多种地震资料处理软件中的速度分析
第31卷 第2期 天然气勘探与开发
地质勘探
多种地震资料处理软件中的速度分析
丁梅花 王 宁 杨兴科 李煜航 张国芳
1
2
1
1
3
*
(1 长安大学地球科学与国土资源学院 2 南京大学软件学院 3 中国石化江汉石油管理局物探公司)
摘 要 速度分析是地震资料处理中的重要一环。速度分析的质量直接影响动校正继而影响叠加成像以及偏移归位。文中论述了不同的处理软件(以PROM AX 、FOC U S 、CGG 软件为例) 中速度分析的方法, 并比较了它们的优劣, 这将对处理不同品质的资料具有很大的帮助。
关键词 速度分析 处理软件 叠加速度
近年来, 复杂地质地区(沙漠地区、山地及黄土覆盖区等) 不仅是野外采集的难点, 也是资料处理的难点。由于这些地区地下构造十分复杂, 断层又特别发育, 导致地震资料信噪比较低, 速度在空间和时间方向差异很大。如何准确求取叠加速度, 为速度场建立和高精度成像做准备, 是一项很艰巨的工作。为了满足对这些复杂地质地区的处理要求, 分别比较了在PROMAX 、FOC US 、CGG 等多种地震资料处理软件以及应用的优越性。
[1-3]
n(t) 和地震反射信号S (t) 。各记录道的反射信号S (t) 形状相同, 但有一时间延迟{t x i , i =1, 2, N },其中任意第i 道的地震记录道的模型为
x i (t) =S (t -t i ) +n(t) i =1, 2, n
(3)
记录道中存在随机干扰, 当道数很大时其道集、平均值趋近于零。这时最佳估计就非常接近反射信号S 。然而, 速度分析的目的不只是求取反射信号的最佳估计, 更重要的是根据最佳估计从正常时差中自动提取速度信息。
根据以上公式, 经过数学推导可以将速度分析问题归结为在固定的t 0时间, 改变均方根速度v R , 使I 达到极小, 即
(I m in ) S =m in { -N
^
1 速度分析的原理
[4-6]
当地下介质为水平层状介质时, 对于炮检距为x 的检波点, 垂直反射时间为t 0, 均方根速度为v R 的反射旅行时为:
t x =
t +v R
20
j=0
M M
i=0
x i , j+r i (t 0, v R )
2
2
(1)
i=0
M N
[
i=1
x i , j+r i (t 0, v R ) ]}
(4)
其正常时差: t =t x -t 0=
x
+2-t 0
v R
20
这样, 求出的均方根速度就是对应于时间t 0的
(2)
反射波的均方根速度。当给定一系列的(t 0, v R ) 值, 用计算机计算上式的值, 在(t 0, v R ) 坐标中, (I min ) S 的极小值轨迹就是所要求的均方根速度函数v R (t 0) , 这样就达到了自动速度分析的目的。
^
由于炮检距x 是已知的, 因此, 反射波到达时t x
和正常时差 t 都是垂直反射时间t 0和均方根速度v R 的函数, 即地震反射波的到达时间和正常时差中包含着均方根速度的信息。因而, 从反射波正常时差 t 的分析中可以提供均方根速度v R 的信息, 这就是速度分析的基础。
假设:有n 个地震记录道{x i (t) =1, 2, N },每个记录道含有均值n (t) =0的随机干扰
*基金项目:国家重点基金研究发展规划(2003CB214601) 。
2 不同处理软件中的速度分析
2 1 PROMAX 软件中的速度分析
在PROMAX 软件中, 常用的速度分析方法有常速扫描和速度谱
[7]
。其中常速扫描又包括常速
作者简介 丁梅花, 女, 汉族, 1977年出生, 江苏徐州人; 在读硕士研究生, 主要从事地震数据处理和盆地分析的研究。地址:(710054) 陕西省西安市长安大学雁塔校区资源学院。电话:[1**********]。Em ai:l m e w a2005@163 co m
地质勘探
天然气勘探与开发 2008年6月出版
叠加条带分析(CVS Str i p Ana l y sis) 和常速叠加(ConstantV elocity stacks) 两种方法。
常速叠加条带分析求取叠加速度的方法是将一定范围的CDP 叠加结果按速度大小从左到右递增顺序排列起来, 按时间对所需同相轴产生最佳叠加响应的选择速度原则, 从这些叠加图象中选出叠加
速度。该方法所用的速度除了预计地下实际速度可能的范围以外, 还应考虑到两个方面:∀叠加数据所需要的速度范围; #实验这些叠加速度采取的间隔大小。本方法的特点是直接从叠加剖面上拾取速度, 因此, 得到的叠加速度可靠, 适应于地质条件复杂地区(图1)
。
图1 PROMAX 软件中的常速叠加条带速度分析及质量控制
速度谱是当前实际生产中应用最广泛的一种速度分析方法。它是根据叠加振幅(叠加能量) 最大的准则来确定该C M P 道集垂直反射时间t 0所对应的叠加速度值。该方法交互性强, 可时时对所拾取的速度进行质量控制。但由于它受到叠加次数、信噪比、数据的频谱宽度等因素的制约, 特别是信噪比低和非双曲线正常时差的影响, 使速度谱能量团分散, 因而, 在信噪比低和构造复杂部位速度趋势都难以掌握。因此, 在复杂地区采用速度谱求取叠加速度只能是一个大致速度趋势, 不能准确地建立速度场(图2) 。
