一種基于微測(cè)井和非地震資料設(shè)計(jì)大炮井深的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明是一種基于微測(cè)井和非地震資料設(shè)計(jì)大炮井深的方法，初步井深設(shè)計(jì)，采用非地震進(jìn)行表層結(jié)構(gòu)調(diào)查，獲得表層結(jié)構(gòu)解釋剖面圖，將各激發(fā)點(diǎn)深度展繪在圖中，將調(diào)整后的激發(fā)深度加上炸藥藥柱長(zhǎng)度，獲得綜合設(shè)計(jì)大炮井深。本發(fā)明可以彌補(bǔ)微測(cè)井密度相對(duì)較低的不足，在實(shí)施非地震綜合表層調(diào)查后，可以保證地震大炮的激發(fā)點(diǎn)位于有利激發(fā)層內(nèi)，從而保證了炸藥激發(fā)能量能夠有效地向地下深層傳播，為獲得有效的深層地震反射信號(hào)，提高地震解決深層構(gòu)造問(wèn)題，提供了有效的手段。由于地震勘探中鉆井?dāng)?shù)量巨大，把沙泥層中激發(fā)深度減小到合理較淺的深度，對(duì)降低地震勘探成本也具有顯著的經(jīng)濟(jì)意義。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種基于微測(cè)井和非地震資料設(shè)計(jì)大炮井深的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于地震勘探資料采集技術(shù)，具體是一種基于微測(cè)井和非地震資料設(shè)計(jì)大炮井深的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]地震勘探激發(fā)巖性的選擇直接關(guān)系到勘探效果和最終獲得的地震資料品質(zhì)。好的合適的激發(fā)巖性，相同的藥量獲得激發(fā)能量要大的多，下傳激發(fā)能量的大小是地震勘探能否獲得良好資料的最重要決定因素之一。下傳能量弱，會(huì)造成信噪比降低，中深層甚至難以獲得有效反射信息。因此設(shè)計(jì)合理的激發(fā)井深，優(yōu)選激發(fā)巖性是地震勘探中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，尤其是表層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，高速屏蔽層發(fā)育地區(qū)，如火成巖覆蓋區(qū)，對(duì)地震波屏蔽嚴(yán)重，能量不易穿透下傳，激發(fā)深度、激發(fā)巖性的選擇更是顯得尤為重要。
[0003]目前較普遍的地震大炮井深的設(shè)計(jì)方法是根據(jù)表層調(diào)查微測(cè)井資料，在各微測(cè)井波形圖上選擇有利激發(fā)深度，然后通過(guò)線性內(nèi)插，加上藥柱長(zhǎng)度，得到地震各大炮設(shè)計(jì)井深。該方法具體設(shè)計(jì)步驟是，根據(jù)探區(qū)近地表地質(zhì)情況確定微測(cè)井密度和深度，結(jié)合地形情況確定微測(cè)井井位；進(jìn)行鉆井并錄取鉆井巖性，進(jìn)行地震測(cè)井獲得測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)；對(duì)微測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行處理解釋獲得解釋成果圖；根據(jù)波形圖和解釋成果，在要求深度范圍內(nèi)，選擇最佳激發(fā)深度；對(duì)探區(qū)內(nèi)所有的最佳激發(fā)深度進(jìn)行線性差值，獲得各大炮的激發(fā)井深；根據(jù)各大炮激發(fā)深度和巖性確定炸藥藥量，根據(jù)炸藥規(guī)格換算炸藥柱總長(zhǎng)度；激發(fā)深度加藥柱總長(zhǎng)度就是大炮井深。
[0004]但該方法主要適用于表層結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，成層性好，巖性橫向變化不大的地區(qū)。對(duì)于表層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，巖性橫向變化的地區(qū)，有限的微測(cè)井密度很難準(zhǔn)確控制表層結(jié)構(gòu)的巖性空間分布，除非大幅度提高微測(cè)井密度，然而由于勘探成本和施工效率問(wèn)題，在實(shí)際地震勘探中難以實(shí)施。因此依靠微測(cè)井資料設(shè)計(jì)激發(fā)井深的常規(guī)方法難以準(zhǔn)確建立復(fù)雜表層結(jié)構(gòu)模型，不能確保在有利巖性內(nèi)激發(fā)，直接影響地震資料的品質(zhì)和勘探效果。
