齊中山,王靜波,張文軍,鄭天發(fā),敬朋貴

(中國石油化工股份有限公司勘探分公司,四川成都610041)

米倉-大巴山山前帶位于四川盆地東北部,構(gòu)造位置處于秦嶺造山帶南緣,屬于上揚子板塊西北緣。其北側(cè)為秦嶺造山帶南緣的米倉山隆起帶,東北側(cè)為大巴山弧形造山帶,西北側(cè)為龍門山造山帶。地質(zhì)研究表明,米倉-大巴山山前帶發(fā)育三套優(yōu)質(zhì)烴源巖和多套海相碳酸鹽巖優(yōu)質(zhì)儲層,二、三疊系臺緣礁灘儲層和震旦系燈影組藻屑丘灘儲層是最具潛力的兩套勘探層系,具有優(yōu)越的石油地質(zhì)條件,油氣資源豐富。

米倉-大巴山山前帶探區(qū)經(jīng)歷了多期構(gòu)造運動的持續(xù)改造,地表、地下地震地質(zhì)條件復雜,是典型的地表、地下“雙復雜”探區(qū)[1]。前期二維地震勘探及野外地質(zhì)踏勘揭示,米倉山山前帶地腹構(gòu)造以膏鹽巖層為界,呈陸相、膏鹽巖、海相地層三重結(jié)構(gòu)特征,膏鹽巖之上地層呈單斜,向北抬升出露地表,膏鹽巖之下地層構(gòu)造變形嚴重;大巴山山前帶山、盆之間為漸變過渡關系,地層主體傾向南西,構(gòu)造樣式以斷展褶皺和規(guī)模較大的逆沖斷層為主,造成近地表砂泥巖和灰?guī)r交替出露,較米倉山山前帶地震地質(zhì)條件更加復雜。

米倉-大巴山山前帶雙復雜地震地質(zhì)條件給地震數(shù)據(jù)采集、處理帶來了很大的挑戰(zhàn)[2]。主要體現(xiàn)在兩個方面:①灰?guī)r裸露區(qū)原始資料信噪比低;②構(gòu)造和地震波傳播路徑極其復雜,地震成像困難。2000年以來圍繞米倉-大巴山山前帶二、三疊系臺緣礁灘相油氣勘探開展了大量的地震攻關工作,截至2016年底,共實施二維地震5000多km,三維地震3000多km2,取得了以下成果:①明確了灰?guī)r介質(zhì)“彈性差、位移小、吸收重、耦合差、干擾強”的特性是影響地震激發(fā)、接收效果的主要因素,形成了“深井、大藥量、墊樁、浸水”和“高靈敏度檢波器、雙串面積組合、電鉆打眼埋置檢波器”的灰?guī)r裸露區(qū)地震激發(fā)、接收技術以及“寬方位、高覆蓋”三維觀測技術,提高了原始資料品質(zhì)和山前帶復雜構(gòu)造疊前深度域成像的效果;②資料處理流程從疊后、疊前時間偏移轉(zhuǎn)變?yōu)榀B前深度偏移,形成了擬真地表速度建模和擬真地表逆時偏移(RTM)等關鍵處理技術,偏移成像效果明顯改善。根據(jù)最新地震成像資料建立了米倉-大巴山山前帶構(gòu)造樣式,通過圈閉評價及井位論證部署實施了J-2井和C-1井,但鉆探結(jié)果揭示米倉-大巴山山前帶勘探仍然存在諸多問題和難題需要進行深入攻關。本文首先介紹了米倉-大巴山山前帶地震采集、處理技術攻關取得的最新進展,然后結(jié)合南江和鎮(zhèn)巴探區(qū)實鉆地質(zhì)認識分析了目前山前帶勘探存在的問題,最后針對這些問題探討了下一步攻關方向。

1 主要攻關進展

1.1 地震采集技術進展

針對米倉-大巴山山前帶灰?guī)r裸露區(qū)地震激發(fā)、接收效果差的問題,首先進行了灰?guī)r特性及激發(fā)、傳播、接收機理研究,明確了灰?guī)r介質(zhì)“彈性差、位移小、吸收重、耦合差、干擾強”的特性。為了提高地震采集資料品質(zhì),進行了大量地震激發(fā)、接收工藝試驗,并針對地下地質(zhì)條件復雜、成像難度大的問題,在觀測系統(tǒng)設計方面開展了技術攻關。

