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張文慧

（中國(guó)石化勝利油田物探研究院，山東東營(yíng)  257022）

 

摘?要 “復(fù)雜地表、復(fù)雜地下”雙復(fù)雜地質(zhì)條件，屬于地震勘探中最具挑戰(zhàn)性的工作之一，增加了山前帶的地震勘探難度。準(zhǔn)南山前帶MJK地區(qū)在構(gòu)造上位于第一排山，地表情況更復(fù)雜，構(gòu)造變形劇烈，地震成像品質(zhì)差，圈閉難以落實(shí)，油氣勘探面臨更大困難。針對(duì)該難題，本文開(kāi)展二維地震正演模型驗(yàn)證，論證速度建模思路的可靠性。通過(guò)在研究區(qū)進(jìn)行處理解釋一體化運(yùn)作，最終得到可靠性強(qiáng)、成像精度高、斷裂特征明顯的地震資料，提高了構(gòu)造圈閉落實(shí)的可靠程度，為準(zhǔn)南山前帶油氣勘探的突破打下良好基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞 準(zhǔn)南山前帶雙復(fù)雜二維地震正演處理解釋一體化成像精度

中圖分類(lèi)號(hào)TE1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào)16712064（2025）04000504

 

0引言

準(zhǔn)噶爾盆地南山前帶油氣資源豐富，勘探程度相對(duì)較低，勘探潛力較大。山前帶受地表、地下地質(zhì)條件雙復(fù)雜不利因素影響，地下地震波場(chǎng)復(fù)雜，信噪比低，速度建模和成像困難，構(gòu)造多解性強(qiáng)，圈閉落實(shí)難度大。因此，山前帶的地震勘探往往被視為陸上地震勘探最具挑戰(zhàn)性的工作之一。解決山前帶地震成像、構(gòu)造模式等問(wèn)題是該領(lǐng)域勘探獲得成功的關(guān)鍵。

MJK地區(qū)位于準(zhǔn)南山前帶，所處區(qū)塊主要位于第一排山構(gòu)造帶，地表情況更加復(fù)雜，構(gòu)造變形劇烈，油氣保存條件差，地震成像品質(zhì)差，圈閉難以落實(shí)。針對(duì)研究區(qū)構(gòu)造落實(shí)可靠程度低的問(wèn)題，開(kāi)展山前帶二維地震正演，論證速度建模思路的合理性和適應(yīng)性，通過(guò)處理解釋一體化運(yùn)行，最終提高了山前帶資料的成像品質(zhì)，提高了構(gòu)造圈閉落實(shí)的可靠程度，為準(zhǔn)南山前帶油氣勘探的突破打下良好基礎(chǔ)。

1 MJK地區(qū)勘探概況

MJK地區(qū)位于準(zhǔn)噶爾盆地四棵樹(shù)凹陷與齊古斷褶皺帶結(jié)合位置（如圖1所示），臨近四棵樹(shù)凹陷生烴中心，是有利油氣富集區(qū)。準(zhǔn)噶爾盆地四棵樹(shù)凹陷侏羅系發(fā)育三組兩類(lèi)烴源巖，品質(zhì)好、厚度大、分布廣。侏羅系烴源巖熱演化程度在本區(qū)大部分地區(qū)鏡質(zhì)體反射率Ro大于0.7%，在接近生烴凹陷的局部地區(qū)最高達(dá)1.3%，整體上已達(dá)到生油高峰期。研究區(qū)位于四棵樹(shù)凹陷南部，是天然氣運(yùn)聚的主要方向。研究區(qū)發(fā)育有利斷背斜圈閉，面積83.3km²，資源量5757×10⁴t。目前，地震資料現(xiàn)狀難以滿(mǎn)足研究需要，嚴(yán)重制約了勘探及研究工作的開(kāi)展。

圖1 MJK三維地理位置圖

2 山前帶二維速度建模

相關(guān)研究認(rèn)為，準(zhǔn)噶爾盆地南淺表層縱向發(fā)育兩套礫巖層^[1]，受喜馬拉雅多幕構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、古構(gòu)造、沉積物供給等因素影響，發(fā)育橫向古凸分割、縱向早期多級(jí)扇疊合進(jìn)積、晚期快速堆積的模式，礫巖層總體發(fā)育東部和西部?jī)纱鬀_積扇群。研究區(qū)發(fā)育多條河流及沖積扇，工區(qū)的主體均被礫巖覆蓋，南部邊界小部分為石炭系山體露頭。

此次建模充分考慮高速砂礫巖體及白堊、侏羅系地層斷裂系統(tǒng)影響，在研究區(qū)過(guò)gq5井和mj1井單獨(dú)建立兩條南北向二維地質(zhì)模型（如圖2a、2c所示）。對(duì)于淺層高速砂礫巖體橫向上劃分為扇端、扇中和扇根三個(gè)亞相，縱向上自下而上又劃分出三個(gè)不同期次。其中，扇根速度大于扇中和扇端，一期速度大于二期和三期，這樣分層、分塊、分期，可以精確刻畫(huà)速度。對(duì)于深部地層，通過(guò)已鉆井gq5井聲波時(shí)差曲線計(jì)算每套地層速度（見(jiàn)表1）進(jìn)行充填，最終得到兩個(gè)二維速度模型（如圖2b、2d所示）。

