杜向東

(中海油研究總院,北京100028)

近年來(lái)全球新增油氣資源主要來(lái)自于海上,尤其是深水和超深水區(qū)。中國(guó)的深水油氣資源十分豐富,近海珠江口盆地及瓊東南盆地深水區(qū)天然氣資源量合計(jì)可達(dá)2.8×1012m3,勘探潛力巨大。2014年在瓊東南盆地深水區(qū)鉆探的陵水17-2井獲重大發(fā)現(xiàn),2015年在盆地中央峽谷東區(qū)、水深超1500m的超深水海域又成功發(fā)現(xiàn)我國(guó)首個(gè)超深水天然氣田陵水18-1,進(jìn)一步展示了近海深水區(qū)的勘探前景。伴隨著中國(guó)“建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)、提高海洋資源開(kāi)發(fā)能力”的戰(zhàn)略部署,未來(lái)中國(guó)的深水油氣勘探開(kāi)發(fā)前景廣闊。2012年“海洋石油981”鉆井平臺(tái)投入使用,使中國(guó)具備了在3000m超深?？碧介_(kāi)發(fā)油氣的能力,未來(lái)十年,中國(guó)海上油氣資源勘探開(kāi)發(fā)的主要攻關(guān)對(duì)象是500m以上的深海、超深海[1-2]。

隨著海洋油氣勘探逐漸向深水區(qū)發(fā)展,勘探目標(biāo)也逐漸由淺層走向中深層,這對(duì)地震勘探技術(shù)提出了更高的要求?！笆晃濉焙汀笆濉逼陂g,為滿足海洋油氣勘探開(kāi)發(fā)的迫切需求,海洋油氣勘探在地震采集裝備、地震處理解釋技術(shù)和開(kāi)發(fā)地震技術(shù)等方面開(kāi)展技術(shù)攻關(guān),研發(fā)形成了多項(xiàng)技術(shù)成果:具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的地震采集裝備、寬頻地震采集和處理技術(shù)、中深層復(fù)雜構(gòu)造成像技術(shù)(中深層,鹽下)、碳酸鹽巖儲(chǔ)層地震預(yù)測(cè)及測(cè)井評(píng)價(jià)技術(shù)、深水復(fù)雜儲(chǔ)層預(yù)測(cè)及油氣檢測(cè)技術(shù)、海上多波多分量地震勘探技術(shù)、海上時(shí)移地震技術(shù)等,這些成果加快了深水油氣勘探的步伐,使南海成為中國(guó)能源供應(yīng)的重要接替區(qū)成為可能,為實(shí)現(xiàn)中國(guó)海上油氣勘探增儲(chǔ)上產(chǎn)提供了技術(shù)保障[3-4]。本文主要介紹海上寬頻地震勘探技術(shù)和海上時(shí)移地震技術(shù)獲得的突破性進(jìn)展,并展望了海上地震勘探技術(shù)的發(fā)展方向。

1 海上寬頻地震勘探技術(shù)

海上常規(guī)拖纜地震采集得到的地震資料普遍缺失低頻成分,中高頻不足,頻帶寬度較窄,影響了中深層復(fù)雜構(gòu)造的成像及地層解釋。近幾年,寬頻地震勘探技術(shù)得到迅猛發(fā)展,國(guó)際地球物理服務(wù)公司均推出了有效壓制鬼波的海上寬頻地震勘探技術(shù),如:上下纜采集技術(shù),利用上下纜合并壓制鬼波;變深度纜采集技術(shù),利用鏡像偏移處理等方法有效壓制鬼波;雙檢波器拖纜采集系統(tǒng),通過(guò)將水陸檢數(shù)據(jù)合并進(jìn)行上、下行波場(chǎng)信號(hào)分離,同時(shí)去除鬼波,從而得到寬頻地震數(shù)據(jù)[5-9]。

相對(duì)于常規(guī)拖纜地震資料處理,海上寬頻地震資料處理技術(shù)主要攻關(guān)目標(biāo)之一是如何壓制鬼波、消除陷波影響,從而獲得更寬頻帶的地震數(shù)據(jù)[10-15]。針對(duì)常規(guī)拖纜采集的陷波問(wèn)題,從硬件到軟件系統(tǒng)優(yōu)化地震采集方案,形成了海洋“犁式”拖纜地震采集裝備和采集處理技術(shù),在南海北部深水區(qū)采集了4210.85km二維地震資料,頻帶寬度達(dá)到5個(gè)倍頻程,低頻可達(dá)3Hz,在一定程度上解決了無(wú)法獲得低頻信息這個(gè)一直困擾地震勘探的難題。

