李緒宣 朱振宇 張金淼
(1. 中海油研究總院 北京 100028 2. 海洋石油勘探國家工程實驗室 北京 100028)
中國海油地震勘探技術(shù)進展與發(fā)展方向*
李緒宣1,2朱振宇1,2張金淼1,2
(1. 中海油研究總院 北京 100028 2. 海洋石油勘探國家工程實驗室 北京 100028)
近十幾年來,中國海油圍繞我國近海油氣勘探開發(fā)的迫切需求,通過開展技術(shù)攻關(guān),突破諸多技術(shù)“瓶頸”,形成了具有特色的海上高密度地震勘探技術(shù)、深水地震勘探技術(shù)、開發(fā)地震技術(shù)等3套地震勘探技術(shù)體系,研發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的地震資料采集、處理、解釋等3套油氣勘探基礎軟件平臺,為海上油氣勘探開發(fā)的可持續(xù)發(fā)展奠定了重要基礎?!笆濉逼陂g,我國海上油氣勘探開發(fā)將面臨諸多新挑戰(zhàn),將面向中深層、深水區(qū)、古潛山、隱蔽油氣藏、復雜構(gòu)造和非常規(guī)油氣藏等六大重點勘探領域開展技術(shù)攻關(guān),在海上地震采集裝備、海上測井技術(shù)、地震巖石物理技術(shù)、多波多分量地震技術(shù)、海上時移地震技術(shù)等方面取得更大突破,為實現(xiàn)中國海油“二次跨越”提供技術(shù)保障。
中國海油;高密度地震勘探技術(shù);深水地震勘探技術(shù);開發(fā)地震技術(shù);技術(shù)進展;發(fā)展方向
經(jīng)過30多年的對外合作及自營勘探開發(fā),中國海洋石油工業(yè)得到了飛速的發(fā)展,我國海上石油、天然氣的勘探開發(fā)已經(jīng)進入一個高速發(fā)展時期。但是,目前日益復雜的海上油氣勘探開發(fā)目標對地球物理勘探技術(shù)提出了更高的要求,我國海上油氣勘探開發(fā)正面臨著新形勢,只有不斷地對關(guān)鍵“瓶頸”技術(shù)進行攻關(guān),才能推進我國海上油氣田勘探開發(fā)效益的最大化和可持續(xù)發(fā)展。
從20世紀80年代起,中國海油在大規(guī)模合作勘探的背景下,形成了以技術(shù)引進為主導的技術(shù)發(fā)展模式,油氣勘探開發(fā)迅速發(fā)展,但自主創(chuàng)新發(fā)展基本處于停滯狀態(tài)。此后逐漸意識到,引進的技術(shù)不完全是先進的,引進是“受限”的,引進更是“昂貴”的,于是從“九五”起,針對我國海上油氣勘探開發(fā)的迫切需求,通過開展自主技術(shù)攻關(guān),尤其是在海上高密度地震勘探技術(shù)、深水地震勘探技術(shù)和開發(fā)地震技術(shù)等方面進行系統(tǒng)攻關(guān),目前已經(jīng)形成一系列達到國際先進水平、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的地震采集裝備、處理解釋技術(shù)體系和軟件平臺,逐步改變了技術(shù)發(fā)展長期依賴進口的局面,基本滿足了我國海上油氣資源勘探開發(fā)的需求,在渤海、南海及東海等油氣田的增儲上產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮了重要作用。
高密度地震勘探的主要技術(shù)優(yōu)勢在于檢波器采用單點無組合的記錄方式,最大限度地記錄地下真實的原始反射信息,具有有效頻帶寬、子波一致性好、空間假頻少和噪聲數(shù)學可描述性強等特點,可為提高儲層描述精度提供數(shù)據(jù)基礎。中國海油經(jīng)過10年的努力,研發(fā)了海上單檢波器、小道距(3.125 m)高密度的三維地震資料采集裝備,并形成了配套的處理、解釋技術(shù)系列,包括室內(nèi)組合、噪音壓制、振幅補償、高保真疊前偏移等關(guān)鍵處理技術(shù)和構(gòu)造成像、儲層預測及流體檢測等關(guān)鍵解釋技術(shù)[1-4]。
1.1 高密度地震采集裝備
