物探技术需求分析及攻关方向思考——以中国石化油气勘探为例

马永生,张建宁,赵培荣,蔡勋育

(1.中国石油化工集团公司,北京100728;2.中国石油化工股份有限公司石油物探技术研究院,江苏南京211103)



物探技术需求分析及攻关方向思考——以中国石化油气勘探为例

马永生1,张建宁2,赵培荣1,蔡勋育1

(1.中国石油化工集团公司,北京100728;2.中国石油化工股份有限公司石油物探技术研究院,江苏南京211103)

摘要:中国石化通过高精度三维地震、逆时叠前偏移成像、地震属性分析和地震反演等技术的开发与应用,在老区精细勘探和新区勘探突破中取得了良好的效果,特别是在复杂断块精细刻画、陆相砂岩岩性油气藏识别、海相碳酸盐岩储层描述、致密砂岩储层精细预测和页岩气综合评价等方面均取得了显著成果。在取得勘探新成果的同时,中国石化油气勘探当前还面临着规模战略接替阵地不明朗、天然气勘探难度大、新增储量埋藏深和品位下降、工程技术支撑能力不足等4个方面的挑战。面对挑战和困难,在老区油气勘探中,一方面要重点发展高精度地震、油藏地球物理等技术,不断提高复杂地质体识别描述精度,提高复杂油气藏评价可靠性;另一方面要开展高效环保物探技术攻关,创新性地应用装备制造、信息技术、计算机技术等新成果,降低勘探投入成本,提高勘探效率。在新区新领域油气勘探中,要进一步深化地震基础理论研究,探索复杂条件下地震信号的激发与接收规律;强化物探技术创新,着力攻克极复杂地表和地下条件下地震采集技术难关,提高低信噪比地区地震资料品质,为油气发现提供更强有力的技术支撑。

关键词:中国石化;油气勘探;物探技术;需求分析;发展方向

“十二五”以来,中国石化通过持续的石油物探技术开发和勘探工作量投入,为老区增储稳产和新区新领域油气勘探突破提供了强有力的技术支撑资源保障。未来中国石化油气勘探面临资源分布复杂、勘探难度大的形势,进入了资源战略接替阵地不明朗、新增储量品位下降的新常态。在总结近年来中国石化物探技术取得成功的经验基础上,客观分析了油气勘探面临的主要挑战以及对物探技术的需求,探讨了未来中国石化物探技术攻关方向和发展路线,期望石油物探技术在贯彻落实中国石化转变发展方式、提高发展质量的战略部署中发挥更大的作用。

1物探技术创新成果

“十二五”以来,中国石化持续推进理论和技术创新,引领并助推了油气勘探突破和规模增储工作。确保了石油产量的稳定,实现了天然气勘探的快速发展。这些勘探成果的取得,得益于石油物探技术的创新发展与应用。

1.1高精度三维地震技术的发展和应用

高精度三维地震技术具有信噪比和分辨率都高的优势,是老区精细勘探、剩余油预测、提高采收率等方面的重要技术支撑。“十二五”期间,经过不断开发与完善,发展了基于地质目标和叠前处理要求的观测系统设计、精细近地表探测与建模、高能宽频定向激发、针对复杂地表的灵活变观、采集因素量化评价等技术,形成了以高密度、高覆盖次数和数字化接收为主的高精度地震采集及其配套的精细处理和解释技术系列,地震资料主频平均提高了10Hz,频带拓宽了8～23Hz,分辨率提高了50%以上(图1)。

高精度三维地震技术在胜利、塔河、中原、江苏、河南和江汉等油田推广应用中取得了显著效果[1-3]。最小可分辨断层断距8m,解释断层井震吻合率达92%,断块圈闭识别面积达到0.02km2。“十二五”期间,中国石化在东部老区针对圈闭目标小、储层薄、地质体复杂的特点,实施了近9000km2的高精度三维地震,新增探明和控制储量近2×109t。

在塔河油田,分别实施了S48区、6-7区、10区东等7块高精度三维地震,取得的地震资料信噪比明显提高,成像剖面上断裂特征更加明显,“串珠”数量增多,反射能量聚焦、归位准确、断裂清晰。塔河油田实施高精度三维地震勘探的探区内累计刻画圈闭12个,面积近400km2。高精度三维地震技术已经成为支撑塔河油田主建产区油气勘探开发的关键技术。

