田连玉, 刘汝强, 栾守亮

(中国石化胜利油田分公司 勘探开发研究院西部分院,山东 东营 257015)



诺木洪北虚拟三维地震技术的实现及应用

田连玉, 刘汝强, 栾守亮

(中国石化胜利油田分公司 勘探开发研究院西部分院,山东 东营 257015)

[摘要]对如何利用虚拟三维地震技术提高二维地震资料的利用率,使二维地震资料实现近乎三维地震资料的效果进行了研究。诺木洪北地区位于柴达木盆地三湖坳陷东部,探区内的地震资料全为二维地震资料。详细讲述虚拟三维地震技术实现的原理、方法及实现过程,并应用该技术实现诺木洪北地区的构造解释、三维可视化等方面的研究,指出全吉背斜南部斜坡区为生物气勘探的有利区带。

[关键词]虚拟三维地震技术;柴达木盆地;构造解释;三维可视化

油气勘探初期,盆地勘探程度较低,地震资料主要以二维地震资料为主,且测网密度低。如何充分利用二维地震资料,提高盆地评价和区带优选的可靠性,控制勘探成本和风险,是地震勘探技术迫切需要解决的一个棘手问题。虚拟三维地震技术,是在二维地震基础上,按三维地震模式建立的伪三维地震数据,即将二维测线转化为三维地震相应的线和道,将二维地震数据整合在三维操作平台下开展综合研究的技术。目前,研究人员主要是在处理方面进行方法研究,而在地震资料解释、储层预测等方面研究很少。2007年,孙夕平等人[1-3]将二维工区按三维模式处理分别实现了伪三维折射波静校正,伪三维延迟时法折射波静校正,伪三维层析反演静校正方法;2011年,王鹏等[4]实现了虚拟三维地震技术在绥滨拗陷油气勘探中的应用,但其实现过程针对具体软件,具有局限性。利用虚拟三维地震数据,可以进行二维地震所不能做的研究工作,如三维地震资料解释、属性分析、频谱分解、可视化等。针对诺木洪北地区实际情况，笔者研究虚拟三维地震技术实现的原理、方法及实现过程,并应用虚拟三维地震技术指导诺北生物气岩性目标的识别。

1虚拟三维地震技术的实现

二维地震测线表示测线相对位置的是测线名和道号,而三维地震资料表示相对位置的是测线号和联络测线号。虚拟三维地震技术的关键是如何将二维地震测线转换为虚拟三维工区中的一条测线或联络测线。具体实现过程如下:

(1)根据探区内地震测线的斜率k1、k2,确定虚拟三维工区的范围,保证将所需测线全部包括在内,得到位于虚拟三维地震工区边框上4个点的坐标及2条工区边框的直线方程。

其中,过A(x1,y1)、B(x2,y2)、C(x3,y3)、D(x4,y4)点的直线方程分别为

y=yi+ki(x-xi),i=1,…,4.

(1)

(2)定义虚拟三维工区的道间距为二维测线的道间距Δh。根据C点、D点到过A点、过B点的直线的距离公式,计算得到虚拟三维工区的边线长度,然后根据如下公式得到工区的测线、联络测线条数m、n:

(2)

(3)

(3)根据工区边框的直线方程,计算得到虚拟三维工区4个角的坐标,建立虚拟三维工区。

(4)根据每条测线的起始点坐标,计算每条测线在虚拟三维工区中的具体线号(联络测线号)、起始点在测线(联络测线)上的具体联络测线号(测线号),建立虚拟三维工区。

图1　虚拟三维地震工区建立示意图

虚拟三维地震技术适用于勘探程度比较低、测网密度高、构造简单的地区,可以有效提高二维地震资料的利用效率,大大降低勘探成本。

2虚拟三维地震技术的应用

诺木洪北地区位于柴达木盆地三湖坳陷东部,构造简单,总体呈现“北斜坡、凹陷、南斜坡”的构造格局。诺木洪北地区紧邻三湖坳陷生烃中心,主要以滨浅湖相沉积为主,滨浅湖相带内的滩坝砂为有利的生物气储集相带,寻找斜坡区的岩性气藏是下一步的勘探方向。探区内地震资料全为二维地震测线,测网密度从1 km×1 km～8 km×8 km都有分布,具备建立虚拟三维工区的优越条件。根据虚拟三维地震技术的实现过程,将该技术应用到诺木洪北地区。

