三维地震速度场建立技术——以饶阳凹陷河间南地区为例

在复杂构造地区,由于受不同时期构造运动的影响,不仅存在各种各样的特殊地质体,还存在大量低幅度构造,其速度在纵向和横向上变化也很大。用传统的Dix公式变速成图方法所用的地震叠加速度不准确,不适合于高陡倾角地层的速度转换,构造图的精度也较低。模型层析法变速空校成图方法是一种解决高陡构造速度计算的方法,其能够消除地表结构复杂、地下地层倾角大、层速度纵横变化大等因素对构造形态及构造高点的影响,但是这种方法是基于解释数据来建立初始速度模型的,解释层位不足以描述全区构造变化特征时,建立初始模型的效果较差,会造成速度运算错误。因此,单一使用一种方法无法较好解决全区构造成图问题。针对饶阳凹陷河间南地区地质条件特殊的情况,采用Dix公式法和模型层析法分区建立速度场变速成图很好地解决了这一难题。实际资料应用表明,该方法提高了速度场建立和变速成图精度。     

一种三维时深转换的简便方法

三维观测在解决复杂构造等问题上,给人们提供了高精度的反射T₀数据。但是,要获得高精度的构造图,还需要求取精确的时深转换速度。过去在作时深转换时,将平均速度看作仅随反射T₀时变化,而认为速度无横向变化。后来,虽然考虑速度横向上有变化,将速度分区进行时深转换,就其实质说来还是认为在分区内速度无横向变化,只不过是认为速度横向无变化的区域缩小而已,它们共同的缺点是不能反映速度随横向变化的规律。用这种方法对三维T₀图作时深转换,显然会降低三维构造图的精度。为此,需要找到满足三维精度的时深转换速度场。     

高精度三维空间速度场技术在龙虎庄地区的应用

在复杂构造地区,由于受不同时期构造运动的影响,地层在三维空间的展布变化很大,其速度在纵向和横向上变化也很大,以及各类大小断层存在,给高精度成图和准确落实圈闭带来了极大的困难。针对龙虎庄地区地质条件复杂的情况,通过建立高精度三维空间速度场技术,解决其成图精度低的问题,并且在应用中取得了良好效果。     

库车坳陷山地复杂构造速度场研究及其应用效果

在库车坳陷盐下构造油气勘探中,因受上覆地层构造形态和层速度结构的影响,在时间剖面里发生畸变而形成假构造,与地下实际构造形态存在很大差异。变速成图过程包括构造建模和速度场建立这两部分,而速度场精度成为影响圈闭落实精度"瓶颈"之一。采用多种有关的速度信息(测井、地震、沉积相、构造、压实及应力)建立的速度场,具有高的精度,更能反映地层速度的纵横向变化。为变速成图提供准确的速度模型,有效地校正时间剖面上的构造畸变现象,从而提高构造圈闭落实精度。     

三维空间速度分析技术在三道桥东地区的应用

受构造运动影响,新疆维吾尔自治区阿克苏地区库车县三道桥东地区地层特别是前中生界和中生界下部地层在三维空间上分布变化较大,局部缺失严重,地质条件较复杂,造成地震平均速度横向上发生较大变化,增大了速度分析的难度,常规分析思路难以准确落实无井区速度变化,导致无法准确识别该区地质构造特征。针对三道桥东地区的地震地质情况,开展了以地震速度资料为主体的井震联合速度分析,利用地震速度场平均速度等速面为趋势控制条件,通过空间模拟延拓,建立三维空间速度场,进行变速度目的层深度构造成图。通过精细速度分析与变速时深转换,提高了井震吻合率,真实刻画了地下构造形态。分析认为,地震速度谱是地震勘探构造研究的关键资料,对于构造刻画起到了关键控制作用。     

“层位控制法”速度场在巨厚盐丘覆盖区的应用

 肯基亚克盐下石炭系具有良好的油气勘探、开发前景。钻探及研究成果表明石炭系油气分布在很大程度上受控于构造。由于该区石炭系目的层埋深大(超过3500m），特别是上覆二叠系巨厚盐丘造成速度横向、纵向剧烈变化，从而导致石炭系构造畸变。采用以往的速度研究方法编制的构造图与实际钻探深度差异较大，造成钻探结果与构造图经常出现不符合现象，难以满足精细构造解释的需要。本文从地震资料研究入手，通过对盐丘非纯岩盐段反射能量与盐丘层速度统计分析，得到了非纯岩盐段反射能量与层速度的统计关系，应用“层位控制法”的速度建场方法建立速度场。用此方法编制的构造图消除了盐丘对下伏构造的影响，与随后钻井数据的吻合程度较高，为下一步勘探、开发提供了可靠的基础资料。     

