一种基于微测井和非地震资料设计大炮井深的方法
【专利摘要】本发明是一种基于微测井和非地震资料设计大炮井深的方法，初步井深设计，采用非地震进行表层结构调查，获得表层结构解释剖面图，将各激发点深度展绘在图中，将调整后的激发深度加上炸药药柱长度，获得综合设计大炮井深。本发明可以弥补微测井密度相对较低的不足，在实施非地震综合表层调查后，可以保证地震大炮的激发点位于有利激发层内，从而保证了炸药激发能量能够有效地向地下深层传播，为获得有效的深层地震反射信号，提高地震解决深层构造问题，提供了有效的手段。由于地震勘探中钻井数量巨大，把沙泥层中激发深度减小到合理较浅的深度，对降低地震勘探成本也具有显著的经济意义。
【专利说明】一种基于微测井和非地震资料设计大炮井深的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于地震勘探资料采集技术，具体是一种基于微测井和非地震资料设计大炮井深的方法。
【背景技术】
[0002]地震勘探激发岩性的选择直接关系到勘探效果和最终获得的地震资料品质。好的合适的激发岩性，相同的药量获得激发能量要大的多，下传激发能量的大小是地震勘探能否获得良好资料的最重要决定因素之一。下传能量弱，会造成信噪比降低，中深层甚至难以获得有效反射信息。因此设计合理的激发井深，优选激发岩性是地震勘探中至关重要的环节，尤其是表层结构复杂，高速屏蔽层发育地区，如火成岩覆盖区，对地震波屏蔽严重，能量不易穿透下传，激发深度、激发岩性的选择更是显得尤为重要。
[0003]目前较普遍的地震大炮井深的设计方法是根据表层调查微测井资料，在各微测井波形图上选择有利激发深度，然后通过线性内插，加上药柱长度，得到地震各大炮设计井深。该方法具体设计步骤是，根据探区近地表地质情况确定微测井密度和深度，结合地形情况确定微测井井位；进行钻井并录取钻井岩性，进行地震测井获得测井数据；对微测井数据进行处理解释获得解释成果图；根据波形图和解释成果，在要求深度范围内，选择最佳激发深度；对探区内所有的最佳激发深度进行线性差值，获得各大炮的激发井深；根据各大炮激发深度和岩性确定炸药药量，根据炸药规格换算炸药柱总长度；激发深度加药柱总长度就是大炮井深。
[0004]但该方法主要适用于表层结构相对简单，成层性好，岩性横向变化不大的地区。对于表层结构复杂，岩性横向变化的地区，有限的微测井密度很难准确控制表层结构的岩性空间分布，除非大幅度提高微测井密度，然而由于勘探成本和施工效率问题，在实际地震勘探中难以实施。因此依靠微测井资料设计激发井深的常规方法难以准确建立复杂表层结构模型，不能确保在有利岩性内激发，直接影响地震资料的品质和勘探效果。
[0005]地震大炮激发井深设计的另外一种方法是根据表层调查小折射资料进行井深设计，该方法仅适用于表层结构相对简单，成层性好，岩性横向变化不大的地区，对近地表火成岩发育等存在速度倒转的地区不适用。
【发明内容】
[0006]本发明目的在于提供一种在表层结构复杂，岩性和埋深横向变化大地区，而微测井的密度相对不足时仍能保证激发点处于有利激发岩性内，从而提高地震资料品质的基于微测井和非地震资料设计大炮井深的方法。
[0007]本发明通过以下步骤实现:
[0008]I)进行探区微测井钻井和测量，经处理解释得到微测井波形图和解释成果，进行初步井深设计，获得激发井深；
[0009]步骤I)所述的微测井测量包括微测井资料采集和岩性录井。
[0010]步骤I)所述的处理解释包括:对微测井资料进行处理获得微测井波形图、速度-深度曲线和数据。
[0011]步骤I)所述的初步井深设计包括:确定激发效果好的层位，在每口微测井波形图上确定最佳激发深度；利用研究区内所有微测井最佳激发深度，按照线性内插方法，获得地震各激发点上的激发深度值。
[0012]步骤I)所述的激发井深是指炮井中炸药柱的顶面深度。
[0013]2)采用非地震方法进行表层结构调查，对取得的资料进行地球物理反演，以微测井资料做控制，获得表层结构解释剖面图；
[0014]步骤2)所述的非地震方法，包括重力、磁力、电阻率法和电磁法等勘探方法，其测点密度要高于微测井密度。
[0015]步骤2)所述的表层结构，是几十米或几百米之内的岩性分布及地质结构。
[0016]步骤2)所述的地球物理反演，是指按照地球物理理论，以已知高精度资料做约束，通过反演和计算，获得地下地质结构和岩性的工作。
[0017]步骤2)所述的表层结构解释剖面图是指包含表层岩性和结构的地质-地球物理剖面图。