海上高密度地震采集裝備包括高精度的海上地震勘探拖纜采集系統(tǒng)和拖纜控制定位系統(tǒng),通過重點攻關(guān)形成了3項關(guān)鍵技術(shù):①基于電纜長距離的高速度數(shù)據(jù)傳輸,在120 m差分雙絞線上實現(xiàn)了不低于288 Mbps的高速數(shù)據(jù)傳輸;②利用修改傳輸協(xié)議定義、增加幀頭幀尾標示等多種技術(shù)提高傳輸可靠性;③采用多級嵌入式數(shù)據(jù)處理技術(shù),對多纜數(shù)據(jù)進行實時匯集和傳輸,采用高性能CPCI機箱平臺和多級嵌入式模塊化并行處理技術(shù),滿足了多纜地震大容量數(shù)據(jù)的實時采集傳輸和處理。
通過單檢小道距4纜地震采集工程化樣機的制造以及16纜室內(nèi)接收記錄系統(tǒng)的構(gòu)建與測試,形成了電纜姿態(tài)控制系統(tǒng)工程樣機,并最終形成地震采集裝備產(chǎn)業(yè)制造條件且開展了生產(chǎn)實驗(圖1)。截至2014年底,共完成了50余個井區(qū)的地震勘查作業(yè),累計采集了約6 000 km的地震數(shù)據(jù)。完成二維1 617 km、三維滿覆蓋405 km2地震資料采集工作量。研制的拖纜地震采集系統(tǒng)和電纜深度控制系統(tǒng)經(jīng)過大量地震采集作業(yè)的實際檢驗,水下大數(shù)據(jù)量的采集傳輸可靠,室內(nèi)操作控制及記錄存儲系統(tǒng)運行穩(wěn)定,試驗采集的地震資料經(jīng)過處理后具有比常規(guī)地震資料更寬的頻譜和更高的分辨能力(圖2)。
1.2 高密度地震資料配套處理關(guān)鍵技術(shù)
高密度地震資料是按照“寬進寬出”的原則,在野外采用單點檢波器接收、3.125 m小道距進行實際采集,再利用室內(nèi)數(shù)字組合、噪音壓制等技術(shù)進一步提高地震反射的信噪比。高密度地震資料具有以下幾個方面的明顯優(yōu)勢。
1) 有利于避免空間假頻,提高了噪音識別能力??臻g采樣率的提高,能有效避免地震波場采樣的空間假頻,同時對噪音干擾采樣更充分。另外,小道距數(shù)據(jù)提高了各種數(shù)學變換的精度,使得去噪方法應用更加有效。
圖1 海上高密度地震采集系統(tǒng)
圖2 高密度地震資料(左)與常規(guī)地震資料(右)的對比
2) 有利于近地表地質(zhì)調(diào)查,提高淺層勘探精度。高密度采集數(shù)據(jù)折射波可以被充分采樣,避免空間假頻,初至波更加連續(xù),利于追蹤和準確拾取。此外,高密度采集數(shù)據(jù)偏移距較小,對淺層有較高的覆蓋次數(shù),高頻信息損失比較少,提高了淺層勘探精度。
3) 室內(nèi)數(shù)字組合方式更加靈活。單檢波器采集數(shù)據(jù)室內(nèi)組合方式更加靈活方便,可根據(jù)不同的數(shù)據(jù)特點及處理要求,利用不同的組合方式,合理地選擇組合道數(shù)進行重采樣,為后續(xù)處理提供多種選擇。
4) 提高數(shù)據(jù)分辨率和成像精度。高密度地震勘探采用單檢波器、小道距或小面元采集方式,避免了組合對高頻信息的損害和空間細節(jié)的模糊,提高了地震資料的分辨率。
針對海上小道距高密度地震資料,在現(xiàn)有處理技術(shù)與流程的基礎上,開展了高精度地震資料處理關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā),形成了一套針對海上單點高密度三維地震資料的噪音壓制與信號增強、提高分辨率處理、鬼波多次波壓制和疊前偏移及角度域共成像點道集生成的特色技術(shù)系列,并建立了處理流程(圖3)。實際資料應用證明,這一特色技術(shù)系列能有效消除各類噪音,保護有效頻率成分,尤其是低、高頻成分,增加了信噪比,提高了資料的分辨率,能夠?qū)崿F(xiàn)“四高”(即高保真度、高信噪比、高分辨率、高成像精度)地震資料處理,新資料品質(zhì)整體提升,精細斷層刻畫更清楚,地層和基底成像得到提升(圖4)。
1.3 高密度地震資料特色解釋技術(shù)
