物探技術發(fā)展技術探討

      在巖性地層油氣藏勘探領域，為解決地震分辨率低和儲層預測精度低問題，需要發(fā)展薄互儲層識別與疊前地震反演預測技術、非均質儲層預測技術、巖性識別與油氣檢測技術、油藏精細描述技術等。

      在前陸盆地油氣勘探領域，復雜山地地震資料信噪比低、山地靜校正困難、高陡構造成像問題依然突出，需要發(fā)展復雜山地地震疊前成像技術、三維地震疊前偏移處理解釋一體化技術、有效儲層預測與復雜構造圈閉識別評價技術、油藏精細描述技術、天然氣預測與識別技術等。

      在碳酸鹽巖勘探領域，儲層埋藏普遍較深，儲層非均質性強，成藏模式復雜，油氣水關系復雜，儲層類型包括礁灘、縫洞、風化殼等多種類型，需要發(fā)展寬方位地震采集技術、各向異性疊前偏移處理技術、風洞儲層三維定量雕刻技術、烴類檢測技術等。

      在火山巖勘探領域，儲層埋藏普遍較深、地震反射弱、火山巖內幕反射雜亂，火山噴發(fā)不同期次疊置界面反射弱且頂面起伏劇烈，儲層非均質性強，需要大力發(fā)展改善深層地震資料品質的技術，發(fā)展三維重磁電震儲層綜合預測技術，開展巖石物理和烴類檢測技術研究，提高火山巖有效儲層預測精度。

      在大于7000m的超深層、海域、煤層氣、頁巖氣等新領域，努力提高資料品質，準確識別構造，提高非常規(guī)資源含氣富集區(qū)預測精度。

      為此，制定了著力推廣成熟技術、攻關瓶頸技術、研發(fā)配套技術、跟蹤前沿技術，實現(xiàn)物探技術應用“六個轉變”（從疊后向疊前、從定性到定量、從構造解釋到烴類檢測、從單井平面解釋到多井三維立體雕刻、從定勘探井到定勘探開發(fā)井并重、從事后到事前預測轉變），通過提高物探成果質量達到提高探井成功率和高產(chǎn)井比例的發(fā)展思路。確定了夯實基礎工作、優(yōu)化采集技術、強化處理解釋技術、加強過程管理和質量監(jiān)督，充分挖掘資料潛力，不斷發(fā)展和完善勘探地球物理技術、油藏地球物理技術、天然氣地球物理技術的工作重點。以提高目標描述精度為原則，分盆地分領域制定了采集、處理、解釋技術發(fā)展方向和技術政策（見中國石油天然氣股份有限公司勘探與生產(chǎn)分公司，中國石油天然氣股份有限公司“十二五”物探技術發(fā)展規(guī)劃，2010）。

      1      強化技術管理，提升保障水平

      1.1      強化源頭，優(yōu)化技術，努力提高資料采集質量

      “十二五”期間，二維地震工作量年平均為27730km，相比“十一五”的年平均40504km，減少32%。三維地震工作量年平均為13015km2，相比“十一五”的年平均15327km2，減少15%。在工作量減少的情況下，做精做優(yōu)物探，進一步強化源頭，科學論證、確定技術方案，制定“禁采期”制度，推廣應用Seis-Acq.QC野外實時質量控制軟件，不斷提高地震資料質量（見中國石油天然氣股份有限公司勘探與生產(chǎn)分公司，中國石油天然氣股份有限公司“十三五”物探技術發(fā)展指導意見，2016）。

      1.2      強化基礎，建設平臺，明確技術發(fā)展方向

      組織開展了物探信息化建設，研發(fā)了《物探工程生產(chǎn)運行管理系統(tǒng)》，為物探工程全過程管理及生產(chǎn)數(shù)據(jù)的綜合分析奠定了基礎。完善修訂了《地震處理質量分析與定量評價規(guī)范》等5類28個技術規(guī)范和管理辦法，強化物探技術發(fā)展基礎，規(guī)范物探技術管理，提高物探工作效率和信息化管理水平，確保物探成果質量和精度。組織開展了重點盆地物探技術專題研討，總結近年來各盆地物探技術重要進展，分析問題挑戰(zhàn)與技術需求，探討技術發(fā)展方向與對策。

      強化靜校正、去噪、一致性、Q補償、速度建模等資料處理基礎工作，開展多方法速度建模攻關（表1），地震資料品質大幅度提高，為提高成像精度和儲層預測精度奠定了基礎。

      1.3      推廣先進適用技術，提高解決復雜問題的能力

      資料采集方面，大力推廣高精度三維地震、高密度、寬頻可控震源等技術，接收道數(shù)、面元、覆蓋次數(shù)、橫縱比、炮道密度等均較“十一五”有大幅度提高�？煽卣鹪醇ぐl(fā)方式得到推廣，掃描頻率從8～84Hz向3～96Hz寬頻發(fā)展。井中地震接收級數(shù)提高到32級以上，點距縮小到3.25m。重磁電勘探從二維走向三維，比例尺縮小到1：50000（表2）。