1.1 海上高精度地震勘探系統(tǒng)成套裝備

我國(guó)從“十五”開(kāi)始,“海亮”拖纜采集記錄系統(tǒng)、“海途”綜合導(dǎo)航系統(tǒng)、“海燕”拖纜控制與定位系統(tǒng)和“海源”氣槍震源控制系統(tǒng)這4套具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的海上高精度地震勘探系統(tǒng)成套裝備(物探船4套核心設(shè)備)相繼研制成功,并進(jìn)行了先導(dǎo)性示范應(yīng)用[16]。目前,具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的海上高精度拖纜地震采集系統(tǒng)經(jīng)過(guò)大量地震采集作業(yè)的實(shí)際海試證明,水下大數(shù)據(jù)量的采集傳輸可靠,室內(nèi)操作控制和記錄存儲(chǔ)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,各項(xiàng)指標(biāo)與國(guó)外同類產(chǎn)品基本持平(表1),打破了國(guó)外公司在海上地震勘探裝備方面長(zhǎng)期的技術(shù)限制與壟斷,填補(bǔ)了我國(guó)在該領(lǐng)域的技術(shù)空白?，F(xiàn)已正式裝配海洋石油707船和760船,投入生產(chǎn)應(yīng)用。作業(yè)海域涉及渤海、東海和南海,完成10個(gè)地震采集作業(yè),采集二維地震資料6708km、三維地震資料423km2。

1.2 “犁式”海洋寬頻地震資料采集技術(shù)

針對(duì)海上拖纜地震采集特點(diǎn),創(chuàng)新提出一種“犁式”電纜采集技術(shù)[6-7],該技術(shù)是將不同段的電纜沉放在不同深度,如圖1所示,拖纜前段,檢波器沉放深度隨炮檢距的增加而線性遞增,拖纜后段近似處于同一深度,不同沉放深度的檢波器接收到的地震資料具有頻率多樣性、豐富性。因?yàn)椤袄缡健彪娎|后段呈水平狀,所以可根據(jù)實(shí)際采集區(qū)地質(zhì)情況調(diào)整水平段沉放深度及長(zhǎng)度,但需要保持固定的沉放角度和深度,這對(duì)拖纜控制技術(shù)有較高要求。“犁式”電纜地震采集技術(shù)采用國(guó)產(chǎn)“海亮”拖纜采集系統(tǒng),首次實(shí)現(xiàn)電纜沉放深度為60m水深,突破了進(jìn)口電纜的20m水深沉放深度的限制。

圖1 “犁式”采集技術(shù)電纜沉放示意

“犁式”電纜采集的前段電纜沉放深度不同,所以具有不同的陷波頻率,且陷波頻率隨沉放深度增加向低頻方向移動(dòng),不同接收點(diǎn)的頻率是分散的。另外,隨著檢波器沉放深度不斷增加,地震同相軸的鬼波與反射波到達(dá)時(shí)差不斷增大,呈現(xiàn)出不斷分離的趨勢(shì)。當(dāng)時(shí)差很小時(shí),陷波頻率較大,當(dāng)時(shí)差較大時(shí),陷波頻率較小,將各接收道的鬼波頻譜疊加,得到鬼波平均振幅譜,即疊加平均脈沖響應(yīng)譜,以此來(lái)衡量“犁式”電纜采集的鬼波濾波特性[8-9]。“犁式”電纜采集的疊加平均脈沖響應(yīng)譜Gn(f)可表示為:

(1)

式中:n為接收道數(shù);i為接收道序號(hào);f為陷波頻率,單位Hz;X為偏移距,單位m。

圖2為南海北部深水區(qū)“犁式”電纜采集地震資料單炮記錄及不同偏移距的頻譜,可以看出,隨著檢波器沉放深度不斷增加,電纜鬼波與一次波、震源鬼波逐漸分離。另外,不同偏移距道集對(duì)應(yīng)的頻譜顯示,不同電纜沉放深度對(duì)應(yīng)的第一陷波頻率不同,使“犁式”電纜地震資料的陷波頻率具有顯著的多樣性,從而獲取到了更多的低頻和高頻信息,達(dá)到了寬頻地震采集的目的。

1.3 寬頻資料鬼波壓制技術(shù)

針對(duì)“犁式”斜纜采集得到的資料特點(diǎn),開(kāi)展寬頻處理技術(shù)攻關(guān),研發(fā)了“犁式”電纜采集地震資料τ-p域鬼波壓制方法。

(2)

式中:τpr為一次波變換算子;τgh為鬼波的變換算子;R為海平面反射系數(shù)。

圖2 “犁式”電纜采集地震資料單炮記錄及頻譜a 單炮記錄; b 近偏移距(檢波器深度10m)頻譜; c 中偏移距(檢波器深度25m)頻譜; d 遠(yuǎn)偏移距(檢波器深度50m)頻譜

圖3 “犁式”電纜采集平面波傳播示意

利用“犁式”電纜在跨瓊東南水道、過(guò)長(zhǎng)昌凹陷測(cè)線進(jìn)行了寬頻采集和處理實(shí)驗(yàn),對(duì)比常規(guī)地震數(shù)據(jù)(圖4a)與寬頻地震數(shù)據(jù)(圖4b)處理結(jié)果可以看出,常規(guī)地震剖面上河道輪廓不清晰,頻帶和波組特征單一,而“犁式”斜纜寬頻處理結(jié)果中地震頻帶有了很大的拓寬(圖4c),分辨率有了較明顯的提高,同相軸銳化程度提高了,斷層成像清楚,可以提供更多的地層結(jié)構(gòu)及細(xì)節(jié)信息,對(duì)河道輪廓及內(nèi)部沉積地層的成像更加清晰。寬頻地震數(shù)據(jù)突出了構(gòu)造和沉積特征,更加適合層序地層解釋,為沉積體精細(xì)刻畫和小層解釋提供了良好的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