1.1.1 激發(fā)方面

分析了影響灰?guī)r裸露區(qū)地震激發(fā)效果的原因,其主要包括如下幾個方面:①灰?guī)r脆性強、彈性差,不利于形成彈性波;②炸藥爆炸后大部分能量用于破碎巖石和形成過高頻率的彈性波,過高頻率的彈性波在傳播中很快被巖石吸收;③炸藥性能與灰?guī)r不匹配[3]。為了提高灰?guī)r裸露區(qū)的激發(fā)效果,進行了延遲激發(fā)、深井及超深井激發(fā)、大藥量和小藥量激發(fā)、多井組合激發(fā)、水泥悶井激發(fā)、相控方式激發(fā)、墊樁及浸水激發(fā)等試驗,結(jié)果表明:深井、大藥量、墊樁、浸水激發(fā)效果較好,有利于提高灰?guī)r裸露區(qū)地震波能量和地震記錄的信噪比,地勢低的部位井深≥22m,藥量≥14kg,地勢高的部位井深≥24m,藥量≥18kg。圖1給出了深井大藥量激發(fā)(22m,16kg)和淺井小藥量激發(fā)(15m,8kg)的單炮記錄和頻譜。對比圖1a和圖1b可見,深井大藥量單炮記錄明顯比淺井小藥量單炮記錄能量強。對比圖1c和圖1d可見,10Hz處深井大藥量的振幅達到淺井小藥量的1.5倍,20Hz處深井大藥量的振幅達到淺井小藥量的2.8倍,30Hz處深井大藥量的振幅達到淺井小藥量的2倍,40Hz和50Hz處深井大藥量與淺井小藥量的振幅基本相當,說明深井大藥量有利于提高10～30Hz有效頻段的能量。圖2給出了墊樁激發(fā)的單炮記錄與能量分析、頻譜分析結(jié)果,由圖2a至圖2c可見,藥柱下方墊入3m長水泥柱激發(fā)的單炮記錄和藥柱下方墊入3m長砂巖巖心激發(fā)的單炮記錄均較常規(guī)激發(fā)的單炮記錄能量強、信噪比高。從圖2d可以看出,藥柱下方墊入水泥柱激發(fā)相對常規(guī)激發(fā)均方根振幅提高了75%,藥柱下方墊入砂巖巖心激發(fā)相對常規(guī)激發(fā)均方根振幅提高了100%。從圖2e可以看出,藥柱下方墊入水泥柱激發(fā)相對常規(guī)激發(fā)在10Hz處振幅提高135%,在20Hz處振幅提高50%,在30Hz處振幅提高30%;藥柱下方墊入砂巖巖心激發(fā)相對常規(guī)激發(fā)在10Hz處振幅提高150%,在20Hz處振幅提高40%,在30Hz處振幅提高43%;40Hz以上藥柱下方墊入水泥柱和墊入砂巖巖心激發(fā)與常規(guī)激發(fā)振幅差異不明顯,說明藥柱下方墊入水泥柱和墊入砂巖巖心有利于提高10～30Hz有效頻段的能量。圖3分析了井中浸水后激發(fā)的效果,圖3a為井中浸水后激發(fā)的單炮記錄,圖3b為井中未浸水(干井)激發(fā)的單炮記錄,圖3c為兩者淺、中、深層能量分析結(jié)果,圖3d 為兩者淺、中、深層信噪比分析結(jié)果,可以看出井中浸水激發(fā)的能量和信噪比均較未浸水的干井激發(fā)效果好[3]。

圖1 不同井深和藥量的單炮記錄及頻譜分析a 深井大藥量單炮記錄(22m,16kg); b 淺井小藥量單炮記錄(15m,8kg); c 深井大藥量頻譜; d 淺井小藥量頻譜

圖2 墊樁激發(fā)效果分析a 常規(guī)激發(fā)的單炮記錄; b 藥柱下方墊入3m長水泥柱激發(fā)的單炮記錄; c 藥柱下方墊入3m長砂巖巖心激發(fā)的單炮記錄; d 不同方式激發(fā)能量分析; e 不同方式激發(fā)頻譜分析

1.1.2 接收方面

通過地震波接收機理研究,明確了灰?guī)r裸露區(qū)接收效果差的原因,主要包括:①灰?guī)r為高阻抗介質(zhì),應力波在灰?guī)r中傳播時應變量小,質(zhì)點運動的幅度小,地震波能量弱;②灰?guī)r介質(zhì)因風化、溶蝕作用,孔洞、裂縫發(fā)育,對地震波吸收衰減作用強烈;③灰?guī)r地區(qū)表層宏觀結(jié)構(gòu)復雜,地震波傳播過程中易受孔洞、裂縫、地形、地貌影響,干擾波異常發(fā)育且能量較強,同時微觀結(jié)構(gòu)也很復雜,導致不同檢波器接收的信息不一致,降低了組合抗噪效果;④大部分情況下,灰?guī)r之上均有沙土覆蓋層,檢波器與灰?guī)r覆蓋層之間以及覆蓋層與灰?guī)r之間存在耦合諧振問題[4];⑤常規(guī)檢波器的動態(tài)范圍有限,接收微弱地震信號的能力差。

