□集團公司高級專家 朱立華

“地下珠峰”找油面臨諸多世界級難題

當(dāng)前，世界油氣生產(chǎn)逐漸轉(zhuǎn)向深層超深層，深地深海探測日益成為世界科技競爭的制高點。

高效勘探，物探先行。中國石化瞄準(zhǔn)深地、深海和非常規(guī)油氣勘探，積極加強戰(zhàn)略部署，成為我國深地油氣領(lǐng)域的主力軍。中國石化物探院努力在深層超深層勘探領(lǐng)域當(dāng)好戰(zhàn)略桅桿上的瞭望者，做實高新技術(shù)及關(guān)鍵核心技術(shù)研發(fā)者，做優(yōu)引領(lǐng)行業(yè)的物探專業(yè)軟件裝備和重大物探工程技術(shù)的服務(wù)支撐者，助推深層超深層技術(shù)攻關(guān)取得重大突破。

地震勘探好比給地球做CT，通過向地下激發(fā)地震波，觀測和分析接收到的地震信號，推斷地下構(gòu)造的形態(tài)和巖層的性質(zhì)。

埋藏太深帶來的挑戰(zhàn)：一是地層年代老，時間跨度大，超高溫、超高壓地質(zhì)環(huán)境更嚴峻。地層越深，地震波信號傳播過程中阻礙越多，衰減越嚴重，導(dǎo)致成像精度不高，難以獲知地下真實面貌。二是深層含油氣層系多、成藏歷史復(fù)雜，地下的“油龍氣虎”藏得非常隱蔽，零散分布在廣袤的地層縫隙里，且被壓緊壓實，與地層融為一體，同時，由于地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，地震波信號受到嚴重干擾，可信度和可靠度均降低，要準(zhǔn)確預(yù)測“甜點”的位置，就像大海撈針。

鍛造物探利器，破解更深層“達芬奇密碼”

深地、深海油氣勘探開發(fā)面臨巨大的技術(shù)風(fēng)險和商業(yè)風(fēng)險，因此要充分發(fā)揮物探先行優(yōu)勢，不僅要看得見，還要看得清，繪制鉆井采油精準(zhǔn)“尋寶圖”。

聚焦深層超深層油氣勘探中的地球物理關(guān)鍵問題，物探院聯(lián)合油田企業(yè)積極組建科研團隊，深入開展采集、處理、解釋一體化和地質(zhì)、物探、工程一體化攻關(guān)，著重對取準(zhǔn)取全地下信息數(shù)據(jù)、準(zhǔn)確恢復(fù)地下結(jié)構(gòu)和精準(zhǔn)預(yù)測地下油氣儲集區(qū)三大地震勘探主要環(huán)節(jié)發(fā)力，自主創(chuàng)新鍛造深層超深層油氣探測利器，以關(guān)鍵核心技術(shù)突破帶動勘探開發(fā)突破。

第一，做實地球物理基礎(chǔ)研究技術(shù)體系，鑄造基礎(chǔ)支撐利器。

針對深層超深層高溫高壓等特殊環(huán)境，研發(fā)了配套的巖芯測試與分析技術(shù)，構(gòu)建了考慮溫度、壓力影響的巖石物理建模方法，為深層超深層巖石物理特征研究提供必要的實驗技術(shù)手段。建立了巖石物理數(shù)字仿真實驗系統(tǒng)，實現(xiàn)對巖石微觀結(jié)構(gòu)和孔隙流體進行定量模擬和分析，為準(zhǔn)確識別深層復(fù)雜碳酸鹽巖儲層、致密碎屑巖及頁巖儲層提供依據(jù)。形成了納米材料制模技術(shù)及復(fù)雜地表、復(fù)雜構(gòu)造和復(fù)雜儲層三維物理模擬技術(shù)，為深層超深層地震波傳播規(guī)律、采集觀測系統(tǒng)優(yōu)化、高精度地震成像技術(shù)和儲層分布預(yù)測提供理論研究基礎(chǔ)支撐。

