伊拉克M油田寬方位三維地震采集設(shè)計與應(yīng)用

張恒山 陸文志

（1.中國海油伊拉克有限公司，北京 100010；2.東方地球物理公司，河北 涿州 072750）

1 概述

寬方位三維觀測系統(tǒng)通常是針對窄方位三維觀測系統(tǒng)而定義的:當(dāng)橫縱比（橫向上的最大非縱距與縱向上的最大偏移距之比）大于0.5時，為寬方位角采集觀測系統(tǒng);當(dāng)橫縱比小于0.5時，為窄方位角采集觀測系統(tǒng)。

近年來，油氣勘探越來越重視利用地震方法進行巖性和掩飾各項異性的勘探研究，全球也開展了大量的寬方位三維地震勘探，又稱全三維地震勘探。理論上來講，標(biāo)準(zhǔn)的寬方位三維采集觀測系統(tǒng)與窄方位三維采集系統(tǒng)相比，在識別裂隙的能力，成像分辨率、空間連續(xù)性、衰減相干噪聲和多次波等方面具有明顯優(yōu)勢。隨著采集設(shè)備的不斷發(fā)展、處理技術(shù)的提高，寬方位三維采集系統(tǒng)逐步成為陸上巖性、和小斷裂油氣藏地震勘探首選的采集觀測系統(tǒng)。

2 地質(zhì)任務(wù)

本次三維地震采集的主要任務(wù)是識別油田內(nèi)膏鹽層下覆構(gòu)造分布狀況；儲層分布預(yù)測；儲層縱垂向各向異性及斷層分布識別；有利油氣區(qū)域預(yù)測。

3 技術(shù)難點與對策

根據(jù)本區(qū)以往資料,該區(qū)地震采集主要存在以下幾方面的問題與難點：1）地質(zhì)目標(biāo)復(fù)雜：裂縫、儲層縱垂向各向異性及斷層分布識別等，對觀測系統(tǒng)的設(shè)計工作提出了嚴(yán)峻要求。2）膏鹽層問題：儲層上覆石膏層為強反射界面，對下傳激發(fā)能量起到屏蔽作用，容易造成下覆目標(biāo)層位反射能量弱，降低目的層資料信噪比。3）干擾問題：由于本區(qū)位于油田開發(fā)區(qū)，外界干擾多，區(qū)內(nèi)開發(fā)井、地面集輸系統(tǒng)和處理站等產(chǎn)生的干擾影響資料的信噪比。4）施工安全問題：工區(qū)位于兩伊邊界，兩伊戰(zhàn)爭在此埋置大量地雷并遺棄大量未爆軍火，施工安全隱患大。

為了順利完成野外采集任務(wù)并獲得高品質(zhì)的地震資料，針對存在的問題與難點，三維地震采集的指導(dǎo)思想如下：1）優(yōu)化觀測系統(tǒng)設(shè)計。采用寬方位、小面元、高覆蓋的觀測系統(tǒng)。通過寬方位觀測系統(tǒng)增強對裂縫和非均質(zhì)體的識別能力；通過較小的面元，達(dá)到提高縱橫向分辨力的目的；通過增加覆蓋次數(shù)，保證各方位都有一定的覆蓋次數(shù)，滿足后續(xù)處理工作的要求。2）針對膏鹽層問題，提高膏鹽層下覆目的層的有效覆蓋次數(shù)，選擇最佳激發(fā)參數(shù)，增加地震波的下傳能量，進一步提高膏鹽下資料的信噪比。3）針對本區(qū)地嚴(yán)重的環(huán)境干擾，采用提高覆蓋次數(shù)以及檢波器組合形式來壓制干擾，提高資料整體信噪比。4）在地表復(fù)雜地區(qū)，提前組織踏勘，施工過程合理進行變觀，保證資料完整性。5）針對施工安全問題，提前進行了解和調(diào)查，以安全第一的原則制定相應(yīng)的安保措施。

表1 設(shè)計觀測系統(tǒng)參數(shù)表

激發(fā)類型 震源震源電子系統(tǒng) Sercel VE464震源臺數(shù) 每組4臺，3組交替掃描峰值出力 最小61,000 lbs震源出力幅度 75%震源組合類型 線性組合掃描類型 線性定點掃描縱向平板距離 15米掃描次數(shù) 2 次掃描頻率 6-78 Hz掃描次數(shù) 14s掃描坡度 500ms/500ms

4 觀測系統(tǒng)設(shè)計及優(yōu)化

檢波器類型及頻率 SG-10 （10Hz）每道檢波器個數(shù) 12組合類型 線性組合組合長度 22m檢波器距離 2m

根據(jù)收集到的以往測井資料和剖面資料，通過地震專業(yè)軟件重新分析，本區(qū)地質(zhì)及地震基本信息：1）各目的層雙層旅行時及埋深分別為：Asmari（雙層旅行時1650ms -2160ms，埋深2881m-3181m），Mishrif（雙層旅行時2100ms-2400ms，埋深3994m-4215m），Mauddud（雙層旅行時2400ms，埋深4438m）。2）各目的層反射頻率范圍分別 為：Asmari（30-55Hz），Mishrif以及Mauddud為（25-45Hz）。3）各目的層層速度范圍分別為: Asmari（3114m/s-3892m/s），Mishrif（4038m/s-4835m/s）以及Mauddud為（5055m/s）。4）各目的層地層傾角變化不大，約為2。

結(jié)合上述地質(zhì)及地震信息，通過建立地球物理模型，重點對面元、炮檢距、覆蓋次數(shù)等關(guān)鍵參數(shù)進行論證后，設(shè)計觀測系統(tǒng)參數(shù)如表1。

5 激發(fā)及接收參數(shù)優(yōu)化

5.1 激發(fā)參數(shù)優(yōu)化

地震波是地震勘探的關(guān)鍵因素之一，因此選擇合適的激發(fā)參數(shù)直接決定了能否獲得高信噪比、高分辨率的地震資料。為獲得最優(yōu)的激發(fā)參數(shù)，采集開始前針對震源采集，分別從震源組合形式、掃描時間、掃描次數(shù)、處理幅度、掃描頻率以及其他各項參數(shù)進行了試驗對比分析，最終確定震源激發(fā)參數(shù)如下表：

針對部分區(qū)域震源無法作業(yè)必須采用井炮激發(fā)，也采用不同的井深藥量以及組合形式進行了炸藥對比試驗，確定井炮激發(fā)參數(shù)如下：

5.2 接收參數(shù)優(yōu)化

檢波器組合方式是壓制面波和干擾波的有效手段，通過干擾波調(diào)查試驗，確定本區(qū)干擾波的類型、特征，并結(jié)合本區(qū)作業(yè)特點，選定一下的檢波器組合方式。

6 結(jié)論

通過采用上述設(shè)計的寬方位三維采集觀測系統(tǒng)獲得的一張剖面數(shù)據(jù)分析（見圖1），可以得出以下結(jié)論：

6.1 三個目的層位反射清晰，同相軸連續(xù)性較好，分辨率較高；

6.2 上第三系A(chǔ)smari目的層明顯有斷層發(fā)育且斷點清晰；

6.3 目的層以下直到4500ms以上資料反射特征清晰、豐富；

6.4 整體構(gòu)造形態(tài)、特征清晰完整，構(gòu)造幅度不大；

6.5 通過設(shè)計觀測系統(tǒng)所得到的資料很好地完成了本次采集的地質(zhì)任務(wù)。

[1]吳安楚.寬方位三維地震采集設(shè)計技術(shù)及應(yīng)用[J].油氣地質(zhì)與采收率，2009（03）.