图1　高精度地震与常规地震资料对比a 原始三维地震资料; b 高精度三维地震资料; c 频谱分析

1.2复杂地表三维地震勘探技术的发展与应用

中国石化矿权区内除胜利油田、中原油田等东部老油田处于平原地区,其余地区多为水网、山地、大沙漠、黄土塬等复杂地表区。其中鄂尔多斯盆地中石化探区地表主要为黄土塬区,探区内资源潜力较大,但储层薄、岩相变化快、非均质性强、构造幅度小、微断裂发育等。黄土塬地表复杂,塬、梁、峁、沟、坡纵横交错,高差可达数百米,易产生各类强能量干扰,干扰波以面波、多次折射波、杂乱散射波为主;其次,巨厚、疏松的黄土层不利于地震波的产生,并且对地震波的吸收衰减作用强烈,有效反射波能量弱,两种因素综合,导致地震波吸收衰减严重、折射波及多次波和面波发育、低频散射严重、原始记录信噪比低等问题。“十二五”期间,针对鄂尔多斯盆地南部黄土塬的地表地质条件,开发了大基距面积组合激发、斜坡带井底同海拔激发、多检波器组合压制环境噪声和高覆盖次数激发等地震采集技术,进一步提高了野外地震资料的信噪比;发展了精细层析反演静校正、多域去噪和反射结构保持等精细处理技术,使地震资料的浅、中、深层反射波组齐全,波组特征清楚,保幅性较好,信噪比较高,目的层分辨率较高。

结合探区大面积致密碎屑岩油气藏特点,形成了鄂南黄土塬区断裂识别及裂缝发育区综合预测判别、鄂南全层系三维地震储层综合预测等技术,为鄂尔多斯盆地南部大面积岩性油气藏的规模性发现提供了技术支持。如在镇泾区块,过去认为该地区断裂不发育,但对三维地震资料进行解释后,发现喜山期断裂非常发育,成排成带分布,相互交切,这一新的发现影响了关于该区块油气运聚调整和储层物性改善的认识。

黄土塬三维地震勘探技术的发展与应用,为杭锦旗、定北等区块的天然气勘探突破,鄂南的红河、泾河、渭北等油田的发现和生产提供了有力的技术支撑[4],在鄂南发现了中国石化最大的低渗透致密油田,新增探明和控制储量超过3×108t。黄土塬三维地震勘探技术的发展与应用开创了中国石化鄂尔多斯盆地多个探区的油气勘探新局面。

1.3复杂构造带三维地震勘探技术的发展与应用

新疆准噶尔盆地北缘山前复杂构造带油气资源潜力大,但鉴于地表条件恶劣、地下构造复杂等原因,获得的地震资料品质不理想。针对山前带地震勘探存在的问题和困难,开展了山前带三维地震勘探技术的攻关研究,形成了基于双复杂模型的观测系统设计、井震联合激发等采集技术;建立了基于特征层约束的融合层析建模和叠前逆时深度偏移等处理技术,最终获得的成像剖面上浅层超剥点清楚,深层地质结构信息丰富,资料品质得到明显改善;发展了多元标定、断裂识别、构造建模、正演模拟等解释技术,正确地解释了浅层超剥带、中深层冲断带、外来推覆体等复杂地质目标,掌握了油气藏基本特征。例如,通过综合解释,建立了相对准确的哈山地区地质模型,明确了前缘超剥带、前缘冲断带、准原地叠加系统、外来推覆系统等4套地质体系;解释了达尔布特等6条主要断裂(图2)。

复杂山前带三维地震勘探技术的发展与应用,为准噶尔盆地北缘哈山西、哈山侏罗系地层超覆油气藏的勘探突破提供了技术支撑,发现了春晖油田和阿拉德油田,形成了新的亿吨级石油储量阵地。

