田連玉, 劉汝強, 欒守亮

(中國石化勝利油田分公司 勘探開發(fā)研究院西部分院,山東 東營 257015)

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諾木洪北虛擬三維地震技術的實現及應用

田連玉, 劉汝強, 欒守亮

(中國石化勝利油田分公司 勘探開發(fā)研究院西部分院,山東 東營 257015)

[摘要]對如何利用虛擬三維地震技術提高二維地震資料的利用率,使二維地震資料實現近乎三維地震資料的效果進行了研究。諾木洪北地區(qū)位于柴達木盆地三湖坳陷東部,探區(qū)內的地震資料全為二維地震資料。詳細講述虛擬三維地震技術實現的原理、方法及實現過程,并應用該技術實現諾木洪北地區(qū)的構造解釋、三維可視化等方面的研究,指出全吉背斜南部斜坡區(qū)為生物氣勘探的有利區(qū)帶。

[關鍵詞]虛擬三維地震技術;柴達木盆地;構造解釋;三維可視化

油氣勘探初期,盆地勘探程度較低,地震資料主要以二維地震資料為主,且測網密度低。如何充分利用二維地震資料,提高盆地評價和區(qū)帶優(yōu)選的可靠性,控制勘探成本和風險,是地震勘探技術迫切需要解決的一個棘手問題。虛擬三維地震技術,是在二維地震基礎上,按三維地震模式建立的偽三維地震數據,即將二維測線轉化為三維地震相應的線和道,將二維地震數據整合在三維操作平臺下開展綜合研究的技術。目前,研究人員主要是在處理方面進行方法研究,而在地震資料解釋、儲層預測等方面研究很少。2007年,孫夕平等人[1-3]將二維工區(qū)按三維模式處理分別實現了偽三維折射波靜校正,偽三維延遲時法折射波靜校正,偽三維層析反演靜校正方法;2011年,王鵬等[4]實現了虛擬三維地震技術在綏濱拗陷油氣勘探中的應用,但其實現過程針對具體軟件,具有局限性。利用虛擬三維地震數據,可以進行二維地震所不能做的研究工作,如三維地震資料解釋、屬性分析、頻譜分解、可視化等。針對諾木洪北地區(qū)實際情況，筆者研究虛擬三維地震技術實現的原理、方法及實現過程,并應用虛擬三維地震技術指導諾北生物氣巖性目標的識別。

1虛擬三維地震技術的實現

二維地震測線表示測線相對位置的是測線名和道號,而三維地震資料表示相對位置的是測線號和聯(lián)絡測線號。虛擬三維地震技術的關鍵是如何將二維地震測線轉換為虛擬三維工區(qū)中的一條測線或聯(lián)絡測線。具體實現過程如下:

(1)根據探區(qū)內地震測線的斜率k1、k2,確定虛擬三維工區(qū)的范圍,保證將所需測線全部包括在內,得到位于虛擬三維地震工區(qū)邊框上4個點的坐標及2條工區(qū)邊框的直線方程。

其中,過A(x1,y1)、B(x2,y2)、C(x3,y3)、D(x4,y4)點的直線方程分別為

y=yi+ki(x-xi),i=1,…,4.

(1)

(2)定義虛擬三維工區(qū)的道間距為二維測線的道間距Δh。根據C點、D點到過A點、過B點的直線的距離公式,計算得到虛擬三維工區(qū)的邊線長度,然后根據如下公式得到工區(qū)的測線、聯(lián)絡測線條數m、n:

(2)

(3)

(3)根據工區(qū)邊框的直線方程,計算得到虛擬三維工區(qū)4個角的坐標,建立虛擬三維工區(qū)。

(4)根據每條測線的起始點坐標,計算每條測線在虛擬三維工區(qū)中的具體線號(聯(lián)絡測線號)、起始點在測線(聯(lián)絡測線)上的具體聯(lián)絡測線號(測線號),建立虛擬三維工區(qū)。

圖1　虛擬三維地震工區(qū)建立示意圖

虛擬三維地震技術適用于勘探程度比較低、測網密度高、構造簡單的地區(qū),可以有效提高二維地震資料的利用效率,大大降低勘探成本。

2虛擬三維地震技術的應用

諾木洪北地區(qū)位于柴達木盆地三湖坳陷東部,構造簡單,總體呈現“北斜坡、凹陷、南斜坡”的構造格局。諾木洪北地區(qū)緊鄰三湖坳陷生烴中心,主要以濱淺湖相沉積為主,濱淺湖相帶內的灘壩砂為有利的生物氣儲集相帶,尋找斜坡區(qū)的巖性氣藏是下一步的勘探方向。探區(qū)內地震資料全為二維地震測線,測網密度從1 km×1 km～8 km×8 km都有分布,具備建立虛擬三維工區(qū)的優(yōu)越條件。根據虛擬三維地震技術的實現過程,將該技術應用到諾木洪北地區(qū)。