圖3 浸水激發(fā)效果分析a 浸水激發(fā)單炮記錄; b 未浸水激發(fā)單炮記錄; c 浸水激發(fā)與未浸水激發(fā)單炮記錄能量分析; d 浸水激發(fā)與未浸水激發(fā)單炮記錄信噪比分析

形成了“高靈敏度檢波器、雙串面積組合、電鉆打眼埋置檢波器”的接收技術及施工工藝。為了提高灰?guī)r裸露區(qū)接收效果,開展了超級檢波器接收、高靈敏度檢波器接收、數(shù)字檢波器接收、井下接收、不同檢波器串數(shù)接收、不同組合圖形接收、大組合基距接收等試驗,結(jié)果表明,采用兩串(24個檢波器)高靈敏度檢波器面積組合(三維為圓形或方形面積組合,二維為沿排列矩形面積組合)接收效果較好,兩串以上檢波器組合效果不明顯,大組合基距較小組合基距效果好。圖4對比了兩串常規(guī)檢波器(20DX-10Hz)接收單炮記錄和兩串高靈敏度檢波器(SN7C-10Hz)接收單炮記錄,可見后者信噪比較高(圖中紅框內(nèi)和黑色箭頭所指)。該檢波器已在鎮(zhèn)巴探區(qū)三維攻關生產(chǎn)中批量應用。對不同檢波器埋置方式的試驗結(jié)果進行了分析,圖5a為檢波器不同埋置方式激發(fā)的原始記錄,圖5b為其能量分析結(jié)果,圖5c為其信噪比分析結(jié)果,圖5d 為其頻譜分析結(jié)果?？梢钥闯?電鉆打眼固定檢波器的方式效果最好(如圖5a中紅框內(nèi)所示),檢波器插在石縫中效果次之,袋子裝土和巖石堆土的方式效果均較差。因此,灰?guī)r裸露區(qū)應采取電鉆打眼的方法埋置檢波器,在有覆蓋層的灰?guī)r區(qū),為了避免覆蓋層與灰?guī)r之間產(chǎn)生耦合諧振問題[4],應盡力剝開覆蓋層再采用電鉆打眼的方法固定檢波器。

圖4 兩串常規(guī)檢波器(a)與兩串高靈敏度檢波器(b)接收單炮記錄對比

1.1.3 觀測方式

針對山前帶資料信噪比低且構(gòu)造復雜的問題,對觀測系統(tǒng)實施方案進行了覆蓋次數(shù)由低到高、觀測排列由線到面、觀測方位由窄到寬的持續(xù)優(yōu)化,形成了面向復雜構(gòu)造高精度成像的“寬方位、高覆蓋”三維地震觀測技術,地震成像效果不斷改善[5]。主要包括如下三個階段。

第一階段:由二維單線低覆蓋次數(shù)向?qū)捑€高覆蓋次數(shù)發(fā)展的階段,寬線疊加資料的信噪比較單線有較大提升。如圖6所示,鎮(zhèn)巴探區(qū)四線三炮寬線1968次覆蓋疊加剖面信噪比較單線164次覆蓋疊加剖面信噪比明顯提高。

圖5 不同檢波器埋置方式試驗記錄及定量分析a 原始記錄; b 能量分析; c 信噪比分析; d 頻譜分析

圖6 鎮(zhèn)巴探區(qū)164次覆蓋(a)和1968次覆蓋(b)二維疊加剖面對比

第二階段:由二維寬線采集向三維采集發(fā)展的階段,三維采集資料的成像效果較二維寬線采集資料有明顯改善。如圖7所示,鎮(zhèn)巴探區(qū)二維寬線960次覆蓋疊后偏移結(jié)果與三維120次覆蓋疊后偏移結(jié)果(對應二維測線位置)相比,后者覆蓋次數(shù)雖然只有前者的1/8,但成像效果卻有明顯改善。

