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(1.中國石油集團東方地球物理公司華北物探處,河北滄州 062552;2.中國石油集團渤海鉆探工程有限公司第二錄井分公司,河北滄州 062552)
目前我國地下儲氣庫分布極不均衡,已建成的25座地下儲氣庫中有24座油氣藏型儲氣庫分布在長江以北地區(qū)[1-3]。長江三角洲及東南沿海地區(qū)缺少適合建庫的油氣藏構造,但鹽層資源豐富,而鹽穴地下儲氣庫具有庫容量大、采氣能力強、使用率高的特點,因此是這兩個地區(qū)的研究重點。中國石油目前在江蘇、河南、湖北等省部署實施了地震勘探,完成儲氣庫三維地震勘探項目6個,滿覆蓋面積374.21 km2。本文以YY鹽穴儲氣庫三維地震勘探為例,根據鹽穴儲氣庫的地質需求,重點對影響地震資料信噪比和分辨率的采集參數面元、覆蓋次數、接收線距和激發(fā)參數進行研究,形成一套適合于儲氣庫勘探要求的高精度三維地震采集技術。
YY鹽礦位于JH盆地東北部YY凹陷內,該凹陷包括曾店向斜、三汊埠向斜、應城向斜和皂市鼻狀構造4個次一級構造單元。YY鹽礦位于應城向斜內。
YY鹽礦現已探明鹽群80余個,石鹽數百層,最大厚度達910 m,頂面埋深292.34~678.29 m,目的層深度為300~1 400 m。鹽群分布穩(wěn)定,以層狀為主,鹽層厚度一般在3~8 m之間。由邊部向盆地中心鹽層層數增多、總厚加大、隔夾層數量及厚度減小,因此建庫區(qū)選在盆地沉積中心。
工區(qū)位于江漢平原東部,地勢北高南低,西北部丘陵地帶地形起伏較大,東南部相對平坦。區(qū)內分布有村鎮(zhèn)、農田、河流、魚塘等。交通發(fā)達,車流量大。地表巖性以膠泥為主,局部地區(qū)表層存在礫石區(qū)、沙礫區(qū)。表層結構為3層,低降速帶厚2.5~12.5 m,局部變化劇烈。低速層速度為250~1 050 m/s,降速層速度為900~1 500 m/s,高速層速度為1 600~2 600 m/s。
(1)反射結構清晰,內幕地層反射清楚,斷點清晰。資料能清晰反映上覆蓋層構造特征,尤其是上覆蓋層內部斷層的分布情況,要求三維地震資料能識別6~12 m斷距的斷層、分辨6~8 m的單層厚度。
(2)做好疊前時間偏移及各種速度分析,研究速度的區(qū)域變化規(guī)律,確定均方根速度及層速度,建立準確的速度模型。處理后的資料應具備寬頻特征,目的層主頻達50~85 Hz,偏移不改變波組特征,從而提高振幅在韻律層研究中的可靠性。
(3)對斷距大于5 m的斷裂、裂縫能做出解釋評價;主要目的層地質界面、厚度地震地質要素的預測數據誤差小于3‰。
(1)精度高。三維地震資料要求能夠識別6~12 m斷距的斷層、6~8 m的單層鹽層;處理后的資料目的層主頻達50 Hz、頻寬6~120 Hz。
(2)表層結構復雜,表層速度及巖性橫向變化快,靜校正問題突出。
(3)地表條件復雜,村莊密集,道路縱橫,干擾嚴重,炮、檢點的規(guī)則布設困難,保證淺層資料完整性困難。
一方面,學校網絡信息中心負責建設和維護校園網絡信息安全技術平臺,保證校園網絡安全平穩(wěn)地運行;另一方面,制訂符合校情的校園網絡管理規(guī)章制度,規(guī)范網絡秩序,嚴格防止不良信息的傳播,并建立相應的處罰機制。大學校園網絡媒體大致可以分為傳統(tǒng)網絡媒體和大學生網絡自組織(大學生自主建立的微博、貼吧、論壇、QQ群、微信群等網絡載體),后者的健康運行更需要學生干部、思政工作者、網絡管理員“三位一體”負面輿情的搜集、匯報、處理的聯動機制的綜合管理,以營造風清氣正的校園網絡環(huán)境,真正為學生自主學習思政課保駕護航。
