2 0 0 6 年7 月石j 由地球幽理参攘西部会议专刊·处理技术·叠前偏移技术在准噶尔盆地南缘霍尔果斯背斜三维地震攻关中的应用彭天令肖立新阎桂花( 新疆油田分公司勘探开发研究院地球物理研究所)彭天令肖立新,阎桂花.叠前偏移技术在准噶尔盆地南缘霍尔果斯背斜三维地震攻关中的应用.石油地球物理勘探,2 0 0 6 ,西部会议专刊:5 8 - - ' 6 1关键词叠前偏移技术三维地震资料采集资料处理资料解释准噶尔盆地南缘背斜1 概述霍尔果斯背斜地处新疆北部沙湾县安集海镇南1 5 k m 处,区域构造上位于准噶尔盆地北天山山前断褶带霍、玛、吐背斜带西段2 0 0 1 年,霍尔果斯背斜部署山地三维地震,其地震资料品质比二维地震资料有了较明显的改善根据三维及二维地震解释成果,针对霍尔果斯背斜主高点钻探了霍1 0 井,喜获高产油、气流,产原油高达5 3 .6 m 3 /a ,产天然气3 .2 5 ×1 0 4 m 3 /d ,这是准噶尔盆地南缘霍、玛、吐背斜带构造勘探的又一次重大突破由于霍尔果斯背斜构造变形强烈,空间上断裂发育且十分复杂,勘探目的层位于高陡地层之下,地震成像难度大,构造内幕关系有待进一步落实,因此需要对霍尔果斯三维地震资料进行叠前偏移重新处理。
通过三维地震叠前偏移重新处理及综合解释,进一步深化了霍尔果斯背斜构造解释方案,细化了对霍尔果斯背斜构造特征的认识,为霍尔果斯油藏深化勘探及评价提供了合理的构造方案2 三维地震资料采集与处理2 .1 地震资料采集研究区地处天山北麓山前地带,主要为低山、丘陵区,地表出露第四系冲积砾石和第三系砂泥岩,地形起伏剧烈,高差变化大,海拔高程最低为7 1 8 m ,最* 薪疆乌鲁木齐市北京北路4 7 号,8 3 0 0 1 1高达1 4 1 4 m ,总体趋势为南高北低本区地形可以划分为山前戈壁区、岩石出露区、砾石山区和河道砾石覆盖区四种类型,工区大部分地表激发和接收条件较差,地震资料信噪比低霍尔果斯背斜为滑脱冲断背斜,霍、玛、吐断裂调节了山前推举带的位移量,该断裂在深部倾角较大,延至中部下第三系内部倾角变小,顺层滑脱,至浅部以大倾角形式突破地表整个断裂形似躺椅状,形成断裂上盘构造变形同深层构造明显不协调的特征断裂上盘背斜形态在地表遭冲断破坏,并产生若干次级断裂,表现为紧闭线形,南翼缓( 倾角为4 0 ~5 0 ) ,北翼陡( 倾角一般为6 0 ~8 8 ) ,甚至出现倒转现象;断裂下盘是较完整背斜,两翼较浅层倾角明显变小,并夹持于相向逆断层之间。
本区表层结构复杂多样,尤其是山前戈壁砾石区分布范围广,结构疏松,激发条件差基于这样的表层条件,本区激发方式采用井炮和震源两种方式联合施工炮线采用锯齿状,束线两端采用甩道或固定接收排列、炮点滚进滚出的方式施工,其他采用正常中点对称观测系统( 表1 ) 2 .2 地震资料处理本区表层结构、深层地震地质构造特征十分复杂,原始地震资料信噪比较低,使资料处理变得十分困难通过分析后认为,以下几个方面是本次处理的难点与重点 1 ) 静校正问题由于地形和表层结构十分复杂,静校正问题变得十分突出能否解决好静校正西部会议专刊彭天令等:叠前偏移技术在准噶尔盆地南缘霍尔果斯背斜三维地震攻关中的应用5 9表l 霍尔果斯三维野外施工参数表名称参数排列形式’接收道数覆盖次数C