[0005]地震大炮激發(fā)井深設(shè)計(jì)的另外一種方法是根據(jù)表層調(diào)查小折射資料進(jìn)行井深設(shè)計(jì)，該方法僅適用于表層結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，成層性好，巖性橫向變化不大的地區(qū)，對(duì)近地表火成巖發(fā)育等存在速度倒轉(zhuǎn)的地區(qū)不適用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明目的在于提供一種在表層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，巖性和埋深橫向變化大地區(qū)，而微測(cè)井的密度相對(duì)不足時(shí)仍能保證激發(fā)點(diǎn)處于有利激發(fā)巖性內(nèi)，從而提高地震資料品質(zhì)的基于微測(cè)井和非地震資料設(shè)計(jì)大炮井深的方法。
[0007]本發(fā)明通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn):
[0008]I)進(jìn)行探區(qū)微測(cè)井鉆井和測(cè)量，經(jīng)處理解釋得到微測(cè)井波形圖和解釋成果，進(jìn)行初步井深設(shè)計(jì)，獲得激發(fā)井深；
[0009]步驟I)所述的微測(cè)井測(cè)量包括微測(cè)井資料采集和巖性錄井。
[0010]步驟I)所述的處理解釋包括:對(duì)微測(cè)井資料進(jìn)行處理獲得微測(cè)井波形圖、速度-深度曲線和數(shù)據(jù)。
[0011]步驟I)所述的初步井深設(shè)計(jì)包括:確定激發(fā)效果好的層位，在每口微測(cè)井波形圖上確定最佳激發(fā)深度；利用研究區(qū)內(nèi)所有微測(cè)井最佳激發(fā)深度，按照線性內(nèi)插方法，獲得地震各激發(fā)點(diǎn)上的激發(fā)深度值。
[0012]步驟I)所述的激發(fā)井深是指炮井中炸藥柱的頂面深度。
[0013]2)采用非地震方法進(jìn)行表層結(jié)構(gòu)調(diào)查，對(duì)取得的資料進(jìn)行地球物理反演，以微測(cè)井資料做控制，獲得表層結(jié)構(gòu)解釋剖面圖；
[0014]步驟2)所述的非地震方法，包括重力、磁力、電阻率法和電磁法等勘探方法，其測(cè)點(diǎn)密度要高于微測(cè)井密度。
[0015]步驟2)所述的表層結(jié)構(gòu)，是幾十米或幾百米之內(nèi)的巖性分布及地質(zhì)結(jié)構(gòu)。
[0016]步驟2)所述的地球物理反演，是指按照地球物理理論，以已知高精度資料做約束，通過(guò)反演和計(jì)算，獲得地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)和巖性的工作。
[0017]步驟2)所述的表層結(jié)構(gòu)解釋剖面圖是指包含表層巖性和結(jié)構(gòu)的地質(zhì)-地球物理剖面圖。
[0018]3)將步驟I)獲得的各激發(fā)點(diǎn)深度展繪在步驟2)獲得的對(duì)應(yīng)的表層結(jié)構(gòu)解釋剖面圖中，如激發(fā)點(diǎn)深度不是位于有利激發(fā)層內(nèi)，則將激發(fā)點(diǎn)深度調(diào)到有利激發(fā)層內(nèi)；如果激發(fā)點(diǎn)深度已在有利層內(nèi)，將激發(fā)點(diǎn)深度向較淺的深度調(diào)整；
[0019]步驟3)所述的有利激發(fā)層，是指在有利激發(fā)層中采用炸藥震源進(jìn)行激發(fā)，爆炸能量能夠容易地向深層傳播，而且在有利激發(fā)層之下沒(méi)有大套低速層。
[0020]步驟3)所述的較淺的深度，是指在有利激發(fā)層內(nèi)，激發(fā)深度盡可能淺，但大于地震勘探要求的最小激發(fā)深度。
[0021]4)將調(diào)整后的激發(fā)深度加上炸藥藥柱長(zhǎng)度，獲得綜合設(shè)計(jì)大炮井深。
[0022]步驟4)所述的炸藥藥柱長(zhǎng)度，是根據(jù)激發(fā)層巖性確定炸藥量，再結(jié)合炸藥的規(guī)格確定的藥柱長(zhǎng)度。
[0023]步驟4)所述的綜合設(shè)計(jì)大炮井深，是指每口炮井的最終設(shè)計(jì)鉆井深度值。
