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基于井控标定与校正的静校正技术在石南地区的应用

2020-12-10党志敏刘宜文尹丽丽苏艳丽黄新华

复杂油气藏 2020年3期
关键词:测井反演标定

党志敏,刘宜文,尹丽丽,苏艳丽,黄新华

(新疆油田公司勘探开发研究院地球物理研究所,新疆乌鲁木齐830013)

石南地区位于准噶尔盆地腹部沙漠西北边缘,地下地质成藏条件优越,已发现多个油气藏,是寻找高效油藏的现实领域。 然而近年来,随着精细勘探的深入,由地表介质、表层厚度与速度等空间剧烈变化所引起的静校正问题表现突出,直接影响资料处理和综合研究人员对地震成果的判断。 为此,本次研究所提出的基于井控标定的静校正质控思路就是为了更进一步加强静校正精度量化质控,为最终静校正量精度提供定量评价依据。 此技术在盆地石南地区的应用取得了一定效果和认识,在盆地其它区域也具有一定的借鉴和推广意义。

1 基于井控标定的静校正质控技术思路

实际上,目前各种静校正方法的应用都首先要满足方法本身预先设定的假设条件[1-2],而在实际资料的应用中很难完全满足,导致最终的静校正成果精度难以满足高精度地震勘探需求。 为解决此类问题,一般情况下需要将多种静校正方法所得的静校正量进行拼接,突出每种静校正方法的优势,以求最大限度的提高整体静校正量精度。 然而在实际应用过程中,分层、折射、层析等静校正方法本身之间存在一定的系统误差,强行的空间拼接可能会引入中、长波长静校正问题[3-8]。 其静校正问题主要体现在两个方面:一是不同的静校正方法所得的静校正效果在叠加剖面显示其构造形态差异较大(图1),中、长波长静校正量精度无法判断;二是在相邻的探井之间,相同标识层的深度域分层高低关系与时间域高低关系存在明显差异, 与地质研究认识不符,怀疑静校正精度。 这两个方面也直接体现出现阶段石南地区精细勘探对静校正成果提出了更高的精度要求,以往的静校正质控与精度评价难以满足需要。 因此,基于井控标定的静校正质控思路就是利用微测井成果、 探井分层数据进行约束反演、质控标定与校正,保证静校正中、长波长量空间变化准确可靠。 该项技术的应用可分为微测井成果约束反演与标定、 探井分层标定分析以及联合误差校正等环节。

图1 应用不同方法静校正量的叠加效果对比

1.1 微测井约束建模与标定

实际生产中比较常用的静校正方法有折射和层析两种, 两种方法虽然都是利用初至时间信息,但其应用的初至范围和反演、计算侧重点有较大差别。 折射法是利用浅层折射波初至信息计算折射界面到接收或激发点之间的垂向延迟时,并通过给定的初始速度得到折射层之上的厚度-速度等效层状模型;而层析法是利用给定偏移距范围内的所有初至时间信息反演表层模型,所得模型是一个等效渐变模型。 由于方法本身的区别,导致微测井成果在过程中的约束也有所差别。

在折射法的应用中,微测井成果约束所体现的是折射层之上的等效速度求取。 其具体的操作是在微测井时深曲线上寻找与折射层相对应的速度层,并计算该层上覆介质的等效速度,并在各微测井点之间进行空间内插,得到所有炮、检点的等效速度,用此速度作为折射初始速度进行表层模型求取,以此来达到微测井约束的目的。 而层析法的应用中, 是利用成果建立全工区表层速度-厚度模型,并以此模型更新由初至时间-偏移距曲线所建立的初始模型, 在给定的约束权重场下进行约束层析反演,此过程反演所得的表层模型在浅层更加符合实际地表地质变化规律,所得模型空间变化规律更加可靠。 因此,微测井成果约束建模的目的是获得一个与微测井成果空间变化相近的表层模型,以此模型计算所得的静校正中、 长波长量会更加准确,也间接的校正了各种静校正方法之间的系统误差,使其能更好的完成后续的多种静校正量拼接和标定工作。

