常宝科

(中石化石油工程地球物理有限公司胜利分公司,山东东营 257086)

井间地震数据采集质量控制方法探讨

常宝科

(中石化石油工程地球物理有限公司胜利分公司,山东东营 257086)

本文以井间地震数据采集的全过程为主线,结合丰富的井间地震数据采集的实践经验,对影响井间地震采集质量的重点环节进行全面分析,逐步探讨出一套有效的井间地震数据采集质量控制方法。

井况 扇设计 试验 二次设计 现场质量控制

1 前言

井间地震技术是为了适应油藏开发工程对地震成像分辨率的需要而在油气勘探开发领域中兴起的一项新技术。通过质量控制的不断改进，采集资料的品质越来越好，这都归功于大家对影响采集质量的因素认识不断提高，在项目运作过程中严格控制各种可能对采集产生影响的不利因素，把影响减少到最小。在大量采集实践的摸索下，采集资料的品质大大提高，促成系统讨论影响井间地震数据采集质量的时机慢慢成熟，为总结出一套井间地震采集数据质量的控制方法奠定了良好基础。

2 选择合适的井况

首先要收集全面的井况数据，选择合适的井况，充分了解井况，了解这些数据在施工过程中对井下仪器、激发震源的的影响，达到井间地震必须满足的井况。

2.1 选择合适的井距

井距是影响采集资料品质最重要的因素之一，受井中震源能量限制，井距过大，震源能量在地层中衰减变多，接收到的资料信噪比低，因此需要结合地质任务选择合理的井距，从采集的资料品质来看：井距最好不要大于400m，最好控制在300m以内。

2.2 井况满足条件

井况必须满足井下仪器和激发震源在井中正常工作的性能要求。(1)施工井应尽可能选择直井，套管内径应大于井下仪器最大外径5mm以上，小于井下设备的最大推靠距离2cm以上(对无推靠设备不做额外要求)，不能有破损变形。(2)进行通井、刮管、洗井替清水作业，做到井壁光滑套管完好，不能有破损变形。有无气泡上返？在射开孔的层位进行挤水泥或在上部打可捞式桥塞，对可能的噪音层段进行封堵。(3)井底无沉砂，井内无气体，液面高度应在所设计的震源和检波器最浅处以上50米。施工前完成焖井工作(时间达到3-5天)；(4)井口在施工时要拆卸井口上法蓝，加装可在井中封电缆的井口防喷器；(5)通井机始终在井位上就位，作业井架上方吊装天滑轮滑车设置符合安全要求；(6)作业队保持至少有一名值班人员始终在现场值班；(7)已完成井斜测量，井斜应在10度以内，具备完整的测井资料；(8)如出现设备遇卡情况，采油厂协助进行打捞工作，其间要使用通井机、油管以及打捞工具等。(9)如施工中确实需要停井，采油厂及时停井。(10)接收井应选择井下安静、射孔段较少、噪音水平比较低的井。进行实际采集前要进行噪音测试来最终确定。震源激发井应该选择射孔段较少、井孔变形小的井；(11)观测井段温度不超过观测设备正常工作温度。(12)固井质量必须合格，应将观测段选在固井质量良好套管井段内；固井质量差的井段在经过较长时间的岩屑填充和固化后，形成“假固井”，也可用作观测段。

2.3 井况数据必须满足地质任务的需要

井况条件能否允许采集到可以完成地质任务的数据，要通过初步设计查看已有井况能否完成采集任务。

3 扇的初步设计

3.1 初步设计要求

利用井间地震资料对井间的精细构造与储层的分布、厚度、属性和含油气情况进行分析，帮助建立和优化油藏地质模型。

(1)对于基于速度层析成像目标，目的层段内直达波射线分布均匀，密度满足层析反演要求；(2)对于基于反射波成像的目标，目的层段内反射波入射角适中，有足够的覆盖次数，成像范围最大。

3.2 详细的资料收集

应详细收集钻井、测井、井区开发资料、地震资料、地质资料，并将资料数据合理的应用到选井、设计中去。

3.3 建立精确地正演模拟

(1)建立井间地质模型。根据有关合同的要求进行井间地震数据采集，收集所有观测井的有关地质资料，同时，根据所收集的有关地质数据建立井间地震地质模型。(2)正演模型记录。井间地震设计时，对井间地震地质模型进行波动方程波场模拟。分析各种正演模拟记录道集的波场特征、初至时间变化规律等，以便对后续的采集作业进行指导。