[0024]本發(fā)明可以彌補(bǔ)微測(cè)井密度相對(duì)較低的不足，在實(shí)施非地震綜合表層調(diào)查后，可以保證地震大炮的激發(fā)點(diǎn)位于有利激發(fā)層內(nèi)，從而保證了炸藥激發(fā)能量能夠有效地向地下深層傳播，為獲得有效的深層地震反射信號(hào)，提高地震解決深層構(gòu)造問(wèn)題，提供了有效的手段。由于地震勘探中鉆井?dāng)?shù)量巨大，把沙泥層中激發(fā)深度減小到合理較淺的深度，對(duì)降低地震勘探成本也具有顯著的經(jīng)濟(jì)意義。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1微測(cè)井解釋成果和波形(a.微測(cè)井波形圖，36m深度為確定的最佳激發(fā)位置，b.微測(cè)井解釋成果圖，c.微測(cè)井巖性錄井圖)；
[0026]圖2是本發(fā)明設(shè)計(jì)方法原理圖。(上圖中較大黑點(diǎn)為瞬變電磁點(diǎn)，較小黑點(diǎn)為磁力點(diǎn)；下圖中實(shí)線是綜合解釋的火山巖底界，空心圈是根據(jù)微測(cè)井資料設(shè)計(jì)的激發(fā)深度點(diǎn)，實(shí)心點(diǎn)是基于微測(cè)井-非地震資料綜合設(shè)計(jì)的激發(fā)深度點(diǎn))

【具體實(shí)施方式】
[0027]以下結(jié)合實(shí)例和附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
[0028]本發(fā)明實(shí)驗(yàn)油氣田已經(jīng)完成了三維地震勘探，但由于地表廣泛覆蓋有火成巖，用于設(shè)計(jì)大炮激發(fā)深度的微測(cè)井雖然已經(jīng)達(dá)到了很大的密度，仍然不能很好地控制表層火成巖的分布，不能保證地震激發(fā)點(diǎn)位于有利激發(fā)層內(nèi)，造成下傳激發(fā)能量弱，地震深部成像不好，油氣構(gòu)造不夠落實(shí)，嚴(yán)重制約了油氣勘探開(kāi)發(fā)進(jìn)程。在該區(qū)重新進(jìn)行二次三維地震勘探時(shí)采用了本發(fā)明試驗(yàn)。
[0029]本發(fā)明通過(guò)以下步驟具體實(shí)施:
[0030]依據(jù)本發(fā)明，執(zhí)行步驟1)，根據(jù)探區(qū)近地表地質(zhì)情況確定微測(cè)井密度和深度，確定研究區(qū)的微測(cè)井密度為2 口 /km2左右，鉆井深度為50m ;結(jié)合地形情況確定微測(cè)井井位，避開(kāi)公路、建筑物、陡坎等不能和不利于進(jìn)行微測(cè)井作業(yè)的位置；使用鉆機(jī)進(jìn)行微測(cè)井鉆井并錄取鉆井巖性，按照微測(cè)井技術(shù)要求進(jìn)行測(cè)井工作獲得測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)；對(duì)微測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行處理解釋獲得微測(cè)井波形圖和解釋成果圖，見(jiàn)圖1 ;根據(jù)波形圖和解釋成果，按照技術(shù)設(shè)計(jì)中炮井深度不小于20m且不超過(guò)40m的要求，確定該井位置上最佳激發(fā)深度為36m，該處位于火成巖下，且滿足深度要求；對(duì)探區(qū)內(nèi)所有的微測(cè)井進(jìn)行最佳激發(fā)井深設(shè)計(jì)，并進(jìn)行線性差值，獲得激發(fā)井深平面圖；求取各設(shè)計(jì)大炮位置對(duì)應(yīng)的激發(fā)深度，即獲得各大炮的激發(fā)井深值。
[0031]執(zhí)行步驟2)，采用非地震方法進(jìn)行表層結(jié)構(gòu)調(diào)查，本次采用的方法是磁法和瞬變電磁法，瞬變電磁測(cè)線與地震炮線重合，測(cè)點(diǎn)密度分別達(dá)到156個(gè)/km2和35個(gè)/km2，遠(yuǎn)高于微測(cè)井密度，獲得了詳細(xì)反映表層結(jié)構(gòu)信息的磁力和瞬變電磁資料；通過(guò)磁力資料處理，獲得了磁力異常圖，切取沿瞬變電磁測(cè)線區(qū)帶的磁力異常圖，稱為磁力走廊剖面，用于聯(lián)合解釋?zhuān)?jiàn)圖2上圖；對(duì)瞬變電磁資料進(jìn)行地球物理反演，獲得了反演電阻率斷面，見(jiàn)圖2下圖，電阻率變化主要反映了巖性的變化；以微測(cè)井成果(圖2下圖中部)做控制，根據(jù)區(qū)內(nèi)電阻率與巖性的對(duì)應(yīng)關(guān)系，對(duì)火成巖的底界進(jìn)行了解釋?zhuān)瑘D2下圖中的實(shí)線就是解釋的火成巖底界，該線以上為火成巖層，以下為沙泥層，從而獲得了剖面上的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和巖性分布。
