Discusión sobre la aplicación de la velocidad en el área de Lunnan del Levantamiento Tabei en la Cuenca del Tarim
En el área de Lunnan de la cuenca del Tarim, utilizó datos del espectro de velocidad y utilizó el método de iteración del modelo para calcular la velocidad de la capa y estudiar sus cambios longitudinales y laterales. La investigación muestra que la estructura de tres etapas de la velocidad de la capa en el área de Lunnan puede reflejar los cambios longitudinales de combinaciones de litología a gran escala; la velocidad de la capa restante se puede utilizar para determinar mejor las propiedades físicas del yacimiento y sus áreas de desarrollo favorables. Este artículo analiza el método de uso del espectro de velocidad sísmica para la conversión de tiempo a profundidad de velocidad variable, lo que sienta las bases para el análisis estructural y la descripción de yacimientos en esta área.
Capa de velocidad, leyes geológicas de velocidad, velocidad y propiedad física, conversión tiempo-profundidad
1 Introducción
La velocidad sísmica no es solo uno de los parámetros más importantes. En los datos sísmicos, también es información importante y de uso común en la estructura, la investigación de yacimientos y la tecnología de descripción de yacimientos, y su conocimiento afecta directamente todos los aspectos de la exploración de petróleo y gas. En la cuenca del Tarim, la investigación de la velocidad sísmica siempre ha sido una parte importante de la fase de exploración. Se han realizado muchas inversiones en inversión de impedancia de onda y producción de perfiles PIVT, pero el costo es demasiado alto para promoverlo ampliamente en el área. En comparación, los datos del espectro de velocidades tienen las ventajas de una distribución en un plano amplio y una baja inversión. Cuando la calidad de los datos es buena, los datos del espectro de velocidades también se pueden utilizar para explicar los cambios en la litología subterránea y las propiedades físicas de forma cualitativa o semicuantitativa.
Figura 1 Diagrama de dispersión de la velocidad de la capa en el área de Lunnan
Los datos de velocidad en el área de Lunnan son abundantes y de buena calidad. En comparación con los datos de velocidad del VSP obtenidos del registro sísmico, tiene buena consistencia (Figura 1) y un alto valor de utilización. Este artículo presenta principalmente las leyes geológicas que refleja y la aplicación de la velocidad en litología, análisis de propiedades físicas y conversión de tiempo-profundidad.
2. Cálculo de la velocidad de la capa
Para garantizar la confiabilidad del cálculo de la velocidad de la capa, actualmente se utiliza un método de iteración de modelo maduro. La idea básica es: utilizar los resultados T0 de la interpretación sísmica para establecer un modelo geológico sísmico inicial (2) Suponer que la primera capa es un medio uniforme, calcular la velocidad de la capa y la posición de la primera interfaz de reflexión; corrija la inclinación de la segunda capa y use La fórmula DIX calcula la velocidad de la capa como la velocidad de la capa inicial de la capa ④ Calcule la curva del intervalo de tiempo de la onda de reflexión de la interfaz en la recopilación CMP con base en el sistema de observación real y use la curva teórica; ajuste para calcular la velocidad de superposición; ⑤ Compare la velocidad de superposición calculada con la velocidad de superposición real. Compare, si el error alcanza un cierto rango, se identificará la velocidad de la capa; de lo contrario, ajuste la velocidad de la capa y regrese al cuarto paso para volver a calcular; 6. Por analogía, calcule hacia abajo paso a paso.
Tres. Características de velocidad y leyes geológicas
La velocidad del cinturón en el área de Lunnan no solo tiene características segmentadas obvias (Figura 1), sino que también tiene las características de una "estructura de tres secciones" vertical, es decir, hay tres secciones de velocidad y Las dos interfaces de velocidad principales corresponden a la discordancia en la parte inferior del Triásico y la discordancia en la parte superior del Mesozoico.
Fig. 2 Diagrama de variación longitudinal de la velocidad de formación en el Pozo Lunnan 1.
Como se puede observar en la Figura 2, el cambio de velocidad no aumenta con la profundidad, lo que no se ajusta a la ley geológica general, pero en cada "perfil de tendencia", la velocidad de formación sigue su ley general; es decir, aumenta con la profundidad y aumenta. Esto muestra que en la era geológica correspondiente a cada segmento de tendencia principal, el entorno de deposición es relativamente estable (o cambia constantemente), pero los cambios de velocidad causados por la tasa de deposición en diferentes etapas son diferentes, lo que indica que sus combinaciones litológicas y cambios de propiedades físicas. son diferentes en diferentes etapas de desarrollo.