M P 面元( m ×m )接收线距( m )道距( m )纵向炮点距( m )横向炮点距( m )横向最大炮检距( m )最大炮检距( m )纵向观测系统束间重复炮点数柬间重复接收线数束间移动距( m )8 线8 炮8 ×2 7 04 X 1 52 0 X 4 01 6 04 08 03 6 08 4 05 4 4 5 .1 85 3 8 0 —2 0 一4 0 —2 0 一5 3 8 0无46 4 0问题是复杂山地地震资料处理的关键环节。
2 ) 信噪比问题该区地表条件极为复杂,由于激发、接收条件较差,地下反射结构复杂,使地震资料信噪比低,干扰波十分发育同时由于山前资料反射信息复杂,噪声去除变得十分困难,需要仔细分析、判断并选择合适的处理方法 3 ) 构造、速度建模复杂准噶尔盆地南缘位于天山北逆冲褶皱带,多期构造运动形成了早期褶皱与后期断层叠合及中、深部双重构造的叠加组合而且霍尔果斯背斜为高、陡构造,地层倾角大,地层产状变化大,断裂发育,这些复杂的构造特征将引起速度纵、横向变化剧烈,使速度场的求取十分困难,构造建模和速度建模都十分困难叠前时间偏移处理流程如图1 所示众所周知,在复杂山地地震勘探中,资料采集是基础,资料处理是关键在南缘复杂山地地震资料处理中,针对处理难点,文中应用以综合建模法为核心的静校正配套技术、叠前去噪技术、精细的叠加速度分析技术、拼接处理技术、复杂构造偏移速度场的建立和偏移处理技术、叠前深度偏移技术等多种技术手段,取得了较好的处理效果,使地震资料品质明显提高,为后续的地震资料解释奠定了坚实的基础,并在以下方面取得较好效果:①原始资料检查与观测系统定义;②建立综合模型,解决表层结构对地震资料处理的影响;③叠前噪声去除;④基于构造的速度扫描分析技术;⑤沿C r o s s l i n e 方向进行速度分析;⑥精细剩余静校正技术;⑦在光滑的地表建立实工区定义及数据加载检查相关井资料收集与整理初始模型建立成果提交与解释H 目标线偏移剩余速度分析与 速度模型修正成像满足要求兰塑鋈些堡竺} ._ 1 墨竺竺堡翌....................:I 【..........一成果提交图1 叠前时间域处理流程图体模型;⑧叠前时间偏移道中速度拾取方式的改变;⑨采用脉冲响应来确定偏移孔径;⑩在高通滤波数据上进行叠前偏移速度模型修改。
2 .3 地震资料处理效果在处理与解释的共同努力下,叠前时间偏移处理资料与叠后时间偏移相比有四方面的较大改善:①主测线资料反映的霍、玛、吐断裂较叠后时间偏移资料更加清楚;②构造主体部位联络线的连续性较叠后时间偏移资料有一定改善,横向上出油层段波组特征更加稳定,连续性较好,霍、玛、吐断裂更加清楚;③构造主体部位东段主测线波组特征更加清晰,目的层轴部断裂清晰可靠( 图2 ) ;④叠前时间偏移的速度场分布与区域上的地质认识基本一致,为构造解释提供了较为合理的速度场3 构造特征3 .1 三维叠后时间偏移数据体解释霍尔果斯背斜主要由深、浅两套不同的构造组合而成( 图3 ) :( 1 ) 深部构造三角楔喜山晚期,源自北天山底部的正向滑脱断层水平向北滑动,并向上突破白垩系地层,在向北的推覆过程中,由于受前方地层阻挡而诱发反向逆冲断层,向下与主逆冲断层相交,形成构造三角楔构造三角楔内部的褶皱变形加上反冲逆断层上盘地层的褶皱变形,形成了霍尔果斯背斜中、深部构造轮廓;随着北天山继续向北挤压,构造6 0石油地球物理勘探2 0 0 6 拒图2i n l i n e 7 8 0 测线叠前偏移( 左) 和叠后时间偏移( 右) 剖面存在于安集海河组( E 。