第三階段:由窄方位、低覆蓋三維采集(2009年橫縱比0.28,覆蓋次數(shù)120次;2010年橫縱比0.35,覆蓋次數(shù)150次)向?qū)挿轿?、高覆蓋三維采集(2011年橫縱比0.58,覆蓋次數(shù)336次)發(fā)展的階段,三維寬方位、高覆蓋觀測較窄方位、低覆蓋觀測的波場信息更加豐富,成像效果更好。圖8對比了鎮(zhèn)巴探區(qū)三維攻關前后的疊加剖面,圖8a為2009年采集資料的疊加結(jié)果,圖8b為2011年采集資料的疊加結(jié)果,后者不僅較前者信噪比高,而且波場信息更加完整,為疊前、疊后偏移奠定了較好的資料基礎。

圖7 鎮(zhèn)巴探區(qū)二維寬線960次覆蓋偏移結(jié)果(a)與三維120次覆蓋偏移結(jié)果(b)對比

圖8 鎮(zhèn)巴探區(qū)攻關前(a)后(b)疊加剖面對比

1.2 地震處理技術

米倉-大巴山山前帶不僅地震采集困難,室內(nèi)資料處理也面臨嚴峻挑戰(zhàn)。2004年以來,開展了多輪次的處理攻關,資料處理技術不斷發(fā)展,處理復雜問題的能力不斷增強,主要體現(xiàn)在靜校正、疊前去噪、振幅處理、速度建模、偏移成像五個方面。靜校正由折射波靜校正+剩余靜校正發(fā)展為層析靜校正+剩余靜校正+模擬退火剩余靜校正,形成了適合復雜山地的組合靜校正技術;疊前去噪由簡單的去除面波、斜干擾及大值干擾技術發(fā)展到疊前多域去噪+四維去噪的聯(lián)合去噪技術;振幅處理由常規(guī)的球面擴散補償+地表一致性振幅補償技術發(fā)展到球面擴散補償+地表一致性振幅補償+基于矢量面元的弱信號恢復技術;速度建模由常規(guī)建模方法發(fā)展到初至波網(wǎng)格層析+層位約束網(wǎng)格層析的淺、深層融合建模技術;偏移成像由疊后時間偏移、疊前時間偏移技術發(fā)展到疊前深度偏移直至擬真地表逆時偏移技術。組合靜校正技術、聯(lián)合去噪技術以及振幅處理技術已成為山地資料常用處理技術,其應用效果以及對后續(xù)處理的作用不再贅述,在此僅對速度建模及偏移成像方法進行闡述。

1.2.1 擬真地表疊前深度偏移速度建模

建立高精度層速度模型是疊前深度偏移的關鍵和實現(xiàn)復雜構(gòu)造成像的前提[6]。疊前深度域淺層成像精度直接影響中、深層成像效果,因此淺層速度模型的建立以及淺、深層速度模型的融合不可忽視。根據(jù)山前帶地震資料的特點,形成了一套實用的擬真地表疊前深度偏移速度建模技術,主要包括兩個步驟:①將“高密度電法+微測井”得到的高精度近地表調(diào)查結(jié)果與初至波信息結(jié)合,采用初至波網(wǎng)格層析反演技術構(gòu)建近地表速度模型,并將其與轉(zhuǎn)換到深度域的疊前時間偏移速度場融合,建立擬真地表深度域初始速度模型;②采用基于層位約束的網(wǎng)格層析成像速度建模技術對速度模型進行迭代修正,通過偏移和速度建模同步優(yōu)化,最終使得速度模型和成像剖面在構(gòu)造樣式上能夠最佳疊合。圖9a為淺層速度模型與疊前時間偏移速度模型(轉(zhuǎn)換到深度域)融合后建立的疊前深度偏移初始模型與疊前深度偏移剖面疊合的結(jié)果,圖9b為淺、深層速度融合并經(jīng)過5次迭代的速度模型與疊前深度偏移剖面疊合的結(jié)果,可見淺、深層速度融合并經(jīng)過迭代后,不僅使深層速度模型發(fā)生了很大變化,而且使成像剖面有較大改善。

圖9 擬真地表疊前深度偏移速度建模a 淺、深層融合后的初始速度模型與疊前深度偏移剖面疊合; b 淺、深層融合并經(jīng)5次迭代后的速度模型與疊前深度偏移剖面疊合