图2　准噶尔盆地哈山地区三维叠前深度偏移剖面

1.4储层地震预测技术的优化与应用

1.4.1岩性油气藏精细描述技术

中国石化东部陆相断陷盆地已全面进入岩性或低幅度构造等隐蔽油气藏勘探阶段,面对东部老区岩性油气藏勘探开发的需求,深化不同类型岩性油气藏描述技术研究,完善了从岩相、岩性、物性到流体识别的地震预测技术系列,提高了东部陆相砂岩岩性油气藏的勘探成功率。“十二五”期间,完善了滩坝、河道、砂砾岩体和浊积岩等4类典型岩性储层预测技术系列,砂砾岩体分辨厚度达到9m,深度误差小于5m;浊积砂体分辨能力达到6m,深度误差小于3m,储集体钻遇成功率达87%,综合勘探成功率超过80%;河道砂体圈闭分辨厚度达到5m,深度误差小于2m,Ⅰ类砂体描述成功率近100%;滩坝砂体分辨厚度达到7m,深度误差小于5m;胜利油田Ⅳ类砂岩岩性油气藏(滩坝、砂砾岩体、浊积、河道)占总储量的58%。

1.4.2碳酸盐岩缝洞型储层地震综合预测技术

以塔河油田非均质性极强的碳酸盐岩储层为代表的缝洞型油气藏是中国石化重要的勘探领域,地震储层综合预测技术是进行碳酸盐岩缝洞型储层预测的关键技术之一。发展了以振幅变化率、精细相干、趋势面分析、分频混色分析、地震和测井联合反演以及多属性方法组合等为主要内容的塔河奥陶系缝洞型储层地震综合预测技术,开发了叠前时间偏移处理、分频混色和多属性叠合等技术,并根据油田西部地区碳酸盐岩储层特征的南北差异,建立了针对性的储层预测方法,提高了塔河油田碳酸盐岩缝洞型储层的预测精度和钻探成功率。图3 显示了在塔河油田10区东应用高精度地震相干分析技术沿断裂带部署的井位位置,取得了显著的开发效果。

碳酸盐岩缝洞型储层地震综合预测技术在塔河油田得到了广泛应用,有力保障了塔河油田奥陶系碳酸盐岩油气藏的勘探和开发。“十二五”期间,塔河油田石油探明储量近3.0×108t,控制储量超2.0×108t,预测石油近1.5×108t。

图3　塔河油田10区东高精度地震目的层相干分析结果

1.4.3生物礁滩储层精细描述

中国石化相继成功发现了普光气田、元坝气田等生物礁滩相大型气田,根据勘探开发的需求,不断完善了礁滩相储层描述技术,主要包括:①“井震互馈、微相建模、等时约束、多元优化”地震微相和沉积微相精细刻画技术;②以“相控三步法”储层反演技术为核心的储层精细识别和定量预测技术;③基于孔构参数的两步法地震反演技术;④超深层碳酸盐岩储层气水识别技术等。这些生物礁滩储层精细描述技术被成功应用于四川元坝地区、鄂西渝东建南地区等,效果显著[5-9]。特别是超深层生物礁滩储层精细描述技术在四川元坝地区的推广应用,较好地解决了超深层礁滩储层气水识别难题,探井和评价井成功率高达92.3%。

1.4.4致密砂岩优质储层精细预测技术

中国石化在鄂尔多斯盆地和四川盆地等致密砂岩油气勘探开发中,研究完善了“岩性—物性—含气性”逐级控制的致密砂岩高产富集带优质储层预测方法。

在鄂北天然气勘探开发过程中,根据大牛地、杭锦旗什股壕、定北柳杨堡等研究区致密砂岩天然气藏所表现出的多层系、薄储层的地质特点,通过采用叠前AVO负梯度负截距含气性预测、叠后吸收衰减加波形分类高产富集区含气性预测、叠前弹性参数反演含气性预测以及叠前深度域含气性预测等技术,实现了由砂层组预测向单砂体精细描述的转变,由叠后有利相带预测向叠前含气性预测的转变,由多层叠合评价向单层精细评价的转变。

针对川西叠覆型致密砂岩气藏的地质与地球物理特征,建立了以地震资料为核心的“相控找砂、砂中找优、优中找富、精选靶点”的储层预测流程,形成了从宏观到微观、从定性到定量、相带—储层—含气性—甜点逐步逼近的地球物理气藏综合预测技术系列,发展完善了川西河道砂体精细刻画配套技术体系(图4),砂体预测成功率达到95%,优质储层预测成功率达到85%。

1.5页岩油气“甜点”地震预测及压裂监测

“十二五”期间,为满足页岩气等非常规资源的勘探需求,初步形成了非常规储层岩石物理分析、地震资料高精度采集处理、“甜点”综合预测和微地震监测等技术。主要成果包括:开发了波阻抗反演描述页岩空间展布、叠前密度反演定量计算TOC等“甜点”综合预测技术(图5);建立了通过叠前弹性参数反演计算杨氏模量与泊松比的页岩层可压裂性评价技术;提出了利用页岩应力方向与裂缝密度预测结果进行水平井轨迹设计的技术,进而进行井轨迹的跟踪调整;研发了微地震压裂监测技术,实现页岩气压裂实时监控和压裂效果的综合评价。