[0018]3)将步骤I)获得的各激发点深度展绘在步骤2)获得的对应的表层结构解释剖面图中，如激发点深度不是位于有利激发层内，则将激发点深度调到有利激发层内；如果激发点深度已在有利层内，将激发点深度向较浅的深度调整；
[0019]步骤3)所述的有利激发层，是指在有利激发层中采用炸药震源进行激发，爆炸能量能够容易地向深层传播，而且在有利激发层之下没有大套低速层。
[0020]步骤3)所述的较浅的深度，是指在有利激发层内，激发深度尽可能浅，但大于地震勘探要求的最小激发深度。
[0021]4)将调整后的激发深度加上炸药药柱长度，获得综合设计大炮井深。
[0022]步骤4)所述的炸药药柱长度，是根据激发层岩性确定炸药量，再结合炸药的规格确定的药柱长度。
[0023]步骤4)所述的综合设计大炮井深，是指每口炮井的最终设计钻井深度值。
[0024]本发明可以弥补微测井密度相对较低的不足，在实施非地震综合表层调查后，可以保证地震大炮的激发点位于有利激发层内，从而保证了炸药激发能量能够有效地向地下深层传播，为获得有效的深层地震反射信号，提高地震解决深层构造问题，提供了有效的手段。由于地震勘探中钻井数量巨大，把沙泥层中激发深度减小到合理较浅的深度，对降低地震勘探成本也具有显著的经济意义。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1微测井解释成果和波形(a.微测井波形图，36m深度为确定的最佳激发位置，b.微测井解释成果图，c.微测井岩性录井图)；
[0026]图2是本发明设计方法原理图。(上图中较大黑点为瞬变电磁点，较小黑点为磁力点；下图中实线是综合解释的火山岩底界，空心圈是根据微测井资料设计的激发深度点，实心点是基于微测井-非地震资料综合设计的激发深度点)
【具体实施方式】
[0027]以下结合实例和附图详细说明本发明。
[0028]本发明实验油气田已经完成了三维地震勘探，但由于地表广泛覆盖有火成岩，用于设计大炮激发深度的微测井虽然已经达到了很大的密度，仍然不能很好地控制表层火成岩的分布，不能保证地震激发点位于有利激发层内，造成下传激发能量弱，地震深部成像不好，油气构造不够落实，严重制约了油气勘探开发进程。在该区重新进行二次三维地震勘探时采用了本发明试验。
[0029]本发明通过以下步骤具体实施:
[0030]依据本发明，执行步骤1)，根据探区近地表地质情况确定微测井密度和深度，确定研究区的微测井密度为2 口 /km2左右，钻井深度为50m ;结合地形情况确定微测井井位，避开公路、建筑物、陡坎等不能和不利于进行微测井作业的位置；使用钻机进行微测井钻井并录取钻井岩性，按照微测井技术要求进行测井工作获得测井数据；对微测井数据进行处理解释获得微测井波形图和解释成果图，见图1 ;根据波形图和解释成果，按照技术设计中炮井深度不小于20m且不超过40m的要求，确定该井位置上最佳激发深度为36m，该处位于火成岩下，且满足深度要求；对探区内所有的微测井进行最佳激发井深设计，并进行线性差值，获得激发井深平面图；求取各设计大炮位置对应的激发深度，即获得各大炮的激发井深值。
[0031]执行步骤2)，采用非地震方法进行表层结构调查，本次采用的方法是磁法和瞬变电磁法，瞬变电磁测线与地震炮线重合，测点密度分别达到156个/km2和35个/km2，远高于微测井密度，获得了详细反映表层结构信息的磁力和瞬变电磁资料；通过磁力资料处理，获得了磁力异常图，切取沿瞬变电磁测线区带的磁力异常图，称为磁力走廊剖面，用于联合解释，见图2上图；对瞬变电磁资料进行地球物理反演，获得了反演电阻率断面，见图2下图，电阻率变化主要反映了岩性的变化；以微测井成果(图2下图中部)做控制，根据区内电阻率与岩性的对应关系，对火成岩的底界进行了解释，图2下图中的实线就是解释的火成岩底界，该线以上为火成岩层，以下为沙泥层，从而获得了剖面上的地质结构和岩性分布。
[0032]执行步骤3)，选择一条测线，将步骤I)获得的该线上激发深度点按坐标展绘到表层结构剖面图上，见图2下图中空心圈；对比激发深度点与火成岩底界，如果激发深度点不是位于有利激发层内，则将激发深度点调到有利激发层内，图内坐标在10220至10720和11680至12400之间的初步设计激发深度点都位于火成岩内，根据该方法将这些激发深度点向下调整到火成岩底面之下；如果激发深度点已在有利层内，则将激发深度点向较浅的深度调整，图内坐标在10800至11500之间的初步设计激发深度点位于沙泥层内，但明显大于20米，因此将这些激发深度点向上调整到火山岩下且不少于20米的深度上；图内在12400至12800范围内的初步设计井深符合综合设计的要求，不需要调整，保持初步设计井深不变，见图2下图实心点。按照上述方法对各条测线上的激发深度点进行调整，获得调整后的所有大炮激发深度。
