石油地質(zhì)勘探地震勘探技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展

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摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，油氣資源勘探的進(jìn)程不斷加快，各種勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)也不斷完善?；谖覈?guó)地震勘探技術(shù)現(xiàn)狀分析了我國(guó)目前應(yīng)用較多的地震勘探技術(shù)，并對(duì)我國(guó)未來(lái)的地震勘探技術(shù)發(fā)展進(jìn)行了展望，旨在能夠進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)勘探技術(shù)飛躍發(fā)展。

關(guān)鍵詞：地震;勘探;技術(shù);地質(zhì)

物探技術(shù)是一項(xiàng)應(yīng)用性的學(xué)科，應(yīng)用領(lǐng)域也是比較廣泛的，不僅僅在石油工程領(lǐng)域，在軍事、工程質(zhì)量等領(lǐng)域也有很大的作用，其發(fā)展涉及多學(xué)科多領(lǐng)域，對(duì)于我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有十分重要的意義。地震勘探技術(shù)主要是利用巖石的彈性特征對(duì)地層的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析從而達(dá)到預(yù)測(cè)油氣資源的一種方法。目前，地震勘探技術(shù)在油氣田的勘探開(kāi)發(fā)過(guò)程中應(yīng)用的越來(lái)越廣泛[1]。最近幾年，地震勘探技術(shù)在信息的精度、清晰度等方面取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，并逐步發(fā)展成目前尋找油氣資源的關(guān)鍵技術(shù)。

1地震勘探技術(shù)

地震勘探技術(shù)的原理是采用人工方式激發(fā)出地表的地震波，地震波由上而下傳播的期間會(huì)由于地層的介質(zhì)和巖性的不一致出現(xiàn)反射和折射的現(xiàn)象，然后在地表通過(guò)地震勘探檢波儀接收地層中反射回來(lái)的地震波。最終，對(duì)這些地震波信號(hào)進(jìn)行分析處理，結(jié)合相關(guān)地震波理論知識(shí)，從而可以分析出地層的巖性以及地層的油氣資源等信息。我國(guó)通過(guò)多年的研究發(fā)展，地震源的方式也多種多樣，比如連續(xù)震動(dòng)源、重錘等，但是目前應(yīng)用較多的還是炸藥。筆者通過(guò)大量的文獻(xiàn)調(diào)研，對(duì)我國(guó)目前主要應(yīng)用的地震勘探技術(shù)進(jìn)行了概述[2]。

1.1四維地震技術(shù)

四維地震技術(shù)又稱時(shí)間推移地震技術(shù)。該技術(shù)的原理是在一定的時(shí)間內(nèi)對(duì)所研究的油藏進(jìn)行若干次的地震勘探。這種做法的目的是通過(guò)油藏的變化引起的地震響應(yīng)特征的變化，繼而反演出油藏的特征。國(guó)外針對(duì)此項(xiàng)技術(shù)的研究起步較早，已經(jīng)取得了商業(yè)化的應(yīng)用，而我國(guó)目前針對(duì)此項(xiàng)技術(shù)的研究起步較晚，但通過(guò)這些年的理論與實(shí)踐研究，在多個(gè)油田進(jìn)行了應(yīng)用，在提高油氣資源采收率方面取得了很大的突破。

1.2垂直地震剖面技術(shù)

垂直地震剖面技術(shù)的簡(jiǎn)稱是VSP，該技術(shù)是最近幾年新起的新型石油地震勘探技術(shù)。通過(guò)眾多科研工作者以及現(xiàn)場(chǎng)工作人員的一致努力，垂直地震剖面技術(shù)已經(jīng)成功的在我國(guó)的各大油田發(fā)揮了極其重要的作用。通過(guò)這些實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，垂直地震剖面技術(shù)能夠?qū)σ恍┏Ｒ?guī)地質(zhì)構(gòu)造的解釋進(jìn)行完善。除此之外，該技術(shù)可以測(cè)定地層的衰減系數(shù)、縱橫波速度以及平均速度等等參數(shù)[3]。

1.3地震屬性技術(shù)