圖4 跨瓊東南水道,過(guò)長(zhǎng)昌凹陷測(cè)線(西北至東南方向)老新剖面及頻譜對(duì)比a 常規(guī)老資料處理結(jié)果; b “犁式”寬頻數(shù)據(jù)處理結(jié)果; c 新老結(jié)果頻譜對(duì)比

2 海上時(shí)移地震技術(shù)

中國(guó)海上時(shí)移地震技術(shù)研究從“十五”開(kāi)始,針對(duì)海上油田的特點(diǎn),持續(xù)開(kāi)展了時(shí)移地震技術(shù)及應(yīng)用攻關(guān),形成了時(shí)移地震可行性評(píng)價(jià)、時(shí)移地震資料處理和時(shí)移地震資料剩余油解釋等關(guān)鍵技術(shù)體系,并且在綏中36-1油田、東方1-1氣田、西江24-1油田等開(kāi)展了大量的應(yīng)用實(shí)踐,尤其在2013—2015年西江24-1油田井位優(yōu)化研究中,新鉆井結(jié)果與剩余油預(yù)測(cè)結(jié)果吻合良好,證實(shí)了時(shí)移地震關(guān)鍵技術(shù)的有效性。

2.1 時(shí)移地震可行性評(píng)價(jià)技術(shù)

在地質(zhì)、油藏條件和巖石物理?xiàng)l件評(píng)價(jià)基礎(chǔ)上,研發(fā)了基于三維油藏?cái)?shù)模的時(shí)移地震響應(yīng)模擬技術(shù),通過(guò)將油藏?cái)?shù)模的孔隙度、飽和度等油藏參數(shù)轉(zhuǎn)換為速度、密度等地球物理參數(shù),實(shí)現(xiàn)了三維油藏?cái)?shù)模和三維地震模擬數(shù)據(jù)的緊密結(jié)合,為后續(xù)時(shí)移地震差異的處理和解釋提供了參考依據(jù)。

圖5為西江24-1油田基于油藏?cái)?shù)值模擬模型的的時(shí)移地震響應(yīng)模擬結(jié)果,根據(jù)沿層波阻抗差異圖5d 可解釋含油飽和度的變化,該油田主要產(chǎn)層的波阻抗差異達(dá)到了6%以上,高于國(guó)際通用可監(jiān)測(cè)門檻值3%,表明該油田具備較好的開(kāi)展時(shí)移地震應(yīng)用的條件,解釋結(jié)果與生產(chǎn)數(shù)據(jù)也有很高的一致性。

圖5 西江24-1油田基于三維油藏?cái)?shù)模的時(shí)移地震可行性評(píng)價(jià)a 2003年模擬結(jié)果; b 2013年模擬結(jié)果; c 差異數(shù)據(jù); d 沿層波阻抗差異

2.2 時(shí)移地震資料處理技術(shù)

時(shí)移地震資料處理的主要目的是消除兩次地震采集等多種非油藏變化因素帶來(lái)的地震差異,提高非油藏區(qū)域數(shù)據(jù)的一致性,增強(qiáng)油藏變化區(qū)域差異的可靠性。時(shí)移地震資料處理的關(guān)鍵技術(shù)主要包括:疊前一致性處理、疊后匹配處理及針對(duì)性的質(zhì)控方法。

2.2.1 時(shí)移地震疊前一致性處理技術(shù)

結(jié)合常規(guī)地震資料3D保幅處理技術(shù),研發(fā)了基于潮位值預(yù)測(cè)的潮汐校正、檢波器位置誤差校正、面元一致性抽取等疊前一致性關(guān)鍵處理技術(shù),大幅度提高了時(shí)移地震資料的一致性,實(shí)現(xiàn)了非重復(fù)性采集條件下的時(shí)移地震處理技術(shù)應(yīng)用。

1) 潮汐校正技術(shù)[17]。研發(fā)了一種基于潮位值預(yù)測(cè)的潮汐校正方法,潮汐是由天體的萬(wàn)有引力產(chǎn)生的,引潮力場(chǎng)可用下式表達(dá):

(3)

式中:Rj表示不同天體引起的潮位變化;fj表示潮位變化的頻率,其倒數(shù)為潮位變化的周期;θj為初相角。為了描述不同地點(diǎn)發(fā)生潮位高潮時(shí)刻的落后現(xiàn)象,公式(3)中加入了遲角kj。Rj和kj表示分潮的調(diào)和常數(shù),是求準(zhǔn)潮汐值的關(guān)鍵參數(shù)。根據(jù)歷年驗(yàn)潮站以及油田開(kāi)發(fā)過(guò)程中取得的臨時(shí)驗(yàn)潮站等資料確定合適的調(diào)和常數(shù),預(yù)測(cè)時(shí)移地震工區(qū)任意位置在不同采集年份的潮位數(shù)據(jù)進(jìn)行潮汐校正。