1.2.2 擬真地表疊前深度偏移

由于地表-地下的雙復雜性,米倉-大巴山山前帶前期采用時間域處理難以獲得較好的成像剖面。2012年以來,在該區(qū)進行疊前深度域處理攻關,從單程波到雙程波、從固定面到擬真地表,形成了以高斯束偏移(GBM)、逆時偏移為核心的擬真地表疊前深度偏移成像技術。該方法從接近地表的浮動基準面開始偏移延拓,與固定面疊前偏移相比,較大程度上避免了靜校正對射線路徑的改造,更有利于提高成像精度[7]。高斯束偏移是基于動力學射線理論描述波場特征的一種成像方法,且保留了射線偏移的靈活性,在處理起伏地表、不規(guī)則數(shù)據(jù)體、低信噪比地震資料等方面均有較大優(yōu)勢,更利于復雜構(gòu)造的成像。但該方法對層間弱信號的保幅性要弱于波動方程類偏移,成像結(jié)果的分辨率偏低[8]。逆時偏移是基于雙程波波動方程進行波場逆時外推的全波場偏移成像方法,比單程波波動方程偏移、高斯束偏移和Kirchhoff積分法偏移更加接近波的傳播過程,能避免射線追蹤的多路徑問題,適應陡傾角及速度場的橫向劇烈變化和復雜波場,并能利用多次波、棱鏡波等有效波提高復雜構(gòu)造的成像精度[9-13]。圖10對比了研究區(qū)高斯束偏移、逆時偏移和Kirchhoff偏移方法的疊前深度偏移剖面,可見高斯束偏移方法(圖10b)、逆時偏移方法(圖10c)的成像效果和信噪比均明顯好于Kirchhoff偏移方法(圖10a),高斯束偏移方法與逆時偏移方法相比信噪比較高,但保幅性較差。因此,在地下構(gòu)造特征不清楚、速度建模能力有限的情況下,先進行高斯束疊前深度偏移成像,并以此為質(zhì)控優(yōu)化速度模型,再進行逆時偏移成像處理,有助于改善成像效果。

1.3 構(gòu)造解釋與目標評價

綜上所述,米倉-大巴山山前帶地震攻關取得了以下進展:一是基于灰?guī)r特征的激發(fā)、接收技術改進使得灰?guī)r裸露區(qū)原始資料信噪比明顯提高;二是利用寬方位、高覆蓋三維觀測方式采集到了更加豐富的波場信息,疊加剖面信噪比明顯提高,更有利于疊前偏移成像;三是基于復雜地表和復雜構(gòu)造的靜校正、速度建模和疊前深度偏移處理技術使得地震成像效果明顯提高,可解釋性明顯增強。尤其是三維地震攻關成果對于落實米倉-大巴山山前帶的構(gòu)造樣式、勘探評價起到了至關重要的作用。該區(qū)前期二維地震剖面信噪比低、成像效果差、地層與構(gòu)造結(jié)構(gòu)不清楚,無法進行目標評價,而經(jīng)過三維地震攻關后,米倉山山前疊前深度偏移剖面上盆內(nèi)構(gòu)造清晰,盆、山之間被解釋為三斷塊疊置構(gòu)造樣式,標志層明確,據(jù)此部署了J-2井。大巴山山前三維疊前逆時偏移剖面上構(gòu)造結(jié)構(gòu)清楚,標志層也比較明確,解釋認為該區(qū)縱向上受嘉陵江組膏鹽巖層以及中下寒武統(tǒng)泥頁巖的控制,呈“三層樓”結(jié)構(gòu),且分層變形,淺層以膏鹽巖滑脫層為底板,發(fā)育斷展背斜、箱狀背斜等構(gòu)造樣式,深層以膏鹽巖層為頂板,寒武系泥頁巖為底板,發(fā)育斷褶、反沖、沖起和斷背斜等構(gòu)造樣式;橫向上劃分為前陸坳陷帶、滑脫構(gòu)造帶和沖斷構(gòu)造帶、推覆構(gòu)造帶,落實了構(gòu)造樣式與有利相帶,據(jù)此部署了C-1井。

圖10 Kirchhoff(a)、高斯束(b)、逆時(c)偏移方法的疊前深度偏移剖面

2 存在的問題與分析

米倉-大巴山山前帶經(jīng)過三維地震攻關后,地震剖面可解釋性明顯增強,在構(gòu)造變形不甚劇烈的區(qū)域,對構(gòu)造形態(tài)的解釋結(jié)果基本與地下實際情況相符,但在二、三疊系及以下構(gòu)造變形強烈區(qū),偏移成像精度仍有待提高,實鉆鉆遇地層及地下結(jié)構(gòu)與鉆前預測差異較大。

2.1 南江探區(qū)