[0032]執(zhí)行步驟3)，選擇一條測(cè)線，將步驟I)獲得的該線上激發(fā)深度點(diǎn)按坐標(biāo)展繪到表層結(jié)構(gòu)剖面圖上，見(jiàn)圖2下圖中空心圈；對(duì)比激發(fā)深度點(diǎn)與火成巖底界，如果激發(fā)深度點(diǎn)不是位于有利激發(fā)層內(nèi)，則將激發(fā)深度點(diǎn)調(diào)到有利激發(fā)層內(nèi)，圖內(nèi)坐標(biāo)在10220至10720和11680至12400之間的初步設(shè)計(jì)激發(fā)深度點(diǎn)都位于火成巖內(nèi)，根據(jù)該方法將這些激發(fā)深度點(diǎn)向下調(diào)整到火成巖底面之下；如果激發(fā)深度點(diǎn)已在有利層內(nèi)，則將激發(fā)深度點(diǎn)向較淺的深度調(diào)整，圖內(nèi)坐標(biāo)在10800至11500之間的初步設(shè)計(jì)激發(fā)深度點(diǎn)位于沙泥層內(nèi)，但明顯大于20米，因此將這些激發(fā)深度點(diǎn)向上調(diào)整到火山巖下且不少于20米的深度上；圖內(nèi)在12400至12800范圍內(nèi)的初步設(shè)計(jì)井深符合綜合設(shè)計(jì)的要求，不需要調(diào)整，保持初步設(shè)計(jì)井深不變，見(jiàn)圖2下圖實(shí)心點(diǎn)。按照上述方法對(duì)各條測(cè)線上的激發(fā)深度點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整，獲得調(diào)整后的所有大炮激發(fā)深度。
[0033]執(zhí)行步驟4)，根據(jù)調(diào)整后的激發(fā)深度和對(duì)應(yīng)巖性，分別確定每個(gè)大炮的炸藥量，該區(qū)的藥量分為6kg和8kg兩種；再根據(jù)炸藥柱的規(guī)格，每根炸藥長(zhǎng)度0.35m,藥量0.5kg，計(jì)算出每個(gè)大炮的藥柱總長(zhǎng)度；將調(diào)整后的每個(gè)大炮激發(fā)深度加上相應(yīng)的藥柱總長(zhǎng)度，就得到綜合設(shè)計(jì)大炮井深。
[0034]從圖2下圖中可以看出，表層火成巖底面是起伏變化的，地形也是起伏不平的，這就造成表層火成巖的底面埋深在橫向上存在一定的變化。而常規(guī)的井深設(shè)計(jì)方法是，根據(jù)各微測(cè)井確定的激發(fā)井深，經(jīng)內(nèi)插計(jì)算獲得了各大炮激發(fā)井深(在圖2下圖中用圓圈表示)?？梢钥闯?，常規(guī)方法設(shè)計(jì)的激發(fā)點(diǎn)在剖面上呈現(xiàn)西(左)深東(右)淺、埋深橫向變化小，而且隨地形起伏而起伏變化的特點(diǎn)，但表層火成巖的底面埋深變化要復(fù)雜得多。由于成本和施工效率問(wèn)題，微測(cè)井不可能無(wú)限制的加密，這就造成在該區(qū)內(nèi)微測(cè)井的密度雖然已經(jīng)遠(yuǎn)高于其它地區(qū)，但對(duì)火成巖底界的控制遠(yuǎn)未達(dá)到需要的程度。
[0035]基于微測(cè)井-非地震資料綜合設(shè)計(jì)的大炮激發(fā)深度(圖2下圖中以圓點(diǎn)表示)是對(duì)根據(jù)微測(cè)井資料設(shè)計(jì)的井深中不合理的井深進(jìn)行調(diào)整，將位于火山巖中的激發(fā)深度點(diǎn)調(diào)整到火山巖下有利激發(fā)層內(nèi)，將沙泥巖層中的激發(fā)深度點(diǎn)的深度適當(dāng)?shù)叵蛏线M(jìn)行了調(diào)整，達(dá)到經(jīng)濟(jì)、有效的目的。采用該發(fā)明，可以優(yōu)化激發(fā)條件，改善激發(fā)效果，從而提高地震勘探資料的品質(zhì)，使地震勘探在復(fù)雜近地表區(qū)發(fā)揮更大的作用。
【權(quán)利要求】
1.一種基于微測(cè)井和非地震資料設(shè)計(jì)大炮井深的方法，特點(diǎn)是通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn): 1)進(jìn)行探區(qū)微測(cè)井鉆井和測(cè)量，經(jīng)處理解釋得到微測(cè)井波形圖和解釋成果，進(jìn)行初步井深設(shè)計(jì)，獲得地震各激發(fā)點(diǎn)上的激發(fā)深度值； 2)采用非地震方法進(jìn)行表層結(jié)構(gòu)調(diào)查，對(duì)取得的資料進(jìn)行地球物理反演，以微測(cè)井資料做控制，獲得表層結(jié)構(gòu)解釋剖面圖； 3)將步驟1)獲得的各激發(fā)深度值展繪在步驟2)獲得的對(duì)應(yīng)的表層結(jié)構(gòu)解釋剖面圖中，如激發(fā)點(diǎn)深度不是位于有利激發(fā)層內(nèi)，則將激發(fā)點(diǎn)深度調(diào)到有利激發(fā)層內(nèi)；如果激發(fā)點(diǎn)深度已在有利層內(nèi)，將激發(fā)點(diǎn)深度向較淺的深度調(diào)整； 4 )將調(diào)整后的激發(fā)深度加上炸藥藥柱長(zhǎng)度，獲得綜合設(shè)計(jì)大炮井深。