物探技术的综合应用有力支撑了川东南涪陵焦石坝页岩气的勘探与开发,部署的焦页1HF井在志留系龙马溪组试获日产气超2×105m3,现已探明页岩气含气面积近400km2,地质储量近4×1011m3,标志着我国第一个大型页岩气田的诞生。

图4　地震反演识别的川西河道砂体储层

图5　过焦页1井、2井、4井含气量反演剖面叠前密度反演定量计算的页岩TOC剖面

中国石化物探技术的发展与应用表明,石油物探技术发展和创新在油气勘探突破中发挥了不可替代的作用,无论是新区的重要战略突破,还是老区“三新”领域的大发现,都离不开石油物探技术发展与应用。高品质地震资料已经成为老油区增储稳产的重要基础资料,东部老区稳产的主要目标多属于隐蔽目标,具有隐蔽、层薄、碎小等特点,西部增储的主要对象为复杂储层,具有非均质性强、低孔低渗、埋藏深等特征,通过推广应用和提升完善高精度三维地震等技术,地震资料的品质和分辨率得到了较大提高,为老油田滚动勘探开发、精细油藏评价、剩余油分布精细描述等提供了有力技术支撑。同时,仪器装备和计算能力的提高是推动物探技术发展的根本保证。中国石化重点勘探目标区具有地表条件复杂,地下目标复杂的特点,只有不断提高地震采集、资料处理和解释等能力,才能保证获得高品质野外地震资料,实现精确成像和精细解释。目前,物探技术水平还不能完全满足中国石化油气勘探开发需求,具体表现在:仪器设计制造能力非常薄弱;配套的软件研发能力和工业化水平还有待进一步提高;地震资料处理技术、全波形反演方法等处于追赶阶段;复杂山前带、低信噪比区的地震资料品质还没有取得突破性进展;复杂储层预测和精细油藏描述精度和水平还不能充分满足实际勘探需要等。

2油气勘探面临的挑战及物探技术需求

中国油气勘探呈现8个方向的拓展,从储油气层到生油气层,从局部圈闭到大面积、全盆地,从构造、岩性油气藏到常规、非常规油气聚集,从高点找油气到下凹(洼)勘探,从优质储层到多类型储层,从中、深层目标到中、深层、超深层目标,从高、中品位油气资源到高、中、低品位油气资源,从滩浅海、中深水域到浅海、中深水域乃至深海等。

与上述八大转变相对应,中国石化油气勘探面临4个方面的主要挑战:一是油气资源规模性战略接替阵地不明朗,二是天然气勘探难度大,三是新增储量品位下降、埋藏深,四是工程技术支撑能力不能充分满足勘探需求。为了应对这些挑战,通过分析不同的地表条件、储层、构造、流体等当前面临的物探技术难点,认为存在的技术需求如表1所示。