J-2井揭示井區(qū)地層高陡倒轉(zhuǎn)、層位異常復雜,鉆遇臺緣相儲層含水,保存條件差,與鉆前預測的地層、構(gòu)造及保存條件差異大。圖11對比了J-2井區(qū)鉆前、鉆后地震解釋結(jié)果,鉆前解釋為三斷塊疊置,地層層序正常,實鉆表現(xiàn)為地層高陡且倒轉(zhuǎn),地層多次重復,鉆前、鉆后解釋結(jié)果有較大差異。經(jīng)鉆后分析,造成該差異的原因主要是資料準確成像難度大。圖12a 為鉆后建立的構(gòu)造模型;圖12b為根據(jù)圖12a模型正演波場數(shù)據(jù)的逆時偏移結(jié)果,在地層倒轉(zhuǎn)區(qū)反射波能量極弱;圖12c為實際資料根據(jù)圖12a模型逆時偏移結(jié)果,更難反映地層倒轉(zhuǎn)的特征。圖12d和圖12e 分別為模型射線追蹤和波場照明結(jié)果,可以看出,地層高陡倒轉(zhuǎn)區(qū)存在明顯的觀測盲區(qū)。圖13為陡傾角地層的射線路徑示意圖,可以看出,對于45°以上產(chǎn)狀地層,其下傾方向排列長度和接收時間均需要大幅增加。按照公式(1)和公式(2),以5000m/s的傳播速度計算,對于3000m深度、85°傾角的地層,地面接收距離要達到17013.84m,記錄時間要達到13.77s才能滿足成像需求。在沒有井資料的情況下,僅靠二維資料論證的最大炮檢距為6200m、記錄長度為8s遠遠不夠。另外,采用的觀測系統(tǒng)也沒有針對地下如此復雜情況的RTM進行設計,因此,用鉆后建立的構(gòu)造模型和速度模型仍然無法獲得理想的RTM成像效果。

圖11 J-2井區(qū)鉆前(a)、鉆后(b)解釋結(jié)果

圖12 J-2井倒轉(zhuǎn)構(gòu)造模型正演與成像分析a J-2井鉆后構(gòu)造模式; b 模型RTM結(jié)果; c 實際資料RTM結(jié)果; d 模型射線追蹤結(jié)果; e 模型波場照明結(jié)果

式中:S1,S2為射線路徑長度,單位m;v為地層速度,單位m/s。

2.2 鎮(zhèn)巴探區(qū)

鎮(zhèn)巴探區(qū)C-1井未鉆遇臺緣相儲層,且嘉陵江組漏失嚴重,鉆遇放空,與鉆前預測的地層、構(gòu)造及相帶等均存在較大差異。尤其是海相主要目的層二、三疊系,鉆前、鉆后地震解釋結(jié)果差異較大。圖14a為過C-1井疊前深度偏移剖面鉆前解釋結(jié)果,圖14b為根據(jù)C-1井實鉆情況重新解釋的結(jié)果,圖14c 和圖14d為鉆前和鉆后解釋的構(gòu)造模式(藍色區(qū)為膏鹽層)。可以看出,在斷塊較大的區(qū)域鉆前、鉆后解釋結(jié)果差異不大,在斷塊較小的區(qū)域差異較大。從過C-1井疊加剖面看(圖15a),C-1井附近反射、繞射混疊程度高,散射噪聲發(fā)育,從C-1井VSP橋式剖面(圖15b)看,數(shù)百米范圍內(nèi)無一能夠穩(wěn)定追蹤的海相主要目的層,均揭示C-1井附近地下地層破碎、斷塊小而多、斷裂關系復雜。鉆前、鉆后解釋結(jié)果差異大的主要原因是小斷塊及復雜的斷裂關系精確成像難度大,地震剖面存在多解性。

圖13 陡傾角地層的射線路徑示意

圖14 C-1井鉆前、鉆后地震解釋結(jié)果及構(gòu)造模式a 過C-1井鉆前地震解釋結(jié)果; b 過C-1井鉆后地震解釋結(jié)果; c 過C-1井鉆前解釋的構(gòu)造模式; d 過C-1井鉆后解釋的構(gòu)造模式

圖15 過C-1井三維疊加剖面(a)與C-1井VSP橋式剖面(b)

3 下一步攻關方向探討

在鉆后獲得新認識的基礎上,針對米倉-大巴山山前帶地震勘探存在的問題,首先應從地震采集出發(fā),開展新一輪復雜地表和地下條件的地震采集技術攻關[20],使地震采集的資料能滿足地震成像處理技術的需要,然后再進一步研究新的地震處理方法來不斷改善復雜構(gòu)造的成像質(zhì)量。具體如下:

