三维三分量地震勘探的特点及优势

在多波多分量地震勘探中，目前较为流行的是陆上二维三分量(2D3C)、三维三分量(3D3C)地震勘探和海上二维四分量(2D4C)、三维四分量(3D4C)地震勘探方法(图1.4.1)。常用的陆上多波多分量地震勘探采用的主要是炸药震源或可控震源激发，三分量(Z，X，Y)数字检波器接收。常用的海上多波多分量地震勘探采用的是气枪震源激发，海底OBC四分量(Z，X，Y，P)数字检波器接收。海上增加了一个晶体压电检波器，记录海水压缩波，记为P分量，因而称为四分量(4C)。由于Z分量和P分量对于海底多次波而言，极性正好相反，因此处理时通过Z分量和P分量的合成，能够较好地压制海底多次波。Z分量和P分量合成后，后续的处理和研究仍然是三分量的。目前，在三维三分量(3D3C)地震勘探中，主要采用P波激发，三分量检波器接收P-P、P-SV、P-SH三个分量的地震波。其中，垂直的Z分量记录的是P－P波，水平的X分量记录的是P－SV波，水平的Y分量记录的是P－SH波。在各向同性介质情况下，Y分量不应有明显可识别的能量。图1.4.1 陆上3D3C(左)和海上3D4C(右)地震勘探示意图(引自美国ZOW公司采集设备介绍资料)2000年，SEG/EAEG在美国Idaho州Boise召开了“The2000SEG/EAEGSummer Re-search Workshop”研讨会，到会的99位各国专家对多波多分量技术的用途进行了一次有趣的投票，结果见表1.4.1。从表中可见:在气云下成像、PP反射差地区的目标成像、碎屑岩岩性识别、提高浅层分辨率方面已证实有效;在裂缝特征描述方面有近一半人认为有效(已经证实有效);在区分流体、检测浅层气、断层成像方面至少有15%的人认为有效。除此之外，对诸如盐下成像、密度估计、孔隙压力预测、压力特征描述、储层检测、气层流体识别、碳酸盐岩或蒸发岩岩性识别、玄武岩下成像等认为采用多波多分量技术都有可能实现［19，60］。多波多分量地震勘探能够获得六大类重要参数，主要包括:表1.4.1多波多分量技术用途投票结果(1)运动学参数快横波(S1)速度、慢横波(S2)速度、快慢横波时差、快横波方位等。(2)动力学参数横波振幅、横波反射系数、横波AVO特征、横波亮点(或暗点)、纵横波振幅比、横波时频特征等。(3)形态学参数横波波形分类、横波相干体、横波曲率体、横波倾角及方位角体等。(4)岩石物理参数横波阻抗(Is)、弹性阻抗(Ie)、弹性阻抗系数(Ce)、纵横波速度比(γ0)、泊松比(σ)、拉梅常数(λ)、剪切模量(μ)等。(5)黏滞性参数横波吸收系数、横波黏滞系数、纵横波吸收系数比、频变特性等。(6)储集物性参数裂缝发育方位及发育密度、孔隙度(φ)、渗透率(κ)、密度(ρ)、流体因子、孔隙压力(ρ)及地层硬度等。在利用三维三分量地震资料获取上述重要参数实现地质解释的过程中，主要涉及如下关键技术:(1)纵横波联合标定技术该技术是多波联合解释的基础。用于确定P波主要反射层的地质属性，确定转换波(PS)主要转换面的地质属性;对比分析P波反射面和PS波转换面的相关关系，确定各地层分界面的P、PS波波组和对比原则。采用的方法有两种，一是基于测井曲线的纵横波合成记录标定，二是基于正演模拟的标定，后者较前者更加可靠。(2)纵横波匹配技术纵横波匹配是纵横波联合解释的关键。在P波和PS波联合标定的基础上，对P波和PS波进行时间、振幅、频率及相位的匹配处理，使纵横波的PSTM道集及叠加体有很好的一致性，为后续的解释、属性分析、纵横波联合反演等奠定基础。(3)纵横波联合反演技术纵横波联合反演主要利用三维三分量地震资料，反演获取纵波声阻抗(Ia)、横波阻抗(Is)、弹性阻抗(Ie)、纵横波速度比(vP/vS)、泊松比(σ)、密度(ρ)、拉梅常数(λ)、剪切模量(μ)等储层、油气指示重要参数，以研究储层岩性、物性，预测有利储层分布，判别流体性质，描述油气藏富集圈闭。(4)全波属性提取及分析技术以传统的沿层属性和体属性分析技术为基础，在P波数据体、PS波数据体、纵横波联合反演数据体上，提取主要目的层的地震属性进行分析，也可采用数据体交汇和多数据体融合解释技术，在P波、PS波及纵横波联合反演成果中，同时提取具有某种特定规律的属性数据。通常，全波属性分析主要用于确定有利沉积相带、优质储层的展布、裂缝展布和流体性质等。(5)裂缝检测技术三维三分量地震勘探的最大贡献之一，就是可以同时利用P波、PS波的方位各向异性和PS波分裂现象，为更加可靠地研究和检测裂缝发育带提供了更多的信息。多波裂缝预测是一个综合的预测过程。通常，预测大尺度的断裂和破裂系统，最可靠的方法是采用P波和PS波的相干体、倾角、方位角或SVI像素处理等进行综合预测。预测小尺度裂缝网络系统的最有效方法，是采用P波方位各向异性、PS波分裂进行预测。对裂缝有效性的分析最好的方法，是采用基于地史成因的裂缝预测技术和曲率体技术。通过对构造演化史的恢复预测和研究不同期次构造运动所产生的裂缝及其连通性和有效性。通过裂缝建模建立主要目的层的裂缝网络模型，并计算裂缝渗透率和裂缝孔隙度。总之，三维三分量地震勘探相对于纵波地震勘探而言，具有明显的优势。由于三维三分量地震勘探可以同时获得纵波和横波信息，因而有利于岩石物理参数的反演和计算，各向异性和横波分裂分析，能够联合纵横波信息解决岩性识别、储层预测、裂缝检测、含气性识别及流体性质判别等大量勘探问题。目前，三维三分量地震勘探公认的优势有:1)成本稍高于纵波勘探，但远低于纯横波勘探，能够获得更丰富的地下信息，有利于复杂隐蔽油气藏的研究。2)入射为纵波，反射与透射为纵波与横波(SV波)，兼顾两种波的优势，可利用纵、横波信息研究构造和岩性变化，降低多解性，提高成功率。3)信噪比较高，频带较纯横波宽，静校正值相对较小，有较大的勘探深度，有利于深部油气藏勘探，对薄储层、小断层、小构造及地层变化等细小的地质现象有较好的表现。4)转换横波通过各向异性地层时，将分裂为快横波(S1)和慢横波(S2)，即产生横波分裂现象，由此可以研究介质的方位各向异性、检测裂缝方位和发育密度。 原文链接：http://shuzhiren.com/post/95110.html