石油勘探中多波地震勘探技術的運用
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摘要：隨著國家經濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，對石油、天然氣等能源的需求量越來越大，而我國各大油氣田多輪次勘探未取得大的突破，如何立足于現(xiàn)有油氣田，在新區(qū)擴大勘探領域、在老區(qū)擴邊增儲找層，是當下各大油氣田研究的重要方向之一。如何做好油氣田勘探工作是一項復雜且系統(tǒng)的工程，其中比較重要的是對勘探區(qū)域的地質特征認識以及儲層的精細刻畫，這些都需要利用地震勘探技術，特別是現(xiàn)在比較流行的多波地震勘探技術。本文將對多波地震勘探技術在油氣田勘探中的應用進行分析、研究，旨在為今后多波地震勘探技術更廣泛應用起到推動作用。
1多波地震勘探技術的發(fā)展歷程
多波地震勘探技術在現(xiàn)場實際應用已有30多年，成為了一種較為高效的石油勘探中的地球物理技術。該技術具有地震采集信息信噪比高、地震資料信息量豐富以及探測深度較以往深等特點。20世紀70年代，以美國為首的西方發(fā)達國家的石油公司著手開展橫波、轉換波勘探研究工作，在多波地震勘探理論、多波地震數(shù)據處理以及多波地震資料反演方面取得了很大的進步，相繼發(fā)表了為數(shù)眾多的學術論文，由此該技術引起了全世界各國石油企業(yè)的廣泛關注；20世紀80年代，我國開始了橫波、轉換波勘探研究工作，但此時多波地震勘探主要為二維勘探，三維勘探比較少。同時，國內科研院校與石油企業(yè)密切合作，推進多波地震的采集、處理和解釋工作的現(xiàn)場化應用；20世紀90年代，隨著多波地震勘探技術的現(xiàn)場成功應用，解決了縱波地震所無法解決的一些問題，例如縱波地震資料解釋的多解性、縱波地震資料在含油目的層位預測精準性等；進入新世紀，多波地震勘探技術更加趨于精細化、深入化，如何提高多波地震資料的縱、橫向分辨率，精細刻畫含油目的層位的連通性、非均質性等，如何提高深層地震資料的品質，精準圈定有利圈閉，尋找油氣富集區(qū)域，如何利用方位各向異性現(xiàn)象和處理方位各向異性問題，提高多波地震資料剖面質量，成為了多波地震勘探技術研究與應用的重點方向。近些年，多波地震勘探技術應用更趨向多元化，尤其是針對東部的大型老油田，這些老油田開發(fā)時間早、歷程長，受限于早期科學技術、設備設施落后，老油田的采收率都偏低，如何利用多波地震勘探技術在新區(qū)擴大勘探領域、在老區(qū)擴邊增儲找層，充分挖掘老油田剩余油潛力，提高老油田最終采收率，成為了一個重要研究方向。
2多波地震勘探相關技術
2.1多波地震采集技術
多波地震顧名思義就是人工激發(fā)產生地震，通過儀器接收縱波、橫波或者轉換波，相對于縱波地震來說，多波地震對人工激發(fā)震源、所使用的檢波器以及觀測系統(tǒng)都有著很高的要求。在人工激發(fā)震源方面，陸地上主要以排井和水平可控震源等橫波震源為主，這種橫波震源持續(xù)時間短、成本造價高、環(huán)境影響大；海上主要以空氣槍震源等縱波震源為主，這種縱波震源能產生很好的激發(fā)效果和觀測結果。在使用檢波器方面，陸地上主要以雙檢波器為主，部署的檢波器井網，一個方向部署記錄垂直分量的檢波器，另一方向部署記錄水平分量的檢波器；海上主要以三分量數(shù)字檢波器為主，由于海上條件更加復雜、多變，日常都是把電纜和檢波器組合后放入海底。觀測系統(tǒng)方面，無論是陸地上還是海上，隨著人工震源激發(fā)，縱波、橫波或者轉換波等多波地震的同一時間采集，勢必帶來了數(shù)據量呈倍數(shù)級的增加。另外，縱波、橫波或者轉換波的傳播方式、特征都有所不同，需要在地震采集施工前對現(xiàn)場情況、環(huán)境進行踏勘，根據現(xiàn)場實際情況來對多波地震采集進行調整，確保多波地震觀測系統(tǒng)實用、有效。