1) 基于南江、鎮(zhèn)巴實鉆后獲得的構(gòu)造模式新認識,構(gòu)建三維地震-地質(zhì)模型,開展高精度正演模擬和波場分析研究;

2) 針對南江地區(qū)構(gòu)造高陡、倒轉(zhuǎn)問題,在充分論證的基礎上,開展“超長排列、超長記錄長度”試驗與攻關;

3) 針對鎮(zhèn)巴山前帶小斷塊及其復雜的斷裂關系難以成像的問題,在“全方位、高覆蓋、高密度”三維波場觀測技術研究與試驗的基礎上,研究基于繞射波、轉(zhuǎn)換波、散射波等特殊波場的成像技術;

4) 針對山前帶復雜近地表問題,開展基于地震波動力學信息反演的近地表高精度速度建模技術研究及基于波動方程波場延拓的非地表一致性靜校正方法研究;

5) 針對倒轉(zhuǎn)構(gòu)造速度建模難的問題,研究以全波形速度反演技術為核心的速度建模方法;

6) 針對米倉-大巴山山前帶存在的各向異性問題,進行各向異性疊前深度偏移成像攻關。

4 結(jié)論

米倉-大巴山山前帶攻關雖然取得了一定進展,形成了“深井、大藥量、墊樁、浸水”和“高靈敏度檢波器、雙串面積組合、電鉆打眼埋置檢波器”的激發(fā)和接收技術以及“寬方位、高覆蓋”三維觀測技術及組合靜校正、擬真地表速度建模、擬真地表疊前深度偏移等處理關鍵技術,使得偏移成像效果明顯改善,但是南江探區(qū)倒轉(zhuǎn)地層和鎮(zhèn)巴探區(qū)小斷塊構(gòu)造成像精度仍難以滿足目標精細解釋評價的需求。因此,還需要在井資料的指導下,展開新一輪攻關,在采集、處理、解釋一體化思想的指導下,加強真實地表條件下三維波場正演分析研究,開展“超長排列、高密度、均勻、對稱、全方位”三維波場觀測技術攻關和基于繞射波、轉(zhuǎn)換波、散射波等特殊波場的成像技術研究,促使山前帶勘探取得更大進展。

參 考 文 獻

[1] 敬朋貴,齊中山,肖蘭雄.米倉-大巴山復雜山前帶油氣勘探進展與面臨的問題研究[J].石油物探,2011,50(2):107-114

JING P G,QI Z S,XIAO L X.Exploration progress and confronted problems of complex mountain front in Micang-Dabashan area[J].Geophysical Prospecting for Petroleum,2011,50(2):107-114

[2] 宋桂橋,于世煥.山前帶地震勘探技術進展與對策研究[J].石油物探,2012,51(6)：541-547

SONG G Q,YU S H.Progress and strategy of the seismic exploration in foothill area[J].Geophysical Prospecting for Petroleum,2012,51(6):541-547

[3] 齊中山.改善灰?guī)r裸露區(qū)地震激發(fā)環(huán)境的方法探討[J].石油物探,2015,54(4):382-387

QI Z S.Discussion on the improvement of the shooting circumstance for the seismic acquisition in limestone outcropped area[J].Geophysical Prospecting for Petroleum,2015,54(4):382-387

[4] 石戰(zhàn)結(jié),田鋼,谷社峰,等.檢波器與灰?guī)r地表耦合效應的理論和試驗研究[J].石油地球物理勘探,2011,46(4):529-534

SHI Z J,TIAN G,GU S F,et al.Theoretical study and tests on geophone-limestone oupling effect[J].Oil Geophysical Prospecting,2011,46(4):529-534

[5] 敬朋貴.鎮(zhèn)巴地區(qū)地震勘探效果分析與認識[J].石油物探,2014,53(6):744-751

JING P G.Effect analysis and recognition of seismic exploration in Zhanba area[J].Geophysical Prospecting for Petroleum,2014,53(6):744-751

[6] 潘宏勛,方伍寶,李滿樹.南方山前帶B區(qū)地震速度建模及偏移成像[J].石油地球物理勘探,2013,48 (4)：526-530

PAN H X,FANG W B,LI M S.Velocity model building and migration imaging in a foothill belt area[J].Oil Geophysical Prospecting,2013,48(4):526-530

[7] 劉定進,蔣波,李博,等.起伏地表逆時偏移在復雜山前帶地震成像中的應用[J].石油地球物理勘探,2016,51(2):315-324

LIU D J,JIANG B,LI B,et al.Rugged-topography reverse time migration in complexb piedmont zone[J].Oil Geophysical Prospecting,2016,51(2):315-324

