“两宽一高”地震采集技术工业化应用的进展

宽方位、宽频带、高密度(简称"两宽一高")地震采集技术在解决低信噪比地区勘探、复杂地质体成像、岩性勘探以及精细油气藏描述与监测等勘探难题方面具有明显的技术优势,但是要推广应用该技术还需要克服震源与采集两大制约因素。为此,探讨了影响"两宽一高"地震勘探技术工业化应用的两个制约因素——宽频信号源的激发与可控震源的高效采集技术,以期大幅降低陆上宽方位、高密度地震采集的作业成本,使之经济可行。在对可控震源宽频激发技术特点进行分析和有针对性设计扫描信号的基础上,对可控震源高效采集技术的智能化施工方案、用户定制同步激发方法、队伍的高效作业管理以及海量地震数据质量控制与管理等方面进行了细化和优化,并结合地震采集与处理的实际应用效果,展示了该技术工业化应用的良好前景。结论认为:(1)以新一代低频可控震源为核心的宽频地震激发技术解决方案、以野外地震作业管理系统和海量地震数据质控与管理系统为核心的可控震源高效采集技术解决方案,有效地破解了上述技术瓶颈,"两宽一高"地震勘探技术已经具有了可接受的性价比;(2)该技术能在成本可接受的情况下极大地改进地震资料的成像效果、提高油气勘探的预测精度,值得推广应用。

复杂山地山前带“两宽一高”井炮—可控震源联合地震采集技术应用实例

针对塔里木盆地YZ区块复杂油气藏特征及勘探需求,新实施的三维地震采集项目采用了"两宽一高"地震采集技术,提出了突出小线距的高密度、宽方位三维观测系统优化设计方向,并应用了复杂地表区井炮—可控震源联合激发高效采集施工设计、巨厚山体区模型约束浅层层析三维表层调查与建模和数字化地震队高效施工辅助方法,确保了"两宽一高"地震采集技术在该区的成功实施。该技术大幅提高了地震采集效率,节约了地震勘探成本,地震资料品质也得到了明显改善,证明了"两宽一高"地震采集技术在复杂地表、复杂构造背景下岩性勘探中的有效性,为类似复杂区"两宽一高"地震采集技术的实施提供了借鉴。

“两宽一高”油气地震勘探中的关键问题分析

油气地震勘探面对的地下介质情况(包括地表条件)和油藏情况日益复杂促使地震勘探技术不断提高,最终目的是能够尽可能精确地描述油气藏以及提高油气采收率和勘探效益。2000年后逐渐普及的“两宽一高”地震勘探技术是其中的一项标志性技术,它是一种综合性的技术系列,并非仅指将地震数据采集技术推进到“两宽一高”阶段,它还包括针对“两宽一高”数据的地震成像处理技术、地震地质解释技术及油藏评价技术。当前,“两宽一高”地震数据采集技术的发展较为迅速,各种新的观测系统、新的震源和检波器系统以及高效、自动、智能数据采集新技术层出不穷。但是,从海量的“两宽一高”数据中提取与精确描述储层相关信息的技术进展严重滞后,譬如全波形反演(Full Waveform Inversion,FWI)和最小二乘逆时深度偏移(LeastSquares Reverse Time Migration,LS_RTM)技术距离大规模生产实用(尤其是直接贡献于储层描述的应用)相去甚远。从地震波反演成像对地震数据采集的需求出发,较为全面地依次分析了“两宽一高”地震数据采集技术对地震波成像的必要性、“两宽一高”地震数据对地震波成像的贡献、“两宽一高”地震勘探阶段的地震分辨率、“两宽一高”地震数据成像处理中的关键问题等,最后简述了“两宽一高”地震勘探中地震地质解释的观点。认为“两宽一高”油气地震勘探技术是今后相当长时期内石油工业界的核心技术,当前的技术发展现状远未达到“两宽一高”地震勘探技术的成熟阶段,今后油气地震勘探的技术发展应该是围绕着“两宽一高”地震勘探的关键问题,即采集技术、对应的反演成像技术、地震解释技术和油藏描述技术而展开。

地震采集方案评价优化分析方法及应用——以准噶尔盆地阜康凹陷为例

准噶尔盆地多数勘探领域处于沙漠戈壁地区,由于近地表吸收衰减强和各种类型的噪声多而强等因素的影响,为提高采集资料的品质,常常采用“强化”参数下的“两宽一高”地震采集。在“提质增效,高效勘探”的背景下,从兼顾数据品质和采集成本的技术经济一体化考虑,评价已有采集方案,提出优化方案,成为该地区及业界关注和研究的热点。通过分析准噶尔盆地阜康凹陷近年来实施的多块“两宽一高”地震采集方案并结合相关理论研究,笔者提出了一种用定量关系为依据的采集方案评价优化流程,得出了研究区各个采集方案的适当或需进一步优化的相关结论,为研究区下一步采集方案优化设计提供了有效指导。

“宽频带、宽方位和高密度”陆上三维地震观测系统聚焦分辨率分析

近年来,“两宽一高”——宽频带、宽方位和高密度——三维地震采集技术极大地提升了地震勘探的能力和精度,在岩性油气藏地区取得了明显的应用效果,也对地震采集观测系统设计提出了更高的要求.如何在现有的成本限制和装备条件下,根据具体工区的地质地球物理条件来选择合适的“两宽一高”采集观测参数以实现最佳的勘探效益,已成为当前地震勘探中迫切需要解决的瓶颈问题之一.基于此,本文首先回顾了点绕射聚焦分析的基本原理,随后给出一种新的复杂介质多频率快速聚焦分辨率定量分析方法.基于该理论,我们以一个典型的陆上三维地震勘探采集方案和速度模型为例,系统地研究了“两宽一高”地震资料偏移成像分辨率随着关键采集参数的变化规律,给出了不同条件下分辨率的理论极限值及其所对应的采集参数的临界点值.此外,我们也提出了一种新的采集参数和子波频谱的交汇定量分析方法,进一步阐明了采集参数和子波频谱参数之间的定量关系,为复杂接收激发条件下采集观测系统设计提供了新的理论依据.