圖6為西江24-1油田水深曲線在應(yīng)用潮汐校正前后的效果對(duì)比,校正后兩次資料的水深接近一致,表明該方法預(yù)測(cè)的潮汐值合理。由于該方法計(jì)算的潮汐量參考了相同的基準(zhǔn)面,因此,在校正潮汐量差異的同時(shí),還將兩次資料校正到了統(tǒng)一的參考基準(zhǔn)面上,等同于進(jìn)行了一次全區(qū)低頻靜校正,有利于后續(xù)時(shí)移地震差異的求取。

2) 檢波器位置誤差校正技術(shù)[18]。在海上拖纜地震數(shù)據(jù)采集過(guò)程中,接收點(diǎn)位移會(huì)使成像剖面產(chǎn)生與采集船航向相反的偏移,越晚到達(dá)的信號(hào)越偏離實(shí)際位置。檢波器位置誤差校正技術(shù)針對(duì)常規(guī)P1/90導(dǎo)航文件提供的時(shí)間信息只精確到1s、精度較低的問(wèn)題,采用具有更高精度的P2/94導(dǎo)航文件的時(shí)間信息計(jì)算船速,逐條電纜校正地震數(shù)據(jù);利用建立弧長(zhǎng)坐標(biāo)的方法,將平面上的曲線映射為弧長(zhǎng)坐標(biāo)中的直線,降低數(shù)據(jù)插值的復(fù)雜性。如圖7所示,采集船沿某航線行駛時(shí),船速可由炮間距除以放炮時(shí)間間隔求取,利用P2/94導(dǎo)航文件提取的放炮時(shí)間間隔分選性較好,求取的采集船船速變化符合實(shí)際情況。檢波器位置誤差校正處理可減小時(shí)移地震資料兩次采集時(shí)船速不同導(dǎo)致的成像誤差,使資料的一致性更好,提高油氣藏變化監(jiān)測(cè)的精度。該方法不僅針對(duì)海上時(shí)移地震資料一致性處理有效,對(duì)常規(guī)深水地震勘探同樣具有借鑒意義。

3) 九面元一致性抽取技術(shù)。非重復(fù)時(shí)移地震的一致性抽取技術(shù)是針對(duì)時(shí)移地震的關(guān)鍵技術(shù),通過(guò)從監(jiān)測(cè)地震數(shù)據(jù)的高冗余度信息中提取和基準(zhǔn)地震數(shù)據(jù)一致性高的信息,在一致性抽取的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)地震道的優(yōu)選。九面元一致性處理方法首先讀入基準(zhǔn)數(shù)據(jù)中單個(gè)面元中的CMP道集數(shù)據(jù),然后從監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中讀入與該面元相對(duì)應(yīng)的九個(gè)拓展面元(對(duì)應(yīng)面元及相鄰的八個(gè)面元)中的地震數(shù)據(jù),隨后依據(jù)震源距離與檢波器距離之和最小、中心點(diǎn)距離最小、方位角相差最小等準(zhǔn)則(如圖8a所示)對(duì)這兩塊數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配和抽取,得到該面元中新的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。通過(guò)依次處理基準(zhǔn)數(shù)據(jù)中的所有面元,最終完成地震資料的九面元一致性處理。抽取過(guò)程中考慮的一致性因素有炮點(diǎn)位置、檢波點(diǎn)位置、面元中心點(diǎn)位置、方位角大小和采集方向。面元一致性處理后同一面元內(nèi)的兩次地震數(shù)據(jù)的炮檢點(diǎn)位置差異更小、炮檢距和方位角分布更一致(圖8b),兩次地震數(shù)據(jù)的一致性得到提高。

圖6 西江24-1油田實(shí)測(cè)水深資料潮汐校正

圖7 基于P2/94的船速計(jì)算a 炮間距; b 航線; c 船速; d 放炮間隔

圖8 九面元一致性抽取技術(shù)a 一致性抽取原則; b 面元一致性抽取后偏移距分布(藍(lán)色為2003年數(shù)據(jù),紅色為2013年數(shù)據(jù))

2.2.2 時(shí)移地震疊后匹配處理技術(shù)

盡管經(jīng)過(guò)疊前一致性處理后,兩次采集地震資料的能量、頻率等具有了較高的一致性,但仍需疊后匹配處理消除時(shí)移地震數(shù)據(jù)剩余的系統(tǒng)誤差,進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)的一致性。疊后匹配處理主要包括能量匹配、振幅校正、頻率匹配、時(shí)差校正和匹配濾波處理。匹配濾波處理后時(shí)移地震兩次采集資料的能量、頻率、相位大致相同,可進(jìn)一步消除非油藏變化因素帶來(lái)的兩次地震資料差異,突出油藏范圍內(nèi)地震信息差異、提高信噪比。