[8] 曹文俊,王華忠,李振春,等.復雜地表高斯束保幅疊前深度偏移在山前帶地區(qū)的應用[J].地球物理學進展,2013,28(6):3086-3091

CAO W J,WANG H Z,Li Z C,et al.Application of complex topographic Gaussian beam amplitude preserved pre-stack depth migration in piedmont zone[J].Progress in Geophysics,2013,28(6):3086-3091

[9] 程玖兵,馬在田,陶正喜,等.山前帶復雜構(gòu)造成像方法研究[J].石油地球物理勘探,2006,41(5):525-529

CHENG J B,MA Z T,TAO Z X,et al.Imaging study of piedmont complex structures[J].Oil Geophysical Prospecting,2006,41(5):525-529

[10] 王華忠,張兵,劉少勇.山前帶地震數(shù)據(jù)成像處理流程探討[J].石油物探,2012,51(6):574-597

WANG H Z,ZHANG B,LIU S Y.Discussion on the imaging processing workflow for foothill seis-mic data[J].Geophysical Prospecting for Petroleum,2012,51(6):574-597

[11] 黃建平,袁茂林,李振春,等.雙復雜條件下非傾斜疊加精確束偏移方法及應用I—聲波方程[J].地球物理學報,2015,58(1):267-276

HUANG J P,YUAN M L,LI Z C,et al.The accurate beam migration method without slant stack under dual-complexity conditions and its application(Ⅰ):acoustic equation [J].Chinese Journal of Geophysics,58(1):267-276

[12] 楊勤勇,段心標.逆時偏移技術發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J].石油物探,2010,49(1):92-98

YANG Q Y,DUAN X B.Development status and trend of reverse time migration[J].Geophysical Prospecting for Petroleum,2010,49(1):92-98

[13] 劉定進,楊勤勇,方伍寶,等.疊前逆時深度偏移成像的實現(xiàn)與應用[J].石油物探,2011,50(6):545-549

LIU D J,YANG Q Y,FANG W B,et al.Realization and practices of prestack reverse-time depth migration[J].Geophysical Prospecting for Petroleum,2011,50(6):545-549

[14] WORLEY S C.The geometry of reflection[J].Geophysics,1993,58(2):293-297

[15] 吳如山,安藝敬一.地震波的散射與衰減(上)[M].李裕澈,盧壽德,譯.北京:地震出版社,1993:1-325

WU R S,AKI K.Scattering and attenustion of seismic wave[M].LI Y C,LU S D,translators.Beijing:Seismological Press,1993:1-325

[16] 謝里夫R E,吉爾達特L P.勘探地震學[M].初英,李承楚,王宏偉,譯.北京:石油工業(yè)出版社,1999:1-345

SHERIFF R E,GELDART L P.Explorationg seismology[M].CHU Y,LI C C,WANG H W,translators.Beijing:Petroleum Industry Press,1999:1-345

[17] 張巖.TTI介質(zhì)疊前逆時偏移成像研究[D].青島：中國石油大學(華東),2013

ZHANG Y.Study on the prestack reverse time migration in TTI medium[D].Qingdao:China Petroleum University(Huadong),2013

[18] 趙玲芝,王克斌,蔡希玲.TTI各向異性疊前深度偏移技術在復雜構(gòu)造成像中的應用[C]∥ SPG/SEG深圳2011國際地球物理會議論文集.深圳:[出版者不詳]，2011:614-620

ZHAO L Z,WANG K B,CAI X L.Application of prestack depth migration in TTI media in complex structure imaging[C]∥ SPG/SEG Shenzhen 2011 International Geophysical Conference Memoir.Shenzhen:[s.n.],2011:614-620

[19] 謝會文,吳超,徐振平,等.TTI各向異性疊前深度偏移在高陡構(gòu)造區(qū)的應用——以DB三維區(qū)為例[J].物探化探計算技術,2013,35(4):399-403

XIE H W,WU C,XU Z P,et al.Application in precipitous structure area using the prestack depth migration in TTI media[J].Computing Techniques for Geophysical and Geochemical Exploration,2013,35(4):399-403

[20] 馬永生,張建寧,趙培榮,等.物探技術需求分析及攻關方向思考[J].石油物探,2016,55(1):1-9

MA Y S,ZHANG J N,ZHAO P R,et al.Requirement analysis and research direction for the geophysical prospecting technology of SINOPEC[J].Geophysical Prospecting for Petroleum,2016,55(1):1-9