以海上高密度地震資料處理結(jié)果為出發(fā)點,基于先進的信號分析理論,以高精度屬性提取與分析、彈性參數(shù)反演等技術(shù)為核心,形成了海上高密度地震資料解釋技術(shù)體系(圖5)。主要特色技術(shù)包括:①高精度地震精細構(gòu)造分析技術(shù),利用地震資料高密度和高信噪比的特點,有效改善了大傾角地層的相干成像質(zhì)量,提高了弱小斷層及裂縫的檢測精度;②高精度地震沉積分析技術(shù),實現(xiàn)了應用地震資料進行高精度地震沉積旋回、地震沉積相帶分析、沉積單元表征等地質(zhì)分析工作,提高了少井或無井地區(qū)的地震沉積分析結(jié)果的可靠性;③高精度地震儲層預測及流體檢測技術(shù),綜合預測儲層展布及內(nèi)部的流體性質(zhì),有效降低了儲層及流體檢測的多解性,提高了儲層預測和油氣檢測的可靠性。
針對我國近海油氣勘探所面臨的地震地質(zhì)問題,利用研發(fā)的上述特色技術(shù)形成了一系列地震解釋技術(shù)組合。
1) 基于地震沉積旋回與韻律分析的儲層空間展布刻畫技術(shù)。針對復雜儲層預測,首先通過地震韻律分析、地震層序分析、地震相分析提高地震層序格架的精度,進而以現(xiàn)代時頻域信號分析為基礎對儲層地質(zhì)體分析及內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行精細刻畫。實際應用表明,該技術(shù)組合具有方法系統(tǒng)完整、儲層描述精度高的特點[5]。
2) 河流相儲層精細表征技術(shù)。針對河流相儲層河道邊界及儲層內(nèi)部期次界限模糊、儲層厚度薄、空間非均質(zhì)性強及油氣成藏受相帶控制等問題,形成了以高精度頻譜分解技術(shù)為核心的河流相儲層精細表征技術(shù)。實際應用效果表明,該技術(shù)組合能極大地提高儲層空間特征描述精度,并有效降低河道內(nèi)充填巖性及含油氣性預測的多解性(圖6)。
圖3 海上三維高密度地震資料處理流程
圖4 渤海錦州32-4構(gòu)造海上三維常規(guī)地震資料(左)與高密度地震資料(右)對比
圖5 海上高密度地震資料解釋技術(shù)體系
圖6 應用高精度頻譜分解技術(shù)刻畫渤海油田河道
3) 高靈敏度巖性物性流體參數(shù)反演技術(shù)。針對復雜儲層巖性類型多、物性及流體變化復雜的特點,形成了以地震異常吸收識別、地震疊前屬性反演為核心的巖性、物性及流體預測的技術(shù)組合。實際應用效果表明,該技術(shù)組合能有效降低儲層巖性、物性及含油氣性預測的多解性[6]。
受深水區(qū)復雜海底地貌和地下構(gòu)造的影響,中深層地震資料信噪比較低,成像品質(zhì)較差;盆地(凹陷)內(nèi)部和基底反射特征不明確、斷裂特征不清晰,使盆地(凹陷)的構(gòu)造研究、沉積特征分析和烴源巖研究缺乏可靠的地震資料基礎;深水區(qū)鉆井費用昂貴、鉆井數(shù)量非常少、巖石物理特征復雜,使儲層和油氣預測準確性降低。針對深水區(qū)勘探難題,開展了深水地震勘探關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)研究,在深水地震資料采集、處理方面取得了較大進展,中深層信噪比、成像質(zhì)量顯著提高,為深水區(qū)構(gòu)造解釋、烴源巖研究提供了可靠的資料基礎[7]。
2.1 深水地震資料采集關(guān)鍵技術(shù)
1) 深水高分辨率梯形氣槍陣列立體組合震源。
海上氣槍震源沉放在海面以下,當震源激發(fā)的地震波傳播到海面時,由于海面的反射作用,地震波極性發(fā)生反轉(zhuǎn)并向下傳播,產(chǎn)生震源端鬼波,從而導致高頻陷波,減小有效頻帶寬度,降低地震資料的分辨率。為了減小震源端鬼波的限頻問題,通過對大量不同氣槍陣列組合進行震源子波模擬試算,提出了高分辨率氣槍陣列立體組合,設計并實驗了矩形、平行四邊形、梯形、倒梯形等多種排列形式的立體氣槍陣列組合。采用上述組合方式激發(fā)子波的主脈沖大,穿透力強,頻譜中低頻豐富,大大增強了中深層信號能量,有效地提高了中深層地震資料的信噪比。
圖7是平面四子陣和梯形排列立體四子陣及其模擬的子波和頻譜,可以看出梯形排列的立體四子陣組合震源有效壓制了鬼波的最大振幅,減弱了鬼波的限頻影響,并且頻譜在118 Hz陷波點附近能量得到了大幅提升,同時其低頻能量也略有提升,在一定程度上拓展了頻帶寬度,提高了地震資料的分辨率[8-12]。
2) 深水大容量平行四邊形氣槍陣列立體組合震源。
