四川盆地地震采集成本控制方法及应用效果

2018-12-06何宇霖戴菁芸

天然气技术与经济 2018年5期

何宇霖戴菁芸

（中国石油西南油气田公司勘探事业部，四川成都 610051）

0 引言

地震勘探作为石油天然气勘探的一项重要手段，其费用在每年度的勘探投入中占有相当大的比例。中国石油西南油气田公司（以下简称“公司”）在四川盆地的地震工作自2005年广安须家河组油气勘探以来，工作量一直都比较大，地震勘探投资规模也较大，占到了公司勘探总投资的1／4～1／3。近年来，为了有效控制野外地震采集成本，打好效益勘探基础，提高企业经济效益，公司针对地震采集成本控制的问题，进行了持续的探索与试验，取得了较好的效果。

地震采集成本主要受工区类别、观测系统、炮井井深、投入设备类型等主要因素的影响。为此，笔者主要是从采集施工的炮井井深及投入设备类型两个方面入手进行分析对比其对采集资料品质的影响及控制采集施工成本的效果，提出了动态井深设计以及推广使用单点模拟检波器降低地震采集成本的思路。

1 动态井深设计

四川盆地地表广泛出露侏罗纪至白垩纪砂泥岩，占比90%以上，局部高陡构造区及盆地边缘地带出二、三叠系老地层，占比小于10%。在以往地震采集中，主要是以井中炸药激发的方式获得地震资料，采用的激发井深均为固定井深：白垩系及侏罗系砂泥岩采用15 m井深；二、三叠系灰岩采用20 m井深。钻井深度直接影响着钻井基价，从而也很大程度影响着地震勘探工程成本。以钻井井深8 m、10m、12 m、15 m、20 m为例，计算钻井成本受井深影响变化趋势如图1所示，可以看出随着钻井井深的增加，成本也大幅增加。因此在地震采集过程中，在保证资料品质的情况下，减小炮井井深，可以有效降低地震采集成本。

图1 钻井成本与井深关系图

理论分析认为，地震激发在高速层有利于地震波的传播接收，四川盆地经过多年近地表调查工作，基本查清地表速度结构，低降速层主要集中在2～9m，10m以上即为高速层，因此理论上激发井深大于12m（考虑药柱高度）即可以获得好的地震采集资料。同时在近年的地震采集过程中，通过对比分析发现：泥岩中激发的单炮资料品质明显高于砂岩中激发（井深均为固定井深15 m）的单炮资料品质，其单炮的信噪比、频宽都有明显提高。另外，钻井岩屑录井显示侏罗系及白垩系地层表层岩性结构以砂泥岩互层为主，因此结合理论分析，兼顾采集资料品质及采集工程成本，针对白垩系及侏罗系砂泥岩地层提出了动态井深寻找泥岩激发的思路，即不再采用以往15 m固定井深激发，而是采用动态井深12～15 m寻找泥岩激发。例如：若钻井至井深12 m钻遇泥岩则以12 m井深激发，若是砂岩则继续钻进，在钻至井深15 m前钻遇泥岩则在泥岩处完钻，若钻井至15 m仍未见泥岩，则以15 m井深完钻［1］。由此，相比于以往15 m固定井深激发，动态井深设计减小了钻井深度，同时提高了资料品质，有效减少了采集施工成本。

2 单点模拟检波器的推广使用

在四川盆地以往地震采集中使用的地震检波器主要为一串常规检波器（一串12个），其优点是可以通过组合接收压制野外噪声干扰，但其缺点也很突出：①检波器组合会降低地震波的频率、同时可能产生混波现象；②野外施工时，在检波器埋置及排列搬家过程投入人员较多，施工成本较高。而单点模拟检波器具有以下优点：①失真度较低，保真接收；②重量轻、使用方便，施工成本低，特别利于三维及高密度实施。

随着高分辨率勘探的深入，对地震数据采集质量提出了新的要求特别是对宽频、高保真、高信噪比的低成本采集要求越来越迫切。单只模拟检波器由于其避免了一串常规检波器组合的降频、混波等缺点，加之其具有使用方便、施工成本低的优点，越来越受业界重视。近年来，在四川盆地地震采集中开始利用单只模拟检波器进行地震采集，在保证采集资料品质的同时，有效降低了施工成本。

3 实例分析

2017年公司在川中地区部署实施了一块200 km2左右的三维项目（XX三维），在该项目中采用了动态井深设计以及选择单点模拟检波器作为接收设备，下面就以该三维项目为例分析新技术方法对施工成本控制的效果。

XX三维项目位于四川盆地川中地区，除江边少量出露第四系砾石外，绝大部分出露侏罗系组砂泥岩（占比达99%），因此可以很好地应用动态井深设计技术。该项目设计激发点16 455个，在钻井过程中，采用动态井深设计，在12～15 m井深段寻找泥岩完钻激发。据竣工后统计，达12 794口，井深小于15 m，平均井深13.5 m，相比与15 m固定井深激发，节约成本接近200万元，约占工程总投资的2%。同时，在XX三维项目中推广使用了单点模拟检波器接收。据估算，此项节约成本达500万元左右，约占工程总投资的8%，较大地降低了施工成本［2］。两项相加，节约工程投资成本约10%，效果显著。