表1中石化物探技术难点与需求分析

领域类型问题及难点物探技术需求地表东部地区1)经济发达,地表城镇、厂矿等障碍物多,工业干扰问题较大,部分地区水网密布,施工难度增加、成本投入大,降低了地震资料品质。1)需要高精度小面元、高覆盖次数、宽方位的开发地震技术;2)灵活的观测系统及正演模拟技术。沙漠覆盖区1)沙漠地表地震波吸收衰减严重,次生干扰、静校正问题突出。1)高精度三维地震采集及沙漠区可控震源激发技术应用研究;2)适合沙漠地表的静校正处理技术。南方及西部山前带1)地表地形陡峭,高差落差大,地表岩性复杂多样,灰岩出露;2)高陡山地施工难,观测系统偏移距不合适,照明不均匀,能量差异大,导致深层能量小、信噪比低。1)复杂条件下的野外施工方法及双复杂地区采集处理技术一体化攻关;2)针对高陡山地的静校正技术及偏移成像技术;3)针对复杂地表的层析静校正及多域联合压噪技术。黄土塬区1)巨厚黄土塬区、斜坡带的信噪比还有待进一步提高;2)针对黄土塬复杂地表的剩余中长波长校正问题。1)巨厚黄土塬区三维采集关键技术研究;2)针对黄土塬区静校正处理技术。构造高陡构造1)高陡构造使得观测系统偏移距不合适,照明不均匀,能量差异大,信噪比低;2)高陡构造成像难;3)层位追踪、断层组合解释困难,储层预测困难。1)针对高陡构造的地震观测系统设计、正演模拟等技术;2)针对高陡构造的偏移成像技术;3)进一步深化高陡山地的构造解析及建模技术。微幅构造1)速度预测精度对构造解释影响较大;2)针对低幅构造油藏圈闭识别难度大的问题。1)针对低幅构造圈闭的精确速度建模技术。复杂断块/隐蔽1)构造复杂、断块多,低序级断块发育,边缘构造陡,成像难;2)岩性油藏,储层厚度薄,非均质强,埋藏深。1)针对“碎、小、薄”等地质目标的精细成像技术;2)针对复杂储层的油藏地球物理技术。储层碳酸盐岩1)塔河碳酸盐岩小规模缝洞储层识别与评价难、油气检测难;2)川西海相储层埋藏深、厚度薄、非均质性强,有效储层预测难。1)塔河碳酸盐岩储层成因、识别模式及储层预测研究;2)深层中、薄层颗粒滩储层识别与多波多尺度裂缝检测技术研究。致密砂岩1)致密薄储层单砂体精细描述难度大;2)致密砂岩储层的有效裂缝及高产富集带预测难。1)微断裂识别、裂缝发育区预测技术;2)可靠性的致密砂岩含油气性预测技术;3)深层致密气藏全波属性含气性识别及储层预测技术研究。薄互层1)地震分辨率有限,薄互层储层预测难度大。1)薄互层砂体预测的高分辨率地震处理技术;2)薄储层识别、高精度的单砂体精细描述技术。流体孔隙-裂缝型1)非均质性及各向异性强,流体预测难度大。1)多波多分量资料的应用和各向异性分析技术研究;2)叠前地震属性的流体识别及监测技术。剩余油1)开发后期油水关系复杂,剩余油分布规律不清。1)流体识别及剩余油分布预测技术;2)时延地震技术。非常规油气非常规页岩气1)页岩气“甜点”预测精度问题;2)压力预测、含气量定量预测、脆性矿物预测、裂缝体系预测、应力场的分析等可靠性问题。1)“三高、三保”高精度成像处理、各向异性处理技术;2)提高完善页岩气“甜点”地震预测水平;3)开展页岩气富集岩石物理研究;4)开展储层脆性、储层TOC、裂缝、地层压力等预测研究。海上东海南部/南黄海/琼东南/涠西/西湖合作区勘探等1)二维地震测网较稀,资料品质较差,区带评价资料基础不扎实;2)地震资料信噪比较低,成像质量较差,无法刻画目的层的内幕;3)海上多次波干扰问题严重;4)储层描述面临目的层深、井少、砂泥互层、非均质性强难题。1)海洋拖缆采集改进技术;2)新三维地震采集先导试验,如高密度三维地震采集、宽方位、海底电缆三维;3)高保真去噪技术,浅水多次波压制技术,井约束的高端成像技术;4)深层甜点储层描述和油气预测技术。

3物探技术攻关方向思考

“十三五”期间,中国石化油气勘探方向主要集中在7大领域:隐蔽及复杂断块油气藏、碳酸盐岩油气藏、致密岩性油气藏、山前构造带、海上、非常规、火成岩等。其中,前三大领域为持续增储领域,后四个领域为勘探突破与接替领域。

在持续增储领域,需要提高物探技术的精度和效率:一是通过发展宽频、宽方位、高精度(“二宽一高”)的高精度三维地震技术、油藏地球物理技术等,提高复杂地质体的识别和描述精度,提高复杂油气藏评价的可靠性;二是通过开展高效环保物探技术攻关,应用装备制造、信息技术、计算机技术等新成果,降低勘探成本,提高经济效率。

在勘探突破与接替区域,制约大突破、大发现的关键因素之一是地震资料品质差,导致对探区的沉积特征、构造样式和成藏规律等地质情况认识不清楚。因此,需要攻克制约物探技术发展的难题,进一步深化地震基础理论研究,明确在复杂条件下地震信号的激发与接收规律;强化物探技术创新,着力攻克极其复杂地表、地下条件的地震采集技术难关,提高低信噪比地区地震资料品质,为油气大发现提供更强有力的技术支撑。