      資料處理方面，隨著技術方法突破和計算機能力發(fā)展，計算速度由百萬次/s提高到萬億次/s，處理數(shù)據(jù)量由G級（千兆）提升到T級（百萬兆），偏移方法實現(xiàn)由時間到深度、由射線到波動、由單程到雙程地震處理的跨越。逆時偏移（RTM）已批量化處理，各向異性（TORT）逆時偏移也已經(jīng)形成生產(chǎn)能力。處理頻帶從8～60Hz拓寬到6～70Hz。處理速度提高4倍以上，復雜波場、復雜構造成像精度大幅度提升（表3）。

      資料解釋方面，大力發(fā)展層序地層學、巖石物理和疊前儲層預測技術，提高構造解釋、儲層預測及油氣檢測的精度。利用三維可視化、虛擬現(xiàn)實技術和快速自動解釋技術，進一步提高了地震解釋效率和成果展示效果。應用多學科協(xié)調工作平臺，加強地震與地質、鉆井及油藏的結合，提高了綜合解釋和目標評價的可靠性（表4）。

      物探技術的進步，使松遼盆地儲層縱向分辨能力從8～10m提高到5～8m，橫向分辨能力從80m左右提高到20m左右，儲層預測符合率從65%左右提高到80%以上，流體預測符合率從60%左右提高到70%以上，有效指導了水平井軌跡設計，為構造、巖性、縫洞儲層、致密儲層、非常規(guī)、深層、海洋等油氣勘探和油藏描述提供了技術支撐。

      1.4      針對復雜領域、致密油氣勘探持續(xù)開展技術攻關

      為解決油氣勘探開發(fā)中的技術難題，自2006年設立物探技術攻關專項資金以來，在高陡構造、碳酸鹽巖、低滲透、致密油氣、火成巖、巖性、潛山7個領域，以“推廣成熟技術、攻克瓶頸技術、引領技術發(fā)展”為原則組織技術攻關。經(jīng)過10年國內外研究力量共同努力，完成114個攻關項目，取得了良好的技術和地質成果。其中“十二五”完成65個項目。與“十一五”相比，“十二五”領域目標更加復雜，技術挑戰(zhàn)性更強。通過不斷優(yōu)化攻關組織管理模式，成效進一步提高，形成了7項配套技術，共發(fā)現(xiàn)落實圈閉844個，預測有利面積43175km2，共提交井位1537口，有力支撐了重點領域重點目標勘探取得突破（表5）。

      物探技術攻關，為松遼、遼河、大港、新疆、長慶等致密油領域，庫車、英雄嶺等復雜構造領域，塔北、川中古隆起、鄂爾多斯盆地古隆起等碳酸鹽巖領域，蘇里格、福山等巖性領域，華北、遼河等潛山領域目標的落實提供了有力支撐。

      1.5      跟蹤前沿技術，開展先導試驗

      跟蹤對生產(chǎn)有重大影響的先進技術，開展先導試驗。在四川公山廟、準噶爾南緣、塔里木塔北開展了UniQ（一體化單點系統(tǒng)）高密度地震采集先導試驗，信噪比、分辨率顯著提高；在四川龍女寺、蘇里格等地區(qū)開展多分量地震先導試驗和處理解釋技術攻關，轉換波剖面信噪比、含氣儲層預測符合率顯著提高；在新疆、吐哈、長慶、華北、青海等地區(qū)開展可控震源拓低頻采集先導試驗，地震頻帶向低頻端拓展5Hz左右，向高頻端拓展15Hz左右；在長慶等地區(qū)開展了節(jié)點式無線地震采集技術、致密儲層剛性參數(shù)預測技術試驗；在遼河、塔里木、四川、大港、新疆、青海等探區(qū)開展了OVT處理技術試驗；在塔里木塔北探區(qū)開展了FWI全波形反演技術的試驗。

      1.6      強化處理解釋能力建設，推廣國產(chǎn)軟件

      加強自主知識產(chǎn)權技術和軟件應用，推廣應用GeoEast軟件。在股份公司的15個油氣田、4個科研院所共安裝12套處理系統(tǒng)（12408核）、12套Lighting逆時偏移軟件（466944核）、26      套解釋系統(tǒng)、30套特色功能包。舉辦軟件培訓班43期，培訓股份公司技術人員共計739人次。較熟練掌握GeoEast處理的技術人員146人、解釋人員207人。

