变速成图技术在准噶尔盆地南缘冲断带的应用

张健 汪少华 陈家琪 唐必锐 邹红亮 侯承恩

中国石油新疆油田公司勘探开发研究院

变速成图技术在准噶尔盆地南缘冲断带的应用

张健 汪少华 陈家琪 唐必锐 邹红亮 侯承恩

中国石油新疆油田公司勘探开发研究院

张健等.变速成图技术在准噶尔盆地南缘冲断带的应用.天然气工业,2010,30(4):35-37.

准噶尔盆地南缘冲断带地区的地震资料长期以来由于基准面、填充速度不统一,存在地震解释层位不闭合,新、老资料难以统一使用的问题,各年度的地震地质成果解决的也仅是局部构造的分布问题,不适应该区以“整体评价、重点突破”为指导思想的油气勘探、开发的需要。基准面统一处理后的地震资料较好地解决了以上问题,使该区的地震资料能进行区域性的速度分析、速度建模和构造转深连片成图,变速成图技术在该区取得了较好的应用效果;解释成果也能从较大区域上连片成图及构造分析研究,区域成图和构造转深的精度有较大提高;还发现了玛北潜伏构造及霍、玛、吐下盘构造,较客观地查明了南缘冲断带各构造的形态、圈闭规模、构造细节变化及构造间的接触关系。为该区的勘探开发提供了重要的基础资料,效果显著。

准噶尔盆地 构造 地震勘探 基准面 填充 速度 数学模型 图

1 南缘冲断带地震资料特点

研究区位于准噶尔盆地南缘的中、西段,西起奎屯,东至昌吉,东西长约500km、南北宽40km,勘探面积约20000km2。区域构造位置为准噶尔盆地南缘山前断褶带二、三排构造带(图1)。其二、三维地震剖面的年度跨度大,涉及1979、1985～1993、1996～1999、2000～2008年等多年度采集、处理的资料。连片解释选用了其中的二维测线共147条段,剖面总长4072.05km,三维资料639km2。分析这些资料可以看出,资料处理的年度、单位及参数等都不尽相同,特别是基准面和填充速度的不统一,导致剖面形式(含浮动面及多种固定基准面)相差较大,存在老资料难以统一使用的问题。

图1 研究区域位置图

2 以往成果分析

以往地震资料由于处理标准的不统一,造成不同基准面处理资料叠加速度存在差异,相邻构造的地震解释层位不闭合,地震资料不能相融使用,解释成果使用的地震测线实际控制程度较低[1]。各年度提交的成果独立,解决的是局部构造的分布问题,各区块间因存在无规律的深度误差,构造形态不能拼接,成果不能很好地反映区域构造特征,相邻构造间断层组合不合理,构造间接触关系不清楚,不能很好地进行整体评价成藏机制、油气富集规律和寻找新的油气聚集区带,不适应准噶尔盆地南缘地区油气勘探、开发的需要。

3 资料连片解释的可行性

为解决以上问题,首先对该区资料进行了叠后基准面统一处理,处理后的地震剖面,基本解决了反射层相位的闭合问题,相邻剖面间的构造形态、高点、轴线和断层分布等符合地质规律,为变速成图所需的统一速度分析、速度建模[2]、时深转换、资料连片解释提供了基础资料。

3.1 层位标定

测区内有钻井20余口,声波测井和VSP测井资料较多,采用合成记录与VSP走廊叠加剖面资料联合标定各反射层的地质层位,保证了地震剖面上独山子组底界—东沟组底界等各主要目的层层位的准确标定。

3.2 剖面对比

层位标定后首先对10条基干剖面及过井剖面资料进行对比解释,然后通过联络测线与其他剖面的交接点 T0值进行闭合检查。从层位对比追踪及全区的层位闭合检查结果来看,地震剖面资料闭合情况较好,保证了连片解释区内层位的统一。

4 变速成图技术的应用

4.1 速度控制层的选取

在对南缘地区的钻、测井资料和地震资料进行综合分析中发现,该区的纵横向速度变化大,不同层的层速度,同一地层在不同构造部位的层速度都有较大差异。必须选取一定的速度控制层对速度结构进行细致的分析[3],才能得到合理的时深转换速度结构。

速度控制层的选取一般有几个原则:①选取的速度控制层既能反映本区地震剖面上的构造褶皱变形,也能反映本区层速度在纵向上的变化规律;②目的层;③在地震剖面上能可靠对比或能连续追踪的标准层;④两个速度控制层之间应有一定的厚度。

在精细构造建模、剖面解释及速度分析的基础上,选取了本区的速度控制层为:基准面—CMP面、CMP面—N1s、N1s—E1-2z、E1-2z—K2d、K2d—K1s、K1s—K1q、K1q—J2x和J2x以下共8套速度控制层。

这里将浮动面作为一个速度层面是为了消除资料处理中静校正填充速度的影响。这是因为工区地形起伏、高差较大。叠加和偏移处理时,地震剖面是校正到一个高于此面的水平基准面之上,如果从固定基准面起,求取各层速度值,高程校正所用固定替换速度对最后各井建立时间—深度关系有很大影响。当浮动面与基准面接近时,替换速度在计算时深转换速度时的影响是很小的,但当浮动面与基准面相差太大时,替换速度的影响就很大了。因此,为避免这种影响,求取速度关系均是从浮动面起算的,以避开替换速度层。