圖8是大容量平行四邊形排列立體六子陣列氣槍組合及其模擬的子波和頻譜,可以看出該槍陣組合總?cè)萘看蟆⒋笮∪萘繗鈽尯侠砼帕?,尤其是將大容量相干槍布設在合理的位置上,并且6個子陣列采用了平行四邊形立體組合方式,槍陣的沉放深度也適當增加。該槍陣組合激發(fā)子波的主脈沖大,穿透力強,頻譜中低頻能量豐富,頻譜曲線整體較平滑,陷波點能量得到抬升,有效頻帶拓寬,大幅增強了中深層信號能量,提高了中深層信噪比,有利于中深層成像,并且能夠壓制震源端鬼波,同時適當提高了中、淺層的分辨率。
圖7 平面和梯形排列立體四子陣模擬的子波及頻譜[8]
圖8 大容量平行四邊形立體六子陣氣槍組合及其模擬的子波和頻譜[8]
2.2 深水地震資料處理關(guān)鍵技術(shù)
1) 波動方程反饋迭代壓制多次波技術(shù)。
為了有效壓制深水多次波,發(fā)展了波動方程反饋迭代壓制多次波技術(shù),利用波動方程有限差分正演計算生成多次波,然后從地震記錄中進行自適應匹配相減壓制多次波。該方法的優(yōu)點包括:對觀測系統(tǒng)沒有限制,不需要炮間距等于道間距的假設條件;正演計算不需要給定震源子波,將地震記錄作為多次波初始震源,更符合多次波的動力學規(guī)律;所有計算均在頻率域?qū)崿F(xiàn),計算速度快。
圖9是海上深水區(qū)波動方程反饋迭代多次波壓制前、后的疊加剖面對比,可以看出:多次波壓制前,在深層6~7s附近,由于多次波掩蓋了有效波,成像較差;采用波動方程反饋迭代技術(shù)壓制多次波后,有效波信號大大增強,深層信噪比明顯提高。
圖9 波動方程反饋迭代多次波壓制前、后的疊加剖面[8]
2) 基于多次聚焦共反射面元疊加技術(shù)。
共反射面元理論(CRS)[13-15]指出,疊加不應是單個反射點R對應的不同偏移距的疊加,而應將圓弧CR上菲涅爾帶對應的共反射面元內(nèi)的數(shù)據(jù)進行疊加(圖10)。通過引入Rnip(虛擬震源R*傳播到地面波前曲率半徑)、Rn(爆炸反射面虛擬震源R到地面的波前面曲率半徑)和α(中心零炮檢距射線在地面的出射角)等3個參數(shù)重構(gòu)了非均勻介質(zhì)中共反射面元(CRS)時距關(guān)系[13-15]。
圖10 共反射面元疊加原理示意圖[13]
相對于傳統(tǒng)共反射面元疊加(CRS)技術(shù),多次聚焦共反射面元疊加技術(shù)能夠?qū)ΟB前數(shù)據(jù)進行屬性參數(shù)尋優(yōu)搜索,通過使用傾角分解CRS疊加方法減小傾角歧視影響,提高了CRS時距曲線遠偏移距精度,并且能夠用于復雜構(gòu)造成像,不僅能夠輸出成像結(jié)果,還可以輸出道集。
應用多次聚焦共反射面元疊加技術(shù)后,中深層速度譜聚焦程度明顯提高,有利于速度譜拾取和速度分析;疊加剖面上中深層弱反射信號能量大大增強,信噪比明顯提高,繞射波信息得到很好的保持,地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地層接觸關(guān)系更加清晰,為構(gòu)造解釋提供了更加可靠的地震資料(圖11)。
圖11 瓊東南盆地常規(guī)疊加剖面和多次聚焦疊加剖面對比[13]
2.3 深水區(qū)地震勘探試驗
為了檢驗深水地震采集、處理等關(guān)鍵技術(shù)的實際應用效果,在南海深水區(qū)開展了野外地震資料采集、處理試驗,獲得了良好的試驗效果。2012年采用大容量平行四邊形立體六子陣列組合震源和長電纜在南海長昌凹陷深水區(qū)進行了現(xiàn)場采集試驗,利用上述關(guān)鍵處理技術(shù)分別對2007年老資料和2012年新采集資料進行了處理,結(jié)果表明2012年新采集的地震剖面信噪比和成像質(zhì)量顯著提高,凹陷基底清晰、地層充填特征明顯,清楚地展示了凹陷結(jié)構(gòu)、地層充填特征、斷裂特征等,為深水區(qū)構(gòu)造解釋、烴源巖研究提供了可靠的資料基礎(圖12)。
圖12 珠江口盆地長昌凹陷2007年和2012年采集偏移剖面對比[13]
3.1 斜井井筒地震數(shù)據(jù)采集和配套處理技術(shù)
