西江主洼中深层地震采集攻关.pdf

石油天然气学报(江汉石油学院学报)2010年4月第32巻第2期
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Journal of Oil and Gas Technology (J JPI) Apr 2010 Vol 32 No. 2
西江主洼中深层地震采集攻关
曾驿,汪瑞良
张振波,刘从ED(中海石油(中国)有限公司深圳分公司,广东广州510240)
[摘要]近期的研究表明,西江主洼的勘探重点和优勢在中深层。由于以往采集的地震资料在中深层信噪
比和分辨率都较低,严重制约了勘探工作的进一步开展。为了摆脱地震资料品质对勘探工作的東缚,努
力提高中深层地震资料的信噪比和分辨率,在西江主洼通过对采集参数的研究,采用大容量震源、适当
加深震源和电缆的沉放深度、增加电缆长度等一系列的技术措施,取得了较好的效果。
关键词]西江主洼;海上地震采集;水层虚反射;气枪;电缆
[中图分类号]P631.44
[文献标识码]A[文章编号]1000-9752(2010)02-0236-04
珠江口盆地西江凹陷位于香港以南约200km,由西江主洼、PY4洼、西江36注组成。经过多年的
勘探,除PY4洼有较大规模的油气发现外,其他注洼陷尚未获得大规模的商业性油气突破。西江主注的
生烃能力已被证实,相对较低的地温导致西江主注现今成藏、深部成藏,且处于构造活动相对平静期,
纵向上缺乏活动断裂的沟通,从而使得西江主洼的油气主要封存于深层恩平组大面积分布的大套泥岩之
下。但是,西江主洼中深层资料品质普遍较差,制约着勘探研究工作的开展。为了摆脱地震资料品质
对勘探工作的東缚,希望能通过地震采集攻关,获得一组适合研究区深层劫探的最优采集参数,较真实
地获取恩平组和文昌组的内部有效地震反射信息,为西江主注中深层研究工作的开展打下良好的基础。
地震地质条件及以往资料分析
研究区水深60~100m,中浅层反射界面倾角较小,反射界面平缓,由于西江主法紧邻古珠江口,
水动力作用比较强,中浅层砂岩含量高达60%,对地震波能量吸收强,较难获得中深层有效地震反射
信息。中深层的恩平组和文昌组地质条件复杂,反射界面倾角变化较大,部分区域存在大倾角地层,北
部断层发育,陡坡度大,发育水下扇、扇三角洲,南部缓坡带湖滨、三角洲沉积发育,沿注陷的长轴方
向有相对长源的三角洲沉积,洼陷中心可能还存在浊积岩2],复杂的地质条件影响中深层资料的成像
该区以往主要地震采集参数见表1。
表1西江四陷老资料采集摻数统计表
以往采集时,主要针对中浅层的目的层,
施工气枪容量气枪压力气枪深度电缆深度电缆长度
枪和电缆的沉放深度比较浅,多采用较短
年份
m
的排列长度和较小的气枪容量组合。老资1979年
1800
料在中深层主要存在以下问题:①中深层1979年1700
1900
3030
能量较弱,地震反射波组特征、频率、振1984年2775~2000
3006
幅不一致,资料的信噪比、横向连续性、1988年
3946
2000
3013
分辨率偏低,基底不清晰;②研究区多次
1995年
3060
波发育,多次波的存在对中深层的资料品
质的影响较大;③在北部存在大倾角地2005年36802000
4925
层,断裂发育,断面、断点位置不清晰,
注:1in=25.4mm;1psi=6894.757Pa。
[收稿日期]2009-10-03
[作者简介]曾驿(1975-),男,1998年大学毕业,硕士,现主要从事油气勘探方面的研究工作。
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第32卷第2期
曾驿等:西江主洼中深层地震采集攻关
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断裂间关系模糊,构造落实程度较低。
2重点采集参数设计
通过对老资料及对应的采集参数进行分析,认为应优化震源及电缆沉放深度及震源容量组合,选取
最佳的激发接收参数,来提高中深层地震反射波能量;同时综合考虑目的层深度、反射系数稳定性、叠
加速度拾取的精度、多次波压制等影响因素,设计合理的排列长度
2.1震源、电缆的沉放深度
研究表明震源和电缆沉放深度是影响采集资料颍谱的主要因素之一。由于海水与空气的波阻抗差很
大,海面处的反射系数接近1,由地下反射回来的地震波,有的直接到达检波器,有的继续向上传播,
经海面反射后到达检波器,这种反射称为水层虚反射。气枪和电缆沉放深度研究表明,影响气枪和电缆
沉放深度的主要影响因素为水层虚反射。水层虚反射与初始地震波叠加的过程相当于一个滤波过程,其
综合效应等于两者的乘积的。水层虚反射原理研究表明:不同气枪、电缆沉放深度的水层虚反射直接关
系到采集资料的频率成分。针对中深层目的层,气枪沉放深度深一些,可以增强地震波的穿透能力,有
利于深层成像。研究区中深层主频大约在33Hz,根据水层虚反射频率特性,参考邻区恩平凹陷中深层
采集攻关经验,加深震源和电缆的沉放深度,震源7~12m,电缆10~15m的组合能保证深层有适中的
信噪比和分辦率。对于中深层,由于地层对地震信号的吸收,地震信号的能量随着深度的增加而变弱,
如果一味采用小震源和加宽频谱、降低能量的手段
将得不到深层的地震信号。为此建议震源组合大小容
表2震源容量、震源及电魏沉放深度试验参数组合
缆深枪深气枪容量
量枪结合,尤其是大枪的组合,增强反射资料中的低
参数
/m
频成分能量,以提高中深层的纵向与横向的分辨率。
C15S12V4
3810
施工船提供3810in和5080in两种容量的震源组合,
C12S9V4
3810
优先选用5080in容量的震源组合。综合分析,最终
C10S9V3
5080
C10s9v4
3810
确定的气枪和电缆沉放深度试验组合见表2。
C10S7V4
3810
2.2电缆长度
影响电缆长度的主要因素包括:目的层深度、倾斜层反射波信息、反射系数稳定性、AVO(振幅
随炮检距变化)分析、叠加速度抬取的精度、初至波切除、动校正拉伸、多次波的剩余时差等。攻关
的目的层为双程时间2.0~4.3s之间的地层。
1)电缆长度与目的层深度电缆长度一般应接近于最深目的层深度,而且,最深目的层不受直达
波干扰,反射波的人射角变化不太大,不会出现广角反射。该次采集重点为中深层目的层,埋深范围约
2423~5914m。最大炮检距要满足AVO分析的需要,即做AVO目的层入射角在30°以内的反射波都能
被接收到,而且要求反射系数相对稳定。最大炮检距Xmx≥23733tan30°=4310m。
2)电缆长度与叠加速度精度电缆长度应满足速度分析的精度要求,通常应使正常时差大于1/2
视周期,并满足[:Xmx≥
2HV
式中,H为目的层深度;V为均方根速度;f为视频率。通常,速度
分析精度误差K的上限值为K=5%。针对研究区中深层,Xm、≥3262m。
3)电缆长度与动校正拉伸度关系Xm≤2PXVT。式中,V为叠加速度,T为双程旅行时间;P
为动校正拉伸度。通常选12.5%为动校正拉伸上限值。针对中深层,Xm≤6380m
4)电缆长度与多次波压制效果为了有利于压制多次波,最大炮检距的设计至少使多次波剩余时差
大于多次波的一个低频谐波周期,最大炮检距X。应满足:Xnx≥VL(△)2+2△z(2to)]2。式中,