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特點(diǎn)是步驟1)所述的微測(cè)井測(cè)量包括微測(cè)井資料采集和巖性錄井。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特點(diǎn)是步驟1)所述的處理解釋包括:對(duì)微測(cè)井資料進(jìn)行處理獲得微測(cè)井波形圖、速度-深度曲線和數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特點(diǎn)是步驟1)所述的初步井深設(shè)計(jì)包括:確定激發(fā)效果好的層位，在每口微測(cè)井波形圖上確定最佳激發(fā)深度；利用研究區(qū)內(nèi)所有微測(cè)井最佳激發(fā)深度，按照線性內(nèi)插方法，獲得地震各激發(fā)點(diǎn)上的激發(fā)深度值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特點(diǎn)是步驟1)所述的激發(fā)井深是指炮井中炸藥柱的頂面深度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特點(diǎn)是步驟2)所述的非地震方法，包括重力、磁力、電阻率法和電磁法等勘探方法，其測(cè)點(diǎn)密度要高于微測(cè)井密度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特點(diǎn)是步驟2)所述的表層結(jié)構(gòu)，是幾十米或幾百米之內(nèi)的巖性分布及地質(zhì)結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特點(diǎn)是步驟2)所述的地球物理反演，是指按照地球物理理論，以已知高精度資料做約束，通過(guò)反演和計(jì)算，獲得地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)和巖性的工作。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特點(diǎn)是步驟2)所述的表層結(jié)構(gòu)解釋剖面圖是指包含表層巖性和結(jié)構(gòu)的地質(zhì)-地球物理剖面圖。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特點(diǎn)是步驟3)所述的有利激發(fā)層，是指在有利激發(fā)層中采用炸藥震源進(jìn)行激發(fā)，爆炸能量能夠容易地向深層傳播，而且在有利激發(fā)層之下沒(méi)有大套低速層。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特點(diǎn)是步驟3)所述的較淺的深度，是指在有利激發(fā)層內(nèi)，激發(fā)深度盡可能淺，但大于地震勘探要求的最小激發(fā)深度。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特點(diǎn)是步驟4)所述的炸藥藥柱長(zhǎng)度，是根據(jù)激發(fā)層巖性確定炸藥量，再結(jié)合炸藥的規(guī)格確定的藥柱長(zhǎng)度。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特點(diǎn)是步驟4)所述的綜合設(shè)計(jì)大炮井深，是指每口炮井的最終設(shè)計(jì)鉆井深度值。
【文檔編號(hào)】G01V1/40GK104375187SQ201310356187
【公開(kāi)日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2013年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月15日
【發(fā)明者】楊戰(zhàn)軍, 江汶波, 馮文彥, 雷棟, 李耐賓, 鄭宗祥, 馬慶林, 楊培云 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司, 中國(guó)石油集團(tuán)東方地球物理勘探有限責(zé)任公司