該技術(shù)的主要原理是分析地震獲取的數(shù)據(jù)，結(jié)合具體區(qū)塊的資料，確定地層的構(gòu)造及巖性特征，最終對(duì)油藏的模型進(jìn)行確定，繼而可以進(jìn)一步的對(duì)后續(xù)的鉆井開(kāi)發(fā)決策提供指導(dǎo)。一直以來(lái)，地震處理解釋所需要研究的主要內(nèi)容是地震屬性技術(shù)。自從20世紀(jì)60年代開(kāi)展烴類檢測(cè)開(kāi)始一直到本世紀(jì)的多維屬性，地震屬性技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了幾起幾落，目前已經(jīng)逐步完善。目前，基于強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，3D地震技術(shù)已經(jīng)將地震的數(shù)據(jù)量增加了幾個(gè)量級(jí)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能以及先進(jìn)的可視化解釋技術(shù)進(jìn)一步推動(dòng)了地震處理技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，并且定量化的進(jìn)一步完善了3D解釋技術(shù)[4]。

1.4多波多分量地震勘探技術(shù)

采用多波多分量地震勘探技術(shù)的核心是各向異性的介質(zhì)轉(zhuǎn)換波的成像技術(shù)，該技術(shù)對(duì)于復(fù)雜的地質(zhì)條件及油藏的描述起到關(guān)鍵性的作用。通過(guò)對(duì)地震橫波的分裂可以預(yù)測(cè)出裂縫的各向異性；通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)換波形成像技術(shù)的研究可以完善p波剖面成像受其他介質(zhì)的影響，繼而可以分析出玄武巖覆蓋區(qū)下方的油藏特征。多波多分量技術(shù)上近些年來(lái)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，未來(lái)有望成為地震勘探界核心技術(shù)之一。近些年，專家們通過(guò)對(duì)各相異性介質(zhì)轉(zhuǎn)換波的特征的研究，提出了轉(zhuǎn)換波極化各向異性動(dòng)校正參數(shù)法、參數(shù)估算、雙曲型的轉(zhuǎn)換波時(shí)差等新概念，除此之外，還研究出了各向異性介質(zhì)轉(zhuǎn)換波的疊前偏移技術(shù)。針對(duì)轉(zhuǎn)換波數(shù)據(jù)處理方式，專家研究出一種新型橫波分離技術(shù)：最小熵旋轉(zhuǎn)法技術(shù)。該技術(shù)是獲取儲(chǔ)層屬性的關(guān)鍵，而且可以通過(guò)該方式直接獲取儲(chǔ)層各向異性的強(qiáng)度和方位[5]。

1.5時(shí)延地震技術(shù)

時(shí)延地震技術(shù)的分類有多種：時(shí)延2D地震技術(shù)、時(shí)延3D地震技術(shù)、時(shí)延井間地震技術(shù)以及時(shí)延VSP技術(shù)等。本文主要介紹的是時(shí)延3D地震技術(shù)。目前，各大石油公司都在致力于時(shí)延地震技術(shù)的發(fā)展，取得了很大的成就，并逐步由地面時(shí)延地震成像技術(shù)發(fā)展至井間時(shí)延地震成像技術(shù)，并逐步大規(guī)模的投入到實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中。我國(guó)學(xué)者通過(guò)對(duì)儲(chǔ)層多年的研究，證實(shí)了油氣資源開(kāi)采會(huì)引起地層的孔隙壓力以及溫度的變化，繼而會(huì)導(dǎo)致波阻抗產(chǎn)生變化，最終導(dǎo)致地震響應(yīng)變化，從而通過(guò)時(shí)延地震技術(shù)來(lái)分析地層的屬性。

1.6隨鉆地震勘探技術(shù)