海上油田稀疏井網(wǎng)條件下的井型以斜井和水平井為主。相對于陸上油田,海上油田井筒地震的采集觀測系統(tǒng)設計和實施需要考慮的問題更加全面,包括井軌跡、井身結(jié)構(gòu)、固井質(zhì)量、儀器尺寸、平臺承重以及作業(yè)時窗等;同時由于斜井條件下波場更加復雜,海上井筒地震資料的波場分離與偏移成像難度更大。通過近10年的技術(shù)攻關(guān),形成了一套系統(tǒng)的海上井筒地震采集觀測系統(tǒng)設計流程和實施規(guī)程,在三維VSP波場分離、偏移成像和復雜介質(zhì)斜井井間地震正演模擬、噪聲壓制等關(guān)鍵技術(shù)方面取得了長足進展,并在我國海上首個Walkaway-VSP自主采集、處理的示范油田——渤海秦皇島32-6油田得到了很好的應用(圖13),為后續(xù)的精細油藏描述提供了高品質(zhì)地震資料[16]?;谇鼗蕧u32-6油田的井控地震資料,成功指導了該油田的調(diào)整井隨鉆工作,有效規(guī)避了投資風險,提出了潛力砂體,為海上油田高效開發(fā)提供了強有力的技術(shù)支持。目前,海上斜井井筒地震技術(shù)已推廣應用到渤海墾利10-1和海外烏干達Kingfisher等油田[17]。
3.2 基于地震驅(qū)動的海上油氣田儲層地質(zhì)建模技術(shù)
海上油田鉆井成本高,須在較少井條件下進行開采,因而對地下儲層非均質(zhì)性的認識成為提高海上油田開采效果的基礎。海上油田地震數(shù)據(jù)質(zhì)量較好,但鉆井井身條件具有大斜度的特點,陸上油田廣泛使用的認識儲層非均質(zhì)性的常規(guī)方法與海上油田的數(shù)據(jù)條件具有一定的差異,而以地質(zhì)統(tǒng)計學為代表的三維隨機建模方法在少井條件下不確定性大,且無法有效地整合三維地震數(shù)據(jù)體等其他信息,因此探索了一種基于地震驅(qū)動的海上油氣田儲層地質(zhì)模型建立方法,即以地震數(shù)據(jù)為主體,充分利用地震資料高橫向分辨率和測井資料高垂向分辨率的特點,用測井資料與地震數(shù)據(jù)相匹配建立儲層模型。這種建模方法基于具有豐富空間信息的地震數(shù)據(jù),可以得出儲層物性的空間變化關(guān)系和參數(shù),規(guī)避了傳統(tǒng)地質(zhì)統(tǒng)計學以井為核心且在少井條件下難于建立較為客觀的儲層地質(zhì)模型的弊端,已成為海上油氣田開發(fā)前期儲層地質(zhì)建模的有效方法;同時這種建模方法具有將地震解釋、儲層預測及三維地質(zhì)模型建立融為一體的優(yōu)勢。經(jīng)過近10年的技術(shù)攻關(guān),基于地震驅(qū)動的地質(zhì)建模技術(shù)在砂體構(gòu)型地震響應分析、砂體疊合模式識別、沉積模式約束的地層格架建立、砂體疊合模式控制下的地震驅(qū)動建模等關(guān)鍵技術(shù)方面取得了多項重大突破,擁有了自主知識產(chǎn)權(quán)的地震驅(qū)動建模軟件。基于地震驅(qū)動的地質(zhì)建模技術(shù)應用于渤海秦皇島32-6油田(圖14),成功指導了該油田的調(diào)整井隨鉆分析,與實鉆井符合率更高。
3.3 海上時移地震油藏監(jiān)測技術(shù)
中國海油從“十五”開始進行海上時移地震技術(shù)的研究,通過10余年的自主研發(fā),建立了完善的海上時移地震油藏監(jiān)測技術(shù)體系,包括時移地震可行性分析技術(shù)、時移地震處理技術(shù)、時移地震綜合解釋技術(shù),形成了時移地震巖石物理分析、時移地震匹配處理、時移地震反演、時移地震屬性分析等特色技術(shù)。截至目前,海上時移地震油藏監(jiān)測技術(shù)已在渤海綏中36-1、鶯歌海盆地東方1-1和珠江口盆地西江24-1等海上油氣田得到較好的應用。
圖13 渤海秦皇島32-6油田Walkaway-VSP處理結(jié)果[16]
圖14 基于地震驅(qū)動的儲層地質(zhì)建模技術(shù)在渤海秦皇島32-6油田的應用
2013年在西江24-1油田開展的時移地震技術(shù)的應用研究中,在時移地震可行性分析技術(shù)、時移地震處理技術(shù)、時移地震綜合解釋技術(shù)的研究和應用方面都取得了好的效果。
