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以地震新技术推动油气新发现
访中国石化石油勘探开发研究院副院长曲寿利
李静
2005-11-03
 
  伴着石油工业的飞速发展,地震技术已从模拟发展到数字,从最初的一维发展到现在的三维乃至四维,从单分量接收到多分量接收,从地面勘探到立体勘探,从简单的构造勘探到寻找隐蔽岩性油气藏。而且,地震技术在向提高复杂地区油气勘探能力的发展以及向油气田开发领域的渗透中,其勘探和描述油藏的能力与精度都得到了很大提高。长期从事地震技术研究的中国石化石油勘探开发研究院副院长、总工程师曲寿利,结合我国40多年的地震勘探历程和地震技术发展与油田储量增长的实际提出:为适应勘探目标日趋复杂的形势,推动油气勘探新发现,必须大力发展新一代地震勘探技术。地震勘探技术一直不断发展和进步

  曲寿利说,40多年来,地震勘探技术在石油工业的应用中,始终处于不断改进和飞速发展态势。

  在20世纪80年代以前,当时的技术和认识水平决定了以“五一”型地震、模拟地震、二维数字地震等简单的勘探技术为主,主要以构造油藏为勘探目标。80年代则是三维地震技术与勘探大发展时期。可以说,从国内第一块“五一”型简易三维到第一块模拟三维,再到第一块数字三维,我们走过了这样一段路程:“六五”以前的三维地震试验、“七五”期间的三维技术攻关和“八五”以后的三维技术全面推广应用。而“八五”期间也正是三维采集工作量高峰期,使油田年新增探明储量保持稳定。到了“九五”期间,在勘探开发难度不断增大的情况下,加大了三维地震采集的技术含量,虽然采集工作量较“八五”大幅减少,但年新增探明石油储量却达到了较高水平。

  20世纪90年代以来,特别是近3年来,随着地质认识的进一步深化,地震勘探技术也快速发展起来。这阶段技术系列不断完善、勘探手段迅速提高,逐步形成了以高精度地震、大连片处理、重磁电震联合反演、精细油藏描述为代表的复杂隐蔽油气藏综合勘探技术系列,提高了对付更加复杂地质和地表问题的能力,拓宽了勘探领域,改善了储量品位结构,提高了勘探效益。在隐蔽油气藏勘探理论指导下,不仅在老区第三系的勘探取得重要进展,滩海勘探也有较大进展,而且还突破了潜山勘探,推动了深层和外围勘探进程,保持了储量的稳定增长。

  随着计算机等技术的发展,地震解释技术取得了很大的进步。其进展主要表现在交互三维构造解释、断层分析、地震反演、地震属性分析、三维可视化、地质建模与地质统计技术等方面,大大提高了对复杂构造、地层、岩性圈闭的解释和描述能力及精度。由此推动了隐蔽油气藏勘探的新高潮。以地震勘探技术推动油气储量增长

  从地震技术发展与储量增长的关系上看,曲寿利认为,地震勘探技术是勘探水平提高的基础,勘探技术发展是推动油气储量持续增长的强大动力。正是由于科技的不断进步,使我们有能力、有手段不断向未知的领域和勘探的禁区进军,实现了由构造油藏勘探为主,向构造和岩性油藏勘探并重的过渡,保持了油气勘探的持续发展,逐步形成了良性循环态势。

  对于新一代地震技术,曲寿利说,随着中国石化勘探领域的拓展,勘探对象日趋复杂,勘探难度越来越大。复杂勘探对地震资料精度的需求越来越高,概括而言,勘探面临的对象是6个字:新、深、隐、低、稠、小。“新”是复杂地表与地质条件下的新区,如西部、南方等,将成为勘探的主战场;“深”是指勘探目标埋深不断加大;“隐”是指勘探对象的隐蔽性不断增加;“低”是指低渗透、特低渗透油气藏所占的比例不断上升;“稠”是指东部的稠油、超稠油油藏的比例不断增大;“小”是指东部勘探对象的单元储量规模越来越小。在这种复杂的勘探对象面前,地震资料的精度不能满足勘探需求,是制约勘探发现的“瓶颈”,有的核心技术与国外相比还有相当差距,技术储备不足。提高地震资料的精度,满足复杂勘探对象对地下成像、储层描述和油藏监测的需求,是对地震勘探技术新的挑战。新一代地震勘探技术正在迅猛发展