La velocidad de propagación de las ondas sísmicas en las formaciones rocosas depende del módulo de elasticidad y la densidad de la roca. El módulo de elasticidad de la roca depende de la composición mineral de la roca. La velocidad de propagación de las ondas sísmicas en las rocas también está relacionada con factores externos como la porosidad, las propiedades del fluido de los poros, la presión y la temperatura. Aunque el Cenozoico y el Mesozoico en el área de Lunnan están dominados por depósitos de arenisca y lutita, existen grandes diferencias en la porosidad, el cemento y los fluidos de los poros. Entre ellos, un conjunto de lutitas que contienen yeso de alta velocidad (ampliamente distribuidas en la cuenca del Tarim) se depositaron en el fondo del Cenozoico. Debido a la intervención de componentes de yeso, el módulo elástico de las rocas en las formaciones de arenisca y lutita del Paleógeno cambia enormemente y la velocidad de propagación de las ondas sísmicas aumenta considerablemente. Los sedimentos subyacentes del Cretácico están dominados por areniscas de alta porosidad, que están ligeramente cementadas y tienen una velocidad significativamente reducida. La curva de velocidad se invierte cerca del fondo del Cenozoico, formando un "paso de inversión" de velocidad: la interfaz de velocidad en la parte superior del Mesozoico. . La velocidad de los estratos del Jurásico aumentó ligeramente, mostrando una tendencia de transición gradual con el Triásico Superior.
Debido a la fluctuación de las superficies de denudación antiguas y la influencia de diferentes procedencias, la litología y las propiedades físicas del Triásico Inferior han sufrido grandes cambios, resultando en grandes cambios laterales de velocidad. Sin embargo, todo el Mesozoico se caracterizó por cambios estables y velocidades relativamente bajas en los estratos suprayacentes y subyacentes. La litología Paleozoica es bastante diferente, y en el área de Lunnan faltan los sistemas Silúrico, Devónico y Pérmico. El Carbonífero se compone de areniscas calcáreas y lutitas calcáreas, calizas de alta velocidad y rocas salinas de velocidad constante que tienen velocidades más altas que las rocas clásticas normales. El Ordovícico está dominado por rocas carbonatadas, y la velocidad de este conjunto de combinaciones litológicas se ha acelerado significativamente, con un "paso positivo" en la velocidad. Por lo tanto, dos pasos de velocidad, uno positivo y otro negativo, determinan la "estructura de tres etapas" de la velocidad de la capa en el área de Lunnan.
Cuatro. Velocidad, litología y propiedades físicas
Cuando la velocidad de la capa alcanza ciertos requisitos de precisión, se puede utilizar directamente para estudiar problemas geológicos [1]. El ambiente sedimentario mesozoico en el área de Lunnan es relativamente estable, los cambios longitudinales y laterales en la velocidad estratigráfica son relativamente pequeños y los cambios de velocidad no son grandes. La diferencia de velocidad de la arena y la lutita está entre 200 y 400 metros/segundo, lo que proporciona una cierta base para estudiar la litología y las propiedades del yacimiento en importantes intervalos objetivo.
1. Relación velocidad-litología
A través del análisis y comparación de la velocidad de la arena y la lutita en el pozo, se determina el patrón de velocidad de la arena y la lutita en el área de Lunnan. diferente de la litología general. La velocidad de la lutita poco profunda es mayor que la de la arenisca, y el punto de intersección de las dos se encuentra a la profundidad correspondiente dentro del Jurásico (Figura 3), lo que significa que los datos de velocidad no se pueden utilizar para realizar un buen análisis litológico del Jurásico. y por encima de formaciones. Para el Triásico, aunque se puede distinguir, según la regla general, la base para usar la velocidad para calcular el porcentaje de arena y lutita en la capa objetivo es que la diferencia de velocidad entre arenisca pura y lutita debe alcanzar 20 ~ 30 [2 ], mientras que la arena y lutita del Triásico en el área de Lunnan La diferencia de velocidad no es grande. Por lo tanto, se debe tener precaución al analizar la litología utilizando la velocidad. Aunque los predecesores han trabajado mucho en esta área, el autor no está de acuerdo con el uso de la velocidad para predecir la litología.
