[标]井间地震资料采集技术规程(送审稿)
2006/11/1 15:56:53     浏览数 [2660

目 次

前言 II

1 范围 1

2 规范性引用文件 1

3 数据采集设计 1

4 野外施工 5

5 质量控制 6

6 资料整理 7

7 资料验收 7

8 资料存档与上交 8

附录A(资料性附录)井间地震测量数据采集设计书格式 9

附录B(规范性附录)井间地震测量仪器班报格式 12

附录C(规范性附录)井间地震测量档案卡格式 14

附录D(资料性附录)井间地震测量数据采集施工总结格式 20

附录E(规范性附录)井间地震数据标签格式 23

前 言

井间地震测量是一种新兴的用于油田开发领域里的地球物理勘探技术。近几年来应用逐渐增多,国内、外的一些井间地震服务公司先后在中国石油和中国石化集团等所辖油田进行了多次井间地震测量数据采集。由于没有统一的实施规范,在数据采集生产的各个环节中没有统一的标准可循,一定程度上影响了数据采集的质量和效率,进而影响了该项技术的应用和进一步发展。制定本规范旨在建立井间地震数据采集的工作标准。

本标准规定了井间地震数据采集设计、野外施工、QHSE、资料整理、质量评估、资料存档和上交资料等方面的要求。

本标准为首次发布。

本标准由石油物探专业标准化委员会提出并归口。

本标准起草单位: 中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司研究院。

本标准主要起草人: 严又生

井间地震资料采集技术规程

1 范围

本标准规定了井间地震(Crosswell Seismic)数据采集作业内容及技术规范。

本标准适用于井间地震勘探。

2 规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。

SY/T5171 石油物探测量规范

SY/T5454 垂直地震剖面法勘探技术规程

3 数据采集设计

3.1 项目设计

3.1.1 井区位置及所用井组分布

3.1.2 地质任务和项目要求

应明确项目的主要任务和要求,主要包括:

a)地质任务/项目目标;

b)施工工期和预测工作量。

3.1.3 项目组织与协调

在人力资源和项目实施等重点环节上进行缜密安排,设计应包括:

a) 参加数据采集的人员总数以及构成;

b) 项目协调。

3.1.4 施工要求

明确不同施工阶段的主要任务,其中包括:

a)施工前期准备;

b)施工中工序等设计;

c)施工后井场等方面的处理。

3.1.5 技术措施

说明主要采用的技术措施,主要包括:

a)观测系统设计:基于地质任务和项目目标,确定观测系统的设计思路及手段;

b)采集参数优化:基于数据处理和解释,确定基本原则;

c)野外试验:资料分析、数据采集技术方案调整及确定;

d)施工方案设计:提出基于观测系统设计的现场施工方案的设计思路。

3.1.6 设备要求

应对拟投入施工的设备及主要参数进行说明。

通过现场踏勘和收集的有关资料,分析井况和井场条件对井下设备的要求,确保所用设备能适应实际条件。主要说明应包括:

a)井况和井场基本条件;

b)井下激发系统。主要是井下激发源性能参数的说明,即激发的主要波场类型(P、S或P、S波联合激发)、带宽、能量;井下激发源的直径、耐温、耐压、推靠(解锁)性能以及对井况的要求等说明;

c)井下接收系统。使用的级数、级间距、接收分量、带宽、噪声、一致性等,短节直径、耐温、耐压、推靠(解锁)性能以及对井况的要求等说明;

d)地面设备。主要包括工作环境及条件要求,尤其在冬、夏两季施工的条件要求。

3.1.7 QHSE控制

QHSE控制主要按以下要求设计:

a)质量控制体系;

b)井场HSE管理体系。

3.2 采集技术设计

3.2.1 资料收集与分析

收集与项目实施有关的资料,并进行分析。主要包括:

a)地质资料:区域地质资料、目的层地质构造、地层和岩性等描述;

