油气勘探领域地球物理技术发展趋势分析

刘家宇

摘 要：地球物理勘探技术是获取地下油气信息的重要手段和核心技术，是油气勘探开发部署决策的重要依据。近年来中国石油天然气集团公司在山地山前复杂高陡构造带、碳酸盐岩、富油凹陷岩性地层圈闭、致密（非常规）油气勘探和油气开发等领域投入重金加大物探技术攻关力度，特别是“宽线大组合”、“宽方位、高密度”、“宽方位、宽频带、高密度”的地震勘探思路与理念，有效推动了地震采集、处理、解释一体化油气勘探配套技术的发展，并在生产科研项目应用中取得了很好的效果。通过对这些领域的物探技术攻关及取得的技术进展和应用效果的回顾，结合当前油气勘探开发技术需求，对今后地球物理勘探技术的发展趋势和方向进行展望，为地球物理新技术发展规划、研发和推广应用提供参考信息。

关键词：地球物理勘探技术；宽线大组合；宽方位；宽频带；高密度；油气勘探开发

石油天然气地球物理勘探技术的持续创新，地震沉积学、地震储层学、岩石物理学、油藏地球物理学、层序地层学、非常规油气资源、断层相关褶皱理论等学科和理论的不断发展与完善，为地球物理勘探开发技术体系的完善与应用奠定了坚实的基础。宽线大组合、高密度、水陆过渡带、深海拖缆、宽方位高密度、两宽一高（宽方位、宽频带、高密度）等针对性地震数据采集技术的应用，为油气勘探提供了高品质的地震资料；叠前时间偏移、叠前深度偏移、逆时偏移、波动方程各向异性叠前深度偏移、宽方位或全方位OVT域处理、海量地震数据处理等技术的广泛应用，为油气勘探开发技术的发展提供了可靠的地震成果数据；叠前弹性参数反演、地震波动力学和运动学属性提取、地应力场建模、裂缝预测、水平钻井地震地质实时导向、油藏监测等地震资料解释新技术新方法的研发与应用，推动了地震数据采集和处理技术的进步，同时为油气探明储量的增长和勘探领域的拓展与突破奠定了坚实基础。不同勘探领域有着不同的地质任务与技术需求，正是这些不同任务和技术需求推动了地球物理勘探技术在各个领域特色各异、并驾齐驱的发展态势。

1地球物理勘探技术现状

复杂高陡构造带是近年来油气探明储量增长最快的领域之一，也是地球物理勘探技术最具挑战的领域，受剧烈造山运动作用的影响，复杂高陡构造带地表山高沟深、海拔高差大、表层结构横向变化剧烈，地下地层构造形变剧烈、断裂系统复杂、破碎程度高，对地球物理勘探技术及其研究成果精度提出了严峻考验[1，2]。山地山前复杂高陡构造带油气勘探经历了长期的探索与总结，地震数据采集、处理新技术新方法的创新与应用，推动了复杂山地地震勘探技术的快速发展，实现了复杂山地高陡构造带深层勘探的突破。以高密度宽线大组合二维地震采集技术和宽方位高密度三维地震采集技术为核心，结合复杂波场。低信噪比观测系统设计技术、复杂表层地质特点激发点接收点优选技术、基于高精度遥感信息表层结构调查及模型法或层析反演法静校正技术、叠前多域多方法去噪技术，综合地质露头、钻测井、重磁电和地震速度等资料的速度建模技术以及各向异性叠前深度偏移等配套技术的协同应用，大幅度提高了地震资料信噪比和探测深度，为地震资料的解释及地质综合研究打下了良好基础，形成了针对山地山前复杂高陡构造带地震数据采集、处理技术系列。

多信息、多学科、跨专业高度协同是山前复杂高陡构造带油气勘探的核心，要点在于“三联合二创新”的攻关模式，“三联合”指遥感影像解译技术与地面地质联合、地表露头信息与地震信息的联合以及地震与非地震的联合，“二创新”指四维物理模拟技术的研发与应用、复杂构造建模技术。該攻关模式对复杂高陡构造地质结构的解剖更加深入，构造解释成图的精度大幅度提高，地质认识水平上升到一个新的水平，为更加细致地揭示地下构造特征与地质研究、勘探潜力评价提供可靠依据，同时也推动了复杂高陡构造带地球物理勘探技术的进步与完善。

碳酸盐岩油气藏储层类型包括溶洞型、缝洞型、礁滩型、孔隙型和裂缝型等，受沉积作用、成岩作用和构造运动的影响，碳酸盐岩油气藏非均质性强、缝洞发育、油水关系非常复杂。针对孔—洞—缝复杂碳酸盐岩储层油气勘探，地震数据采集—处理—解释一体化技术攻关模式的构建，宽方位或全方位三维地震采集技术、基于井控各向异性叠前深度偏移等配套处理技术，缝洞储层量化描述和礁滩储层精细刻画为主的解释技术的综合应用，为碳酸盐岩领域油气勘探开发发挥了重要作用。

2地球物理勘探技术发展趋势

随着油气勘探的不断深入，勘探目标不断向高陡逆掩推覆构造、复杂盐丘体、复杂断块、砂泥岩薄互层、地层岩性油气藏等复杂目标区转移。面对复杂的地表和地下地质条件以及更高勘探开发精度的要求，地震勘探技术必须致力于提高信噪比、分辨率和准确保真成像，为高精度油气勘探开发提供可靠的基础数据。“两宽一高”（宽方位观测、宽频带激发、高密度采集）地震勘探技术被认为是当今能够最好解决上述复杂地质情况下的油气勘探开发技术，它代表现阶段地球物理勘探技术发展的重要方向，WesternGeco公司的UNIQ、CGGVeritas公司的BroadSeis、中国石油集团BGP公司的PAI-KG、PGS公司的GeoStreamerGSTM等技术都属于“两宽一高”地震勘探技术范畴。中国石油集团BGP公司的PAI-KG是应用国产低频可控震源KZ28LF、带道能力超过5万道的G3i地震仪、采集设计软件KLSeis、处理解释软件GeoEast实现自主知识产权的“两宽一高”地球物理勘探技术系列，在中东、中亚、非洲和中国的西部为多家油公司进行过优质的油气勘探技术服务，PAI-KG目前已成为国内外陆上油气勘探开发不可替代的地球物理技术。由此可见，“两宽一高”地震剖面整体效果明显优于常规三维地震剖面。

参考文献：

[1]阎世信，曾忠.石油地球物理勘探技术的发展及需求[J].中国石油勘探，2002，7（2）：36-42.

[2]柳兴刚，朱国铭，于世东，等.复杂山地三维地震勘探中的现场处理技术[J].中国石油勘探，2013，18（3）：40-45.

（作者单位：成都理工大学地球物理学院）