圖9為西江24-1油田時(shí)移地震疊前一致性及疊后匹配處理后的兩次地震資料及差異,可以看到非油藏變化范圍殘差較小,時(shí)移地震差異主要集中在已開(kāi)發(fā)的油藏段,能夠較好地反映油藏開(kāi)發(fā)導(dǎo)致的地震響應(yīng)變化。

圖9 時(shí)移地震疊前一致性處理(a)和疊后匹配處理(b)后的地震資料及其差異(c)

2.2.3 時(shí)移地震資料處理質(zhì)量控制技術(shù)

針對(duì)時(shí)移地震資料處理特點(diǎn),研發(fā)了差異值NRMS和相關(guān)性值PRED質(zhì)量控制技術(shù),在處理過(guò)程中,統(tǒng)計(jì)地震數(shù)據(jù)中標(biāo)志層的一致性值,計(jì)算反映兩次地震數(shù)據(jù)之間的差異值NRMS和相關(guān)性值PRED,作為時(shí)移地震資料處理過(guò)程的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。

1) 將時(shí)窗內(nèi)兩次地震數(shù)據(jù)差異的均方根振幅除以基數(shù)據(jù)(第一次采集數(shù)據(jù))B和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)(第二次采集數(shù)據(jù))M均方根振幅的平均值,得到NRMS值:

(4)

式中:Xi表示不同樣點(diǎn)的振幅值;N表示樣點(diǎn)數(shù)。

2) 將時(shí)窗內(nèi)兩次地震數(shù)據(jù)互相關(guān)值的平方和除以基數(shù)據(jù)B和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)M自相關(guān)值的乘積和,得到PRED值:

(5)

對(duì)整個(gè)時(shí)移地震資料處理流程中每個(gè)步驟的處理結(jié)果都要進(jìn)行嚴(yán)格質(zhì)控,從圖10可以看出西江24-1油田地震資料處理前后時(shí)移地震一致性度量的差異值NRMS整體趨勢(shì)是在逐漸降低,時(shí)移地震一致性度量的相關(guān)性值PRED得到逐步提高,表明處理流程設(shè)計(jì)合理、處理技術(shù)方法有效。

2.3 時(shí)移地震綜合解釋技術(shù)

研發(fā)了±90°相移、多屬性剩余油飽和度預(yù)測(cè)、時(shí)移地震反演等時(shí)移地震關(guān)鍵解釋技術(shù),并在西江24-1油田進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用,分析了實(shí)際油藏動(dòng)態(tài)變化,預(yù)測(cè)了該油田剩余油分布規(guī)律,為后續(xù)開(kāi)發(fā)井位的優(yōu)化調(diào)整提供了重要的依據(jù)及技術(shù)保障。

圖10 時(shí)移地震資料處理質(zhì)控分析

2.3.1 ±90°相移技術(shù)

應(yīng)用±90°相移技術(shù),將油藏變化引起的地震差異能量聚焦到儲(chǔ)層內(nèi)正確的儲(chǔ)層層段,有效提高時(shí)移地震儲(chǔ)層差異的識(shí)別能力,增加了解釋結(jié)果的可靠性和可信度。地震數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)保幅、匹配等常規(guī)時(shí)移地震處理后,獲得的地震差異集中在儲(chǔ)層的界面處,而不是在油藏內(nèi)部,增加了剩余油預(yù)測(cè)結(jié)果的多解性,利用本方法處理后,將地震差異回歸到合理的位置,更加有利于剩余油分布范圍的預(yù)測(cè)(圖11)。

圖11 -90°相移技術(shù)應(yīng)用效果

2.3.2 多屬性剩余油飽和度預(yù)測(cè)技術(shù)

敏感的地震屬性數(shù)據(jù)能夠從不同方面表征油藏的變化,求取層屬性及體屬性數(shù)據(jù),通過(guò)敏感屬性優(yōu)選,提取能夠反映油藏變化的敏感屬性,結(jié)合測(cè)井?dāng)?shù)據(jù),利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、大數(shù)據(jù)等算法獲得與井?dāng)?shù)據(jù)相關(guān)的油藏物性、流體等特征參數(shù)。在資料分析的基礎(chǔ)上,綜合地震屬性提取、屬性優(yōu)化和模式識(shí)別等技術(shù),研發(fā)了適用于時(shí)移地震的剩余油含油飽和度預(yù)測(cè)技術(shù),實(shí)現(xiàn)了剩余油飽和度的定量預(yù)測(cè),為后續(xù)開(kāi)發(fā)井位的優(yōu)化調(diào)整提供重要的依據(jù)及技術(shù)保障。