属性模型速度建场法

通常采用基于地震速度谱的速度建场方法,受速度谱质量影响,往往导致构造成图精度降低。本文根据地震波在岩层中的传播速度和岩层性质的关系,提出了属性模型速度建场技术。该方法首先根据钻井、测井、VSP等资料进行反射层位标定;然后按照速度属性划分单元层,对比解释地层界面、断层等;根据断层的分割,把单元层划分为多个地层块体,并找出各单元属性特征(深度、含砂量平面变化、岩石性质)对速度纵、横向变化控制机理,分层建立各属性之间的数学关系;利用以上关系,从井出发,进行内插及外推形成合理的速度模型,最后利用该速度模型在低幅度构造区直接进行时-深转换。该方法在吐哈油田的应用中取得了良好的地质效果。     

地震速度场建立与变速构造成图的一种方法

本文剖析了地震速度场建立与变速构造成图传统方法中影响成图精度的主要因素，指出了传统方法中造成误差较大，准确性较低的原因。从解决传统方法中存在的问题主手，提出了相应的速度建立与变速构造成图方法，指出了在浮动基准面地震工区中使用本方法的条件和要求，并将其扩展为适合于深度偏移的层速度建模方法。本方法采用层位反偏移技术，沿层横向叠加速度谱剖面技术。三维空间射线追踪层速度相干反演技术和图形偏移构造成图技术，对各反射目的层位进行单层速度场建立与构造成图，解决了传统方法中影响速度场和构造图精度的主要问题。实际应用表明，该方法提高了速度场建立与构造成图的精度，是一套技术先进，省时实用的速度建模与构造成图方法。     

陆上盐丘成像技术研究

在复杂构造或横向变速情况下,采用时间域处理方法无法正确揭示深度速度场信息,即使采用时间偏移也不能正确处理速度界面产生的绕射,从而导致同相轴的错位和不聚焦,不能产生正确反映反射层位置的成像,有时甚至根本得不到反射信号的成像。叠前深度偏移不仅能够对非常复杂的数据正确成像,而且可以修正陡倾地层和速度变化引起的地下图像的畸变。本文针对中亚大陆地区巨厚盐丘所引起的速度横向和纵向的剧烈变化,讨论了如何合理地实现叠前深度偏移,解决盐下成像问题。     

四川东部高陡构造的归位处理研究

四川东部高陡构造由于地表和地下地层陡峻、断层众多和速度横向变化急剧，造成在叠加剖面上的复杂面貌。正确的归位处理则是搞准构造形态的关键。横向变速f-k偏称和层速度时深转换两步归位处理的效果，主于所建立的偏移速度模型和时深转换速度模型的正确、合理性。波组分离校正偏移是针对f-k偏移局限性而提出的一种改进设想。射线变速深度偏移是基于射线理论以迭代方式在深度域完成偏移归位的一种方法，应用于高陡构造的归位处理中见到较好效果。以横向变速f-k偏移和层速度时深转换为主，结合射线变速深度偏移和模型正演的揿种归位处理方法综合应用，是进一步搞准高陡构造形态的必要措施，在四川东部大地干井构造上已见到明显效果。     

基于数值和物理模拟的低幅度构造成像

勘探实践证明,低幅度构造在有利的生储盖和油气运移条件下可形成“小而肥”的高产油气藏,冀东马头营地区低幅度构造成像精度低,与钻井存在较大误差。主要原因在于传统速度建模技术不能很好地解决浅层不同砂地比引起的横向变速问题。为此,提出了基于地震模拟的低幅度构造速度建模技术,设计能够突出该区主要矛盾的简化模型,并开展物理模拟、数值模拟。地震模拟可以通过真实速度偏移得到正确的成像结果,同时将真实速度、地层形态作为先验信息,开展低幅度构造速度建模研究,检验技术的有效性。研究结果表明沿层层析反演技术可以计算出精度相对较高的初始速度模型,高密度构造约束网格层析成像技术可以构建出高精度的符合速度变化规律的模型。两项速度建模技术联合应用提高了低幅度构造的成像精度。     