常速叠加是采用不同的速度分别对同一段CDP 进行叠加, 然后对比叠加剖面, 在叠加效果好的同相轴上直接拾取速度。该方法计算量大, 不能
进行精细的速度分析。但它可以对构造复杂的进行
图2 PROMAX 软件速度谱分析速度
有效的速度控制, 也可为常速扫描提供可靠的速度范围(图3) 。
2 2 FOC US 软件中的速度分析
在FOC US 软件中, 速度谱也是根据叠加能量最大的准则来拾取速度的。它在交互性比PROMAX
图3 PROM AX 软件常速叠加速度分析
第31卷 第2期 天然气勘探与开发
地质勘探
中的速度谱分析强, 运行的速度快, 而且可以随时改变速度的范围(图4) 。但该软件中的常速扫描的交互性不如PROMAX 的强, 它不能在叠加剖面上拾取速度, 只能人工输入速度值。2 3 CGG 软件中的速度分析
CGG 软件中的速度谱分析的交互性不如PRO
MAX 、FOC US 两种软件中的强。它不能随时对速度进行质量控制, 而且也不易修改速度, 操作起来不如前两种软件灵活(图5) 。
综上所述, 三种软件(PROMAX 、FOC US 、CGG ) 的速度分析方法优劣对比如表1所示
:
图4 FOC U S 软件速度分析及
质量控制
图5 CGG 软件速度分析
表1三种软件(PROM AX 、FOCU S 、CGG ) 的速度分析方法对比
方 法速度谱常速叠加
常速条带分析
软 件
PROM AX 交互性好交互性较好
有
FOC U S 交互性较好交互性好无
CGG 交互性好交互性好无
3 结论
整体上来说, 三种软件的叠加效果(图6~图8) 没有太大的差异。但通过叠加剖面的对比不难看出, PRO MAX 软件的叠加效果要比其它两种软件的要好, 而且浅层的效果也比较好。(下转第31页)
第31卷 第2期 天然气勘探与开发
P w ∃∃∃采油井井底流压, M Pa ; a ∃∃∃油藏常数; L ∃∃∃经济合理井距, k m;
f ∃∃∃经济合理井网密度, 井/km 2。
开发试采
2 李忠兴、韩洪宝、程林松, 等 特低渗油藏启动压力梯度新的求解方法及应用[J] 石油勘探与开发, 2006, 34(3) :107-109
3 王文环 低渗透油田合理注采井距的确定[J] 石油钻探技术, 2004, 31(3) :79-81
4 李道品 低渗透砂岩油田开发[M] 北京, 石油工业出版社, 1997
(收稿日期 2008-02-26编辑 周国英)
参考文献
1 黄延章 低渗透油层渗流机理[M] 北京, 石油工业出版社, 1998
(上接第25页
)
这是因为在PRO MAX 速度拾取中采用了速度谱和常速扫描两种速度分析方法, 而其它的两种软件里的常速扫描交互性差, 而且又不易拾取速度。
在今后的资料处理中, 对于速度这一环节, 可以根据工区里信噪比的高低来确定使用什么样的软
图6 PROMAX
软件中的最终叠加结果
件。如对于高信噪比的地区, 三种软件均可; 但对于信噪比低的地区, 采用PROMAX 软件中的常速扫描较好。
参考文献
1 牟永光 地震勘探资料数字处理方法[M] 北京:石油工业出版社, 1981
2 渥! 伊尔马滋 地震数据处理[M ] 北京:石油工业出版社, 1997
图7 FOCU S
软件中的最终叠加结果
3 邹才能, 张颖 油气勘探开发应用地震新技术[M] 北京:石油工业出版社, 1993
4 周绪文 反射波地震勘探方法[M] 北京:石油工业出版社, 1989
5 郭树祥 高分辨率地震资料处理中的优化速度分析方法
[J] 油气地球物理, 2003, 1(3):19-21
6 潘宏勋, 方伍宝 地震速度分析方法综[J] 勘探地球学进展, 2006, 29(5):305-332
7 熊翦 地震数据数字处理应用技术[M ] 北京:石油工业出版社, 1993
图8 CGG 软件中的最终叠加结果
(收稿日期 2008-02-20编辑 周国英)
NATURAL GAS EXPLORATION &DEVELOPMENT /June , 2008
VELOCI TY ANALYSIS I N DI FFERENT SEIS M I C -DATA PROCESSI NG S OFT WARE
12113
D I N G M e i h ua , WANG N ing , YANG X i n gke , LI Yuhang and Z HANG Guofang (1. Co llege o f Earth Sc i
ences and R esources , Chang %an U n i versity ; 2. Soft w are Insti tute o fN anji ng U n i versity ; 3. G eophysica l P rospecti ng Company of J i ang han O ilfield , Sinopec G roup).