2. La relación entre la velocidad y las propiedades físicas del yacimiento
Figura 3 Curva de velocidad de arena y lutita del Pozo Lunnan 26
Según los datos de registro del pozo y sísmica resultados de la interpretación, principalmente La capa estándar de la capa objetivo La lutita que contiene uranio del Triásico es relativamente plana, la profundidad del entierro aumenta en más de 500 m de sur a norte y el ángulo de inclinación estratigráfica es de solo 2 ° incluso en la posición estructural; el ángulo de buzamiento estratigráfico aumenta ligeramente, sólo 5°, por lo que la profundidad del enterramiento puede tener poco efecto sobre la velocidad. La sedimentación del Triásico en el área de Lunnan es relativamente estable y está compuesta principalmente de arena y lutita, con un contenido de arenisca del 20 al 60% y una porosidad de arenisca de aproximadamente el 20%. Por lo tanto, la composición de la roca, la porosidad y la profundidad del enterramiento no tienen mucha influencia sobre la velocidad. Para un determinado grupo de arena (o grupo de petróleo), el factor que afecta la velocidad es la composición del fluido. Tomando como ejemplo el pozo Lunnan 58, hay un conjunto de depósitos de arenisca (velocidad de 3200 m/s) en la parte inferior de la Formación Triásica Gongyou, que es más bajo que el depósito de roca fangosa circundante (velocidad de 3380 m/s) [3]. La razón es que el yacimiento contiene gas. Por lo tanto, se puede considerar eliminar el fondo de velocidad regional y conservar sus anomalías para detectar diferencias físicas en el área.
Tomando como ejemplo el grupo de arena del Triásico I en el área de Lunnan, la superficie de tendencia se obtiene utilizando el método de análisis de tendencia de velocidad de la capa restante, y luego la velocidad de la capa restante se obtiene utilizando la siguiente fórmula:
△Vi= Vi-fi(V)
En la fórmula: Vi——la velocidad de la capa residual, m/s;
Vi——la capa conocida valor de velocidad, en el plano es V( x, y) y m/s;
valor de tendencia fi(v), es decir, f(x, y) y m/s en el plano .
Se puede ver en la Figura 4a que la zona de falla de Lunnan es una zona de anomalía de baja velocidad en su conjunto. Utilizando el plan de velocidad de las capas restantes, combinado con el gráfico de porcentaje de arenisca y los resultados de la detección de petróleo y gas, se puede dibujar un mapa de evaluación de yacimientos en el área de Lunnan y se pueden obtener la primera y segunda zonas favorables de petróleo y gas (Figura 4b). ).
Este método es eficaz en la zona de Lunnan. Debido a la mejora del rendimiento del yacimiento y al enriquecimiento de petróleo y gas en la zona de la falla de Lunnan, la zona muestra evidentes anomalías de velocidad negativas, lo que ha sido confirmado por la exploración y el desarrollo de más de 10 campos petrolíferos en bloques de falla de Lunnan 2, Lunnan. 3, Lunnan 5 y Lunnan Entendieron esto. En el área de evaluación subfavorable, varios pozos exploratorios también han logrado ciertos resultados de exploración.
Figura 4. Diagrama de evaluación de la velocidad de la capa remanente y las propiedades físicas del yacimiento del grupo de arenas del Triásico I en el área de Lunnan.
Vale la pena señalar que la velocidad convertida a partir de datos del espectro de velocidad está limitada por su precisión y refleja cualitativamente más que cuantitativamente la tendencia cambiante de los parámetros dentro de un cierto rango de precisión.
Conversión de velocidad y profundidad de tiempo del verbo (abreviatura de verbo)
Uno de los principales propósitos de la investigación de la velocidad es la conversión de profundidad de tiempo, trazando un mapa estructural más preciso y estableciendo y El establecimiento de la ubicación final del pozo proporciona los datos necesarios. El método de conversión convencional de velocidad-tiempo-profundidad es principalmente el método de escala, y su proceso de cálculo es superposición velocidad-raíz cuadrática media velocidad-capa velocidad-velocidad promedio-ajuste de escala-conversión de datos del dominio del tiempo al dominio de profundidad.
Según los resultados del análisis de velocidad promedio, la velocidad promedio en el área de Lunnan muestra un patrón de variación de baja en el sureste y alta en el noroeste, con una diferencia de aproximadamente 300 m/s si se ajusta. La escala de velocidad se usa directamente para la conversión de tiempo-profundidad, el error será muy grande e incluso puede causar estructuras falsas, que no pueden satisfacer la necesidad de una preparación de alta precisión de mapas estructurales del área. Por lo tanto, el autor modificó ligeramente el método del ancho de vía, en lugar de ajustar la velocidad promedio, utilizó directamente la velocidad promedio para convertir el tiempo a profundidad, lo que se denomina conversión de tiempo a profundidad de velocidad variable (Figura 5).