b)钻井资料:钻井完井报告、井况资料、岩性柱状图、钻井轨迹数据等;

c)测井资料:综合测井图,声波、横波、自然伽玛、密度、自然电位、电阻率、声幅和井径等主要测井数据;

d)井区开发资料:观测井段油气开采状况、射孔段分布、套管现状、目的层温度和压力、附近井生产状况等;

e)地面地震资料/VSP资料:主要目的层地面地震构造图、过井地面地震剖面、该井或附近井VSP测量数据、地震速度资料等。

3.2.2 井场踏勘

对井场周围地区进行现场踏勘,获得进行数据采集设计和施工所必需的现场资料:

a)井场周围情况及人文环境(场地大小、地形、道路和居民居住点分布等);

b)井场周围可能的噪音源调查(电网、周围井的注采状况、是否有天然气干扰、公路、铁路等);

c)绘制踏勘简图。

3.2.3 观测系统及采集参数设计

3.2.3.1 明确地质任务/项目目标。

3.2.3.2 基于地质任务和项目目标,确定设计思路。通过已有相关资料的初步解释,分析主要目的层段的井间地震条件,建立井间地震模型。

3.2.3.3 设备因素

设备因素与观测系统设计紧密相关,设计中应主要考虑以下几个方面:

a)激发因素

根据井况条件确认井下设备物理尺寸、应用条件以及电缆种类、震源缆车及深度控制措施等。不同震源应考虑以下内容:

——重锤震源:

推靠性/收臂(推靠性震源);

激发能量和频率;

无破坏性(推靠性震源)。

——可控震源(包括压电、偏心轮、液压):

扫描方式:线性/非线性;

扫描频段:所用仪器最大扫描频段范围;

扫描长度:不仅要考虑目的层的纵波反射,还需考虑横波反射;

驱动幅度;

扫描信号及相关子波特征(扫描信号的畸变、相关子波的相位特征等)。

——空气枪:

气枪容积;

组合能力;

管波抑制。

——电火花:

工作电压;

电容量和电储能量;

充电周期等。

b)接收因素

接收因素包括:

——检波器/水听器级数;

——级间连接长度;

——级间连接方式;

——与采集能力和效率有关的因素(采样率、级数、数传速率和内存容量等);

——井下仪器的前放增益范围等;

——电缆种类、缆车和深度控制措施。

c)地面仪器因素

地面仪器因素包括:

——数据采集现场监视系统;

——井下状况监视设备;

——井下设备控制系统;

——仪器下井装备;

——电源、车辆及板房等。

3.2.3.4 井况分析(套管结构、套管畸变、水泥环固结状况等)

井况分析主要考虑对数据采集质量的影响:

a)套管畸变对井下设备移动的影响;

b)水泥环固结质量对激发和接收质量的影响;

c)射孔段/开采段对施工和设备的影响;

d)钻井的空间位置(直井、斜井和水平井)。

3.2.3.5 观测系统和采集参数设计方案

观测系统和采集参数设计方案包括:

a)根据地质任务、井间地震的观测特点以及设备情况设计多套观测系统和采集参数方案。从观测系统设计角度,基于初至波的速度层析成像和反射波成像的观测系统设计应该有别;

b)理论模型数值模拟

按照设计的观测系统和采集参数方案进行理论模型的数值模拟,用于分析目的层地震波场响应,为方案评估提供基础资料。

数值模拟方法主要包括:

——地震射线模拟;

——声波方程模拟;

——弹性波方程模拟。对于采用三分量数据采集,要求使用弹性波方程模拟。

c)理论地震响应分析与评估

——速度层析成像

速度层析成像要求:

1)穿过目的层的地震射线数(炮检对数)要大于网格化后的面元数(或待求的空间速度点的个数);

2)目的层地震射线分布较为均匀。

——反射波成像

反射波成像要求:

1)目的层的入射角要小于临界角;

