油氣勘探領(lǐng)域地球物理技術(shù)發(fā)展趨勢分析

劉家宇

摘 要：地球物理勘探技術(shù)是獲取地下油氣信息的重要手段和核心技術(shù)，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(fù)雜高陡構(gòu)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(lǐng)域投入重金加大物探技術(shù)攻關(guān)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(shù)的發(fā)展，并在生產(chǎn)科研項目應(yīng)用中取得了很好的效果。通過對這些領(lǐng)域的物探技術(shù)攻關(guān)及取得的技術(shù)進展和應(yīng)用效果的回顧，結(jié)合當(dāng)前油氣勘探開發(fā)技術(shù)需求，對今后地球物理勘探技術(shù)的發(fā)展趨勢和方向進行展望，為地球物理新技術(shù)發(fā)展規(guī)劃、研發(fā)和推廣應(yīng)用提供參考信息。

關(guān)鍵詞：地球物理勘探技術(shù)；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(shù)的持續(xù)創(chuàng)新，地震沉積學(xué)、地震儲層學(xué)、巖石物理學(xué)、油藏地球物理學(xué)、層序地層學(xué)、非常規(guī)油氣資源、斷層相關(guān)褶皺理論等學(xué)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(shù)體系的完善與應(yīng)用奠定了堅實的基礎(chǔ)。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(shù)的應(yīng)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(shù)的廣泛應(yīng)用，為油氣勘探開發(fā)技術(shù)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(xué)和運動學(xué)屬性提取、地應(yīng)力場建模、裂縫預(yù)測、水平鉆井地震地質(zhì)實時導(dǎo)向、油藏監(jiān)測等地震資料解釋新技術(shù)新方法的研發(fā)與應(yīng)用，推動了地震數(shù)據(jù)采集和處理技術(shù)的進步，同時為油氣探明儲量的增長和勘探領(lǐng)域的拓展與突破奠定了堅實基礎(chǔ)。不同勘探領(lǐng)域有著不同的地質(zhì)任務(wù)與技術(shù)需求，正是這些不同任務(wù)和技術(shù)需求推動了地球物理勘探技術(shù)在各個領(lǐng)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(shù)現(xiàn)狀

復(fù)雜高陡構(gòu)造帶是近年來油氣探明儲量增長最快的領(lǐng)域之一，也是地球物理勘探技術(shù)最具挑戰(zhàn)的領(lǐng)域，受劇烈造山運動作用的影響，復(fù)雜高陡構(gòu)造帶地表山高溝深、海拔高差大、表層結(jié)構(gòu)橫向變化劇烈，地下地層構(gòu)造形變劇烈、斷裂系統(tǒng)復(fù)雜、破碎程度高，對地球物理勘探技術(shù)及其研究成果精度提出了嚴(yán)峻考驗[1，2]。山地山前復(fù)雜高陡構(gòu)造帶油氣勘探經(jīng)歷了長期的探索與總結(jié)，地震數(shù)據(jù)采集、處理新技術(shù)新方法的創(chuàng)新與應(yīng)用，推動了復(fù)雜山地地震勘探技術(shù)的快速發(fā)展，實現(xiàn)了復(fù)雜山地高陡構(gòu)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(shù)和寬方位高密度三維地震采集技術(shù)為核心，結(jié)合復(fù)雜波場。低信噪比觀測系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)、復(fù)雜表層地質(zhì)特點激發(fā)點接收點優(yōu)選技術(shù)、基于高精度遙感信息表層結(jié)構(gòu)調(diào)查及模型法或?qū)游龇囱莘o校正技術(shù)、疊前多域多方法去噪技術(shù)，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(shù)以及各向異性疊前深度偏移等配套技術(shù)的協(xié)同應(yīng)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(chǔ)，形成了針對山地山前復(fù)雜高陡構(gòu)造帶地震數(shù)據(jù)采集、處理技術(shù)系列。

多信息、多學(xué)科、跨專業(yè)高度協(xié)同是山前復(fù)雜高陡構(gòu)造帶油氣勘探的核心，要點在于“三聯(lián)合二創(chuàng)新”的攻關(guān)模式，“三聯(lián)合”指遙感影像解譯技術(shù)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(shù)的研發(fā)與應(yīng)用、復(fù)雜構(gòu)造建模技術(shù)。該攻關(guān)模式對復(fù)雜高陡構(gòu)造地質(zhì)結(jié)構(gòu)的解剖更加深入，構(gòu)造解釋成圖的精度大幅度提高，地質(zhì)認(rèn)識水平上升到一個新的水平，為更加細(xì)致地揭示地下構(gòu)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(fù)雜高陡構(gòu)造帶地球物理勘探技術(shù)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(gòu)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(guān)系非常復(fù)雜。針對孔—洞—縫復(fù)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(shù)攻關(guān)模式的構(gòu)建，寬方位或全方位三維地震采集技術(shù)、基于井控各向異性疊前深度偏移等配套處理技術(shù)，縫洞儲層量化描述和礁灘儲層精細(xì)刻畫為主的解釋技術(shù)的綜合應(yīng)用，為碳酸鹽巖領(lǐng)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(shù)發(fā)展趨勢

隨著油氣勘探的不斷深入，勘探目標(biāo)不斷向高陡逆掩推覆構(gòu)造、復(fù)雜鹽丘體、復(fù)雜斷塊、砂泥巖薄互層、地層巖性油氣藏等復(fù)雜目標(biāo)區(qū)轉(zhuǎn)移。面對復(fù)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(shù)必須致力于提高信噪比、分辨率和準(zhǔn)確保真成像，為高精度油氣勘探開發(fā)提供可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)?！皟蓪捯桓摺保▽挿轿挥^測、寬頻帶激發(fā)、高密度采集）地震勘探技術(shù)被認(rèn)為是當(dāng)今能夠最好解決上述復(fù)雜地質(zhì)情況下的油氣勘探開發(fā)技術(shù)，它代表現(xiàn)階段地球物理勘探技術(shù)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(shù)都屬于“兩寬一高”地震勘探技術(shù)范疇。中國石油集團BGP公司的PAI-KG是應(yīng)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(shè)計軟件KLSeis、處理解釋軟件GeoEast實現(xiàn)自主知識產(chǎn)權(quán)的“兩寬一高”地球物理勘探技術(shù)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(shù)服務(wù)，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(shù)。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(shù)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(fù)雜山地三維地震勘探中的現(xiàn)場處理技術(shù)[J].中國石油勘探，2013，18（3）：40-45.

（作者單位：成都理工大學(xué)地球物理學(xué)院）