准噶尔盆地低幅度背斜圈闭识别方法——以盆5井区圈闭为例

随着准噶尔盆地勘探的深入,图闭识别的难度越来越大,低幅度背斜圈闭的识别已成为人们关注的对象。以准噶尔盆地盆5井区圈闭识别为例,根据钻井结果和地震解释引发的矛盾,精细分析表层速度特征、地震速度资料,建立速度模型;利用模型正演和速度拟合以及速度模型建场方法,对盆5井区进行了重新构造成图研究。研究结果表明,盆5井区闭合面积应为40km2,闭合度应为40m,而不是5,6km2和12m,高点位置偏移4km,这一研究成果已被钻井所证实。     

塔中地区速度场建立及变速成图

对塔里木盆地塔中地区构造成图采用了有别于常规方法的时深转换。其主要流程是：①首先利用叠加、偏移速度精确建立三维速度场，将偏移时间域t0图转换到零偏移距时间域内；②利用叠加速度由浅至深逐层进行反演，分别反演出沿该反射层的层速度，计算并绘制出层速度平面图；③最终得到三维速度模型和零偏移距时间模型，并利用2种数据模型作时深转换。将该方法应用于塔中地区低幅度构造、岩性圈闭精细描述和研究，提高了构造成图的精度。     

低幅度构造成图技术

在总结塔里木盆地库车坳陷托乎拉—三道桥地区低幅构造研究成果的基础上,提出了一套适于深层低幅度构造成图的技术和方法,利用这项技术和方法能够提高低幅度构造成图的精度,落实局部构造,降低勘探风险,对于类似地区的低幅度构造研究,具有借鉴意义。     

横向变速介质中叠加速度误差分析

横向变速会使常规叠加速度分析产生误差。本文采用变速介质正演模拟算法，对具有不同类型的横向速度梯度地层的模型，模拟野外多次覆盖观测系统，计算出道集内时距曲线及常规叠加速度值，并与实际介质的均方根速度进行了定量对比分析，揭示了误差产生的原因及其变化规律。研究结果表明，在横向变速介质中，常规叠加速度不仅与共中心点处的速度及旅行时有关，而且还与速度沿横向的二阶导数有关。叠加速度计算误差的符号取决于排列长度内速度横向梯度的变化方向，误差的大小取决于排列长度内速度横向梯度的变化率。所得出的叠加速度误差变化规律有助于人们充分认识常规叠加速度分析的结果，进而可以采用行之有效的算法进行必要的误差校正。     

层速度求取方法及速度谱横向密度对速度场精度的影响

用于常规地震数据成像的速度谱数据通常不能满足水平井的钻探需求。为此,借助前人的方法和经验,根据研究区的实际地震、地质情况,在保证参与速度建场数据精确且影响因素相同的前提下,应用不同密度(500m×500m,250m×250m,125m×125m)的速度谱数据进行空变速度建场,重点分析了层速度求取方法和速度谱横向密度对速度场精度的影响,为水平井的顺利入靶奠定了基础。通过对比、分析发现:1当速度谱数据不能控制速度的横向变化时,井间的深度预测结果会产生很大的不确定性,这与速度谱控制点的分布有关;2大间隔速度谱导致局部速度变化被忽略,随着速度谱的加密,速度在水平方向的细节特征更加突出、丰富,明显提升了横向控制能力,有利于提高井间速度场的精度;3通过后验井证明,应用模型迭代求取层速度建场的效果优于Dix公式,但相对于速度谱密度对速度场的影响而言,层速度转换方法的影响相对要小。     

复杂构造区叠加速度分析

 在地震勘探中，当目的层上覆地层存在速度横向剧烈变化时，基于双曲线动校公式中的叠加速度只是一种等效速度，而不是常规意义下的均方根速度。在地震数据处理中，用于目的层叠加成像的速度受这种速度横向变化的影响很大。若使共中心点道集内的反射同相轴校平后能够同相叠加，叠加速度则会出现一些低或高的异常。其原因是共中心点道集内远、近炮检距的射线穿过上覆地层的旅行时差随速度的横向变化而偏离双曲线变化趋势，从而使正常动校时差发生改变。因此以共中心点道集反射同相轴校平为准则求取的叠加速度与均方根速度之间的关系非常复杂。本文试图通过理论模型和实际数据对这一现象进行分析，加深对这一问题的认识。