3.4 专业软件扇设计

根据地质任务和井况具体条件，初步设定试验方法，采集参数，并结合井斜等井况数据通过专业扇设计软件初步设计生产扇的大小。

4 试验的开展

本次野外采集试验分噪音测试、点试验、扇试验，试验的主要目的、方法、分析如下：

4.1 噪音测试

试验目的：测试目标井的噪音水平，选择相对安静的井作为接收井。

测试方法：将井下检波器沉放到测试井的不同深度处(最好等间隔全井段)，录制接收井背景噪音水平并对其能量、频谱等进行定量分析。

资料分析：通过噪音特征分析可看出，选择噪音背景较小的井作为接收井。

4.2 点试验

试验目的：测试选定的激发与接收井信噪比情况；测试选定震源的叠加次数；测试有效能量的传播距离，为扇大小的选择提供依据。

试验方法：按照设计因素在在选定的激发井中激发；接收点选择在接收井的上、中、下三个点(按目的层深度设计)。

资料分析：验证设计扇大小是否合理，要求资料信噪比高、初至波清晰，有效反射能量强，随机干扰非常少。激发井段足够，各种波场清晰，能够为扇大小的选择提供良好依据，能够很好的完成井间地震的地质任务。

4.3 扇试验

试验目的：测试有效能量的传播距离，确定扇的大小。

试验方法：用震源在选定的激发井内激发；接收点选择井的上、中、下三个点；叠加次数(综合考虑试验因素，减少试验工作量)。

资料质量分析控制：从野外监视记录上分析，不同叠加次数所得资料的信噪比。选择信噪比较高，初至波清楚，有效波场清晰的叠加次数作为最终选择叠加次数，并把试验数据发回研究院进行Fan设计。Fan设计完成后开始两对进组的井间地震生产工作。

5 施工因素的确定和二次设计

5.1 观测方法的确定

根据现有设备的特点，选择最高施工效率的观测方法的。

根据井间震源施工特性，综合考虑井下三分量检波器的级数、推靠等施工环节因素，合理确定井间施工方法。

由于井间地震数据采集的特殊方式，根据激发点和接收点之间的位置关系，通常选择共接收点道集数据采集方法，该方法获得的道集可用于层析成像和反射成像，满足成像方法的要求，并且具有采集速度快、效率高的优点。

5.2 观测点距的选取

满足空间采样定律，应防止出现空间假频。

5.3 采集参数确定

根据本次施工的试验情况，最终确定采集参数。

5.4 二次设计

必须进行扇试验分析后，进行二次设计。井间地震施工中存在许多不确定性因素，如激发接收井不确定，所以激发接收井段难以确定，施工扇的大小也不确定。在我们的初步设计中，是以有关单位提供的各井的资料进行设计的，根据各井的作业情况，如果通井、刮管无法达到原设计的深度，则必须根据实际作业情况进行重新设计。以上设计的采集参数只是初步设计，现场采集时还需要根据具体情况调整和详细设计。在实际施工中，井间地震采集技术设计与现场的采集试验情况密不可分，采集参数要根据现场情况随时进行调整，因此，在实际施工中必须以初步设计、作业情况、结合试验情况，进行二次设计，得到最终的观测系统。二次设计是井间地震采集设计的一个重要特点。

6 项目实施过程质量控制

6.1 技术沟通

施工前期进行了全员技术培训、施工方法培训，质量过程控制培训，保证了本项目的顺利进行。

6.2 设备的全面检测

首先对井下仪、地面仪器等设备进行了测试，严格按照设计、标准和合同的要求进行施工，在资料采集过程中进行了严密的质量控制，从而保证了野外采集资料的真实性和可靠性，确保了野外施工质量。