[0033]执行步骤4)，根据调整后的激发深度和对应岩性，分别确定每个大炮的炸药量，该区的药量分为6kg和8kg两种；再根据炸药柱的规格，每根炸药长度0.35m,药量0.5kg，计算出每个大炮的药柱总长度；将调整后的每个大炮激发深度加上相应的药柱总长度，就得到综合设计大炮井深。
[0034]从图2下图中可以看出，表层火成岩底面是起伏变化的，地形也是起伏不平的，这就造成表层火成岩的底面埋深在横向上存在一定的变化。而常规的井深设计方法是，根据各微测井确定的激发井深，经内插计算获得了各大炮激发井深(在图2下图中用圆圈表示)。可以看出，常规方法设计的激发点在剖面上呈现西(左)深东(右)浅、埋深横向变化小，而且随地形起伏而起伏变化的特点，但表层火成岩的底面埋深变化要复杂得多。由于成本和施工效率问题，微测井不可能无限制的加密，这就造成在该区内微测井的密度虽然已经远高于其它地区，但对火成岩底界的控制远未达到需要的程度。
[0035]基于微测井-非地震资料综合设计的大炮激发深度(图2下图中以圆点表示)是对根据微测井资料设计的井深中不合理的井深进行调整，将位于火山岩中的激发深度点调整到火山岩下有利激发层内，将沙泥岩层中的激发深度点的深度适当地向上进行了调整，达到经济、有效的目的。采用该发明，可以优化激发条件，改善激发效果，从而提高地震勘探资料的品质，使地震勘探在复杂近地表区发挥更大的作用。
【权利要求】
1.一种基于微测井和非地震资料设计大炮井深的方法，特点是通过以下步骤实现: 1)进行探区微测井钻井和测量，经处理解释得到微测井波形图和解释成果，进行初步井深设计，获得地震各激发点上的激发深度值； 2)采用非地震方法进行表层结构调查，对取得的资料进行地球物理反演，以微测井资料做控制，获得表层结构解释剖面图； 3)将步骤1)获得的各激发深度值展绘在步骤2)获得的对应的表层结构解释剖面图中，如激发点深度不是位于有利激发层内，则将激发点深度调到有利激发层内；如果激发点深度已在有利层内，将激发点深度向较浅的深度调整； 4 )将调整后的激发深度加上炸药药柱长度，获得综合设计大炮井深。
2.根据权利要求1的方法，特点是步骤1)所述的微测井测量包括微测井资料采集和岩性录井。
3.根据权利要求1的方法，特点是步骤1)所述的处理解释包括:对微测井资料进行处理获得微测井波形图、速度-深度曲线和数据。
4.根据权利要求1的方法，特点是步骤1)所述的初步井深设计包括:确定激发效果好的层位，在每口微测井波形图上确定最佳激发深度；利用研究区内所有微测井最佳激发深度，按照线性内插方法，获得地震各激发点上的激发深度值。
5.根据权利要求1的方法，特点是步骤1)所述的激发井深是指炮井中炸药柱的顶面深度。
6.根据权利要求1的方法，特点是步骤2)所述的非地震方法，包括重力、磁力、电阻率法和电磁法等勘探方法，其测点密度要高于微测井密度。
7.根据权利要求1的方法，特点是步骤2)所述的表层结构，是几十米或几百米之内的岩性分布及地质结构。
8.根据权利要求1的方法，特点是步骤2)所述的地球物理反演，是指按照地球物理理论，以已知高精度资料做约束，通过反演和计算，获得地下地质结构和岩性的工作。
9.根据权利要求1的方法，特点是步骤2)所述的表层结构解释剖面图是指包含表层岩性和结构的地质-地球物理剖面图。
10.根据权利要求1的方法，特点是步骤3)所述的有利激发层，是指在有利激发层中采用炸药震源进行激发，爆炸能量能够容易地向深层传播，而且在有利激发层之下没有大套低速层。
11.根据权利要求1的方法，特点是步骤3)所述的较浅的深度，是指在有利激发层内，激发深度尽可能浅，但大于地震勘探要求的最小激发深度。
12.根据权利要求1的方法，特点是步骤4)所述的炸药药柱长度，是根据激发层岩性确定炸药量，再结合炸药的规格确定的药柱长度。
13.根据权利要求1的方法，特点是步骤4)所述的综合设计大炮井深，是指每口炮井的最终设计钻井深度值。
【文档编号】G01V1/40GK104375187SQ201310356187
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2013年8月15日 优先权日:2013年8月15日
【发明者】杨战军, 江汶波, 冯文彦, 雷栋, 李耐宾, 郑宗祥, 马庆林, 杨培云 申请人:中国石油天然气集团公司, 中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司