h ) 塑性泥岩层中,至少有三组调节断层形成,组成向北倾的堆垛式双重构造霍、玛、吐逆冲推覆断层沿下第三系紫泥泉子组向北滑脱,穿破早期形成的背斜南翼,并突破地表,使下第三系地层出露地表3 .2 三维叠前时间偏移数据体解释三维叠前时间偏移数据体在构造轴部资料有所改善,但背斜两翼地震反射杂乱变弱,难以解释该资料与叠后时间偏移资料相比,多出了两组断面波,一组反映沿构造轴部东西向展布的南倾逆冲断层,另一组反映北部斜坡区东西向展布的南倾逆冲断 图3 霍尔果斯背斜构造模型层南倾逆冲断层将原有资料解释的完整背斜切割楔不断向北楔入,反冲逆断层向上突破白垩系地层,为分南、北两个断背斜( 图4 ) 构造轴部南倾逆冲转入下第三系泥岩层,被后期的霍尔果斯逆冲推覆断层是由于背斜主体部位遭受进一步挤压,霍、玛、断层切割吐断裂在向上突破过程中形成的伴生断裂;同时,由( 2 ) 中、上部褶皱调节断层在构造三角楔不断于背斜东侧构造三角楔向北插入更加明显,反向逆向北楔入的过程中,地层褶皱逐渐加剧,在褶皱核断裂上盘明显向上位移,并伴生形成几条相向逆冲部出现褶皱调节断层( M i t r a ,2 0 0 2 ) ,褶皱调节断层断裂,在空间上构成反“Y ”字型组合( 图5 、图6 ) 。
图4 霍尔果斯背斜三维油层顶界构造图( 叠前时间偏移成果,单位:m )西部会议专刊彭天令等:叠前偏移技术在准噶尔盆地南缘霍尔果斯背斜三维地震攻关中的应用6 1图5 霍尔果斯背斜地震剖面( i n l i n e 4 5 0 )图6 霍尔果斯背斜构造样式图4 ·结论( 1 ) 叠前处理流程的优化提高了处理质量针对低信噪比地震资料的叠前去噪、反褶积、速度分析和剩余静校正各个重要环节的具体处理参数提取具有针对性、目标性 2 ) 叠前时间偏移资料较叠后时间偏移资料的品质有较大改善在构造主体部位,地震波组特征和对比关系更清楚,构造形态特征更清晰,能够比较清晰地显示出断点和断面的位置及断层上、下盘的波组对应关系,构造主体部位联络线的连续性较好,霍、玛、吐断裂更加清楚 3 ) 霍尔果斯背斜可划分为浅、中、深三个构造层次( 图6 ) 霍、玛、吐断裂上盘为浅部构造层,霍、玛、吐断裂下盘至西山窑组煤层为中部构造层,西山窑组煤层以下为深部构造层主要勘探目的层为中部构造层以安集海河组泥岩底部的层间滑脱断层及下第三系和白垩系内部的反向逆冲断层为界,中部构造层又可划分为上、中、下三个次一级构造层,三个次一级构造层上陡下缓,构造高点不一致,这一特征在该区二、三维地震资料及地层倾角测井资料上均表现明显。
4 ) 多种资料的综合应用可减少复杂构造解释的多解性通过不同资料的联合解释成图,对霍尔果斯背斜整体及局部构造特征有了更全面的认识,为霍尔果斯油藏深化勘探及评价提供更了合理的构造方案霍尔果斯背斜构造复杂,钻井成本高,多种资料的综合应用可减少复杂构造解释的多解性,并降低勘探风险。