長江三角洲及東南沿海地區(qū)鹽層資源豐富,鹽層具有總厚度大、單層厚度小、可集中開采層段含有大量夾層的特點[4],地震資料必須能夠精確追蹤6~8 m的單層厚度、準確識別層間夾層及6~12 m斷距的小斷層,能夠區(qū)分橫向巖性變化,對單層鹽層的密封性、穩(wěn)定性進行評價;具有較高分辨率和良好的波組特征,觀測系統(tǒng)面元應小于17 m(表1)。
圖1a、1b、1c分別為10 m、20 m、30 m線元單炮及F-K譜。從單炮對比分析,道距越小,對各種信息的采樣能力越強,30 m道距單炮的面波出現了假頻的現象。從F-K譜對比看,10 m道距單炮能夠保護90 Hz以內信息不受線性干擾的影響,20 m道距單炮可以保護45 Hz以內信號,而30 m道距單炮線性干擾嚴重。
所以為了保護高頻信息,應采用較小的道距進行數據采集。選擇合適的接收線距有利于速度分析及DMO分析,根據工區(qū)主要目的層產狀,接收線距應小于160 m(表1)。
表1 面元計算結果及接收線距計算統(tǒng)計Table 1 Statistical of bins computed results and receiving line interval computed results
采集腳印會造成在地震成像中出現地層結構模式發(fā)生規(guī)律性變化的假象[5],主要影響因素是炮線間距和接收線間距大小、排列片滾動距和覆蓋次數分布等[6]。結果顯示(圖2、圖3):接收線距及滾動線數越小,采集腳印越小。因此觀測系統(tǒng)設計選擇接收線距小于160 m、滾動1條接收線。
圖2 不同接收線距采集腳印對比Fig.2 Comparison of acquisition footprints with different receiving line intervals
圖3 不同滾動線數采集腳印分析Fig.3 Comparison of acquisition footprints with different rolling line numbers
為保證地震資料具有較高的信噪比,重點應保證主要目的層段有足夠的覆蓋次數[7]。圖4是不同覆蓋次數的新老分頻剖面,老資料線元25 m、30次覆蓋,而新資料線元10 m、72次覆蓋。除去不同線元因素外,高覆蓋次數剖面的信噪比提升明顯。當覆蓋次數為72次時,地震資料淺、中、深目的層信噪比均較高,即在小面元的基礎上,覆蓋次數應選擇在72次以上。
圖4 不同覆蓋次數分頻剖面(BP:60~120 Hz)Fig.4 Frequency division sections of different folds(BP:60~120 Hz)
根據論證結果,設計以下觀測系統(tǒng):
(1)采用小面元觀測系統(tǒng),提高對小斷層及鹽層的分辨能力。
(2)選擇較高覆蓋次數,保證地震資料具有較高的信噪比。
(3)進行小接收線距、小滾動距、寬方位觀測,減小采集腳印,保證成像效果。
(4)加強觀測系統(tǒng)均勻性、波場連續(xù)性及噪聲壓制能力的分析,保證地震數據具有良好的疊前時間偏移屬性。
特觀是指與常規(guī)的地震勘探方法不同,或與最初的設計方法不同的觀測方法技術。尤其以井—震聯合施工為基礎的特觀最為常見[8]。針對工區(qū)中部東馬坊及化工廠大型連片特殊“禁炮區(qū)”,單一的井炮或可控震源都無法實施,覆蓋次數嚴重偏低且淺層資料缺失。由此創(chuàng)新采用了縱橫向加密小排列多方位觀測的特觀方案,運用城外加密炮點、城內道路可控震源激發(fā)、城中空地布設炮點的井炮—可控震源聯合激發(fā)(圖5,黃色為可控震源激發(fā)點,紅色為井炮激發(fā)點),既保證了淺層資料完整性,又有效降低可化工廠禁炮區(qū)對三維數據體的影響,取得較好的效果。
圖5 禁炮區(qū)內不同激發(fā)點分布示意Fig.5 Distribution of different excitation points in prohibited area
