油氣勘探領域地球物理技術發(fā)展趨勢分析

劉家宇

摘 要：地球物理勘探技術是獲取地下油氣信息的重要手段和核心技術，是油氣勘探開發(fā)部署決策的重要依據(jù)。近年來中國石油天然氣集團公司在山地山前復雜高陡構造帶、碳酸鹽巖、富油凹陷巖性地層圈閉、致密（非常規(guī)）油氣勘探和油氣開發(fā)等領域投入重金加大物探技術攻關力度，特別是“寬線大組合”、“寬方位、高密度”、“寬方位、寬頻帶、高密度”的地震勘探思路與理念，有效推動了地震采集、處理、解釋一體化油氣勘探配套技術的發(fā)展，并在生產(chǎn)科研項目應用中取得了很好的效果。通過對這些領域的物探技術攻關及取得的技術進展和應用效果的回顧，結合當前油氣勘探開發(fā)技術需求，對今后地球物理勘探技術的發(fā)展趨勢和方向進行展望，為地球物理新技術發(fā)展規(guī)劃、研發(fā)和推廣應用提供參考信息。

關鍵詞：地球物理勘探技術；寬線大組合；寬方位；寬頻帶；高密度；油氣勘探開發(fā)

石油天然氣地球物理勘探技術的持續(xù)創(chuàng)新，地震沉積學、地震儲層學、巖石物理學、油藏地球物理學、層序地層學、非常規(guī)油氣資源、斷層相關褶皺理論等學科和理論的不斷發(fā)展與完善，為地球物理勘探開發(fā)技術體系的完善與應用奠定了堅實的基礎。寬線大組合、高密度、水陸過渡帶、深海拖纜、寬方位高密度、兩寬一高（寬方位、寬頻帶、高密度）等針對性地震數(shù)據(jù)采集技術的應用，為油氣勘探提供了高品質(zhì)的地震資料；疊前時間偏移、疊前深度偏移、逆時偏移、波動方程各向異性疊前深度偏移、寬方位或全方位OVT域處理、海量地震數(shù)據(jù)處理等技術的廣泛應用，為油氣勘探開發(fā)技術的發(fā)展提供了可靠的地震成果數(shù)據(jù)；疊前彈性參數(shù)反演、地震波動力學和運動學屬性提取、地應力場建模、裂縫預測、水平鉆井地震地質(zhì)實時導向、油藏監(jiān)測等地震資料解釋新技術新方法的研發(fā)與應用，推動了地震數(shù)據(jù)采集和處理技術的進步，同時為油氣探明儲量的增長和勘探領域的拓展與突破奠定了堅實基礎。不同勘探領域有著不同的地質(zhì)任務與技術需求，正是這些不同任務和技術需求推動了地球物理勘探技術在各個領域特色各異、并駕齊驅(qū)的發(fā)展態(tài)勢。

1地球物理勘探技術現(xiàn)狀

復雜高陡構造帶是近年來油氣探明儲量增長最快的領域之一，也是地球物理勘探技術最具挑戰(zhàn)的領域，受劇烈造山運動作用的影響，復雜高陡構造帶地表山高溝深、海拔高差大、表層結構橫向變化劇烈，地下地層構造形變劇烈、斷裂系統(tǒng)復雜、破碎程度高，對地球物理勘探技術及其研究成果精度提出了嚴峻考驗[1，2]。山地山前復雜高陡構造帶油氣勘探經(jīng)歷了長期的探索與總結，地震數(shù)據(jù)采集、處理新技術新方法的創(chuàng)新與應用，推動了復雜山地地震勘探技術的快速發(fā)展，實現(xiàn)了復雜山地高陡構造帶深層勘探的突破。以高密度寬線大組合二維地震采集技術和寬方位高密度三維地震采集技術為核心，結合復雜波場。低信噪比觀測系統(tǒng)設計技術、復雜表層地質(zhì)特點激發(fā)點接收點優(yōu)選技術、基于高精度遙感信息表層結構調(diào)查及模型法或?qū)游龇囱莘o校正技術、疊前多域多方法去噪技術，綜合地質(zhì)露頭、鉆測井、重磁電和地震速度等資料的速度建模技術以及各向異性疊前深度偏移等配套技術的協(xié)同應用，大幅度提高了地震資料信噪比和探測深度，為地震資料的解釋及地質(zhì)綜合研究打下了良好基礎，形成了針對山地山前復雜高陡構造帶地震數(shù)據(jù)采集、處理技術系列。