Figura 5 Diagrama del modo de conversión tiempo-profundidad de regulación y velocidad variable
El método de conversión tiempo-profundidad consiste en cortar el campo de velocidades a lo largo de las capas de interpretación sísmica para obtener el perfil de velocidad promedio, que está determinado por la velocidad y el tiempo de la capa Realice una conversión directa de tiempo a profundidad, es decir:
Ensayo sobre exploración y desarrollo del área petrolera de Shengli
Donde: h (x, y)-profundidad de las coordenadas (x, y), m;
p>
T0(x, y)——tiempo de viaje en dos direcciones de la capa sísmica en las coordenadas (x, y), s;
V (x, y, t0)/2—— La velocidad promedio correspondiente al tiempo t0 en (x, y), m/s
Como se puede ver en Según la fórmula anterior, la precisión del mapa de profundidad depende estrictamente de la precisión del campo de velocidad. Al comparar la velocidad del VSP y la velocidad sísmica en el Pozo 14, se encontró que el error entre la velocidad obtenida del espectro de velocidad y la velocidad del VSP está distribuido de manera desigual y no es un error sistemático. Por lo tanto, después de establecer la biblioteca de velocidades utilizando velocidades sísmicas, debe limitarse con datos VSP más precisos. Las restricciones del campo de velocidad se completan principalmente mediante los siguientes pasos: ① Utilice la velocidad en el volumen de datos de velocidad como método de cuadrícula para obtener el valor estimado de la velocidad del punto del pozo y obtenga la diferencia entre el valor estimado y la velocidad medida. en el pozo (2) Obtener todos los puntos del pozo La diferencia (3) Usar la diferencia para ajustar la velocidad del volumen de datos de velocidad (4) Regresar al primer paso y realizar cálculos iterativos hasta que se encuentren las diferencias entre todos los puntos del pozo; lo suficientemente pequeño.
Utilizando el campo de velocidad restringida para realizar la conversión de tiempo-profundidad, el mapa de profundidad de entierro convertido está cerca de la profundidad de perforación real (Tabla 1), lo que puede cumplir con los requisitos de la descripción del yacimiento y lograr el propósito de variable. mapeo de velocidad.
Tabla 1 Tabla de estadísticas de errores del mapa de isóbatas de conversión de tiempo-profundidad
Las fallas en la zona del talud de Lunnan no están desarrolladas, lo que dificulta la formación de grandes trampas estructurales. Sin embargo, según la experiencia de exploración pasada, las plataformas estructurales (o zonas de ruptura de taludes) suelen ser el foco de la exploración. Con este fin, se explican en detalle las principales capas objetivo en el área de Lunnan. En primer lugar, la densidad de la red de interpretación se aumentó a 50 mx 50 m para garantizar la precisión de la interpretación sísmica. Luego, se unifica la conversión de tiempo-profundidad de velocidad variable, y se selecciona la "plataforma" con visualización estructural en el mapa estructural a partir de los datos de interpretación, y se realiza un mapeo preciso a gran escala por separado, lo que supera la posibilidad de borrar local estructuras debido al suavizado de la red durante el mapeo regional.
A través de un análisis exhaustivo, se descubrieron tres grandes trampas y más de diez pequeñas estructuras locales en la capa estructural inferior de lutita que contiene uranio en la ladera sur de la zona de desarrollo del campo petrolífero de Lunnan, lo que proporciona una base para futuras exploraciones. del campo petrolífero de Lunnan.
6. Algunos entendimientos
Bajo ciertas condiciones geológicas sísmicas, la velocidad de la onda sísmica puede reflejar un gran conjunto de cambios en las combinaciones de litología, especialmente en el área de Lunnan, los cambios repentinos en las tendencias de velocidad corresponden. a una interfaz de discordancia estratigráfica más grande.
Bajo determinadas condiciones geológicas, los datos de velocidad se pueden utilizar para determinar áreas de exploración favorables.
La conversión de tiempo-profundidad no es adecuada para áreas con grandes cambios de velocidad en el plano. La conversión de tiempo-profundidad de velocidad variable puede reflejar con precisión la verdadera apariencia de la estructura.
Me gustaría expresar mi más sincero agradecimiento al geólogo jefe Song y al geólogo jefe adjunto por su orientación durante el proceso de investigación.
Principales referencias
Liu. Predicción de petróleo y gas utilizando información sísmica.
Beijing: Petroleum Industry Press, 1994.
Zhu Guangsheng. Método de predicción de yacimientos de datos sísmicos. Beijing: Petroleum Industry Press, 1995.
Chen Yongwu. Yacimientos y distribución de petróleo y gas (serie de exploración de petróleo y gas de la cuenca del Tarim). Beijing: Petroleum Industry Press, 1995.