辽河外围盆地复杂密林区可控震源高效采集技术的应用

随着“两宽一高”地震采集技术在辽河探区的推广应用,地震采集方法由原来的大面元、低覆盖、窄方位向小面元、高覆盖、宽方位转变,地震采集方法的改变使得采集工作量成倍增长,因此迫切需要在保证采集质量的同时提高采集效率。以辽河外围盆地LD凹陷HH三维地震采集地区为例,应用复杂密林区动态滑动扫描技术实现了辽河外围盆地可控震源的高效采集,同时通过震源轨迹导航设计技术、4G网络激发及多天线通信技术、数字化地震监控技术确保了该技术的顺利实施,在保证地震采集资料品质的前提下提高了生产效率,大幅降低了地震勘探成本。

深层海相碳酸盐岩储层地震预测关键技术与效果--以四川盆地震旦系-寒武系与塔里木盆地奥陶系油气藏为例

以储层定量化预测为核心的碳酸盐岩油气藏地震表征技术是实现该领域增储上产的重要手段。中国的油气勘探开发在早期阶段主要集中于中-浅层陆相碎屑岩领域,近二十年来,随着塔河、普光和安岳等西部大气田的发现,深层海相碳酸盐岩的开发前景才逐步明朗。与国外相比,中国的深层海相碳酸盐岩年代更加古老、地表条件更加复杂、非均质性更强,这些都为储层定量预测带来了巨大的挑战。以四川盆地震旦系-寒武系礁滩型储层与塔里木盆地奥陶系缝洞型储层为例,在对2类储层地质特点与地震研究难点充分剖析的基础上,系统阐述了针对性的地震预测思路与关键配套技术。目前,随着“两宽一高”地震采集、井控高保真宽频处理以及相控地震波阻抗反演等核心技术的不断完善,中国深层海相碳酸盐岩油气藏的储层预测已经由定性逐渐转变为半定量,由简单描述转变为储渗单元精细刻画。此次研究也将为国内外其他碳酸盐岩油气藏精细开发提供借鉴意义。

鹤岗矿区巨厚砾石等复杂条件下三维地震勘探技术应用

鹤岗矿区深层煤地层地震地质条件非常复杂,而且近地表有一套巨厚砾石层、浅层煤存在多层采空区,对地震波下传能量具有很强的屏蔽作用。为此,采用可控震源“两宽一高”地震采集技术,及基于菲涅尔带的层析反演静校正、OVT域偏移处理技术与地震几何体属性解释技术等,有效克服了鹤岗矿区近地表巨厚砾石、多层采空区对地震波能量屏蔽的问题,解决了深层多套近距离煤层地震资料信噪比低的问题。此次勘探解释煤层落差≥5m的断层88条、采空非垮塌区面积0.76km 2,采空垮塌区面积0.85km 2,其结果与地质精查吻合率>90%;圈定了采空区和透水高风险区域,为工作面布局和矿井生产避开高风险区域,预防透水事故发生提供了准确的地质资料;另外定性预测了矿区内的瓦斯/煤层气。

中国深层油气勘探地球物理技术与展望

中国深层油气资源丰富,勘探潜力巨大。深地探测历程和油气勘探实践表明,地球物理技术发挥了极其重要的作用。聚焦深层勘探目的层埋藏深度大、地震能量弱、成像精度低、储层复杂等关键难题,对地震装备、采集、处理、解释和重力-磁法-电法-地震联合勘探开展了科学研究和技术攻关,形成了深层油气勘探地震配套技术。大量实践证明,大吨位宽频可控震源是提高深层信号能量和信噪比的重要装备,"两宽一高"(宽频、宽方位、高密度)地震采集技术是实现深层油气目标勘探的有效手段,深层弱信号处理技术、深层复杂构造成像技术及五维地震解释技术是解决深层勘探的关键处理解释技术,重力、磁法、电法、地震等多物理场联合是降低深层油气勘探开发风险的有效途径。深层油气勘探地震配套技术已在塔里木盆地、四川盆地等多个盆地成功应用,支撑了塔里木盆地富满地区发现10亿吨级大油田、四川盆地川中地区北斜坡发现蓬莱万亿立方米大气区等重大突破。面向深层油气勘探当前和未来地质研究、勘探发现和安全高效钻井工程的需求,建议在基础理论、采集、处理、目标识别、井中地震与非地震5个方面开展持续攻关,积极拓展深层—超深层油气勘探领域,同时开展以深海海底节点(OBN)为核心的海洋地球物理勘探技术研发与现场实验,为深海勘探做好技术储备。