全數(shù)字采集技術(shù)——從模擬到數(shù)字的飛躍
鄂爾多斯盆地氣儲層埋深2700至4000米,油儲層埋深1000至3000米。儲層薄,地層埋藏深,儲層與上下圍巖之間波阻抗差異小等特點,使這個盆地地震勘探舉步維艱。
更難的是,盆地南部黃土山地區(qū)溝塬高差大,黃土疏松干燥,地震波衰減十分嚴(yán)重。用句形象的話說,就好像是在一塊巨大的海綿上進(jìn)行地震勘探。
眾所周知,地震勘探的基本原理就是依靠地震波的反射來采集數(shù)據(jù),對地質(zhì)結(jié)構(gòu)和油氣儲層進(jìn)行科學(xué)分析。在像海綿一樣的黃土山地區(qū)搞地震勘探,其難度絲毫不亞于在刀尖上跳芭蕾。
但任何艱難困苦也阻擋不了物探人找油找氣的決心。根據(jù)先前在盆地北部沙漠區(qū)成功應(yīng)用全數(shù)字采集技術(shù)的經(jīng)驗,他們對南部黃土山地區(qū)復(fù)雜地震地表條件和以往地質(zhì)資料做了深入分析,最終決定以盆地南部黃土較薄區(qū)為試點,利用全數(shù)字采集技術(shù)進(jìn)行勘探。同時,以基于單點接收頻帶寬、低頻信息豐富、遠(yuǎn)道接收信號不失真的全數(shù)字檢波器替代組合接收、主頻低、頻帶相對較窄的模擬檢波器進(jìn)行地震接收。此外,針對較薄黃土層地質(zhì)地形特點,技術(shù)人員還專門應(yīng)用了小道距、小炮距、多道數(shù)、大炮檢距的觀測系統(tǒng)接收技術(shù)。
通過不斷優(yōu)化改良激發(fā)參數(shù),嚴(yán)格施工環(huán)節(jié)質(zhì)量控制,全數(shù)字采集技術(shù)在盆地南部黃土較薄區(qū)得以成功運用。數(shù)字檢波器采集的地震資料不僅獲得了大偏移距、寬頻帶的野外記錄,還使得資料主頻由過去的30至40赫茲提升到目前的45至50赫茲。
全數(shù)字采集技術(shù)在盆地南部黃土山地區(qū)的全面推廣,不僅填補(bǔ)了國內(nèi)外數(shù)字檢波器在陸上大范圍成功應(yīng)用的空白,還實現(xiàn)了整個鄂爾多斯盆地地震勘探從模擬勘測到數(shù)字勘測的第一次歷史性飛躍。
高密度空間采樣技術(shù)——從大到小的飛躍
鄂爾多斯盆地北部,浩瀚無垠的沙漠面積占了整整10萬平方公里。因該地區(qū)低降速帶巨厚,信噪比低,分辨率低,因而資料品質(zhì)多年難以突破。
在長慶油田的大力支持下,東方物探長慶經(jīng)理部以蘇14井區(qū)、蘇6井區(qū)、蘇5井區(qū)作為先導(dǎo)性天然氣開發(fā)地震實驗區(qū),采用全數(shù)字高密度適合疊前AVO(振幅隨偏移距變化的規(guī)律)分析和彈性波阻抗反演的單分量和三分量地震勘探技術(shù),對北部沙漠區(qū)有效儲層預(yù)測地震勘探技術(shù)進(jìn)行科研攻關(guān)。為細(xì)化科研攻關(guān)步驟,長慶經(jīng)理部在整個北部沙漠區(qū)全面開展每500米一個小折射點、每一公里一口微測井的“地毯式”精細(xì)表層調(diào)查。先后對地下變化劇烈的低降速層進(jìn)行細(xì)致分類,對所有炮點進(jìn)行逐點逐炮激發(fā)方法設(shè)計。并以此為基礎(chǔ),根據(jù)北部沙漠區(qū)復(fù)雜地震地質(zhì)構(gòu)造,設(shè)計出將10米大道距減小到5米小道距,將75米大炮距減小為20-25米的小道距、小炮距的高密度空間采集觀測系統(tǒng)。
