次數(shù)低,不能滿足勘探需求,經(jīng)過軟件饃擬論汪,試驗分析,確定以下適合本工區(qū)觀測系統(tǒng)。
觀測系統(tǒng)類型:32L3S140T160F常規(guī)束線觀測系統(tǒng),束間滾動重復31條線
激發(fā)方式:中間激發(fā)、對稱接收
CMIP面元:20m(Inline)20m(Crossline)
覆蓋次數(shù):10(縱)16(橫)=160次接收遭數(shù):32線140道/線=4480道
道間距:40m接收線距:120m炮點距:40m炮線距:280m
最大非縱距:1900m縱向最大炮檢距:2780m最大炮檢距:3367.254m
橫向滾動距:120m縱向滾動距:280m橫縱比:0.68
1.2黃土塬區(qū)激發(fā)技術研究
黃土塬區(qū)上巨厚黃土層對地震波的吸收衰減作用強,以往資料品質(zhì)較差,信噪比較低,主要從以下幾個方面進行激發(fā)技術優(yōu)化:(1)在以往資料基礎上進行詳細的試驗,獲取最佳施工因素,提高采集效果。(2)進行詳細的表層調(diào)查和巖性錄井,并采用垂向階梯式微測井對黃土塬速度空間結構進行精細調(diào)查,繪制最佳激發(fā)深度平面圖,斜坡區(qū)等無真正膠泥層的區(qū)域以速度作為井深設計的關鍵因素,用于指導激發(fā)井井深逐點設計。(3)斜坡上的炮點盡量往溝中、塬上和緩坡上布設,以改善采集效果,避免在窄粱和孤立山包上激發(fā)。(4)購買高清衛(wèi)片及高程矢量數(shù)據(jù),在高精度的衛(wèi)星矢量圖上做初步避障優(yōu)化設計,再派專人對炮點按照“五避五就(避高就低、避虛就實、避黃就紅,避陡就緩、避干就濕)”的方法進行定位,并進行二次測量,如不理想可重復多次測量。
1.3過城鎮(zhèn)障礙區(qū)激發(fā)、接收技術研究
何家坪工區(qū)過崇信縣城、水資源保護區(qū)、龍泉寺國家4A級旅游風景區(qū)、柏樹鄉(xiāng)和9個古墓群等,主要涉及工區(qū)1600炮障礙物。其中崇信縣城城區(qū)4.5平方公里,城內(nèi)高樓林立,房屋密集目.危房較多,道路縱橫交錯,干擾大,路面水泥化嚴重,炮檢點布設非常困難;崇信縣水源保護區(qū)6平方公里,當?shù)匾?guī)定—級保護區(qū)100m禁炮,二級保護區(qū)500m范圍內(nèi)禁炮;龍泉寺國家4A級風景區(qū)(5平方公里)和古墓群(最大的于家灣古墓群1.5平方公里)文物局及旅游局禁止放炮,炮檢點布設準度大,激發(fā)和接收主要從以下幾個方面進行優(yōu)化:(1)城區(qū)內(nèi)采用高清衛(wèi)片合理布設炮點,然后測量逐點進行實測,再進行優(yōu)化設計,兼顧安全和質(zhì)量,合理布設城區(qū)內(nèi)、外炮點,采用分層激發(fā)技術即城區(qū)內(nèi)采用單深井小藥量逼近障礙物,獲得淺層資料,減小剖面缺口;城區(qū)外圍逐漸恢復組合井大藥量,確保獲得豐富的深層信息。經(jīng)過分析論證,全反射最低覆蓋次數(shù)134次,滿足設計要求5/6。此外城區(qū)針對目的層長81(2240m)覆蓋次數(shù)分析看,覆蓋次數(shù)達99次,達到設計要求的5/6。(2)龍泉寺風景區(qū)被視為當?shù)卣埫}(風水),經(jīng)過工農(nóng)協(xié)調(diào)人員和政府多次協(xié)商,仍然禁止施工,只允許擺放檢波點;為了減小剖面缺口把龍泉寺炮點均勻加密到龍泉寺周圍,并盡可能在向龍泉寺內(nèi)延伸的深溝內(nèi)加密炮點,然后再采用在該區(qū)域增加接收線,以道補炮的方式增加禁炮區(qū)覆蓋次數(shù)。共增加測線22條,線距120m,995個檢波點,深層全反射到達設計要求。此外龍泉寺區(qū)域針對目的層長81(2240m)履蓋次數(shù)分析看,覆蓋次數(shù)最低99次,滿足設計要求。(3)古墓群范圍內(nèi),地方政府禁止放炮;在崇信縣城水資源保護區(qū),經(jīng)過多次協(xié)商水源—級、二級保護區(qū)放寬,200m內(nèi)禁炮;技術人員把禁炮區(qū)內(nèi)炮點均勻加密到禁炮區(qū)外圍,合理變觀后,經(jīng)過分析論證,水源保護區(qū)及古墓群能滿足設計要求。經(jīng)過以上技術優(yōu)化,分析論證,覆蓋次數(shù)最低達到5/6,滿足了設計要求。
2勘探效果分析
通過觀測系統(tǒng)設計優(yōu)化,解決了黃土塬地區(qū)采集難題,取全取準了淺中深層地下信息,所獲取資料較以前有較大改善,單炮記錄能量強,信噪比高,頻帶寬,地震剖面波組特征明顯,淺、中、深層有效波組齊全,同相軸連續(xù)性好,信噪比較高,構造部位有明顯的構造顯示,基底清晰,斷面波、繞射波、接觸關系清楚,過渡自然,能較好的滿足構造解釋需要,發(fā)現(xiàn)和落實一大批斷鼻、斷塊構造,發(fā)現(xiàn)多個含油氣區(qū)塊,部署2口探井井位,取得了十分顯著地地質(zhì)效果和經(jīng)濟效益,為該區(qū)下—步勘探和開發(fā)提供了堅實的基礎資料。
結束語:通過觀測系統(tǒng)設計優(yōu)化,解決了黃土塬區(qū)以前資料品質(zhì)差,信噪比低、剖面缺口大等問題,查明中生界延安組、延長組地層展布及構造發(fā)育特征,精確落實局部構造細節(jié),查明中生界主要烴源巖空間分布情況,發(fā)現(xiàn)多個含油氣區(qū)塊,部署2口探井井位,經(jīng)鉆探取得顯著經(jīng)濟效果。