2.1方便實現工區(qū)層位內插

與二維地震工區(qū)相比,虛擬三維地震技術能完成二維地震的所有工作,包括剖面顯示、層位及斷層解釋。從虛擬三維地震工區(qū)層位內插的結果來看,層位內插精度高,達到10 m×10 m,較容易判斷構造趨勢(圖2)。諾木洪北區(qū)塊存在南、北兩斜坡,中央一坳陷;北斜坡發(fā)育全吉背斜,坳陷中心發(fā)育兩個次凹。全吉背斜以南的斜坡區(qū)處于濱湖相帶,野外地質考察發(fā)現全吉背斜周邊露頭發(fā)育灘壩砂儲集體,為較有利的勘探區(qū)帶。

圖2　諾木洪北地區(qū)虛擬三維地震工區(qū)

2.2容易實現任意線的地層對比或者構造演化

利用虛擬三維地震技術更容易檢查層位解釋的合理性及地層變化情況,更加方便地震資料解釋。從過凹陷中心到全吉背斜核部的任意線來看(圖3),從凹陷中心到全吉背斜核部地層由厚變薄,反映了全吉背斜為一同沉積背斜。

圖3　諾木洪北區(qū)塊任意線演化結果

根據鉆、測井資料,將諾木洪北第四系地層劃分為SQ1-SQ6共6段。從該線的演化結果來看(圖3),全吉斜的形成總共分3個階段:第一階段(SQ1-SQ3),區(qū)域擠壓作用下,背斜形成,幅度逐漸增大;第二階段(SQ4-SQ5),擠壓作用加劇,背斜隆起速度加快;第三階段(SQ5-至今),背斜隆起速度進一步加快,抬升遭受剝蝕,生長地十分明顯。全吉背斜以南的斜坡區(qū)容易形成巖性體的尖滅,該斜坡區(qū)的巖性圈閉為有利的勘探方向。

2.3方便實現三維可視化

很多軟件無法實現二維地震資料的可視化,但是利用虛擬三維地震技術后,二維地震資料可以實現三維地震資料的可視化效果,也可以實現層位的可視化以及層位和屬性的融合可視化。從諾木洪北地區(qū)層位等T0圖與瞬時頻率的融合顯示結果(圖4)來看,圖中等值線及構造趨勢反映了構造形態(tài),顏色反映了頻率的高低?？拷晗葜行牡牟?井以東鼻狀凸起帶以及南斜坡存在較明顯的低頻異常,為較有利的生物氣勘探區(qū)帶。利用頻譜分解、疊前反演、疊后反演等多種地球物理方法,對察7井以東的鼻狀凸起帶的地震資料進行生物氣檢測,發(fā)現察7井以東鼻狀凸起帶存在兩個較明顯的生物氣含氣異常目標,異常目標具有低頻共振、高頻衰減、波阻抗低、三類AVO異常等特點。

圖4　諾木洪北區(qū)塊層位與瞬時頻率屬性融合可視化圖

3結束語

綜合虛擬三維地震技術的應用效果來看,虛擬三維地震技術可以將二維地震資料實現三維地震的效果,提高地震資料的利用率,加快區(qū)帶勘探進展。但將二維地震資料虛擬三維后,數據量增大,顯示、計算速度慢,伴隨著硬件技術的發(fā)展,這個問題將不是技術缺陷。建議未來的地震解釋軟件應考慮將虛擬三維地震技術融入,不僅僅實現層位的內插,還可以實現地震數據的內插,全面實現虛擬三維地震技術。

[參考文獻]

[1]孫夕平,徐右平,王玲.偽三維折射波靜校正技術研究[J].天然氣工業(yè),2007,27(增刊A):173-175.

[2]戚群麗,趙瑯,謝言光,等.偽三維延遲時法折射波靜校正技術的應用[J].石油地球物理勘探,2007,42(增刊):51-56.

[3]蘇貴仕,黃莉莉,趙明秋.偽三維層析反演靜校正技術及其應用[J].石油地球物理勘探,2007,42(增刊):111-114.

[4]王鵬,鐘建華,張寶權.虛擬三維地震技術在綏濱拗陷油氣勘探中的應用[J].石油地球物理勘探,2011,46(增刊1):97-101.

[責任編輯]孔雪

[收稿日期]2016-01-06

[作者簡介]田連玉(1980—)，男，山東桓臺人，中國石化勝利油田分公司勘探開發(fā)研究院西部分院工程師，主要從事地震資料解釋、速度分析、儲層預測研究。

doi:10.3969/j.issn.1673-5935.2016.01.002

[中圖分類號]P631

[文獻標識碼]A

[文章編號]1673-5935(2016)01- 0005- 03