3.1深化高精度三维地震等技术研究,提高勘探精度

针对东部老区隐蔽及复杂断块油气藏勘探的需求,加强高精度三维地震技术的推广应用,着力做好高精度地震采集,以宽频带、宽方位、高密度、高信噪比、高效为核心,进一步完善资料采集设计、高效激发接收、综合静校正、多域联合去噪等专项技术;开展百万道地震采集及DSA采集试验,研究适用于强各向异性介质的高密度地震资料叠前深度域波动方程成像技术和双程波逆时偏移技术,不断完善全方位、多分量地震资料处理解释技术;研究降低高精度三维地震勘探成本的技术和措施。

根据碳酸盐岩缝洞储层精细描述的要求,进一步推广应用储层预测技术,提高小尺度缝洞储层、薄滩相储层的预测精度,发展流体检测技术,提高碳酸盐岩油气藏描述和评价可靠性。

在塔里木盆地的塔河、塔中、玉北等探区,推广应用沙漠地区三维地震精细采集、碳酸盐岩小尺度缝洞储层高精度成像、射线束叠前深度偏移等技术,提高小尺度缝、洞成像精度;继续优化振幅变化率、精细相干、趋势面差异分析、地震反射特征总结、地震测井联合反演等储层地震预测技术;进一步提升完善碳酸盐岩小尺度缝洞识别、缝洞储层充填物性质判别、碳酸盐岩缝洞定量化描述等技术;攻关研究地震-电法多参数联合含油气性检测等技术,提高油气检测结果的可靠性。

在川东北、川西渝东和鄂东等地区,继续推广应用地震地质建模及模式识别技术,精细描述礁滩空间展布特征,刻画礁滩相体系域沉积微相的时空展布;进一步完善相控约束波阻抗反演+伽马反演相控去泥技术+拟声波反演等技术,提高有效储层识别与预测精度;发展弹性阻抗精细反演等技术,进一步提高碳酸盐岩储层气水识别的可靠性。

针对鄂尔多斯盆地、四川盆地等探区致密砂岩油气勘探开发需求,深化完善多波地震技术的实用性,进一步提高复杂储层裂缝预测精度,提高岩性等隐蔽油气藏物性和流体预测的可靠性。进一步提高致密砂岩有效储层预测技术水平,发展完善储层含气性、含气丰度检测技术,提高油气藏描述和评价可靠性。

在川东北、川西等探区,继续推广应用地震属性、波阻抗反演、分频分析、叠前反演、流体判别等技术,进一步提高地震优势相带刻画、储层空间展布刻画、相控砂体预测、致密储层含气检测等精度。在大牛地、杭锦旗等地区,继续推广应用地震相分析、储层岩石物理特征分析、地震属性分析、地震波反射结构分析、储层参数地质统计学反演叠前道集的地震属性分析叠前AVO弹性参数反演,进一步提高岩性圈闭、构造-岩性复合圈闭油气藏识别描述精度。

3.2提升完善高效环保地震技术,提高勘探效率

提高施工效率,缩短采集周期,降低生产成本,实现环保安全施工是高效勘探的必然要求。

提升完善现有的可控震源采集及配套技术,提高采集作业效率,缩短施工周期,降低施工成本。主要包括继续推广可控震源同步滑动扫描地震采集技术方法,可控震源高效采集质量监控方法,基于地面力信号滤波与纯相移法结合的谐波压制技术;高效采集覆盖次数与信噪比的定量关系,多域分解同步交涉干扰压制技术可控震源弱信号分离技术,多域矢量中值滤波技术等;进一步发展可控震源高效采集的软硬件系统及相应配套技术。

研究高效、环保的精细化实时采集技术,完善相应的采集技术系列,提高采集效率;发展可控震源高保真激发和高效地震采集、多源地震等新技术。应用ISSS等高效地震采集技术,提高地震采集效率、减小道间串音等干扰,推广炮分离和去噪技术;研究面向多源地震研究超级炮巨量资料的处理、同时处理等技术;开展面向主动源和被动源地震数据采集技术攻关,研发自动定位、自动计时、连续数据采集与数据存储、网络功能的智能地震数据采集终端。

