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辽河油田曙一区SAGD时移地震采集技术研究及应用

邵敏  
【摘要】:时移地震技术作为开发地震技术的主要方法之一,近年来得到长足的发展。壳牌(Shell)和英国石油公司(BP)曾认为时移地震技术的应用有可能会使采收率提高15%左右。一些主要服务公司和石油公司在此方面均投入了相当的力量。 我国许多老油田已进入开发中后期,由于陆相湖盆碎屑岩储层内部结构复杂,非均质性强,岩石内部流体分布与油藏开发动态复杂,导致石油采收率平均值低,存在大量的剩余油。辽河油田是我国主要的稠油生产基地。辽河西部凹陷曙一区于1997年开始用直井蒸汽吞吐,吞吐10-12周期,采出程度达到24%;2007年进行水平井加密,采用“直平”组合SAGD,现阶段全区共有2000多口油井,直井井距已经达到70m,油层开发程度非常高。随着SAGD生产工作的不断深入,油藏开发面临以下问题:①剩余油分布不清;②蒸汽腔发育情况不清;③馆陶油层顶水下窜问题;④隔夹层对SAGD蒸汽扩散产生影响。为解决上述问题急需在曙一区开展时移地震工作。本文通过对辽河油田实施时移地震采集工程,对辽河油田时移地震的可行性进行研究,并通过曙一区时移地震资料首次采集、地震资料处理方法的一期研究、时移VSP资料处理应用实现对试验区气腔形态的描述。利用两次采集、处理的地震资料成果,开展“三场”变化研究及时移地震资料解释,获得剩余油分布成果并通过方案实施,进行验证和评价。 本文核心内容为时移地震的可行性研究与多次采集野外一致性研究。 对于时移地震技术而言,岩石物理技术是连接地震响应和油藏参数(如压力、流体饱和度等)的桥梁。人们注意到近几年来实际的时移地震响应变化往往大于实验室中观测到的由流体以及压力变化引起的响应变化。另外,也可以从另一个角度去分析这种现象,如通过油藏模型的正演发现,当油藏的厚度和调谐厚度相近时引起的变化比速度的变化大得多。这主要是因为速度的变化会导致调谐位置的变化,这和地震的主频有关。这样,当两次地震响应相减时,差异就比较大。因此,当进行时移地震的可行性分析时,必须考虑油藏本身的变化,以及油藏的其他参数,如厚度以及地震主频。时移地震可行性研究综合考虑了岩石物理、地震资料的品质及油藏的若干信息和条件。在风险图中,划分出高、中、低风险区。本文通过实验室实验:稠油岩芯P、T与V依赖关系。证明辽河油田稠油砂岩的纵波速度和振幅对温度有较灵敏的依赖关系,这种关系是稠油区块时移地震的物理基础,它证明了辽河油田稠油区块具备时移地震地质条件;通过计算机正演模型分析说明随着温度的升高,稠油的存在对纵波的振幅有很大的影响。而且含油饱和度越高对振幅的影响越大,对能量的吸收作用越强;通过建立油藏模型说明:1、油藏开采前后正演地震波场明显不同,加热后出现蒸汽腔反射波、绕射波等;2、油藏开采前后,地震波传播规律在浅层一致,在油藏内部差异明显,而炮集地震记录和偏移剖面差异明显。通过先导实验、油层条件及采集特征、气腔范围特征以及对辽河西部凹陷曙一区地质构造及油层情况的分析证明了在该区进行时移地震的可行性。 所谓时移地震的一致性是指时移地震两次采集参数的一致程度。一致性技术是时移地震的关键技术。由于时移地震是利用重复三维地震资料进行油藏动态的,是在油田开发过程中储层特性变化所引起的地震振幅异常、频率变化以及反射同相轴下拖等现象作为识别标志的,所以理论上要求两次甚至每次三维地震采集的各种因素都要完全相同,才能确保两次采集数据的差异是由储层特性变化引起的。但在实际生产中受多种因素影响,不可能实现完全一致,会出现各种误差,重复采集地震资料间存在的误差主要是由以下几个原因造成的:采集参数、潮汐、潜水面、环境噪音、物理环境变化、记录仪器、不同震源类型、近地表速度和影响以及处理因素等。为了更好地消除这些差异,除了在后续资料处理中采取一定的处理方法(叠前共约束一致性方法,约束频率、相位、速度、剩余静校正等)来提高资料的一致性外,最重要的还是在前期采集过程中做到保证最佳采集一致性。本文从测量因素、激发因素、接收因素、记录设备、环境噪声及近地表因素等几个方面来保证采集参数的一致性。 本文通过对曙一区时移地震采集得到:曙一区稠油资源丰富,目的层相对较浅、油层很厚、孔渗条件良好,为时移地震的实施提供了地质基础;稠油砂岩的纵波速度和振幅对温度和含油饱和度有较灵敏的响应关系,这种关系是时移地震的物理基础;正演模拟和实际生产表明,该区非常适合开展时移地震工作;油田开发区地表障碍多,噪声发育,为保证地震资料的品质(少地震采集脚印、高分辨率、高信噪比、高保真度),在地震施工各道工序中都应注重频带的拓宽,对各种噪音的压制,最大限度的提高信噪比、分辨率、保真度和一致性。


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