1) 時移地震可行性分析技術(shù)。針對目標油田的地質(zhì)特征、油藏特征、巖石物理及地震正演響應、地震資料品質(zhì)以及時移地震采集參數(shù)一致性等方面進行了深入研究和評價,首次實現(xiàn)了三維油藏數(shù)模和三維地震模擬數(shù)據(jù)的緊密結(jié)合,為后續(xù)時移地震差異的處理和解釋提供了重要的參考依據(jù)。
2) 時移地震疊前一致性處理技術(shù)。形成了潮汐校正、檢波器位置誤差校正、面元重置、針對相位Q補償、子波匹配等一系列關(guān)鍵技術(shù)和時移地震質(zhì)量控制體系,并首次通過集成應用大幅提高了時移地震處理資料的一致性,其中時移地震數(shù)據(jù)的重構(gòu)技術(shù)是對10纜采集數(shù)據(jù)和4纜采集數(shù)據(jù)進行面元信息的一致性抽取,實現(xiàn)了非重復性時移地震采集條件下的時移地震技術(shù)應用。
3) 時移地震疊后匹配處理技術(shù)。通過時移地震資料頻率和能量匹配技術(shù)、相位和振幅校正技術(shù)以及匹配濾波子波校正技術(shù)的應用,進一步提高了時移地震資料的一致性;同時針對靶區(qū)多層系的油藏特征,實現(xiàn)了多層系匹配處理,并通過多時窗的相關(guān)匹配處理實現(xiàn)了逐層匹配,使得處理的時移地震差異主要集中在開發(fā)的油藏段,從而更好地反映了油藏動態(tài)變化(圖15)。
4) 時移地震綜合解釋技術(shù)。在對研發(fā)的±90°相移、差異數(shù)據(jù)振幅提取及解釋、時移地震反演等時移地震關(guān)鍵解釋技術(shù)的應用基礎上,分析了實際油藏動態(tài)變化,預測剩余油分布規(guī)律,為后續(xù)開發(fā)井位的優(yōu)化調(diào)整提供了重要的依據(jù)及技術(shù)保障。其中,差異解釋預測結(jié)果與生產(chǎn)動態(tài)吻合,有效地指導了新鉆井的井位部署(圖16)。
圖15 珠江口盆地西江24-1油田時移地震關(guān)鍵處理技術(shù)提高地震資料的一致性
圖16 時移地震綜合解釋技術(shù)在珠江口盆地西江24-1油田的應用
“十三五”期間,我國海上地震勘探技術(shù)的發(fā)展要著重研究解決制約我國近海油氣勘探的重大問題,在中深層、深水區(qū)、古潛山、隱蔽油氣藏、復雜構(gòu)造和非常規(guī)油氣等六大重點領域開展技術(shù)攻關(guān)研究,并形成配套的技術(shù)體系,為實現(xiàn)中國海油“十三五”儲量規(guī)劃和“二次跨越”目標提供技術(shù)保障。
1) 中深層油氣勘探技術(shù)。開展面向目標的寬方位地震采集觀測系統(tǒng)評價、震源優(yōu)化設計和子波模擬、層間多次波壓制等技術(shù)研究,提升中深層地震資料信噪比,同時開展各向異性研究,改善地震偏移成像。
2) 深水油氣勘探技術(shù)。針對深水區(qū)復雜構(gòu)造成像、模糊帶、特殊巖性體成像等勘探難題,優(yōu)化完善常規(guī)拖纜采集觀測系統(tǒng)參數(shù),研究寬頻、基于深水復雜目標的環(huán)形(螺旋)采集技術(shù),從采集中壓制鬼波,拓寬資料的頻帶寬度,提高地震原始資料的品質(zhì);要研究海上混合震源地震采集技術(shù)和配套的處理技術(shù),提高深水拖纜采集效率,增加面元覆蓋次數(shù),提高地震成像品質(zhì)。
3) 古潛山油氣藏勘探技術(shù)。通過“兩寬一高”地震資料采集和地震資料配套處理技術(shù)攻關(guān),改善地震資料品質(zhì);在此基礎上,對潛山頂面構(gòu)造形態(tài)及內(nèi)幕斷裂精細刻畫,落實有利圈閉;深化潛山裂縫型儲層有效性預測研究,從而進行目標靶區(qū)潛山儲層有利區(qū)帶分布預測,為油氣勘探提供指導。
4) 隱蔽油氣藏勘探技術(shù)。深化完善高精度層序格架下的沉積體系研究和巖性油氣藏勘探技術(shù)體系,發(fā)展巖性圈閉尖滅線識別技術(shù)和薄層砂巖儲層預測技術(shù),建立起巖性地層油氣藏的評價方法體系。
5) 復雜構(gòu)造油氣藏勘探技術(shù)。發(fā)展針對目標的正演模擬-地震采集-地震處理-儲層預測一體化技術(shù),形成系統(tǒng)的復雜構(gòu)造油氣藏的勘探評價方法。
