伊拉克M油田寬方位三維地震采集設計與應用

張恒山　陸文志

摘 要：伊拉克M油田位于伊拉克東南部，油田大部分區域地表平坦，適合可控震源施工，具備采用寬方位三維地震采集施工的優越條件。本文在全面分析該區原有二維地震資料的基礎上，充分論證并設計了一套適合于本區的寬方位三維采集觀測系統，實踐于該油田取得了預期的資料效果。

關鍵詞：寬方位；三維地震；采集設計；觀測系統；參數優化

中圖分類號：P631 文獻標識碼：A

1 概述

寬方位三維觀測系統通常是針對窄方位三維觀測系統而定義的：當橫縱比（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；當橫縱比小于0.5時，為窄方位角采集觀測系統。

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，標準的寬方位三維采集觀測系統與窄方位三維采集系統相比，在識別裂隙的能力，成像分辨率、空間連續性、衰減相干噪聲和多次波等方面具有明顯優勢。隨著采集設備的不斷發展、處理技術的提高，寬方位三維采集系統逐步成為陸上巖性、和小斷裂油氣藏地震勘探首選的采集觀測系統。

2 地質任務

本次三維地震采集的主要任務是識別油田內膏鹽層下覆構造分布狀況；儲層分布預測；儲層縱垂向各向異性及斷層分布識別；有利油氣區域預測。

3 技術難點與對策

根據本區以往資料，該區地震采集主要存在以下幾方面的問題與難點：1）地質目標復雜：裂縫、儲層縱垂向各向異性及斷層分布識別等，對觀測系統的設計工作提出了嚴峻要求。2）膏鹽層問題：儲層上覆石膏層為強反射界面，對下傳激發能量起到屏蔽作用，容易造成下覆目標層位反射能量弱，降低目的層資料信噪比。3）干擾問題：由于本區位于油田開發區，外界干擾多，區內開發井、地面集輸系統和處理站等產生的干擾影響資料的信噪比。4）施工安全問題：工區位于兩伊邊界，兩伊戰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并獲得高品質的地震資料，針對存在的問題與難點，三維地震采集的指導思想如下：1）優化觀測系統設計。采用寬方位、小面元、高覆蓋的觀測系統。通過寬方位觀測系統增強對裂縫和非均質體的識別能力；通過較小的面元，達到提高縱橫向分辨力的目的；通過增加覆蓋次數，保證各方位都有一定的覆蓋次數，滿足后續處理工作的要求。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，選擇最佳激發參數，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）針對本區地嚴重的環境干擾，采用提高覆蓋次數以及檢波器組合形式來壓制干擾，提高資料整體信噪比。4）在地表復雜地區，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，提前進行了解和調查，以安全第一的原則制定相應的安保措施。

4 觀測系統設計及優化

根據收集到的以往測井資料和剖面資料，通過地震專業軟件重新分析，本區地質及地震基本信息：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。

結合上述地質及地震信息，通過建立地球物理模型，重點對面元、炮檢距、覆蓋次數等關鍵參數進行論證后，設計觀測系統參數如表1。

5 激發及接收參數優化

5.1激發參數優化

地震波是地震勘探的關鍵因素之一，因此選擇合適的激發參數直接決定了能否獲得高信噪比、高分辨率的地震資料。為獲得最優的激發參數，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、處理幅度、掃描頻率以及其他各項參數進行了試驗對比分析，最終確定震源激發參數如下表：

針對部分區域震源無法作業必須采用井炮激發，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，確定井炮激發參數如下：

5.2 接收參數優化

檢波器組合方式是壓制面波和干擾波的有效手段，通過干擾波調查試驗，確定本區干擾波的類型、特征，并結合本區作業特點，選定一下的檢波器組合方式。

6 結論

通過采用上述設計的寬方位三維采集觀測系統獲得的一張剖面數據分析（見圖1），可以得出以下結論：

6.1三個目的層位反射清晰，同相軸連續性較好，分辨率較高；

6.2上第三系Asmari目的層明顯有斷層發育且斷點清晰；

6.3目的層以下直到4500ms以上資料反射特征清晰、豐富；

6.4整體構造形態、特征清晰完整，構造幅度不大；

6.5通過設計觀測系統所得到的資料很好地完成了本次采集的地質任務。

參考文獻

[1]吳安楚.寬方位三維地震采集設計技術及應用[J].油氣地質與采收率，2009（03）.