多信息、多學科、跨專業(yè)高度協(xié)同是山前復雜高陡構造帶油氣勘探的核心，要點在于“三聯(lián)合二創(chuàng)新”的攻關模式，“三聯(lián)合”指遙感影像解譯技術與地面地質(zhì)聯(lián)合、地表露頭信息與地震信息的聯(lián)合以及地震與非地震的聯(lián)合，“二創(chuàng)新”指四維物理模擬技術的研發(fā)與應用、復雜構造建模技術。該攻關模式對復雜高陡構造地質(zhì)結構的解剖更加深入，構造解釋成圖的精度大幅度提高，地質(zhì)認識水平上升到一個新的水平，為更加細致地揭示地下構造特征與地質(zhì)研究、勘探潛力評價提供可靠依據(jù)，同時也推動了復雜高陡構造帶地球物理勘探技術的進步與完善。

碳酸鹽巖油氣藏儲層類型包括溶洞型、縫洞型、礁灘型、孔隙型和裂縫型等，受沉積作用、成巖作用和構造運動的影響，碳酸鹽巖油氣藏非均質(zhì)性強、縫洞發(fā)育、油水關系非常復雜。針對孔—洞—縫復雜碳酸鹽巖儲層油氣勘探，地震數(shù)據(jù)采集—處理—解釋一體化技術攻關模式的構建，寬方位或全方位三維地震采集技術、基于井控各向異性疊前深度偏移等配套處理技術，縫洞儲層量化描述和礁灘儲層精細刻畫為主的解釋技術的綜合應用，為碳酸鹽巖領域油氣勘探開發(fā)發(fā)揮了重要作用。

2地球物理勘探技術發(fā)展趨勢

隨著油氣勘探的不斷深入，勘探目標不斷向高陡逆掩推覆構造、復雜鹽丘體、復雜斷塊、砂泥巖薄互層、地層巖性油氣藏等復雜目標區(qū)轉移。面對復雜的地表和地下地質(zhì)條件以及更高勘探開發(fā)精度的要求，地震勘探技術必須致力于提高信噪比、分辨率和準確保真成像，為高精度油氣勘探開發(fā)提供可靠的基礎數(shù)據(jù)。“兩寬一高”（寬方位觀測、寬頻帶激發(fā)、高密度采集）地震勘探技術被認為是當今能夠最好解決上述復雜地質(zhì)情況下的油氣勘探開發(fā)技術，它代表現(xiàn)階段地球物理勘探技術發(fā)展的重要方向，WesternGeco公司的UNIQ、CGGVeritas公司的BroadSeis、中國石油集團BGP公司的PAI-KG、PGS公司的GeoStreamerGSTM等技術都屬于“兩寬一高”地震勘探技術范疇。中國石油集團BGP公司的PAI-KG是應用國產(chǎn)低頻可控震源KZ28LF、帶道能力超過5萬道的G3i地震儀、采集設計軟件KLSeis、處理解釋軟件GeoEast實現(xiàn)自主知識產(chǎn)權的“兩寬一高”地球物理勘探技術系列，在中東、中亞、非洲和中國的西部為多家油公司進行過優(yōu)質(zhì)的油氣勘探技術服務，PAI-KG目前已成為國內(nèi)外陸上油氣勘探開發(fā)不可替代的地球物理技術。由此可見，“兩寬一高”地震剖面整體效果明顯優(yōu)于常規(guī)三維地震剖面。

參考文獻：

[1]閻世信，曾忠.石油地球物理勘探技術的發(fā)展及需求[J].中國石油勘探，2002，7（2）：36-42.

[2]柳興剛，朱國銘，于世東，等.復雜山地三維地震勘探中的現(xiàn)場處理技術[J].中國石油勘探，2013，18（3）：40-45.

（作者單位：成都理工大學地球物理學院）