2.1方便实现工区层位内插

与二维地震工区相比,虚拟三维地震技术能完成二维地震的所有工作,包括剖面显示、层位及断层解释。从虚拟三维地震工区层位内插的结果来看,层位内插精度高,达到10 m×10 m,较容易判断构造趋势(图2)。诺木洪北区块存在南、北两斜坡,中央一坳陷;北斜坡发育全吉背斜,坳陷中心发育两个次凹。全吉背斜以南的斜坡区处于滨湖相带,野外地质考察发现全吉背斜周边露头发育滩坝砂储集体,为较有利的勘探区带。

图2　诺木洪北地区虚拟三维地震工区

2.2容易实现任意线的地层对比或者构造演化

利用虚拟三维地震技术更容易检查层位解释的合理性及地层变化情况,更加方便地震资料解释。从过凹陷中心到全吉背斜核部的任意线来看(图3),从凹陷中心到全吉背斜核部地层由厚变薄,反映了全吉背斜为一同沉积背斜。

图3　诺木洪北区块任意线演化结果

根据钻、测井资料,将诺木洪北第四系地层划分为SQ1-SQ6共6段。从该线的演化结果来看(图3),全吉斜的形成总共分3个阶段:第一阶段(SQ1-SQ3),区域挤压作用下,背斜形成,幅度逐渐增大;第二阶段(SQ4-SQ5),挤压作用加剧,背斜隆起速度加快;第三阶段(SQ5-至今),背斜隆起速度进一步加快,抬升遭受剥蚀,生长地十分明显。全吉背斜以南的斜坡区容易形成岩性体的尖灭,该斜坡区的岩性圈闭为有利的勘探方向。

2.3方便实现三维可视化

很多软件无法实现二维地震资料的可视化,但是利用虚拟三维地震技术后,二维地震资料可以实现三维地震资料的可视化效果,也可以实现层位的可视化以及层位和属性的融合可视化。从诺木洪北地区层位等T0图与瞬时频率的融合显示结果(图4)来看,图中等值线及构造趋势反映了构造形态,颜色反映了频率的高低。靠近坳陷中心的察7井以东鼻状凸起带以及南斜坡存在较明显的低频异常,为较有利的生物气勘探区带。利用频谱分解、叠前反演、叠后反演等多种地球物理方法,对察7井以东的鼻状凸起带的地震资料进行生物气检测,发现察7井以东鼻状凸起带存在两个较明显的生物气含气异常目标,异常目标具有低频共振、高频衰减、波阻抗低、三类AVO异常等特点。

图4　诺木洪北区块层位与瞬时频率属性融合可视化图

3结束语

综合虚拟三维地震技术的应用效果来看,虚拟三维地震技术可以将二维地震资料实现三维地震的效果,提高地震资料的利用率,加快区带勘探进展。但将二维地震资料虚拟三维后,数据量增大,显示、计算速度慢,伴随着硬件技术的发展,这个问题将不是技术缺陷。建议未来的地震解释软件应考虑将虚拟三维地震技术融入,不仅仅实现层位的内插,还可以实现地震数据的内插,全面实现虚拟三维地震技术。

[参考文献]

[1]孙夕平,徐右平,王玲.伪三维折射波静校正技术研究[J].天然气工业,2007,27(增刊A):173-175.

[2]戚群丽,赵琅,谢言光,等.伪三维延迟时法折射波静校正技术的应用[J].石油地球物理勘探,2007,42(增刊):51-56.

[3]苏贵仕,黄莉莉,赵明秋.伪三维层析反演静校正技术及其应用[J].石油地球物理勘探,2007,42(增刊):111-114.

[4]王鹏,钟建华,张宝权.虚拟三维地震技术在绥滨拗陷油气勘探中的应用[J].石油地球物理勘探,2011,46(增刊1):97-101.

[责任编辑]孔雪

[收稿日期]2016-01-06

[作者简介]田连玉(1980—)，男，山东桓台人，中国石化胜利油田分公司勘探开发研究院西部分院工程师，主要从事地震资料解释、速度分析、储层预测研究。

doi:10.3969/j.issn.1673-5935.2016.01.002

[中图分类号]P631

[文献标识码]A

[文章编号]1673-5935(2016)01- 0005- 03