摘 要：伊拉克M油田位于伊拉克東南部，油田大部分區域地表平坦，適合可控震源施工，具備采用寬方位三維地震采集施工的優越條件。本文在全面分析該區原有二維地震資料的基礎上，充分論證并設計了一套適合于本區的寬方位三維采集觀測系統，實踐于該油田取得了預期的資料效果。

關鍵詞：寬方位；三維地震；采集設計；觀測系統；參數優化

中圖分類號：P631 文獻標識碼：A

1 概述

寬方位三維觀測系統通常是針對窄方位三維觀測系統而定義的：當橫縱比（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；當橫縱比小于0.5時，為窄方位角采集觀測系統。

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，標準的寬方位三維采集觀測系統與窄方位三維采集系統相比，在識別裂隙的能力，成像分辨率、空間連續性、衰減相干噪聲和多次波等方面具有明顯優勢。隨著采集設備的不斷發展、處理技術的提高，寬方位三維采集系統逐步成為陸上巖性、和小斷裂油氣藏地震勘探首選的采集觀測系統。

2 地質任務

本次三維地震采集的主要任務是識別油田內膏鹽層下覆構造分布狀況；儲層分布預測；儲層縱垂向各向異性及斷層分布識別；有利油氣區域預測。

3 技術難點與對策

根據本區以往資料，該區地震采集主要存在以下幾方面的問題與難點：1）地質目標復雜：裂縫、儲層縱垂向各向異性及斷層分布識別等，對觀測系統的設計工作提出了嚴峻要求。2）膏鹽層問題：儲層上覆石膏層為強反射界面，對下傳激發能量起到屏蔽作用，容易造成下覆目標層位反射能量弱，降低目的層資料信噪比。3）干擾問題：由于本區位于油田開發區，外界干擾多，區內開發井、地面集輸系統和處理站等產生的干擾影響資料的信噪比。4）施工安全問題：工區位于兩伊邊界，兩伊戰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并獲得高品質的地震資料，針對存在的問題與難點，三維地震采集的指導思想如下：1）優化觀測系統設計。采用寬方位、小面元、高覆蓋的觀測系統。通過寬方位觀測系統增強對裂縫和非均質體的識別能力；通過較小的面元，達到提高縱橫向分辨力的目的；通過增加覆蓋次數，保證各方位都有一定的覆蓋次數，滿足后續處理工作的要求。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，選擇最佳激發參數，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）針對本區地嚴重的環境干擾，采用提高覆蓋次數以及檢波器組合形式來壓制干擾，提高資料整體信噪比。4）在地表復雜地區，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，提前進行了解和調查，以安全第一的原則制定相應的安保措施。

4 觀測系統設計及優化

根據收集到的以往測井資料和剖面資料，通過地震專業軟件重新分析，本區地質及地震基本信息：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。

結合上述地質及地震信息，通過建立地球物理模型，重點對面元、炮檢距、覆蓋次數等關鍵參數進行論證后，設計觀測系統參數如表1。

5 激發及接收參數優化

5.1激發參數優化

地震波是地震勘探的關鍵因素之一，因此選擇合適的激發參數直接決定了能否獲得高信噪比、高分辨率的地震資料。為獲得最優的激發參數，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、處理幅度、掃描頻率以及其他各項參數進行了試驗對比分析，最終確定震源激發參數如下表：

針對部分區域震源無法作業必須采用井炮激發，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，確定井炮激發參數如下：

5.2 接收參數優化

檢波器組合方式是壓制面波和干擾波的有效手段，通過干擾波調查試驗，確定本區干擾波的類型、特征，并結合本區作業特點，選定一下的檢波器組合方式。

6 結論

通過采用上述設計的寬方位三維采集觀測系統獲得的一張剖面數據分析（見圖1），可以得出以下結論：

6.1三個目的層位反射清晰，同相軸連續性較好，分辨率較高；

6.2上第三系Asmari目的層明顯有斷層發育且斷點清晰；

6.3目的層以下直到4500ms以上資料反射特征清晰、豐富；

6.4整體構造形態、特征清晰完整，構造幅度不大；

6.5通過設計觀測系統所得到的資料很好地完成了本次采集的地質任務。

參考文獻

[1]吳安楚.寬方位三維地震采集設計技術及應用[J].油氣地質與采收率，2009（03）.