反復(fù)的試驗對比,反復(fù)的方法改進(jìn),適合北部沙漠區(qū)有效儲層特點的高密度空間采集勘探技術(shù)最終被成功推廣應(yīng)用。這其中,蘇14井區(qū)兩年內(nèi)提供建議井位完成試驗95口,獲工業(yè)油流井83口,鉆探成功率達(dá)87.4%,相比以前提高了25.4%。去年,鄂爾多斯盆地油儲層厚度地震預(yù)測符合率達(dá)到72.4%以上,天然氣儲層預(yù)測符合率達(dá)到73%以上,特別是蘇里格氣田天然氣儲層預(yù)測符合率已高達(dá)85%以上。
從大炮距、大道距到小炮距、小道距,鄂爾多斯盆地地震勘探實現(xiàn)了從大到小的第二次本質(zhì)性飛躍。
非縱勘探技術(shù)——從線到面的飛躍
鄂爾多斯盆地南部巨厚黃土覆蓋區(qū),地下目的層為中生界低孔、低滲薄儲層,地震資料干擾波發(fā)育,高頻吸收衰減嚴(yán)重,資料分辨率很低。通過對鄂爾多斯盆地的特殊地形地貌以及縱橫向復(fù)雜多變的近地表地震地質(zhì)條件空間結(jié)構(gòu)及地震資料進(jìn)行深入分析研究,技術(shù)人員發(fā)現(xiàn),造成地震野外原始記錄信噪比和分辨率很低的主要原因是,激發(fā)點和接收排列的干擾波能量過強(qiáng),而只要合理“躲避”一定時空范圍內(nèi)的干擾波,同時削弱“黃土鳴震”對資料品質(zhì)的影響,就可以使地震資料品質(zhì)大幅度改觀。
針對鄂爾多斯盆地低孔、低滲、低產(chǎn)、低壓的“四低”特點,這個經(jīng)理部提出在南部黃土巨厚區(qū)實施非縱勘探科研攻關(guān)的技術(shù)思路。
非縱觀測的理論基礎(chǔ)是一種特殊的三維觀測系統(tǒng),形象地說,應(yīng)是2.5維地震勘探。就是從二維的炮檢點同線向三維勘探的炮檢點同面進(jìn)行過渡,但還是采用二維的勘探模式,這樣不僅可取得三維勘探的效果,還可以減少大量的勘探投入。由于在國內(nèi)外勘探領(lǐng)域尚沒有成功的非縱生產(chǎn)案例,進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)沒有任何可借鑒的經(jīng)驗,經(jīng)理部技術(shù)人員只有從非縱勘探理論、巨厚黃土地震波傳波特性研究入手,對觀測系統(tǒng)設(shè)計、激發(fā)條件、采集方法進(jìn)行數(shù)次論證、實踐。經(jīng)過整整兩年的科研攻關(guān),去年8月該項技術(shù)終于取得實質(zhì)性進(jìn)展。
運用非縱勘探取得的地震資料較好地壓制了側(cè)面干擾,地震資料信噪比、分辨率相比同類型縱測線均有大幅度提高,尤其是淺層資料品質(zhì)明顯改善。鄂爾多斯盆地由此實現(xiàn)了從線到面的第三次突破性飛躍。
經(jīng)歷了三次地震勘探技術(shù)重大飛躍的鄂爾多斯盆地現(xiàn)已探明油田28個,氣田9個,一座座大油田、大氣田正在悄然出現(xiàn),以這個“聚寶盆”為主要油氣產(chǎn)能區(qū)的長慶油田油氣當(dāng)量每年也正以500萬噸的速度遞增。
鄂爾多斯盆地正成為中國石油重要的能源基地,物探人依舊是盆地里矢志不渝的探寶者。