隨鉆地震勘探技術(shù)是利用鉆頭的振動(dòng)作為震源的一種地震勘探技術(shù)。國(guó)外學(xué)者Weatherly等早在20世紀(jì)30年代已經(jīng)開(kāi)始研究頓鉆的脈沖信號(hào)，并成功的利用該信號(hào)來(lái)進(jìn)行反演成像，但是由于當(dāng)時(shí)整體科技水平的局限性限制了該項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。直到20世紀(jì)80年代，國(guó)外計(jì)算機(jī)水平的發(fā)展進(jìn)一步推動(dòng)了隨鉆地震勘探技術(shù)的發(fā)展。美國(guó)學(xué)者M(jìn)arion以及Kostov等通過(guò)對(duì)鉆頭震動(dòng)時(shí)的噪聲進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)可以采用該震動(dòng)作為震源，然后利用檢波器對(duì)收集到的波形進(jìn)行分析，從而誕生出了新型的隨鉆地震勘探技術(shù)。該技術(shù)的問(wèn)世進(jìn)一步的提高了勘探效率，相比于其他的勘探技術(shù)而言降低了檢波器下井風(fēng)險(xiǎn)并且不會(huì)占用鉆井時(shí)間。除此之外，還能夠很準(zhǔn)確的把握井筒周圍以及鉆頭前方的地質(zhì)情況，便于進(jìn)一步的勘探作業(yè)[6]。

2發(fā)展趨勢(shì)

目前針對(duì)油氣資源勘探我國(guó)主要采用的是3D地震資料，該技術(shù)的應(yīng)用程度直接影響著我國(guó)勘探技術(shù)的發(fā)展。雖然我國(guó)3D地震技術(shù)目前已經(jīng)成功得應(yīng)用到油田中，但是對(duì)技術(shù)以及經(jīng)濟(jì)性還需要進(jìn)一步的進(jìn)行完善，最大程度上降低油氣資源勘探成本。另一方面，勘探技術(shù)的關(guān)鍵是在地面設(shè)置地震接收裝置及系統(tǒng)，可以達(dá)到油氣層實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的，隨時(shí)掌握地層裂縫延伸狀況。未來(lái)我國(guó)地震勘探技術(shù)研究趨勢(shì)主要包括以下幾個(gè)方面：（1）根據(jù)實(shí)際的地質(zhì)特征，對(duì)地震數(shù)據(jù)進(jìn)行重復(fù)處理，尋求最優(yōu)解；（2）在數(shù)據(jù)處理技術(shù)方面應(yīng)該進(jìn)一步的加強(qiáng)研究。如速度建模、譜分解技術(shù)以及時(shí)深轉(zhuǎn)換技術(shù)等。（3）進(jìn)一步的開(kāi)展深層、斷塊等復(fù)雜構(gòu)造的地震處理技術(shù)研究。（4）進(jìn)一步的完善地震剖面的分辨率和信噪比的非線性地震信號(hào)處理技術(shù)。（5）進(jìn)一步的加強(qiáng)關(guān)于地震剖面構(gòu)造解釋技術(shù)的可視化研究。除了上述所說(shuō)的硬件技術(shù)之外，我國(guó)目前針對(duì)地震剖面解釋的軟件少之又少，主要是依賴于國(guó)外的一些成熟的軟件。例如美國(guó)的此landmar公司所研發(fā)的軟件landmark等。所以，我國(guó)還應(yīng)該加快地震處理軟件研究的步伐。

3結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，地震勘探技術(shù)是我國(guó)石油行業(yè)發(fā)展的主要的技術(shù)之一。目前，我國(guó)地震勘探設(shè)備的儀器逐步向著靈敏度高、精度高、分辨率高以及自動(dòng)化的方向發(fā)展。但是軟件方面應(yīng)該向著更開(kāi)放、集成度更高和可視化程度高的方向發(fā)展，并可以快速處理勘探資料以及成果成像化。總的來(lái)說(shuō)，我國(guó)石油工作應(yīng)該迎難而上，積極面對(duì)目前勘探事業(yè)的難點(diǎn)，為我國(guó)油氣資源做出一定的貢獻(xiàn)，推動(dòng)我國(guó)石油事業(yè)更上一層樓。

參考文獻(xiàn)

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作者：劉金鳳 單位：大慶油田有限責(zé)任公司采油一廠試驗(yàn)大隊(duì)