新时期地震勘探技术在油气勘探中的应用展望
摘要: 地震勘探技术在过去几十年的油气勘探开发中起了非常重要的作用,笔者通过大量的文献调研与实际研究,通过介绍地震勘探技术的起源和发展,重点阐述了地震勘探技术在石油勘测方面的应用,通过技术的总结对未来地震勘探技术在油气勘探中的应用进行展望,希望能为今后高效准确地勘探与开采石油提供帮助。

1引言

石油对于国民经济的发展有着重要的作用,我国的石油物探技术经过了多年发展,技术水平取得了突破性的进步,面对日益复杂的勘探形式,对于物探技术也提出了更高的要求,以下就针对我国石油物探技术的应用进展分析。

2地震勘探技术的发展

现代油气勘探的理论基础形成于19世纪。1828年Poisson研究了关于P波和S波的运动方程,其他从事弹性介质波动问题早期研究的学者有Stokes、Kirchhoff、Cauchy、Green、Reileigh、Knott、Zoeppritz、Kelvin、Lame、Love、Stoneley等。许多类型的弹性波以他们的名字命名。

地震勘探始于1845年,马莱(Mallet)首次实施了人工野外观测。他在地下引爆炮弹,然后通过望远镜观察放在远处容器中水银表的波动,用一只跑表记录从爆炸到水银表波动经过的时间。20世纪70年代后期,由于地质勘探程度逐渐完整,勘探区地质情况复杂且隐蔽,从而导致地震勘探的难度加大以及对勘探精度要求的增加,开始逐渐出现了高分辨率地震勘探技术。高分辨率地震勘探技术的出现,使得在油气地质工作逐渐从二维向三维转变。约在20世纪80年代我国高分辨率地震勘探技术,随着子波处理技术及其他重要技术趋于完善,能够获得大量的地震数据,从而使得解释工作变得繁重,由此出现了解释工作站。随着科学技术的进步,地震勘探的水平也在不断提高,其中在仪器设备、处理软件方面尤为显著,地震资料的采集、处理与解释的能力也在加强。

3 地震方法技术的最新进展

地震方法技术的最新发展有以下几个特点:①四维地震应用增多,开始向四维AVO(亦称六维)方向发展;②海域的三维四维地震采集、处理、解释技术迅速发展;③ AVO反演从叠后走向叠前,在方位AVO基础上开始探索转换波AVO;④注重裂缝储层检测和多分量转换波储层描述的探索研究;⑤普遍看好三维三分量方法,井下三分量检波器串发展很快;⑥虚拟现实研究进一步发展,预示全三维解释的未来。

3.1 地震勘探数据采集

地震勘探数据采集是所有物探方法技术开发研究的根本,也始终是地球物理服务公司最重要的业务项目.

3.1.1 海上多缆采集

海上三维数据采集技术迅速发展,主要体现在一艘地震采集船的拖缆数量以不可思议的速率递增。

3.1.2 海底电缆采集

为解决浅水、滩海地区(20 m深度内)油气勘探地震数据采集问题,海底电缆采集方法应运而生,并在近几年取得长足进步。

3.1.3 垂直电缆采集

此法是适用于海上和陆地地震数据采集的一种全新技术,主要用于油藏监测的四维地震观测,也适用于复杂地质条件的储层描述或丛式井设计等方面的精细小三维观测。

3.1.4 三维VSP

该技术的观测方式从零偏、有偏,发展到变偏(walk-away)、多方位,近几年又出现了三维VSP技术,也就是三维与VSP技术的结合。

3.2 三维地震勘探技术的发展动向

20世纪90年代三维地震勘探技术的成功为油气工业带来了巨大的效益,全世界的大石油公司和地球物理服务公司都大幅度地增加了三维地震工作量,从而有效地推进了油气勘探开发进程。三维地震勘探技术当前的发展方向主要是:①优化采集设计,降低勘探成本;②深度成像技术进入实用化阶段;③三维可视化技术将推动全三维地震解释的发展。

3.2.1 优化采集设计,降低勘探成本

三维地震中花费最大的是数据采集,数据采集效果的好坏直接影响其后处理和解释成果的质量,因此必须重视三维地震采集的规划设计。

3.2.2 深度成像技术进入实用化阶段

深度成像技术发展的关键是实用、合理、易于操作的深度速度模型的建立和计算量巨大的偏移算法的选用。目前较为流行的速度建模方法是基于层剥离的快速速度扫描,通过判别共反射点道集同相轴是否呈水平状的聚体分析,试验叠前深度偏移效果,从浅至深逐层建立速度模型。深度成像技术实际上已经走上处理、解释一体化的道路,正像Paradigm称之为反演一样,深度域成像单靠处理人员是无法完成好的,必须自始至终有地质解释人员的指导和参与。

3.2.3 可视化技术将推动全三维地震解释的发展

采用三维地震技术使探井的成功率大大提高,给油公司带来了良好的效益,但是,至今工业界普遍采用的三维地震资料解释方法实际上仍然是二维的,只有直接利用三维可视化工具对三维数据体作构造、岩性、断层、地层沉积、储集参数和油气等方面的交互解释,才能算得上是真正意义上的全三维解释,即对三维地震属性数据体的三度空间作立体解释。目前三维可视化技术还处于开发阶段,虚拟现实在技术上还处于起步状态。从地震技术角度看,还要深入研究地震属性信息的提取、属性分析和模拟、属性的区分和预测,以及地震属性向油藏物性的转换。也就是说,全三维地震解释的真正实现一方面依赖于三维可视化(包括虚拟现实)技术的迅速发展,另一方面更取决于地震分析解释技术的重要突破。

4 中国石油物探新技术展望

目前在我国的石油勘探范围内,由于地表位置的不同,石油和天然气勘探地表类型也不同,深层目标占油气勘探所有勘探范围的 40% 。而低丰度油占总探储蓄量的 60% ,所以由于目标石油所处位置不同,导致未来地震技术更加青睐于轻便快捷的仪器。国内地震岩石物理研究水平普遍较低,需要进一步提高。就我国目前状况来看不论是实验研究、理论模型构建还是实际地震岩石物理性质的研究,都处于刚刚起步阶段,由于对油藏的地质特征与相关物理性质缺乏科学权威的定义,复杂储层预测仍然存在许多问题有待解决。所使用仪器必须满足全方位勘察分析。随着油气勘探开发难度越来越大,许多与石油勘探相关的行业迅速发展,对地下物质的勘探技术要求也有越来越高的要求。中国石油管理集团在结合实际情况后表示,我国在物探领域要力争成为国际物探技术的领头羊,走在国际科技创新的前沿,使我国的物探技术成为世界上最先进的国家。为了完成这个目标,我们需要注重科技创新,实现石油物探技术的突破性发展

5 结论

本文讨论了地震方法技术在油气勘探开发中面临的挑战,结合新技术对未来做出了展望。物探技术是石油勘探中最直观、成本最低的一项研究,只有物探技术做扎实做细致,我国未来油气勘探开发事业才有未来、有希望。

参考文献

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