2)观测点间距应满足空间采样定理,防止空间假频出现。其相邻两观测点距离dh应满足:

其中Vmin为最小层速度(m/s),可根据声波测井或VSP资料得到,fmax为期望最高频率(Hz);

3)时间采样dt应满足采样定理: ;

4)目的层反射覆盖次数分布较为均匀。

——通过对理论模型的数值模拟结果分析和评估,最终确定观测系统方案和采集参数,并据此完成观测系统及采集参数设计图件及文档;

——绘制用于施工的观测系统基本图件。

d)设计中要统一激发、接收起算基准面。

3.2.4 施工设计

3.2.4.1 人员分工

应按专业分工,避免施工过程混乱,责任到人。数据采集施工现场可分为四组:

a)激发班组:负责井下震源的操作;

b)接收班组:负责井下接收系统的操作;

c)生产控制班组:负责协调激发接收班组,数据采集质量监控和施工进度等;

d)协调班组:主要负责在施工期与甲方(采油厂)协调井场设备、井处理等有关事宜。

3.2.4.2 工序优化及施工计划

工序优化及施工计划包括:

a)按观测系统设计要求制定并优化施工工序;

b)按观测系统设计要求优化观测方式,如共炮点/共接收点等;

c)统一激发、接收起算深度基准面;

d)接收、激发提升和下放顺序;

e)提放速度和每一次间隙时间;

f)确定考核点(位置、时间等);

g)制订计划进度。

3.2.4.3 现场班报等档案的记录准则和责任

按要求准确及时记录现场施工等信息,要求:

a) 班报填写应字迹清楚、内容尽量详尽并表达准确;

b) 相关人员应在班报上签字,责任到人。

3.2.4.4 激发接收同步控制约定

同步信号误差范围为1个样点,并保持稳定。

3.2.4.5 施工HSE的要求

施工期应遵循HSE规定,规划细则。基本内容包括:

a)井场施工人员健康和安全要求;

b)井场安全与应急预案;

c)井场环境检查与保护;

d)井下设备故障应急方案。

3.2.4.6 数据文件命名约定

数据文件命名应反映所在井区、施工年度、炮井、接收井及观测扇区序号(共炮点/共接收点),扇区的大小取决于接收系统的级数。

示例:DG2004-S168-R169-a-b(X)

DG表示地区,2004表示年度,S表示激发井,168表示井号,R表示接收井,169表示井号,a表示炮点位置序号,b表示接收点位置序号(对于多级检波器,按最浅一级设置)。括号内数据表示重复观测序号。

3.3 编写数据采集设计报告

按3.1和3.2要求编写数据采集设计报告(参见附录A)。

4 野外施工

4.1 野外施工应在数据采集设计报告审批通过后实施。

4.2 井位测量

4.2.1 用于井间地震数据采集的所有井位位置须重新测量。

4.2.2 测量工作的质量标准和技术要求按SY/T 5171规定执行。

4.2.3 如果深度相对参考点从井口起算,测量井口到地面的距离(如三通至地面的距离)。

4.3 井场准备及井处理

4.3.1 与井场负责单位协商井场准备和井处理问题,确保顺利施工。

4.3.2 井处理

井处理过程主要包括:

a)洗井;

b)通井测试;

c)清腊(无射孔则不需);

d)用井径规探测套变;

e)打桥塞(如影响接收的话);

f) 电源、作业车等地面设施。

4.4 施工前试验

4.4.1 激发

根据设计选定的井下震源,应进行以下试验:

a)激发试验需选择近、中、远炮检距离分别试验并对比;

b)激发能量。观察初至波是否清楚、续至波能量是否较强;

c)多次激发一致性;

d)有效波频率分析,如频带、优势频率等;

e)对于推靠性震源,需测试其耦合性和推靠性能。

4.4.2 接收

根据设计选定的井下接收系统,应进行以下试验:

a)检波器:

——耦合性;

——推靠/收臂性能(状况、顺序、时间);