微测井约束建模是一个相对的过程,它能控制整个模型空间变化趋势,但是在单点上由于空间插值、平滑、方法系统误差等因素的影响,微测井成果在约束计算、 反演过程中会存在一定程度的改变。因此,利用原始微测井成果对相邻的检波点静校正量进行量化标定就成了质控静校正精度的一个重要手段。 微测井静校正量标定误差平面分布显示(图2),微测井标定误差较大,从4.3 ms 到19.3 ms不等,SN-A 与SN-B 两口探井间的相对标定误差也能达到近5 ms,足以影响低幅构造或岩性目标形态。

图2 微测井静校正量标定误差平面分布(单位:ms)

1.2 探井分层标定分析

探井间高低关系分析与标定首先要满足其标定层上覆介质平均速度横向稳定的前提,只有在此基础上时间域高低关系与深度域才是吻合的。 综合地质研究人员通过变速成图分析认为石南地区SN-A 井SN-B 井间,在J2x4标识层的转深速度横向变化稳定, 在深度域钻井分层SN-A 比SN-B 井高32.1 m(表1)。 通过利用SN-B 井VSP 资料所得该层上覆介质的平均速度计算,此深度差转换到时间域的t0时间差应为22.5 ms, 而t0剖面的时间差只有7 ms(图3 左);因此在认为速度横向稳定的基础上影响时间域井间高低关系的因素就只有静校正。由此可见,在SN-A 与SN-B 井间存在一定的中、长波长校正问题,影响了构造形态,通过量化标定分析,其静校正误差在7.8 ms。 其统计表如表2。

表1 J2x4 钻井分层与t0 统计

表2 校正前后误差表

图3 静校正联合校正前(左)后(右)时间域连井剖面标定

1.3 联合误差校正

通过微测井与探井分层的标定,其静校正在与相邻标定点间的误差是客观存在的,是否能通过平面数学运算将误差校正在业界也存在一定的争议。但通过研究认为,利用微测井分层或初至波反演的静校正技术解决反射成像静校正问题时具有一定的局限性,因为在复杂地表区不一定完全满足地表一致性等基础假设,且初至波射线路径与反射波场在一定程度上存在的实际误差, 与静校正方法无关,因此这两个原因是反射叠加成像存在中、长波长静校正残留的主要因素。 当确定反射波成像在时间域存在构造幅度问题时,考虑转深速度影响的同时,可通过微测井与探井分层时间域误差进行联合校正,将误差进行空间插值,并利用小半径平滑将误差高、低频分离,取误差空间低频对整体静校正量进行再次校正,可一定程度上提高空间中、长波长静校正精度。

2 应用效果分析

在实际生产应用中, 通过整体静校正精度分析, 选择一口相对准确的探井作为校正基准点,在平面上分析并计算各探井间标识层标定相对误差,并结合微测井标定误差进行空间插值与平滑,计算每一个炮、检点的二次校正低频量。 通过此方法的应用,在SN62J3D 工区中的SN-A 与SN-B 探井附近微测井标定误差大幅降低(-2.9~3.2 ms)(图4),且在连井剖面上,标识层J2x4的t0时间差为21 ms,与两口井深度差转换到时间域的22.5 ms 时间差相差1.5 ms,整体静校正精度也明显提高。 通过联合校正前后静校正应用效果的对比,除两口探井在J2x4的高低关系更加吻合外,井间的构造形态更加合理,符合综合研究人员的地质认识,静校正成果更加可靠(图3)。

图4 联合校正后微测井静校正量标定误差平面分布(单位:ms)

3 结论与认识

(1)基于井控标定与校正的静校正技术能较大程度提高静校正整体精度,并且能提供静校正量化的分析与评价依据,为低幅构造和岩性圈闭区域的综合地质研究奠定资料基础。

(2)井标定分析时,应对标定点进行一定条件的筛选,因为标定点与相邻点间的距离远、高差大时容易误导标定结果,影响分析判断和校正。

(3)分层标定与误差校正时需要结合地质认识,充分考虑转深速度对深度域成果的影响,只有排除速度因素后才能将t0幅度与高低关系的影响归于静校正量。 必要时需要对联井剖面进行各项异性深度偏移,联合判断速度对深度域成果的影响。

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