6) 非常規(guī)油氣藏勘探技術(shù)。形成適合中國特點的頁巖油氣綜合甜點識別與評價技術(shù)系列,建立儲層脆性預測、裂縫預測、巖石力學參數(shù)預測、頁巖層系應力結(jié)構(gòu)預測技術(shù)體系,形成微地震數(shù)據(jù)處理及解釋相關(guān)技術(shù)。
在進行重點領域攻關(guān)研究的同時,專項技術(shù)研究方面發(fā)展海上物探裝備、海上測井技術(shù)、地震巖石物理技術(shù)、多波多分量地震勘探技術(shù)、海上時移地震油藏監(jiān)測技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)。
1)海上物探裝備。完善高精度地震勘探系統(tǒng)成套化技術(shù),建立海洋地震勘探設備工程研發(fā)平臺,推進科研成果產(chǎn)業(yè)化應用;建立生產(chǎn)試驗船,生產(chǎn)與新采集試驗結(jié)合,逐步推進自主裝備的產(chǎn)業(yè)應用。
2) 海上測井技術(shù)。開展低孔滲地層測試與取樣、三維成像測井、高溫高壓測井等系列電纜測井技術(shù)的研究和儀器研制,實現(xiàn)推廣應用;繼續(xù)開展隨鉆測井系列技術(shù)研究和儀器研制,全面實現(xiàn)海上地質(zhì)導向鉆井和開發(fā)井隨鉆儲層評價應用;開展致密或低孔滲儲層和復雜碳酸鹽巖儲層的測井綜合評價技術(shù)應用研究。
3) 地震巖石物理技術(shù)。開展巖石物理實驗室建設,“十三五”中期完成實驗室建設、實驗設備投入科研和生產(chǎn)項目的巖石物理測試應用;開展巖石物理與地震響應分析技術(shù)研究。
4) 多波多分量地震勘探技術(shù)。發(fā)展海上多波多分量地震資料處理、速度建模、復雜地區(qū)地震疊前成像等關(guān)鍵技術(shù),形成可用于工業(yè)化生產(chǎn)的三維多波多分量地震采集、處理系統(tǒng),建立具有海上多波多分量地震勘探特色的解釋、反演技術(shù)體系。
5) 海上時移地震油藏監(jiān)測技術(shù)。發(fā)展海上時移地震采集設計技術(shù),完善時移地震可行性分析技術(shù)、時移地震資料處理技術(shù)、時移地震反演與解釋技術(shù),完善時移地震軟件系統(tǒng),形成時移地震技術(shù)規(guī)程,實現(xiàn)時移地震關(guān)鍵技術(shù)推廣應用。
經(jīng)過多年的攻關(guān)研究,中國海油已經(jīng)形成海上高密度地震勘探、深水地震勘探、開發(fā)地震等3套技術(shù)體系及相應裝備,自主研制了地震采集(MODES)、處理(MPS)、解釋(MIAS)等3套地震勘探軟件平臺,為我國海上地球物理勘探技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展奠定了重要基礎。“十三五”期間,為實現(xiàn)中國海油“二次跨越”,我國海上油氣勘探開發(fā)將面臨諸多新挑戰(zhàn),如中深層低孔滲、高溫高壓區(qū)、深水區(qū)、古潛山、隱蔽油氣藏、復雜構(gòu)造油氣藏、非常規(guī)油氣藏等將成為重點勘探領域,我們將一如既往地不懈努力,加快海上地震勘探關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與儲備,力爭取得更大突破,為增儲上產(chǎn)提供必要的技術(shù)支撐。
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(編輯:崔護社 張喜林)
The progress and direction of seismic exploration technology in CNOOC
Li Xuxuan1,2Zhu Zhenyu1,2Zhang Jinmiao1,2
(1.CNOOCResearchInstitute,Beijing100028,China;2.NationalEngineeringLaboratoryforOffshoreOilExploration,Beijing100028,China)