——多级检波器极性;

——通过不同炮检距离对前放增益进行试验,一旦确定,尽量保持一致。

b)水听器

多级一致性、灵敏度、信噪比等。

4.4.3 数传校验

4.4.4 地面仪器

地面仪器的测试应包括:

a)数据采集现场监视及处理功能、实时性能等;

b)数据采集现场对井下设备的控制功能;

c)数据转储和备份功能。

4.4.5 电缆、电缆拉伸、马龙头、深度控制措施

按有关要求进行相关检测:

a)常规电缆检测按SY/T 5454执行;

b)特殊电缆检测按相应的工业标准执行;

c)深度记数和校验。

4.4.6 仪器连调,时断信号测试,极性遵循SEG标准。

4.4.7 井下环境测试(温度、压力等)。

4.5 数据采集

4.5.1 根据设计和实验的结果确定的施工方法和参数进行数据采集。

4.5.2 应按工序实施震源和接收排列的移动和定位。

4.5.3 每次观测前,宜将接收电缆在推靠后放松2-5米。观测完后,待电缆恢复承受力后井下仪器方能收臂移动。

4.5.4 对于推靠性震源,在采用共炮点观测方式时,如果连续激发次数过多,宜根据井况微调激发点位置,微调距离不得超过0.2米。同时应注意记录微调后的深度值。

4.5.5 施工过程中应按要求填写班报(见附录B)。对特殊事件应有详细的备注。

4.5.6 观测时如遇意外中断,待恢复观测时,至少需要一个激发重复观测记录,并与原来的观测记录进行对比,其初至时差不能大于一个时间采样,振幅量级相当。

4.5.7 观测结束或观测中断且井下仪器提至地表,需对其进行检查、调试和保养。

4.5.8 在每次电缆移动后,现场地面仪器操作员和电缆操作员都要口头相互核对当时记录的深度值。

4.6 HSE

4.6.1 执行项目合同中的有关HSE规定。

4.6.2 工农关系。

5 质量控制

5.1 现场监视

5.1.1 通过现场数据实时回放,P波初至应能清楚分辨。信噪比低时需通过垂直叠加实现,可分辨的道数不低于95%,否则不可进行下一次激发。

5.1.2 同步信号准确。在连续观测中,初至的变化应是渐变的。当激发点和接收点的深度相近时,可利用简单的时距关系求取其速度,并与相应的测井速度对比,如果差异较大,应查明原因。

5.1.3 无明显强能量持续干扰噪音。

5.2 考核点

5.2.1 每一个完整的共炮点扇面(最浅激发/接收点至最深激发/接收点)至少有一个共炮点子扇面(由接收系统的级数决定)作为考核点,试验点可作为考核点。

5.2.2 在相同位置上两次观测的数据精度要求初至差不大于当前一个采样点。

5.3 仪器检测

5.3.1 所有施工设备的动态检测。

5.3.2 动态检测内容

动态检测内容主要包括:

a)工作状况:井下温度、压力、推靠/收臂、数传、电缆、漏电等;

b)深度误差:作业完成后井下设备返回后的所测深度误差不超过千分之一。

5.4 原始数据质量评估

5.4.1 合格

合格品应满足:

a)P波初至起跳清晰,可分辨的道数不低于95%;

b)激发信号、起跳时间准确;

c)主要目的层反射波不受干扰波的严重影响;

d)激发和接收点的深度误差小于千分之一;

e)测量班报等记录正确、详尽,并具有相关人员的签字。班报记录的参数与实际数据文件中的要

求一一对应;