第二，做精復(fù)雜山地地震勘探技術(shù)體系，鑄造精細勘探利器。

復(fù)雜山地地表及地下條件復(fù)雜，目的層埋深大，地震勘探技術(shù)的瓶頸在于如何提高深層超深層地震反射能量和分辨率。物探院通過對四川盆地元壩地區(qū)深層超深層生物礁氣藏開展攻關(guān)，形成了面向超深礁灘儲層的飽和激發(fā)技術(shù)和采集設(shè)計優(yōu)化技術(shù)，保證了超深層地震信號擁有更多的有效能量，在此基礎(chǔ)上，發(fā)展了近地表精細建模、層析成像、分頻靜校正等技術(shù)方法，有效消除了復(fù)雜山地崎嶇地表造成的干擾影響。同時，研發(fā)基于各向異性和吸收衰減介質(zhì)模型的超深儲層弱信號提取與補償技術(shù)，實現(xiàn)了復(fù)雜山地超深層礁灘地震高精度、高分辨率疊前成像，與老資料相比，埋深大于6500米目的層有效能量提高了70%以上，有效頻帶由原來的8~50赫茲拓展為4~80赫茲，主頻提高15~18赫茲。

第三，做強沙漠區(qū)斷溶體油氣藏三維地震勘探技術(shù)體系，鑄造立體雕刻利器。

超深斷溶體油藏的典型代表是塔里木盆地順北油氣田。由于沙丘起伏大、勘探目標(biāo)埋藏深等因素，該探區(qū)地震資料信號弱、信噪比低、走滑斷裂識別難度大，且受二疊系火成巖影響，存在下伏地層“假斷裂”、奧陶系斷控儲集體識別多解等難題。通過深入調(diào)研攻關(guān)、優(yōu)化迭代，物探院形成了一站式配套技術(shù)利器，有效消除了沙漠區(qū)超深斷溶體油氣藏勘探的“卡脖子”堵點。

為有效克服沙漠區(qū)弱信號影響，在基于三維模型觀測系統(tǒng)優(yōu)化分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合野外激發(fā)與采集試驗，逐步形成了面向深層目標(biāo)的高精度三維地震采集技術(shù)，能準(zhǔn)確獲取超深層走滑斷裂、小尺度目標(biāo)波場等數(shù)據(jù)信息。

物探院還研發(fā)超深層儲層立體成像技術(shù)系列，包括多信息約束的地震速度精細建模和寬頻逆時偏移（RTM）成像技術(shù)，既有效消除了火成巖巖性及速度橫向變化引起的“假斷裂”現(xiàn)象，又提高了深大斷裂的成像精度，實現(xiàn)深層、超深層頻帶拓寬5~10赫茲，斷裂識別精度從30米精確至15米。

針對“位置不準(zhǔn)、大小不定、結(jié)構(gòu)不清、充填不明”等問題，物探院研發(fā)了多尺度縫洞空間結(jié)構(gòu)量化描述技術(shù)和基于先驗約束疊前參數(shù)定量反演技術(shù)，實現(xiàn)復(fù)雜斷控儲集體中洞-縫空間結(jié)構(gòu)表征和充填物類型及孔隙度預(yù)測，提高了縫洞儲集體參數(shù)預(yù)測精度，超深層斷溶體儲層一次中靶率由47%提升到60%。該技術(shù)已在順北1.4萬平方千米地震資料處理解釋中應(yīng)用，部署井位有80余口，建成后，年產(chǎn)能超百萬噸。

第四，做優(yōu)頁巖油氣勘探開發(fā)一體化技術(shù)體系，鑄造非常規(guī)勘探利器。

中國石化涪陵探區(qū)深層頁巖氣勘探開發(fā)有諸多難點：南方山地地表條件差、構(gòu)造復(fù)雜且斷裂發(fā)育，地震成像效果不佳；水平井的準(zhǔn)確入靶及井軌跡在優(yōu)質(zhì)層段的穩(wěn)定穿行對地震精度要求更高，在埋深4000米、厚度20米的條件下，要求絕對誤差小于10米；工程“甜點”預(yù)測難度大，壓裂要求地震精準(zhǔn)預(yù)測脆性、地應(yīng)力、裂縫等參數(shù)。圍繞頁巖油氣高質(zhì)量勘探和效益開發(fā)需求，形成了頁巖油氣鉆井全過程物探支撐服務(wù)思路，以及“甜點”預(yù)測和微地震監(jiān)測物探工程一體化評價策略。