(1)严格仪器系统的检测，确保仪器系统工作正常；(2)严格保证数据传输系统的绝缘性，减少干扰因素。

6.3 现场的质量控制

(1)降低井中的液面高度，减少地面干扰随液体传播的影响。(2)检查检波器的推靠质量，随时观察推靠电流和加力电流的大小，确保在规定的范围内。在检波器完成推靠以后，放松电缆1m～2m。提升时应缓慢提升至电缆张力恢复方可收推靠。(3)在生产过程中，始终要监视井下地震道的工作状态。发现静态噪音较大时，应查明原因。待排除干扰，恢复正常以后才能开始生产。(4)发现记录点深度错误时要及时补炮。(5)从方法试验开始到测井结束，每扇资料采集应为连续作业。若因意外情况不得不中断测井，在提升电缆前应在电缆上做出标记。待恢复生产时，应有两个重复观测点记录，检查无误后方可继续生产。(6)针对本工区，现场处理的工作重点放在了质量监控上，根据监控资料的变化情况，做好现场处理信息反馈和整改回执工作，采集过程中要严格进行工序管理。采集过程中的每一步都有各种记录，包括仪器电子班报(详细记录各种施工参数)、检测记录。(7)交接班时，各班组根据施工中出现的问题开班组质量分析会，查找影响质量的原因；根据分析的各种因素对质量的影响结果，提出质量检查的重点内容，对关键环节重点监控。(8)注意监视背景噪音水平，由于大风天气对资料影响很严重，在生产过程中随时注意观测天气变化，遇有大风天气应停止生产，确保采集资料质量。(9)注意所有激发设备、采集仪器设备的运行状况，若有异常则要停止采集并查找原因。(10)在施工过程中严格控制资料采集质量，首先选择做好各井的井况调查工作，了解各井的开发时间、井段等，在资料采集过程中，利用仪器噪音监视功能，随时注意井下噪音情况，同时利用工作站监测采集资料的整体面貌；密切注意环境噪音干扰，和井场附近施工队伍联系沟通，尽量在施工时间上不发生冲突，确保采集资料较高的信噪比。(11)为了保证观测点深度间隔的准确，在生产过程中，仪器操作员要随时观察震源电缆提升速度，保证速度不大于生产确定的电缆提升速度。井间地震采集对激发点和接收点深度数据的要求非常高，因此要严格控制绞车的速度和电缆的深度。严格控制震源电缆的提升速度，如果速度过快震源完不成设定的叠加次数就进入下一个激发点。每采集完一个扇，均要对激发电缆的深度进行标定和校正。(12)在仪器车上，安装有两套深度计数器，一套带有UPS电池，防止绞车计数面板掉电等突发问题造成计深误差。震源绞车为保证震源激发深度精度，我们从井底开始做标记，每次提升震源后再次下到同一位置，设置面板到同一深度，保证深度计数的一致性。

7 现场记录的及评价和质量控制

记录质量的现场控制。(1)现场质量控制由出工施工员进行检查，现场处理员负责监控现场资料质量情况，并及时反馈给野外施工责任人。(2)放炮前在工地按规定项目进行日检。(3)放炮前要认真录制和分析环境噪音，检查如有不正常道，要采取相应措施。(4)要在监视器上仔细检查记录所反映的施工质量，包括：仪器工作是否正常；检查激发点深度与接收点深度是否正确，必要时要暂停施工进行核对；数据道工作情况、激发能量情况以及初至时间的变化；记录品质分析与质量初评；发现问题向施工组通报，提出注意事项和改进措施，对不合格资料要及时进行补炮。(5)发现有随机的较大，干扰了初至波、有效反射波的需及时补炮。当噪音背景突然变大需要核实井场及附近的作业情况，核实后等待噪音平静后方可施工。(6)在每一扇施工后，应使用现场质量控制软件回放该扇内垂直分量共接收点道集记录，检查资料质量并作为监视记录存档。发现问题应立即补炮或改变因素后返工。

8 结语

(1)井间地震采集的质量是与整个项目的踏勘、选井、设计、试验分析、二次设计、生产中人员、设备的质量以及整个施工过程的质量控制等是密不可分的，只有从项目开始运作就把权衡好各方面的因素和条件才能全面掌控井间地震数据采集的质量。(2)质量和施工的速度是不矛盾的，一定要在保证质量的前提下不断的提高施工的速度。因为过快的追求速度，会导致很多不可预见的失误的产生，而且很多失误很难发现并挽回。(3)本文总结了井间地震数据采集全过程的质量控制方法和要点，希望能够为大家提供参考，不足之处请大家批评指正！