摘 要：伊拉克M油田位于伊拉克東南部，油田大部分區域地表平坦，適合可控震源施工，具備采用寬方位三維地震采集施工的優越條件。本文在全面分析該區原有二維地震資料的基礎上，充分論證并設計了一套適合于本區的寬方位三維采集觀測系統，實踐于該油田取得了預期的資料效果。

關鍵詞：寬方位；三維地震；采集設計；觀測系統；參數優化

中圖分類號：P631 文獻標識碼：A

1 概述

寬方位三維觀測系統通常是針對窄方位三維觀測系統而定義的：當橫縱比（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；當橫縱比小于0.5時，為窄方位角采集觀測系統。

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，標準的寬方位三維采集觀測系統與窄方位三維采集系統相比，在識別裂隙的能力，成像分辨率、空間連續性、衰減相干噪聲和多次波等方面具有明顯優勢。隨著采集設備的不斷發展、處理技術的提高，寬方位三維采集系統逐步成為陸上巖性、和小斷裂油氣藏地震勘探首選的采集觀測系統。

2 地質任務

本次三維地震采集的主要任務是識別油田內膏鹽層下覆構造分布狀況；儲層分布預測；儲層縱垂向各向異性及斷層分布識別；有利油氣區域預測。

3 技術難點與對策

根據本區以往資料，該區地震采集主要存在以下幾方面的問題與難點：1）地質目標復雜：裂縫、儲層縱垂向各向異性及斷層分布識別等，對觀測系統的設計工作提出了嚴峻要求。2）膏鹽層問題：儲層上覆石膏層為強反射界面，對下傳激發能量起到屏蔽作用，容易造成下覆目標層位反射能量弱，降低目的層資料信噪比。3）干擾問題：由于本區位于油田開發區，外界干擾多，區內開發井、地面集輸系統和處理站等產生的干擾影響資料的信噪比。4）施工安全問題：工區位于兩伊邊界，兩伊戰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并獲得高品質的地震資料，針對存在的問題與難點，三維地震采集的指導思想如下：1）優化觀測系統設計。采用寬方位、小面元、高覆蓋的觀測系統。通過寬方位觀測系統增強對裂縫和非均質體的識別能力；通過較小的面元，達到提高縱橫向分辨力的目的；通過增加覆蓋次數，保證各方位都有一定的覆蓋次數，滿足后續處理工作的要求。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，選擇最佳激發參數，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）針對本區地嚴重的環境干擾，采用提高覆蓋次數以及檢波器組合形式來壓制干擾，提高資料整體信噪比。4）在地表復雜地區，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，提前進行了解和調查，以安全第一的原則制定相應的安保措施。

4 觀測系統設計及優化

根據收集到的以往測井資料和剖面資料，通過地震專業軟件重新分析，本區地質及地震基本信息：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。

結合上述地質及地震信息，通過建立地球物理模型，重點對面元、炮檢距、覆蓋次數等關鍵參數進行論證后，設計觀測系統參數如表1。

5 激發及接收參數優化

5.1激發參數優化

地震波是地震勘探的關鍵因素之一，因此選擇合適的激發參數直接決定了能否獲得高信噪比、高分辨率的地震資料。為獲得最優的激發參數，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、處理幅度、掃描頻率以及其他各項參數進行了試驗對比分析，最終確定震源激發參數如下表：

針對部分區域震源無法作業必須采用井炮激發，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，確定井炮激發參數如下：

5.2 接收參數優化

檢波器組合方式是壓制面波和干擾波的有效手段，通過干擾波調查試驗，確定本區干擾波的類型、特征，并結合本區作業特點，選定一下的檢波器組合方式。

6 結論

通過采用上述設計的寬方位三維采集觀測系統獲得的一張剖面數據分析（見圖1），可以得出以下結論：

6.1三個目的層位反射清晰，同相軸連續性較好，分辨率較高；

6.2上第三系Asmari目的層明顯有斷層發育且斷點清晰；

6.3目的層以下直到4500ms以上資料反射特征清晰、豐富；

6.4整體構造形態、特征清晰完整，構造幅度不大；

6.5通過設計觀測系統所得到的資料很好地完成了本次采集的地質任務。

參考文獻

[1]吳安楚.寬方位三維地震采集設計技術及應用[J].油氣地質與采收率，2009（03）.