時(shí)移地震技術(shù)在西江24-1油田進(jìn)行了成功應(yīng)用,剩余油預(yù)測(cè)結(jié)果與生產(chǎn)動(dòng)態(tài)吻合,有效地指導(dǎo)了新鉆井的井位部署。圖12為剩余油平面分布圖,紅色區(qū)域表示開(kāi)發(fā)前后波阻抗變化較大的區(qū)域,為水驅(qū)范圍;藍(lán)色區(qū)域表示開(kāi)發(fā)前后波阻抗變化較小或無(wú)變化的區(qū)域,在油藏范圍內(nèi)(黑色粗線框)藍(lán)色區(qū)域代表剩余油范圍。共設(shè)計(jì)并優(yōu)化井位9口,規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)井4口;力促調(diào)整方案提前57.8d投產(chǎn),節(jié)約鉆完井費(fèi)用近1.000×108元;實(shí)際方案較設(shè)計(jì)方案增產(chǎn)約5.0×105m3,直接經(jīng)濟(jì)效益達(dá)1.532×109元。

圖12 西江24-1油田剩余油平面分布(紅點(diǎn)為依據(jù)剩余油預(yù)測(cè)結(jié)果提交的井位)

3 海上地震勘探技術(shù)發(fā)展方向

“十三五”期間,將重點(diǎn)圍繞海上物探裝備、巖石物理實(shí)驗(yàn)、寬頻寬方位地震勘探、海上時(shí)移地震等技術(shù)方向開(kāi)展攻關(guān)研究,預(yù)期形成產(chǎn)業(yè)化的物探裝備、成熟的專項(xiàng)技術(shù),為國(guó)內(nèi)外油氣勘探提供有力的技術(shù)支持,為海上油氣勘探可持續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)[19-20]。

3.1 海上物探裝備研究

在前期研究成果基礎(chǔ)上,開(kāi)展海上地震采集裝備產(chǎn)業(yè)化研制,形成自主地震采集裝備系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造、測(cè)試和生產(chǎn)應(yīng)用能力,實(shí)現(xiàn)推廣應(yīng)用。同時(shí)針對(duì)物探新方法、新技術(shù)需求,開(kāi)展新型多分量拖纜采集技術(shù)研究,進(jìn)行關(guān)鍵技術(shù)儲(chǔ)備。重點(diǎn)針對(duì)海洋拖纜地震采集系統(tǒng)、拖纜控制與定位系統(tǒng)、海上綜合導(dǎo)航系統(tǒng)等系列裝備,開(kāi)展裝備系統(tǒng)及裝備技術(shù)、工藝研究與工程制造、測(cè)試能力建立,推進(jìn)科研成果產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用;在產(chǎn)業(yè)研究的同時(shí),針對(duì)物探新方法、新技術(shù)需求,開(kāi)展新型多分量拖纜、一體化拖纜控制及智能導(dǎo)航定位等新技術(shù)研究,進(jìn)行技術(shù)儲(chǔ)備。

3.2 海洋寬頻/寬方位地震勘探技術(shù)研究與應(yīng)用

針對(duì)我國(guó)海上深水中深層勘探存在的地震地質(zhì)問(wèn)題,研究寬頻/寬方位采集基本理論和設(shè)計(jì)方法,提煉寬頻/寬方位觀測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)新方法,結(jié)合寬頻/寬方位采集的正演照明技術(shù),對(duì)觀測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行全面的評(píng)價(jià)及優(yōu)化,形成海上寬頻/寬方位觀測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)及優(yōu)化的技術(shù)體系。針對(duì)靶區(qū)地質(zhì)特征,設(shè)計(jì)優(yōu)化采集觀測(cè)方式和野外實(shí)施方案,提高原始采集資料品質(zhì),更好地服務(wù)于我國(guó)深海中深層油氣地震勘探。

3.3 地震巖石物理實(shí)驗(yàn)技術(shù)研究

針對(duì)海洋石油勘探開(kāi)發(fā)中地震勘探和開(kāi)發(fā)中的技術(shù)問(wèn)題,以及鉆井和油藏工程中巖石力學(xué)參數(shù)確定等關(guān)鍵問(wèn)題,建立包括高溫高壓高頻巖石物理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和低頻巖石物理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在內(nèi)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),形成配套的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和巖石物理數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用技術(shù)。

3.4 多波多分量地震勘探技術(shù)研究與應(yīng)用

針對(duì)我國(guó)海上油氣資源勘探開(kāi)發(fā)的需求,開(kāi)展復(fù)雜地質(zhì)條件下各向異性介質(zhì)和雙相介質(zhì)地震波傳播規(guī)律基礎(chǔ)研究,解決制約我國(guó)海上多波多分量地震勘探技術(shù)應(yīng)用的瓶頸問(wèn)題,重點(diǎn)是基于矢量波場(chǎng)的地震資料處理、速度場(chǎng)建模、多分量地震波成像等技術(shù),優(yōu)化和集成相應(yīng)的配套技術(shù),形成多波多分量地震處理和成像系統(tǒng)。開(kāi)展海上靶區(qū)應(yīng)用試驗(yàn)和效果分析研究,為巖性識(shí)別、物性反演和流體預(yù)測(cè)等奠定扎實(shí)基礎(chǔ)。提升海上地震勘探技術(shù)水平,降低勘探風(fēng)險(xiǎn),提高勘探成功率。