“十三五”末,基本形成实用化的可控震源高保真激发和高效地震采集、多源地震、海量存储、无线网络等高效地震技术。

3.3提高复杂条件下地震资料品质,实现勘探突破

3.3.1复杂山前带勘探突破

为支撑中国石化重大战略接替阵地的油气勘探,继续开展复杂山前带地震勘探技术攻关。针对复杂山前带的地质特点,继续开展以起伏地表区“两宽一高”观测系统优化设计及激发接收工艺为重点的地震采集技术攻关;进一步开展灰岩激发机理的试验,逐步提高灰岩区地震激发效果;在资料处理上重点开展以真地表逆时偏移、各向异性叠前深度偏移、逆散射成像等为重点的成像技术攻关与应用。“十三五”末基本攻克山前带地震采集、成像关键技术难题,有效支撑复杂山前带勘探突破,支撑油气增储上产,形成针对复杂地表、复杂构造、复杂储层的配套地震勘探技术系列。

3.3.2中下扬子勘探突破

为支撑中国石化外围地区勘探突破,进一步加强中下扬子等低信噪比地区地震勘探技术攻关,借鉴国内外低信噪比区地震勘探成功经验,加快中下扬子地区地震采集方法攻关试验,形成低信噪比区地震资料采集关键技术;加大地震成像处理技术攻关,形成复杂地质结构地震成像关键技术。引进综合物探技术,充分利用现有重力、航磁等综合物探资料和研究成果,建立一套综合物探定性、定量联合处理解释与油气有利区带评价的方法。在“十三五”末,建立中下扬子地区中古生界地震采集、处理、解释一体化技术,地震资料品质明显提高,形成配套完善的中下扬子综合物探技术,基本明确中下扬子中古生界复杂构造形态和空间展布规律。

3.4加快非常规油气物探技术研究,提高非常规油气勘探开发水平

非常规油气是中国石化重要的勘探领域之一,在总结礁石坝页岩气成功勘探经验的基础上,提高完善页岩油气、致密气勘探开发中的甜点预测技术、压裂方案设计与监测技术、VSP技术等,深化研究地震技术在非常规油气中的经济性应用。

3.4.1完善非常规油气岩石物理模型

针对我国非常规天然气藏的特点,进一步加强岩石物理特征及地球物理响应特征分析技术研究,研究非常规气不同的吸附、游离比例对物探响应的影响,探索这种状态、比例的定量判断方法;研究非常规油气储层内生裂隙、天然裂缝或压裂造缝的地震识别与描述技术。

3.4.2提高“甜点”地震预测精度

深化岩石物理、地震、测井等多学科资料综合反演非常规油气岩石物性、弹性和脆性等参数方法研究,研究基于三维地球物理信息匹配的非常规油气建模技术,开展总含气量预测技术攻关,完善预测页岩油气、致密气的“双甜点”技术,探索非地震“甜点”预测方法。

3.4.3完善地层压力预测技术

从提高速度预测精度入手,拟采用叠前叠后层速度预测技术,加强过程控制,尝试开展地震-测井-地质-钻井等多源信息提高层速度预测精度;开展压力预测模型的构建或对现有压力预测公式进行修正,建立更加适应地质特征的压力预测方法。

3.4.4提升微地震监测技术水平

完善微地震数据信号自动识别技术、裂缝解释技术等;深化研究实时裂缝形态描述、裂缝生长监测和预测;形成完整微地震地面、浅井和深井监测的采集设计、实时处理、解释技术和具有工业化能力的商业软件;探索微地震连续监测、实时可视化交互处理解释等技术。

3.4.5非常规油气高效开发物探技术

研究基于开发生产测试物探技术,研究根据VSP资料、地震资料设计水平井井眼轨迹和压裂增产方案的实用技术;开展地震、随钻地震、VSP等技术指导水平钻井实时监控和井迹调整建议方法;完善微地震压裂实时监测,压裂造缝的实时监测和预测技术。

3.5加强海上地震勘探研究,提高海上油气勘探支撑水平

为了配合中国石化增储东海盆地西湖凹陷、辽东东,突破琼东南盆地、北部湾盆地和准备东海南部、南黄海等海上油气勘探战略,根据中国石化的海洋油气勘探开发需求,发展完善中石化特色物探技术,缩小与世界先进水平的差距,提高物探技术对海上油气勘探开发的支撑水平。