更高精度、更高效率、更低成本的未來技術(shù)

油氣勘探開發(fā)向深地、深海、非常規(guī)方向持續(xù)推進，對勘探開發(fā)技術(shù)提出更高要求，迫切需要更高精度、更高效率、更低成本的高端物探技術(shù)做支撐。立足需求，未來要繼續(xù)加強“五核心”“五關(guān)鍵”技術(shù)利器研發(fā)，深化多專業(yè)、跨學(xué)科領(lǐng)域融合應(yīng)用，抓住集成化、一體化、數(shù)字化和智能化等創(chuàng)新技術(shù)發(fā)展先機，贏得油氣勘探行業(yè)變革的主動權(quán)。

一方面，要支撐當(dāng)前勘探開發(fā)，提升完善“五核心”技術(shù)。深化寬頻、寬方位、高密度、節(jié)點采集研究，形成高性價比的“兩寬一高”和節(jié)點地震采集技術(shù)系列；加強面向“三復(fù)雜”的地表速度建模研究，發(fā)展全波數(shù)遞進式速度建模，即射線層析（低波數(shù)）、高斯束波動層析（中波數(shù)）、全波形反演（高波數(shù)）、各向異性速度建模技術(shù)；推廣應(yīng)用碳酸鹽巖儲層預(yù)測成熟技術(shù)，如井震聯(lián)合反演技術(shù)、分頻混色、多屬性疊合分析，相控“三步法”反演，五維地震解釋技術(shù)等；優(yōu)化完善深層頁巖儲層“甜點”定量預(yù)測和評價技術(shù)，形成面向深層頁巖氣藏的勘探開發(fā)一體化解決方案；持續(xù)強化深層超深層地球物理基礎(chǔ)研究，如深層超深層地球物理實驗技術(shù)，“逼近實際”的深層超深層地震模擬技術(shù)和針對天然氣水合物等新能源的巖石物理分析技術(shù)等。

另一方面，要搶占技術(shù)制高點，加強攻關(guān)“五關(guān)鍵”技術(shù)。在可控震源寬頻高效采集技術(shù)領(lǐng)域，發(fā)展沙漠區(qū)可控震源高保真采集技術(shù)、壓縮感知地震采集技術(shù)、噪聲壓制技術(shù)，形成高效寬頻可控震源地震采集和處理技術(shù)系列；在深水海域高精度地震勘探技術(shù)領(lǐng)域，發(fā)展海域多震源激發(fā)、基于壓縮感知的海底節(jié)點采集技術(shù)和裝備、混疊地震數(shù)據(jù)分離、多次波和鬼波壓制、全波形反演、海洋儲層預(yù)測和油氣識別技術(shù)，形成高效高精度海域地震采集、處理、解釋技術(shù)系列；在深層超深層井中地球物理技術(shù)領(lǐng)域，發(fā)展VSP采集處理成像、井地聯(lián)合采集處理解釋、隨鉆地震預(yù)測、微地震監(jiān)測、基于DAS的時延VSP技術(shù)、井間地震等技術(shù)；在深層超深層油氣藏地球物理技術(shù)領(lǐng)域，發(fā)展面向儲層的屬性處理與融合技術(shù)、基于地震數(shù)據(jù)驅(qū)動的油藏建模技術(shù)、井震藏一體化油氣藏動態(tài)描述技術(shù)、時延地震技術(shù)、多波地震技術(shù)、智能化油藏屬性建模技術(shù)，基于DAS的油藏監(jiān)測技術(shù)，形成儲層物性及流體反演一體化軟件；在智能化地球物理技術(shù)領(lǐng)域，探索開發(fā)智能化地球物理技術(shù)，重點發(fā)展智能化采集裝備和技術(shù)，數(shù)據(jù)驅(qū)動型、增量式、智能化處理技術(shù)及可視化、全信息、智能化解釋技術(shù)，為油氣勘探開發(fā)降本增效提供技術(shù)支撐。（馬靈偉 劉旭躍 整理）