In the past twenty years, CNOOC focuses on urgent demand of offshore oil and gas exploration and development, breaks the bottleneck by technical research, establishes three seismic exploration technology systems including offshore high-density seismic exploration, deep water seismic exploration and development seismic technology systems, and develops three petroleum exploration software platforms for seismic data acquisition, processing and interpretation. The technical achievements build an important foundation for the sustainable development of marine exploration. During the 13th Five-Year Plan, many new challenges will be faced by marine petroleum exploration and development in China. Technical research will be carried out in six key exploration domains such as middle-deep layers, deep water areas, buried hills, subtle reservoirs, complex structure and unconventional oil and gas reservoirs. Breakthrough progresses will be made in such aspects as marine seismic acquisition equipment, marine well logging technology, seismic rock physics technology, multi-wave and multi-component seismic exploration technology, and offshore time-lapse seismic technology, which will provide technical support for achieving CNOOC’s goal of “the second stride development”.
CNOOC; high-density seismic exploration technology; deep water seismic exploration technology; development seismic technology; technological progress; development direction
李緒宣,男,教授級高級工程師, 1982年畢業(yè)于原山東海洋學院,現(xiàn)從事海洋石油物探方法研究。地址:北京市朝陽區(qū)太陽宮南街6號院海油大廈B座(郵編:100028)。E-mail:lixx@cnooc.com.cn。
1673-1506(2016)01-0001-12
10.11935/j.issn.1673-1506.2016.01.001
TE5132.1
A
2015-11-10
*“十二五”國家科技重大專項“海上開發(fā)地震關(guān)鍵技術(shù)及應用研究(編號:2011ZX05024-001)”部分研究成果。
李緒宣,朱振宇,張金淼.中國海油地震勘探技術(shù)進展與發(fā)展方向[J].中國海上油氣,2016,28(1):1-12.
Li Xuxuan,Zhu Zhenyu,Zhang Jinmiao,et al.The progress and direction of seismic exploration technology in CNOOC[J].China Offshore Oil and Gas,2016,28(1):1-12.