提升完善海陆过渡带高能震源激发技术、海底电缆(OBC)采集处理技术,过渡带一致性处理技术等,解决海陆过渡带吸收衰减强、能量不一致、海底鸣震等问题,进一步提高滩海地震资料品质。

完善海上宽(全)方位地震,引进或合资研制OBC,可控源电磁勘探(CSEM)及海底节点(OBN)等采集装备,并进行相应的海洋地震资料采集试验;开展海上宽方位地震采集和全方位地震采集方法、资料处理解释技术的研究。

发展海上时延地震技术,开展海上四维地震观测方法试验,发展数据处理和解释技术。研究海上多源地震方法,发展海上多源地震技术和CSEM技术。提高东海西湖深层地震资料分辨率,解决砂泥薄互层储层预测描述难题;提高东海南部和南黄海探区中生界和古生界成像精度。

4结束语

石油物探技术是提高勘探开发效益的核心技术,面对中国石化油气勘探的新常态,大力发展物探技术,用新的技术手段解决勘探难题,是老区增储稳产与新区勘探突破的必由之路,是贯彻高效勘探战略的技术保障,是油公司效益增长的关键所在。

技术的开发与应用应以“市场需求”为导向,以“解决问题”为切入点,认真贯彻技术创新、技术领先的发展战略;积极推进地质、物探、井筒一体化,采集、处理、解释一体化,勘探、开发、工程一体化等工作,提高技术水平,解决勘探难题,满足生产需求;要发挥专业优势,消除技术壁垒,促进各方合作,优化整体布局,降低生产成本,提高生产效率。

油气勘探开发应坚持物探先行,坚持技术创新,石油物探技术一定会在中国石化资源发展战略中发挥更大的技术支撑作用。

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(编辑：陈杰)

Requirement analysis and research direction for the geophysical prospecting technology of SINOPEC

MA Yongsheng1,ZHANG Jianning2,ZHAO Peirong1,CAI Xunyu1

(1.ChinaPetrochemicalCorporation,Beijing100728,China;2.SinopecGeophysicalResearchInstitute,Nanjing211103,China)

Abstract:By the development and application of high-precision seismic,reverse-time migration,seismic attributes analysis and seismic inversion,etc,SINOPEC has achieved good results in the fine exploration at mature oilfields and exploration breakthroughs in new areas,especially in fine characterization for complex faulted blocks,continental sandstone lithologic reservoirs identification,marine carbonate reservoir characterization,tight sandstone reservoir detailed prediction and shale gas comprehensive evaluation,etc.However,some challenges exist in the hydrocarbon exploration for SINOPEC,including unidentified scaled strategic replacing resources,difficult in natural gas exploration,deep-buried and lower-grade new added reserves,and engineering techniques lacking in supporting seismic exploration.Facing the challenges and difficulties,in the hydrocarbon exploration of mature oilfields,on the one hand,we should focus on the development of high-precision seismic,reservoir geophysical techniques,continuously improve the identification and characterization precision of complex geological bodies,and strengthen the reliability of complex reservoir evaluation;on the other hand,we should carry out the research of high-efficiency environmental protection geophysical techniques,innovatively apply equipment manufacturing,information technology,computer technology,reduce the hydrocarbon exploration costs.In the hydrocarbon exploration of new areas,the basic seismic theory research should be deepened to explore the shooting and receiving rule for seismic signals in complex exploration areas;the innovation of geophysical technology should be strengthened,especially on overcoming the seismic acquisition technical problems at the areas with extremely complex surface conditions and subsurface conditions,to improve the quality of seismic data with low S/N,and prove powerful technical support for hydrocarbon discovery.

Keywords:SINOPEC,hydrocarbon exploration,geophysical prospecting technology,requirement analysis,development trend

文章编号:1000-1441(2016)01-0001-09

DOI:10.3969/j.issn.1000-1441.2016.01.001

中图分类号:P631

文献标识码:A

作者简介:马永生(1961—),男,中国工程院院士,教授级高级工程师,主要从事储层沉积学与油气勘探研究工作。

收稿日期:2015-12-27;改回日期:2016-01-20。

马永生,张建宁,赵培荣,等.物探技术需求分析及攻关方向思考[J].石油物探,2016,55(1):-9

MA Yongsheng,ZHANG Jianning,ZHAO Peirong,et al.Requirement analysis and research direction for the geophysical prospecting technology of SINOPEC[J].Geophysical Prospecting for Petroleum,2016,55(1):-9