f)原始数据室内解编正确无误。

5.4.2 不合格

凡上述中任意一条不符合的视为不合格品。

6 资料整理

6.1 班报整理

6.1.1 按时间记录顺序整理班报,使其与采集的数据文件一一对应。

6.1.2 按电子文档或纸文挡保存并提供给用户。

6.2 监视记录整理

6.2.1 监视记录按数据文件存档,凡通过垂直叠加满足质量要求的,将叠加后的结果作为监视记录存档,其中需标注叠加次数等参数。

6.2.2 数据文件中的记录头内容包括:工作日期、队号、施工井号、当日震(炮)次、文件号、激发、观测点深度及范围。

6.2.3 有关监视记录的信息可填在仪器班报上。包括:工作日期、队号、施工井号、当日震(炮)次、文件号、激发和观测点深度、叠加次数,初至是否清晰、评估说明。

6.3 原始采集数据整理

原始采集数据整理包括井位测量、井间地震采集数据、测量后的声幅测井等。

6.4 按井对建立井间地震测量档案卡(见附录C)。

6.5 编写野外施工总结(参见附录D)。

7 资料验收

7.1 项目结束后,根据上交的资料进行全面验收。

7.2 基础资料验收

a) 井位测量资料;

b) 设备测试资料符合规定、齐全;

c) 仪器班报、井况资料、档案卡等内容填写认真,主要内容完整。

7.3 井间地震采集资料验收

a) 检查试验资料的合理性;

b) 施工方法、施工因素和采集工作量是否符合设计要求;

c) 检查监视记录、质量评估、考核点等资料的可靠性并是否符合设计要求;

d) 原始资料回放正确无误,与班报等资料一一对应。

7.4 按上述主要验收内容编写验收书,待检查、评估及验收。

8 资料存档与上交

8.1 上交资料要求

上交资料填写应准确无误、字迹清楚,不得任意涂改,由队长或施工员检查,七天内上交主管部门验收和存档。

8.2 认真填写数据标签(附录E)

详细说明存储介质和存储格式。

8.3 上交资料

上交资料包括:

a)数据采集设计书;

b)施工班报;

c)监视记录及文挡;

d)采集的原始数据(磁带或光盘);

e)地面测量数据;

f)施工总结报告;

g)档案卡一式两份。

附录A

(资料性附录)

井间地震数据采集设计书格式

年度    地区   井区

井间地震数据采集设计

(单位名称)

年  月  日

年度    地区   井区

井间地震数据采集设计

编  写:

审  核:

技术负责:

单位负责:

(单位名称)

年  月  日

目  录

批准页

甲方批复意见

设计审查意见

项目概况

地质/项目目标

资料收集与分析

采集设计

施工设计

施工设备

质量、进度监控措施

附录B

(规范性附录)

井间地震仪器班报格式

年度 地区 井区

井间地震仪器班报

(单位名称)

年 月 日

井间地震仪器班报格式

基本信息 观测系统 激发因素 接收因素

工  区

井口距离 井 径 仪器直径 井 径 记录格式

施工单位

观测方式 震源类型 仪器长度 接收级数 采样率

震源井名

激发井段 工作电压 电缆拉伸 单级长度 记录长度

接收井名

观测井段 三通高度 补芯高度 仪器直径 传感器类型

震源型号

激发点距 扫描方式 起始频率 级间距离 传感器组合

接收型号 观测点距 终止频率 扫描长度 检波器频率 电缆拉伸

天 气

激发井(斜度) 气枪支数 气枪容积 三通高度 补芯高度

施工日期

观测井(斜度) 电容量 电储能量 推靠臂尺寸 前放增益

检波器分量 道序号(或换算公式)

Z …,…,…

X …,…,…

Y …,…,…

其他 …,…,…

序号 文件号 接收深度

范围(m) 震源深度(m) 叠加次数 现场评估、备注 序号 文件号 接收深度

范围(m) 震源深度(m) 叠加次数 现场评估、备注

仪器操作员: 质量监督员: 解释员: 施工负责人:

附录C

(规范性附录)

井间地震数据采集档案卡

井间地震数据采集档案卡

(封面)

地区:

井区:

激发井:

接收井:

施工起始时间: 年 月 日

施工终止时间: 年 月 日

技术负责人:

(单位名称)

年  月  日

扉页

建 卡 说 明

1、 建立井间地震数据采集档案卡旨在尽量保留整个过程的有用的概要信息。

2、 井间地震数据采集档案卡中的内容均由相关的技术人员填写,要求字迹清楚,表述准确。

3、 本卡按施工井对有关内容添写。

4、 表中的内容及责任表要填写齐全,技术负责对表中内容的完整性、准确性负责。

 

C.1 井间地震数据采集工程项目信息表见表C.1

表C.1 井间地震数据采集工程项目信息表

基本信息 观测系统 激发因素 接收因素

工 区

井口距离 震源类型 震源直径 接收类型 接收直径

施工单位

观测方式 仪器长度 工作电压 单级长度 接收级数

震源井名

激发井段 缆车/电缆 电缆拉伸 缆车/电缆 电缆拉伸

震源井类型

激发点距 震源类型 耦合方式 级间距离 传感器类型

震源型号

激发移动 扫描方式 起始频率 传感器组合 检波器频率

接收井名 观测井段 终止频率 扫描长度 级间连接 检波器道序

接收井类型 观测点距 气枪支数 气枪容积 数据传输 推靠臂尺寸

接收仪器型号 接收移动 电容量 电储能量 电缆拉伸 前放增益

激发井信息 接收井信息 施工信息 数据信息

井口坐标 X(m) 井口坐标 X(m) 起始时间 记录格式

Y(m) Y(m) 终止时间 采 用 率

Z(m) Z(m) 洗 井 记录长度

完井日期 固井质量 完井日期 固井质量 通 井 总 炮 数

完井井深 方位角 完井井深 方位角 其它井处理 总接收点数

完井方法 水平位移 完井方法 水平位移 地面测量时间 总道数

井 径 观测段

套管 直 径 井 径 观测段

套管 直 径 井下测量时间 总文件数

补芯高度 壁 厚 补芯高度 壁 厚 激发接收联络 总数据量

水泥返高 内 径 水泥返高 内 径 激发上井次数 记录极性

斜 度 外 径 斜 度 外 径 接收上井次数 数据监视

三通高度 钢 级 三通高度 钢 级 声幅测井 现场处理

时间    填表人

C.2资料收集信息表格式和内容见表C.2

表C.2 资料收集信息表

序号 资料名称 存储介质 文件名 收集时间 备注 收集人(签字)

技术负责人

C.3井间地震考核点信息表格式和内容见表C.3

表C.3 井间地震考核点信息表

序号 考核点深度(激发) 考核点深度(接收) 文件号 初至 考核时间

考核点深度 实测深度 考核点深度 实测深度 考核 实测 考核(ms) 实测(ms) 误差(ms)

仪器操作员: 质量监督员: 施工负责人:

C.4 井间地震数据采集中断/交接记录格式和内容见表C.4

表C.4 井间地震数据采集中断/交接记录表

序号 上班时间 交班时间 中断时间 文件起始号 接收状况/缆车 震源状况/缆车 备注 交班人

(签字) 接班人

(签字)

施工负责人:

附录D

(资料性附录)

井间地震测量数据采集施工总结

地区  井区

井间地震测量数据采集施工总结

(单位名称)

年  月  日

地区  井区

井间地震测量数据采集施工总结

编写单位:

施工单位:

编写:

审核:

队经理:

技术负责:

单位负责:

(单位名称)

年  月  日

目  录

项目概况

地质/项目目标

井区基本情况及分析

井场施工

施工工期

人员及分工

设备

完成工作量

观测系统及采集参数

采集数据质量评估

认识与结论

附录E

(规范性附录)

井间地震数据标签

雇   主 编  号

地   区 井  区

激 发 井 接收井

存储介质 存储格式

施工起始时间 年    月   日

施工终止时间 年    月   日

设计单位

施工单位

     根据存储介质(磁带、光盘等)的大小确定标签的尺寸

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