3.5 海上時(shí)移地震技術(shù)研究與應(yīng)用

時(shí)移地震技術(shù)是提高海上油田采收率的重要地球物理手段。目前時(shí)移地震可行性評(píng)價(jià)技術(shù)形成了以地質(zhì)條件、油藏條件分析以及巖石物理?xiàng)l件分析的定性分析方法;需要進(jìn)一步發(fā)展地震與油藏相結(jié)合的定量評(píng)價(jià)方法,同時(shí)建立時(shí)移地震應(yīng)用經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法。開(kāi)展針對(duì)時(shí)移地震的采集設(shè)計(jì)方法研究,針對(duì)不同時(shí)期采集參數(shù)差異較大的地震采集資料,開(kāi)展時(shí)移地震一致性處理技術(shù)攻關(guān)研究。時(shí)移地震資料處理應(yīng)該發(fā)展以空間誤差匹配為核心的時(shí)移地震處理技術(shù)。時(shí)移地震解釋技術(shù)目前是基于時(shí)移地震差異的定性解釋技術(shù),應(yīng)該建立地震差異和油藏相結(jié)合的定量解釋技術(shù)。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文針對(duì)中國(guó)海上油氣地震勘探取得的新技術(shù)、新成果,介紹了海上寬頻地震勘探和海上時(shí)移地震技術(shù)及應(yīng)用效果,并展望了海上地震勘探技術(shù)下一步的主要發(fā)展方向。

1) “犁式”電纜寬頻地震采集技術(shù)利用不同沉放深度具有不同陷波這一特征獲取了寬頻信息,然后利用τ-p域鬼波壓制方法可以有效壓制鬼波的影響,拓展地震頻帶寬度,提高地震資料分辨率,為南海北部深水區(qū)地震勘探提供了良好的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

2) 海上時(shí)移地震技術(shù)研發(fā)了基于三維油藏?cái)?shù)模的時(shí)移地震響應(yīng)模擬等可行性評(píng)價(jià)技術(shù);潮汐校正、檢波器位移校正、一致性抽取等時(shí)移地震一致性處理關(guān)鍵技術(shù),形成處理流程,同時(shí)建立了處理質(zhì)量控制手段;多屬性剩余油飽和度預(yù)測(cè)等時(shí)移地震資料解釋技術(shù),形成了完善的技術(shù)體系,并且在西江24-1油田的實(shí)際應(yīng)用中取得了較好的應(yīng)用效果。

3) “十三五”期間,中國(guó)海上地震勘探將針對(duì)國(guó)內(nèi)外重點(diǎn)勘探領(lǐng)域,加快關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與儲(chǔ)備,重點(diǎn)圍繞海上物探裝備、寬頻寬方位地震勘探、地震巖石物理實(shí)驗(yàn)、多波多分量地震勘探、海上時(shí)移地震等技術(shù)開(kāi)展攻關(guān)研究,為海洋油氣勘探增儲(chǔ)上產(chǎn)提供必要的技術(shù)支撐。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 朱偉林.南海北部深水區(qū)油氣勘探關(guān)鍵地質(zhì)問(wèn)題[J].地質(zhì)學(xué)報(bào),2009,83(8):1059-1064

ZHU W L.Some key geological issues on oil and gas exploration in the northern deepwater area of the South China Sea[J].Acta Geologica Sinica,2009,83(8):1059-1064

[2] 謝玉洪.南海西部深水區(qū)自營(yíng)油氣田勘探開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀及展望[J].石油鉆采工藝,2015,37(1):5-7

XIE Y H.Status and prospect of proprietary oil and gas field exploration and development in deepwater west of South China Sea[J].Oil Drilling & Production Technology,2015,37(1):5-7

[3] 李緒宣,朱振宇,張金淼.中國(guó)海油地震勘探技術(shù)進(jìn)展與發(fā)展方向[J].中國(guó)海上油氣,2016,28(1):1-12

LI X X,ZHU Z Y,ZHANG J M.The progress and direction of seismic exploration technology in CNOOC[J].China Offshore Oil and Gas,2016,28(1):1-12

[4] 朱偉林,張功成,鐘鍇.中國(guó)海洋石油總公司“十二五”油氣勘探進(jìn)展及“十三五”展望[J].中國(guó)石油勘探,2016,21(4):1-12

ZHU W L,ZHANG G C,ZHONG K.Oil and gas exploration progress of China National Offshore Oil Corporation during the 12thFive-Year Plan and the prospect during the 13thFive-Year Plan[J].China Petroleum Exploration,2016,21(4):1-12

[5] POSTHUMUS B J.Deghosting using a twin streamer configuration[J].Geophysical Prospecting,1993,41(3):267-286

[6] SOUBARAS R,DOWLE R.Variable-depth streamer:a broadband marine solution[J].First Break,2010,28(12):89-96