2.3.1 基于拓展頻寬的選巖性激發(fā)
根據不同巖性的含水性、致密性差異形成速度差異,優(yōu)選在較高速度層中激發(fā)、有利于拓展資料的頻帶[9]。從圖6激發(fā)井深試驗資料分析,隨著井深增加,反射波逐漸減弱,在淺層膠泥層中激發(fā)高頻端具有較高的信噪比,從而確定了以下激發(fā)井深設計原則:①激發(fā)巖性,淺層穩(wěn)定的膠泥層;②膠泥層速度大于1 300 m/s;③膠泥厚度足夠。當無法滿足上述條件時,采用高速頂下1~3 m激發(fā)。
圖6 不同井深及巖性激發(fā)單炮分頻記錄(BP:50~100 Hz)Fig.6 Single shots with different well depth and lithology(BP:50~100 Hz)
2.3.2 基于地震波頻率特性的小藥量激發(fā)
理論上地震波能量隨著激發(fā)藥量的增加而增強,但激發(fā)藥量增加會導致地震波頻率降低[10]。從不同藥量激發(fā)單炮分頻記錄(圖7)來看,對埋藏較淺的目的層,激發(fā)藥量增加使地震波頻率降低明顯,為保證目的層具有較寬的頻寬,應選擇0.25 kg小藥量激發(fā)。
圖7 不同藥量激發(fā)單炮分頻記錄(BP:60~120 Hz)Fig.7 Single shots with different charge(BP:60~120 Hz)
2.3.3 基于阻抗耦合的選藥型激發(fā)
從提高分辨率角度而言,炸藥類型的選擇既要滿足阻抗耦合的要求,又要求初始子波具有較寬的頻帶范圍和足夠的下傳能量。本區(qū)表層激發(fā)圍巖與不同炸藥的阻抗比分析(表2)顯示,乳化炸藥與圍巖的阻抗比接近1,更適合于高分辨率勘探,所激發(fā)的地震能量最強[11]。根據試驗單炮分析(圖8),乳化炸藥層間反射信噪比較高,子波形態(tài)最好。
表2 不同炸藥類型與表層激發(fā)圍巖阻抗耦合表Table 2 Impedance coupling table for different types of explosives and surface rocks
圖8 不同類型炸藥激發(fā)單炮相關子波分析Fig.8 Correlation wavelet of single shots excited by different types of charges
采用上述采集技術獲取的原始地震資料進行精細處理解釋后,新三維數據體信息豐富、分辨率高、歸位準確,得到了不同鹽群間50~200 m的分布范圍。目的層波組特征明顯,巖層構造形態(tài)顯示清楚,建庫有利構造區(qū)清晰可見(圖9),通過精細解釋得到了8條斷距小于10 m的斷層,與井資料對比分析結果顯示(表3),成圖絕對誤差為0~2 m,相對誤差小于3‰,達到了地質任務的要求。通過次凹綜合評價,評價出I類目標1個,初步評價出有利目標區(qū)面積10.42 km2,為落實建庫目的層段及范圍提供了有利依據。
表3 成圖精度誤差統(tǒng)計Table 3 Statistical list of mapping accuracy error
圖9 數據體切片效果Fig.9 Effect of slice of data volume
(1)小面元、寬方位、高密度空間對稱采樣有利于提高地震波成像精度。較小的接收線距和滾動距有利于壓制采集腳印,減小偏移噪聲;小藥量選巖性激發(fā)、小組合接收有利于拓展資料頻寬,是得到高分辨率地震資料的基礎。
(2)高覆蓋有利于壓制隨機干擾,提高資料的信噪比,重點要保證不同目的層的有效覆蓋次數。
(3)靈活采用多方位觀測、井震混源激發(fā)的特
觀技術是城區(qū)及含有危險源化工廠等“禁炮區(qū)”成功實施三維地震勘探的關鍵。