[科普中國]-時(shí)移地震

通過在不同時(shí)間對(duì)同一工區(qū)按相同觀測方式進(jìn)行重復(fù)性地震觀測所獲取的差異地震信息監(jiān)測油氣藏動(dòng)態(tài)的過程。由于此法常以三維觀測方式進(jìn)行，即對(duì)三維勘探區(qū)塊在不同時(shí)間采用相同的地震觀測系統(tǒng)和觀測參數(shù)進(jìn)行兩次以上的重復(fù)性三維觀測，此種時(shí)移地震又稱為四維地震。由于時(shí)移地震響應(yīng)可以表征油藏性質(zhì)的變化，所以此法是一種油藏監(jiān)測技術(shù)。時(shí)移地震按觀測方式分為時(shí)移三維地震(即四維地震)、時(shí)移二維地震、時(shí)移VSP和時(shí)移井問地震，其中以四維地震應(yīng)用最多。1

歷史發(fā)展工業(yè)界在1980年以前，二維地震勘探使油氣的采收率達(dá)到20%～30%。三維地震的廣泛應(yīng)用不僅在勘探領(lǐng)域發(fā)揮了巨大作用，而且已成功地應(yīng)用于開發(fā)領(lǐng)域，從提供精確的構(gòu)造圖發(fā)展到精細(xì)油氣藏描述，三維地震的應(yīng)用使油氣的采收率提高到40%450%。應(yīng)用時(shí)移地震開展全新的油藏管理不僅可揭示油氣藏的三維特性，而且充分利用地震響應(yīng)在時(shí)間上的差異信息，經(jīng)過測井資料、開發(fā)史資料的標(biāo)定，可識(shí)別剩余油所處的位置，為優(yōu)化開發(fā)方案、減少干井提供寶貴資料。專家預(yù)測，時(shí)移地震方法的應(yīng)用可望在21世紀(jì)使油氣儲(chǔ)量采收率提高到70%左右(Anderson，1997)。

時(shí)移地震油藏監(jiān)測技術(shù)是一項(xiàng)新技術(shù)，現(xiàn)在國外主要石油公司聯(lián)合高校與研究機(jī)構(gòu)在全球范圍進(jìn)行研究。應(yīng)用成功的地區(qū)有美國墨西哥灣、北海Sognefjord、加拿大艾伯塔冷湖、挪威Njord、印度尼西亞Duri、西非等地區(qū)。國內(nèi)的時(shí)移地震研究起步較晚，勝利油田于1988年首次在單家寺地區(qū)進(jìn)行了蒸汽吞吐與蒸汽驅(qū)稠油熱采地震監(jiān)測試驗(yàn)。之后，新疆石油管理局于1993年至1995年也進(jìn)行了時(shí)移地震監(jiān)測稠油開采的先導(dǎo)性試驗(yàn)，遼河油田對(duì)千12塊Q64—54井區(qū)進(jìn)行了蒸汽驅(qū)稠油熱采的時(shí)移地震監(jiān)測。

但在薄互層注水開采條件下進(jìn)行時(shí)移地震研究在國內(nèi)外還沒有先例，我國油田儲(chǔ)層薄、含水率高，這與國外大多數(shù)時(shí)移地震監(jiān)測實(shí)例有明顯區(qū)別，因此薄互層條件下時(shí)移地震應(yīng)用的可行性、時(shí)移地震的采集方法、時(shí)移地震數(shù)據(jù)處理、時(shí)移地震數(shù)據(jù)分析是時(shí)移地震技術(shù)的基本問題。

技術(shù)特點(diǎn)四維地震數(shù)據(jù)采集是間隔性進(jìn)行的，其研究基礎(chǔ)又是基于兩次(或更多次)地震響應(yīng)數(shù)據(jù)的差異，故對(duì)兩次(或更多次)地震數(shù)據(jù)的采集條件要求高度的重復(fù)性，力求最后獲得的地震響應(yīng)數(shù)據(jù)的差異全部是由地質(zhì)因素引起。(見四維地震數(shù)據(jù)采集)

時(shí)移地震十分重視數(shù)據(jù)的振幅、頻率和相位的歸一化處理。研究瞬時(shí)屬性如瞬時(shí)振幅和瞬時(shí)頻率的斜率的變化，進(jìn)行波阻抗屬性分析及研究油藏流體變化所引起的時(shí)移地震差異，并通過計(jì)算機(jī)可視化顯示，以期達(dá)到優(yōu)化修井方案，調(diào)整生產(chǎn)井和注水井的配置，提高采收率。

至2005年，時(shí)移地震方法在國外已經(jīng)見到一些成功的實(shí)例，在中國尚處在試驗(yàn)與研究階段。

時(shí)移地震數(shù)據(jù)處理從理論上講，時(shí)移地震成像結(jié)果相減后，油氣藏的靜態(tài)性質(zhì)(如構(gòu)造、巖性性質(zhì)等)被消去，從而導(dǎo)致了油氣藏動(dòng)態(tài)流體性質(zhì)(流體飽和度、壓力、溫度等)的直接成像。因此在油氣藏生產(chǎn)中以時(shí)間延遲的形式進(jìn)行重復(fù)三維(二維或其他)地震勘探，可以對(duì)油氣藏生產(chǎn)引起的油氣藏內(nèi)部物性參數(shù)(流體飽和度、壓力和溫度等)的變化進(jìn)行描述，并追蹤流體流動(dòng)的前緣，從而對(duì)油氣藏進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測與管理。

但實(shí)際中，時(shí)移地震數(shù)據(jù)是問隔性采集、處理的，兩次采集很難保證各項(xiàng)因素完全一致。地下水位的變化會(huì)造成地表?xiàng)l件的不一致，環(huán)境的變化會(huì)造成環(huán)境噪聲的不一致，震源類型、激發(fā)位置或放炮方式的不同會(huì)造成能量分布的不一致，采集儀器型號(hào)的不同會(huì)造成不同的儀器噪聲與不同的頻譜特征，觀測系統(tǒng)的差別會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)數(shù)據(jù)體難以比較等等。所有這些因素不一致都會(huì)造成反演結(jié)果之間的差異，可能無實(shí)際物理意義。特別是由于技術(shù)的進(jìn)步，新的地震不可能與原有的地震采用同樣的采集、處理參數(shù)。一句話，不一致是絕對(duì)的，一致是相對(duì)的。這就決定了時(shí)移地震監(jiān)測必須加強(qiáng)數(shù)據(jù)采集、處理技術(shù)研究，將由于各種非地質(zhì)因素引起的不一致降低到最小的限度。2

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

李兵 - 副教授 - 西南大學(xué)