4.2 横向速度场的建立

即使是同套地层,它所处的沉积环境是逐渐变化的,或由于后期构造运动的升降作用,导致地层的埋深及地层的压实程度存在差异,这些都会造成地层速度横向上的变化。结合钻测井资料及地震剖面计算各层的速度数据,将每口井每套速度控制层的层速度值标注在相应的平面位置图上,然后根据测井速度的横向变化规律,并同时参考同层 T0图上等 T0值的变化趋势及埋深变化,用内插的方法编制。这样能确保速度在同一构造层横向上以一种逐渐平滑过渡方式实现速度梯度变化,避免因相邻测线层速度的多变而造成的地下构造形态的畸变,使构造间的起伏和高低关系得到保障,合理反映构造圈闭规模和埋藏深度。

4.3 纵向速度场的建立

其实,无论是二维还是三维的地震剖面,都可视作为速度场中的纵切面,将平面速度图中的速度值投影到这个纵切面上就得到了地震剖面在纵向上的速度场分布。其具体实现过程如下。

1)首先建立时间域构造模型[4],在偏移剖面上对确定的反射层进行对比,并准确的定位断层(包括断点位置、断面陡缓、断层的消失层位等)。

2)以解释好的层位及断层为边界条件,合理布设速度控制点,将层速度填充在控制点上,速度值由速度平面图读出,其变化范围、变化梯度与速度平面图上变化一致。

3)将生成的速度场作平滑处理[5],得到平滑速度场(图2),平滑处理的目的主要是消除突变的速度点。平滑后即可进行批量时深转换得到深度域剖面。

图2 速度填充效果示意图

由于数据量很大,必须依靠计算机来完成这项工作。利用Landmark交互处理解释系统中的时深转换速度编辑模块实现了这一复杂速度场的建立,并利用时深转换模块(TDQ)与层速度进行运算将时间偏移数据中解释的所有信息(如层位、断层等)转到深度域后编图,获得了较高质量的深度构造图。

5 应用效果

图3 准噶尔盆地南缘冲断带白垩系胜金口组底界构造图

通过对基准面统一处理后的资料进行连片解释及变速成图,获得的成果图构造形态自然,无畸变现象(图3),且与钻井吻合较好。地质成果进一步查明了南缘冲断带的构造圈闭形态、断裂展布特征;重新落实了安集海构造、霍尔果斯构造、玛纳斯构造、吐谷鲁构造、呼图壁构造、东湾构造的构造形态、高点位置、圈闭规模;新发现了霍尔果斯下盘构造、玛纳斯下盘构造、吐谷鲁下盘构造和玛北构造。通过构造圈闭评价,指明了玛纳斯构造、吐谷鲁构造、呼图壁构造为该区油气勘探的最有利的钻探目标区,同时玛北构造和安集海构造为该区次一级的油气勘探的钻探目标区,并提供了3口建议井位,为南缘地区的勘探开发提供了重要的基础资料,对南缘冲断带下步勘探部署具有指导意义,效果显著。探讨[J].石油物探,2003,42(4):529-537.

[2]覃发兰.地震资料连片处理解释技术在广安地区的应用及效果[J].天然气工业,2007,27(6):9-11.

[3]唐必锐.四川东部高陡构造深转换方法研究[J].天然气工业,2005,25(8):41-43.

[4]张华军.基于反射层的变层速度模型时深转换方法[J].天然气工业,2003,23(1):36-38.

[5]张华军,肖富森,刘定锦,等.地质构造约束层速度模型在时深转换中的应用[J].石油物探,2003,42(4):521-525.

[1]梁顺军,彭更新,齐英敏,等.山地复杂构造地震成图方法

(修改回稿日期 2010-02-29 编辑 韩晓渝)

DOI:10.3787/j.issn.1000-0976.2010.04.007

Zhang Jian,senior engineer,has long been engaged in seismic processing and interpretation.

Add:No.247,North Beijing Rd.,Urumqi,Xinjiang830013,P.R.China

Mobile:+86-13999168628 E-mail:jianzhang@petrochina.com.cn

Application of varying velocity mapping in the thrust belt in the southern margin of the Junggar Basin

Zhang Jian,Wang Shaohua,Chen Jiaqi,Tang Birui,Zou Hongliang,Hou Cheng’en
(Ex ploration and Development Research Institute,Xinjiang Oilf ield Company,PetroChina,Urumqi,Xinjiang830013,China)

NATUR.GAS IND.VOLUME30,ISSUE4,pp.35-37,4/25/2010.(ISSN1000-0976;In Chinese)

As no unified data base level or filling rate has been established for processing the seismic data acquired in the thrust belt in the southern margin of the Junggar Basin,miss-tie occurs in some seismic horizons,and the old and new seismic data cannot be used conformably.What the previous seismogeological research defines is the distribution of local structures,thus the thrust belt in the southern margin cannot be evaluated as a whole.These problems are successfully solved after a unified data base level is established. It is possible to perform regional velocity analysis,velocity modeling and continuous formation mapping through time-depth conversion.The varying velocity mapping technique is successfully applied to the thrust belt in the southern margin.The seismic interpretation results can be used to perform regional and continuous mapping and structural analysis.The accuracies of regional mapping and time-depth conversion are significantly enhanced.The North Malas buried structures and the Huo’erguosi,Malas and Tugulu footwall covered structures are identified.The structural shape,trap size,fine variation of structures and contact relationships between structures are well defined.All these provide important basic data for exploration in the study area.

Junggar Basin,structure,seismic exploration,datum level,filling,velocity,mathematical model,mapping

book=35,ebook=325

10.3787/j.issn.1000-0976.2010.04.007

张健,高级工程师;长期从事地震资料处理及解释工作。地址:(830013)新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市北京北路247号。电话:13999168628。E-mail:jianzhang@petrochina.com.cn