  为了满足地下成像、储层描述和油藏监测的需求,国内外以万道地震技术和特殊地震技术为代表的新一代地震勘探技术正在迅猛发展,并且由此带动了相关技术的配套与发展。

  万道地震采集技术是指采用万道地震仪(30000道以上)和数字检波器进行单点激发、单点接收、大动态范围、多记录道数、多分量地震、全方位信息、小面元网格、高覆盖次数的特高精度三维地震采集技术。万道地震技术可以极大地提高地震资料的纵横向分辨率及信息精度,是地震技术的一场新的革命,它必将拉动勘探技术向特高精度发展,对解决山地勘探问题以及发现小断块、小幅构造、小潜山、薄储层、小砂体和精细油藏描述具有重要意义。

  万道地震技术的发展,又要求和带动了数据处理和数据存储技术的发展。提高处理精度,就必须发展海量机群并行处理和海量存储技术。海量机群并行处理技术是指PC-CLUSTER的节点要多,并发展相关的静校正处理、组合处理、叠前时间偏移、叠前深度偏移、全三维各向异性等处理技术,以提高地下成像精度和储层描述精度及含油气分析精度。海量存储技术指发展大容量的磁盘和自动带库,以满足大数据量的存储需求。

  高精度的地震资料需要高精度精细解释。随着微机性能的提高和成本的降低及可视化解释软件的发展,三维可视化解释技术的发展趋向也是微机群。用于解释的微机群将以两种形式存在:一种是集成并行机群,用于大数据量的计算和三维可视化分析;另一种是分布式机群,人手一台,通过网络连接,用于精细解释研究。

  三维可视化与虚拟现实技术将大大提高地震资料解释精度。在三维图形服务器环境支持下,各种基于数据体操作、图素提取与曲面造型、体绘制技术的应用软件相继出现,立体可视化允许解释人员直接进行地层解释、地震相解释和油藏特征描述。通过数据的立体显示,使解释人员能够进行构造、断层、地层沉积、岩性、储集参数和油气等的交互解释。解释结果在三度空间内立体显示,可以激发资料处理解释人员的科学灵感,赋予他们无限的想象空间与创造力,极大地提高工作效率和工作质量。

  特殊地震技术是指横波和多分量地震、全方位纵波地震(AVA)、4D地震、3D—VSP地震、井间地震等新技术。它们都是非常好的储层描述技术,在油田开发中有很好的应用前景,应加强研究和应用。这些技术都有特定应用条件,正处于发展期,成本较高,因此,不能盲目地应用,应根据实际情况开展适当先导研究。要注重物探技术与其他学科的结合

  对地震高新技术的发展和应用,曲寿利认为,靠一项高科技物探技术解决复杂的地下地质问题是不可能的,要注重物探技术与其他学科的结合,提倡多学科工作组(TeamWork),实现高效率的一体化组合。

  比如,地震反演是地质、物探、测井多学科结合的桥梁。做好地震反演处理要注重加强“四个结合”和“两个分析”。“四个结合”,即处理与解释、地震与测井、地质与物探、正演与反演的结合;“两个分析”,即反演应用条件分析,反演方法与软件应用分析。

  虚拟现实是地质、物探与工程多学科工作组实现高效率的一体化组合三维立体工作环境。在虚拟环境下,地质、物探、测井、工程等多学科专业人员共享一个数据库,包括地震资料、地质资料、钻录井资料。其中,钻录井资料是通过卫星实时传输系统进行实时传输与处理。通过虚拟现实与实时监控系统,可以实现多学科、多技术、多专业三个一体化;达到工作效率、工作灵感、成果质量三个提高;方便地进行地质与工程结合、现场与室内研究两个结合;改变领导专家跑现场、非地质人员不懂地质的工作方式,做到钻前研究、钻时跟踪、钻后分析一体化。

  曲寿利说,在油田开发中,特殊地震技术是油藏描述、油藏表征、油藏监测的主要手段之一,有很好的应用前景,必将为油田勘探与开发带来巨大的潜在经济效益。但由于技术应用的特殊性、不成熟性及高成本,应根据实际情况开展适当的先导研究。

  

  

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