      自主研發(fā)地震工程地表信息支持與輔助設計系統(tǒng)（易選）、地震采集數(shù)據(jù)質量實時分析與自動評價系統(tǒng)（Seis-Acq.QC）、地震數(shù)據(jù)處理質量過程分析與定量評價系統(tǒng)（Seis-Pro.QC）等特色軟件，進一步提高了地震采集、處理質量的量化管理水平。目前，Seis-Acq.QC技術和性能處于國際先進水平，地震野外采集質量監(jiān)控效率提高8～10倍，在股份公司內部應用推廣263套，地震采集小隊覆蓋率約80%，在野外施工采集項目中得到全面應用。GeoMountain、KL-Seis      等特色軟件得到持續(xù)推廣應用。

      2      加強技術集成與配套，突出應用實效

      圍繞復雜山地、巨厚黃土塬、巨厚大沙漠、灘淺海、復雜城區(qū)等特殊地表以及致密儲層、碳酸鹽巖、復雜構造等復雜領域的世界級物探難題，持續(xù)開展提高資料信噪比、分辨率、成像精度、儲層預測精度的技術攻關和集成配套，“兩寬一高”地震采集、深度域地震處理、疊前綜合地震解釋、重磁電、井中地震5類技術應用助推油氣勘探開發(fā)業(yè)務持續(xù)高速發(fā)展，為英雄嶺、龍王廟、環(huán)瑪湖、塔北、庫車及渤海灣地區(qū)重大發(fā)現(xiàn)奠定了堅實的資料基礎。

      2.1      “兩寬一高”地震采集技術持續(xù)發(fā)展，為復雜領域突破提供手段

      2.1.1      高密度地震采集技術

      以具有自主知識產(chǎn)權的核心軟件、裝備，以及適用新技術為基礎，以高效采集和數(shù)字化地震隊管理、采集設計、量化質控軟件等手段為依托，創(chuàng)新集成了陸上高密度地震采集技術，具備10萬道排列、日采集萬炮的高效采集、日處理大于6TB數(shù)據(jù)現(xiàn)場質控的生產(chǎn)能力。在復雜山前帶、碳酸鹽巖、低滲透、地層巖性、潛山、非常規(guī)等各個領域近50個地震項目中得到應用，滿覆蓋面積超過10000km2，平均覆蓋密度210萬道/km2，取得了顯著地質成效。如在柴達木英雄嶺地區(qū)，地形高差大、海拔高、表層干燥疏松，逆掩推覆構造復雜、斷裂十分發(fā)育，地震資料信噪比極低，構造落實極難，油氣勘探“六上五下”沒有突破。應用高密度高覆蓋三維地震采集技術，小面元（15m×15m）、高覆蓋（468次）、寬方位（0.66），加強表層調查和激發(fā)接收，地震資料有了質的飛越（圖1），查明了英雄嶺地區(qū)地質結構和斷裂系統(tǒng)[1]。在英東地區(qū)明確地質結構和斷裂系統(tǒng)，落實各類構造圈閉超過10個。在英中地區(qū)明確受油砂山斷層影響的沖斷構造樣式，呈典型雙層構造樣式，新發(fā)現(xiàn)多個構造圈閉和巖性圈閉。在英西地區(qū)主攻鹽下、兼顧鹽間，鹽下發(fā)現(xiàn)新的高產(chǎn)富集區(qū)，獅38井日產(chǎn)油605m3，獅205井日產(chǎn)油1108m3、氣21.7×104m3，成為青海油田30年來單井產(chǎn)量最高的井。

      2.1.2      單點接收地震采集技術

      以單點寬頻、高靈敏度模擬檢波器和數(shù)字（含三分量）檢波器為基礎，在適當?shù)呐诘烂芏惹闆r下，在野外對信號和噪聲實行“寬進寬出”充分采樣，避免采集過程中因組合壓制噪聲而使反射信息受到傷害，既保持了反射信號的真實性和豐富性，又避免了野外組合時差對高頻的影響，提高了分辨率。在長慶蘇里格、大川中、遼河雷家、塔里木東秋8等12個項目中得到應用，滿覆蓋面積4424km2。如在長慶蘇里格地區(qū)，以單點全數(shù)字檢波器（多波）為代表的地震采集技術進行了大面積推廣應用，有效拓寬了資料頻帶，為疊前儲層預測技術應用奠定了堅實的基礎，為長慶探區(qū)天然氣年探明儲量2000×108m3做出了突出貢獻；在遼河雷家等復雜城鎮(zhèn)區(qū)，通過應用小面元、高覆蓋、單點接收等技術措施，新資料層間信息豐富，小層和小斷層識別能力大幅度提高。