, no . 2, pp . 23~25, 6/25/2008NATURAL GAS E XPLORATI ON &DEVELOP MENT. v . 31
AB STRACT :V eloc i ty analysis is a very i m po rtant step i n seis m i c -data processi ng . The qua lit y o f ve l oc ity ana l ysis directl y affects nor m a lm oveout co rrection , and then affects stack i m ag i ng and m igrati on . Th is pape r describes var i ous ve l oc ity analysism e t hods i n dif ferent processi ng so ft w are (PROMAX, FOCU S and CGG so ft w are ), and compares their advantages and d isadvan tages . Th is w ill be ve ry helpf u l i n processi ng data w ith diff e rent qua lity .
K EY W ORDS :ve locity analysis , processing soft w are , stack ve l o city
O I L /GASORI G I N OF J URASSI C RESERVO I RS I N ZHONGGUA I BULGE , J UNGGAR BASI N LI U Cui m in , X I A NG Baol, i M ENG H ao jin , DA IW enying andWANG Ping (R esea rch Instit u te of Exp l o ra
ti on and D eve l op m en t , PetroCh i na X i nji ang O il F ield Co m pany ). NATURAL no . 2, pp . 26~27, 6/25/2008
AB STRACT :O il/gassource rock correlati on i nd i cates t hat Jurassic crude oil i n Zhonggua i bu l ge , J unggar Basi n , can be c l assifi ed i n to three types :T ype I or i g i nates fro m P er m i an Feng cheng F or m ati on source rocks i n bo t h Sha w an sag and P en 1w e ll of west sag ; T ype II o rig i nates from L o w er W uerhe Fo r ma ti on source rocks i n bo t h Shawan sag and Pen 1w e ll o f west sag ; Type III o ri g i na tes from m i xed source rocks i n Fengcheng Forma ti on andW uerhe Fo r m ati on . H owever , t he g as i n stud i ed area be l ong s to hu m i c-type natural gas and o ri g i na tes from the same source rock as type II . Jurassic crude o i, l suff e red fro m b i odeg rada ti on , distributes regular l y at the long it ude and i n t he plane .
K EY W ORDS :Jungga r Basi n , Zhonggua i bulge , Jurassic reservo ir , o il source rock co rre l a ti on , biodegradation
GAS EXPLORATI ON &DEVELOP MENT. v . 31,
APPLY STARTI NG PRESS URE GRADI ENT TO DEVELOP LO W -PER M EAB I LI TY O I L RES ERVO I RS
1122
X I E H ongw ei , T I A N Sh icheng , Z HAO Dong and QU Juan (1. Energy Co llege , Ch i na U niversity of G eo sc i
ences ; 2. NO. 1O il P roduc tion P lant , P etroCh i na X i n ji ang O ilfie l d Co m pany). NATURAL
GAS EXPLORATI ON &DEVELOP
ME NT. v . 31, no . 2, pp . 28~31, 6/25/2008
AB STRACT :F l ow i ng in m ulti-po rous m ed i a ,
t he fluid al ways has a starti ng pressure g rad i ent . In h i gh-pe r m eab ility and thin o il
reservo irs , an e ffect o f starting pressure gradient on their deve l op m ent can be i gno red whereas t he grad i ent is very i m po rtant and sho w s a nonli nea r perco lati on i n l ow -per m eability rese rvo irs . U sing t he actua l exper i m enta l data , w e calcu lated t he m i n i m u m and m ax i m um sta rting pressure g rad i ents , and obta i ned a re l a ti ona l expression o f powe r f uncti on bet w een starti ng pressure grad i ent and per m eability . T h i s pape r app lies t h is express i on to o ilfield deve lop m ent , and esti m ates t he w ell -pattern adaptab ility through the fl ow -pa ttern p l ate in order to determ i ne the reasonab l e i n j ection-produc tion we ll spaci ng . A lso , suggestions on e ffective deve lop m ent of l ow -per m eabil ity reservo irs have been proposed .
K EY W ORDS :low -per m eab ility o il reservo ir , starti ng pressure gradient , non -D arcy perco lati on , relationa l express i on of pow er functi on , reservo ir develop m ent