[7] MOLDOVEANU N,COMBEE L,EGAN M,et al.Over/under towed-streamer acquisition:A method to extend seismic bandwidth to both higher and lower frequencies[J].The Leading Edge,2007,26(1):41-58

[8] SONG J G,GONG Y L,LI S.High-resolution frequency-domain Radon transform andvariable-depth streamer data deghosting[J].Applied Geophysics,2015,12(4):564-572

[9] 陳昌旭,周濱,張建峰,等.拖纜前后源雙向同時(shí)激發(fā)采集新技術(shù)探索[J].石油物探,2017,56(3):309-318

CHEN C X,ZHOU B,ZHANG J F,et al.Testing of fore and after source double-way simultaneous shooting technology on offshore seismic acquisition[J].Geophysical Prospecting for Petroleum,2017,56(3):309-318

[10] 劉春成,焦振華,管西竹,等.海洋“犁式”電纜地震資料采集與處理方法[J].中國(guó)海上油氣,2016,28(5):1-7

LIU C C,JIAO Z H,GUAN X Z,et al.The acquisition and process method of marine plow cable streamer seismic data[J].China Offshore Oil and Gas,2016,28(5):1-7

[11] 劉春成,陶杰,焦振華,等.海洋“犁式”電纜采集技術(shù)研究與實(shí)踐[J].石油地球物理勘探,2016,51(6):1069-1074

LIU C C,TAO J,JIAO Z H,et al.Marine plow streamer acquisition[J].Oil Geophysical Prospecting,2016,51(6):1069-1074

[12] 陸敬安,伍忠良,曾憲軍.海洋地震勘探中地震波、鬼波綜合效應(yīng)分析與應(yīng)用[J].海洋技術(shù),2006,25(4):76-79

LU J A,WU Z L,ZENG X J.The synthesized effect of seismic wave and ghost reflection and its application in marine seismic survey[J].Ocean Technology,2006,25(4):76-79

[13] 劉春成,劉志斌,顧漢明.利用上/下纜合并算子確定海上上/下纜采集的最優(yōu)沉放深度組合[J].石油物探,2013,52(6):623-629

LIU C C,LIU Z B,GU H M.The determination of optimal sinking depths of over/under streamers in offshore survey by merge operator[J].Geophysical Prospecting for Petroleum,2013,52(6):623-629

[14] 張威,韓立國(guó),李洪建.基于起伏海水表面的拖纜鬼波壓制方法[J].石油物探,2017,56(4):500-506

ZHANG W,HAN L G,LI H J.Deghosting method based on a variable sea surface for conventional streamer seismic data[J].Geophysical Prospecting for Petroleum,2017,56(4):500-506

[15] 謝玉洪,李列,袁全社,等.海上寬頻地震勘探技術(shù)在瓊東南盆地深水區(qū)的應(yīng)用[J].石油地球物理勘探,2012,47(3):430-435

XIE Y H,LI L,YUAN Q S,et al.Broadband marine seismic exploration in Qiongdongnan Basin deepwater areas[J].Oil Geophysical Prospecting,2012,47(3):430-435

[16] 阮福明,吳秋云,王斌,等.中國(guó)海油高精度地震勘探采集裝備技術(shù)研制與應(yīng)用[J].中國(guó)海上油氣,2017,29(3):19-24

RUAN F M,WU Q Y,WAND B,et al.Development and application of high precision seismic acquisition equipment in CNOOC[J].China Offshore Oil and Gas,2017,29(3):19-24

[17] 孫文博,朱振宇,張金淼,等.海上時(shí)移地震中潮汐校正應(yīng)用研究[J].石油地球物理勘探,2016,51(6):1084-1088

SUN W B,ZHU Z Y,ZHANG J M,et al.Tidal corrections for marine time-lapse seismic[J].Oil Geophysical Prospecting,2016,51(6):1084-1088

[18] 薛東川,朱振宇,王小六,等.海上拖纜采集地震數(shù)據(jù)接收點(diǎn)位移校正[J].石油地球物理勘探,2017,52(1):1-7

XUE D C,ZHU Z Y,WANG X L,et al.A receiver motion correction method for streamer data[J].Oil Geophysical Prospecting,2017,52(1):1-7

[19] 張建利,劉志斌,張?jiān)迄i,等.兩種海底多分量波場(chǎng)分離方法的模型測(cè)試及改進(jìn)[J].石油物探,2017,56(3):373-381

ZHANG J L,LIU Z B,ZHANG Y P,et al.The model testing and the improvement strategy for two decomposition methods of seabed multi-component seismic recordings[J].Geophysical Prospecting for Petroleum,2017,56(3):373-381

[20] 印興耀,劉欣欣.儲(chǔ)層地震巖石物理建模研究現(xiàn)狀與進(jìn)展[J].石油物探,2016,55(3):309-325

YIN X Y,LIU X X.Research status and progress of the seismic rock-physics modeling methods[J].Geophysical Prospecting for Petroleum,2016,55(3):309-325