表1 gq5井AC-速度

地震層速度與測(cè)井速度存在誤差，在構(gòu)造模型約束下，以測(cè)井速度為標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算測(cè)井層速度與地震層速度殘差，分層、分塊進(jìn)行地震層速度校正，建立全層系速度模型。全層系速度模型的建立，充分考慮了井資料和解釋層位^[23]，速度剖面與構(gòu)造吻合，將速度模型作為正演模型開(kāi)展研究工作，平滑后的速度也可以作為深度偏移的初始速度。

a:過(guò)gq5井南北向地震剖面b:過(guò)gq5井南北向二維速度模型

C:過(guò)mj1井南北向地震剖面d:過(guò)mj1井南北向二維速度模型

圖2 MJK地震剖面過(guò)井與二維速度模型

3 基于波動(dòng)方程正演的模型修正迭代技術(shù)

3.1 基于山前帶模型的處理驗(yàn)證 

在兩個(gè)二維速度模型的基礎(chǔ)上，開(kāi)展基于波動(dòng)方程的地震正演，分別完成二維正演單炮1000余炮。針對(duì)正演數(shù)據(jù)結(jié)果，開(kāi)展相關(guān)處理工作，技術(shù)流程如圖3所示。首先完成基于二維正演結(jié)果的疊加處理，通過(guò)疊加速度分析、疊前時(shí)間偏移速度分析，估算正演數(shù)據(jù)模型的速度。然后通過(guò)動(dòng)校正，同相軸可以得到校平（如圖4所示）。

圖3  MJK地區(qū)處理技術(shù)流程

圖4 時(shí)間偏移CRP道集

3.2基于正演信息的模型修正迭代技術(shù)

基于正演信息的模型修正迭代技術(shù)，利用已鉆井以及露頭資料等信息，結(jié)合地震反射特征建立解釋方案，并形成速度模型，對(duì)其進(jìn)行波動(dòng)方程疊加剖面正演，對(duì)比正演結(jié)果與原始疊加剖面^[45]，即可驗(yàn)證解釋的合理性。在地震資料解釋過(guò)程中，每形成一個(gè)新的解釋方案，都要對(duì)其進(jìn)行正演驗(yàn)證，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并修改^[67]。經(jīng)過(guò)多次疊加正演分析，每一次驗(yàn)證都是對(duì)解釋方案的修正和改進(jìn)，最終保證解釋方案最接近實(shí)際地質(zhì)情況。在研究區(qū)MJK地區(qū)進(jìn)行多次正演迭代，最終得到一套符合現(xiàn)有地質(zhì)認(rèn)識(shí)的三維資料。

4 效果分析

將研究區(qū)新老資料深度域速度剖面進(jìn)行對(duì)比（如圖5所示），新資料的高速礫巖速度模型更加合理，符合沉積認(rèn)識(shí)和露頭特征，改進(jìn)了老資料速度模型中存在的問(wèn)題。從實(shí)際地震剖面上看，新老資料構(gòu)造形態(tài)相似，新資料深層信息更加豐富，并且斷裂成像更清晰。從實(shí)際井地震剖面上看，各波阻特征清晰，深層構(gòu)造圈閉成像精度高（如圖6所示）。依托此次新三維資料，開(kāi)展構(gòu)造精細(xì)解釋?zhuān)聵?gòu)造圖溝梁形態(tài)反映更加精準(zhǔn)。

圖5 MJK深度域速度剖面Inline1771線新老對(duì)比

圖6 MJK深度域地震剖面新老對(duì)比（左新右老）

5 結(jié)語(yǔ)  

山前帶的地震勘探是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，唯有堅(jiān)持采集、處理、解釋一體化，才能更好地解決山前帶復(fù)雜的地質(zhì)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)山前帶油氣勘探的突破。速度建模是實(shí)現(xiàn)山前帶復(fù)雜構(gòu)造準(zhǔn)確成像的核心。多年的攻關(guān)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，單純的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)方法難以獲得準(zhǔn)確的深度域速度，同時(shí)存在較強(qiáng)的多解性。只有加強(qiáng)處理解釋一體化，提高認(rèn)識(shí)，扎實(shí)工作，盡可能準(zhǔn)確估計(jì)速度，才能實(shí)現(xiàn)山前帶構(gòu)造的準(zhǔn)確成像。基于二維正演速度模型的處理解釋一體化在MJK地區(qū)應(yīng)用效果良好，成像效果改善，斷裂特征明顯，為準(zhǔn)南山前帶勘探打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

 

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介張文慧（1990—），女，山東臨沂人，碩士研究生，助理研究員，研究方向地震勘探綜合研究。

 

Application of Integrated Processing and Interpretation Based on Twodimensional Forward Velocity Model in the MJK Area of the Zhunan Mountain Front Zone

ZHANG Wenhui

(Shengli Geophysical Research Institute of SINOPEC, Dongying Shandong  257022)

Abstract:The seismic exploration in the mountain front zone is considered one of the most challenging tasks in seismic exploration due to the complex geological conditions of "complex surface and complex underground". The MJK area in the front of the Zhunan Mountain is structurally located in the first row of mountains, with more complex surface conditions, severe structural deformation, poor seismic imaging quality, difficulty in implementing traps, and greater difficulties in oil and gas exploration. In response to this challenge, a twodimensional seismic forward modeling verification was carried out to demonstrate the reliability of the velocity modeling approach. Through integrated processing and interpretation operations in the research area, seismic data with strong reliability, high imaging accuracy, and obvious fault characteristics were ultimately obtained, which improved the reliability of structural traps and laid a good foundation for breakthroughs in oil and gas exploration in the quasi southern edge of the mountain front.

Key words:Zhunan Mountain front zone;double complex;2D seismic forward modeling;integrated processing and interpretation;imaging accuracy