2.2多波地震處理技術
目前對于多波地震資料的處理，主要是依據多波地震資料來源的不同，資料的不同決定了處理的流程不同、所需要使用的處理技術不同。現(xiàn)在主要使用的多波地震處理技術是波場分離處理技術和多波聯(lián)合處理技術。波場分離處理技術是建立在標量波場理論基礎上的，該技術的資料處理流程是：第一步是對采集的波場進行分離，把縱波、橫波或者轉換波分離出來；第二步是縱波、橫波或者轉換波分開處理?？v波處理技術已經比較成熟，處理難點主要集中在橫波或轉換波上，需要不對稱抽道集、轉換點確定、資料噪音壓制以及動、靜校正，同時還要對橫波或者轉換波轉換速度分析、轉換偏移，求取縱、橫波速度比等。多波聯(lián)合處理技術是建立在矢量波場理論基礎上的，該技術目前還處于研究階段，由于橫波或者轉換波的傳播方式、特征不同于縱波，很多成熟的縱波資料處理技術不能直接套用到橫波或者轉換波資料處理上，所以該技術相比于波場分離處理技術在實際中應用比較少，需要科研人員進一步攻關研究。
2.3多波地震解釋技術
無論是多波地震資料解釋還是常規(guī)地震資料解釋，解釋的精度、準確性一方面取決于科研人員對所轄油藏的地質概況、含油目的層位的四性以及所鉆遇井的錄測井資料、生產井史等資料的了解、掌握情況；另一方面就是地震資料品質以及地震資料和其他資料綜合分析能力。地震資料已從單一的縱波資料變?yōu)榱硕嗖ㄙY料，資料品質大幅提高，綜合解釋分析首先要完成縱橫波的各層位對比，在此基礎上結合相關資料開展縱橫波的儲層反演，橫波橫向分辨率高，可以用來識別斷距小的斷層、厚度薄的儲層等，同時也可以用來識別儲層是否發(fā)育裂縫等，從而判斷裂縫油氣藏或低滲透油氣藏壓裂改造效果。
3多波地震勘探技術在石油勘探應用中存在的問題
隨著我國科學技術的進步以及石油工業(yè)的日益發(fā)展，多波地震勘探技術已取得了長足的進步，在現(xiàn)場實際應用中也取得了一定的效果，但從應用情況看還存在一些問題尚待解決。
3.1橫波持續(xù)時間問題
人工震源激發(fā)產生的縱波、橫波或者轉換波，其中橫波相比于縱波傳播過程持續(xù)時間較短，傳播過程能量衰減較為嚴重，從而導致檢波器接收到的信號比較差、信噪比低。要想更好地、更有效地利用多波地震資料，相關人員必須了解掌握橫波的傳播規(guī)律，在后期處理過程中去除資料中的噪音部分，同時對橫波資料進行靜校正。
3.2橫波或轉換波速度建模問題
人工震源激發(fā)產生的縱波、橫波或者轉換波，其中橫波或轉換波的傳播規(guī)律較縱波復雜，也不像縱波資料有很多較準確的室內實驗數(shù)據作為支撐，導致橫波或者轉換波無法建立較為準確的速度模型。橫波或者轉換波準確的速度模型決定了多波地震資料處理效果以及縱橫波各層位對比的準確性。
3.3橫波分裂問題
人工震源激發(fā)產生的縱波、橫波或者轉換波，其中橫波在傳播過程中遇到各項異性介質時，便會產生分裂現(xiàn)象，分成極性正交的兩種橫波。橫波的這種特性常用來預測裂縫的發(fā)育狀況，進而預測裂縫油氣藏。但橫波的分裂問題也存在局限性，在面對各向異性層位比較多時，容易出現(xiàn)偏差。
4結語
綜上所述，隨著我國科學技術的不斷發(fā)展，多波地震勘探技術也取得了長足的進步，此技術在石油行業(yè)勘探中應用的深度、廣度越來越多。雖然多波地震勘探技術在石油勘探中應用效果不錯，但仍然存在一些問題，比如我國還缺乏適合多波地震勘探資料的采集、多波地震資料比較有限、在油氣田開發(fā)中應用比較少和地震資料存在多解性等。因此，需要石油行業(yè)的科研工作者加大多波地震勘探技術室內研究攻關力度、加快其現(xiàn)場的實施進程，使得多波地震勘探技術更好地服務于各大油氣田勘探開發(fā)，實現(xiàn)我國石油天然氣行業(yè)有質量、有效益地發(fā)展。
參考文獻：
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作者：鄢華玉 單位：遼河油田高升采油廠
