石油地質勘探地震勘探技術應用及發展

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摘要：隨著我國經濟的不斷發展，油氣資源勘探的進程不斷加快，各種勘探開發技術也不斷完善。基于我國地震勘探技術現狀分析了我國目前應用較多的地震勘探技術，并對我國未來的地震勘探技術發展進行了展望，旨在能夠進一步促進我國勘探技術飛躍發展。

關鍵詞：地震;勘探;技術;地質

物探技術是一項應用性的學科，應用領域也是比較廣泛的，不僅僅在石油工程領域，在軍事、工程質量等領域也有很大的作用，其發展涉及多學科多領域，對于我國經濟的發展具有十分重要的意義。地震勘探技術主要是利用巖石的彈性特征對地層的結構進行分析從而達到預測油氣資源的一種方法。目前，地震勘探技術在油氣田的勘探開發過程中應用的越來越廣泛[1]。最近幾年，地震勘探技術在信息的精度、清晰度等方面取得了突飛猛進的發展，并逐步發展成目前尋找油氣資源的關鍵技術。

1地震勘探技術

地震勘探技術的原理是采用人工方式激發出地表的地震波，地震波由上而下傳播的期間會由于地層的介質和巖性的不一致出現反射和折射的現象，然后在地表通過地震勘探檢波儀接收地層中反射回來的地震波。最終，對這些地震波信號進行分析處理，結合相關地震波理論知識，從而可以分析出地層的巖性以及地層的油氣資源等信息。我國通過多年的研究發展，地震源的方式也多種多樣，比如連續震動源、重錘等，但是目前應用較多的還是炸藥。筆者通過大量的文獻調研，對我國目前主要應用的地震勘探技術進行了概述[2]。

1.1四維地震技術

四維地震技術又稱時間推移地震技術。該技術的原理是在一定的時間內對所研究的油藏進行若干次的地震勘探。這種做法的目的是通過油藏的變化引起的地震響應特征的變化，繼而反演出油藏的特征。國外針對此項技術的研究起步較早，已經取得了商業化的應用，而我國目前針對此項技術的研究起步較晚，但通過這些年的理論與實踐研究，在多個油田進行了應用，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

垂直地震剖面技術的簡稱是VSP，該技術是最近幾年新起的新型石油地震勘探技術。通過眾多科研工作者以及現場工作人員的一致努力，垂直地震剖面技術已經成功的在我國的各大油田發揮了極其重要的作用。通過這些實踐經驗表明，垂直地震剖面技術能夠對一些常規地質構造的解釋進行完善。除此之外，該技術可以測定地層的衰減系數、縱橫波速度以及平均速度等等參數[3]。

1.3地震屬性技術

該技術的主要原理是分析地震獲取的數據，結合具體區塊的資料，確定地層的構造及巖性特征，最終對油藏的模型進行確定，繼而可以進一步的對后續的鉆井開發決策提供指導。一直以來，地震處理解釋所需要研究的主要內容是地震屬性技術。自從20世紀60年代開展烴類檢測開始一直到本世紀的多維屬性，地震屬性技術的發展經歷了幾起幾落，目前已經逐步完善。目前，基于強大的計算機系統，3D地震技術已經將地震的數據量增加了幾個量級，計算機系統強大的數據處理功能以及先進的可視化解釋技術進一步推動了地震處理技術的進一步發展，并且定量化的進一步完善了3D解釋技術[4]。

1.4多波多分量地震勘探技術

采用多波多分量地震勘探技術的核心是各向異性的介質轉換波的成像技術，該技術對于復雜的地質條件及油藏的描述起到關鍵性的作用。通過對地震橫波的分裂可以預測出裂縫的各向異性；通過對轉換波形成像技術的研究可以完善p波剖面成像受其他介質的影響，繼而可以分析出玄武巖覆蓋區下方的油藏特征。多波多分量技術上近些年來取得了突飛猛進的發展，未來有望成為地震勘探界核心技術之一。近些年，專家們通過對各相異性介質轉換波的特征的研究，提出了轉換波極化各向異性動校正參數法、參數估算、雙曲型的轉換波時差等新概念，除此之外，還研究出了各向異性介質轉換波的疊前偏移技術。針對轉換波數據處理方式，專家研究出一種新型橫波分離技術：最小熵旋轉法技術。該技術是獲取儲層屬性的關鍵，而且可以通過該方式直接獲取儲層各向異性的強度和方位[5]。

1.5時延地震技術

時延地震技術的分類有多種：時延2D地震技術、時延3D地震技術、時延井間地震技術以及時延VSP技術等。本文主要介紹的是時延3D地震技術。目前，各大石油公司都在致力于時延地震技術的發展，取得了很大的成就，并逐步由地面時延地震成像技術發展至井間時延地震成像技術，并逐步大規模的投入到實際生產應用中。我國學者通過對儲層多年的研究，證實了油氣資源開采會引起地層的孔隙壓力以及溫度的變化，繼而會導致波阻抗產生變化，最終導致地震響應變化，從而通過時延地震技術來分析地層的屬性。

1.6隨鉆地震勘探技術

隨鉆地震勘探技術是利用鉆頭的振動作為震源的一種地震勘探技術。國外學者Weatherly等早在20世紀30年代已經開始研究頓鉆的脈沖信號，并成功的利用該信號來進行反演成像，但是由于當時整體科技水平的局限性限制了該項技術的進一步發展。直到20世紀80年代，國外計算機水平的發展進一步推動了隨鉆地震勘探技術的發展。美國學者Marion以及Kostov等通過對鉆頭震動時的噪聲進行分析發現可以采用該震動作為震源，然后利用檢波器對收集到的波形進行分析，從而誕生出了新型的隨鉆地震勘探技術。該技術的問世進一步的提高了勘探效率，相比于其他的勘探技術而言降低了檢波器下井風險并且不會占用鉆井時間。除此之外，還能夠很準確的把握井筒周圍以及鉆頭前方的地質情況，便于進一步的勘探作業[6]。

2發展趨勢

目前針對油氣資源勘探我國主要采用的是3D地震資料，該技術的應用程度直接影響著我國勘探技術的發展。雖然我國3D地震技術目前已經成功得應用到油田中，但是對技術以及經濟性還需要進一步的進行完善，最大程度上降低油氣資源勘探成本。另一方面，勘探技術的關鍵是在地面設置地震接收裝置及系統，可以達到油氣層實時監控的目的，隨時掌握地層裂縫延伸狀況。未來我國地震勘探技術研究趨勢主要包括以下幾個方面：（1）根據實際的地質特征，對地震數據進行重復處理，尋求最優解；（2）在數據處理技術方面應該進一步的加強研究。如速度建模、譜分解技術以及時深轉換技術等。（3）進一步的開展深層、斷塊等復雜構造的地震處理技術研究。（4）進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處理技術。（5）進一步的加強關于地震剖面構造解釋技術的可視化研究。除了上述所說的硬件技術之外，我國目前針對地震剖面解釋的軟件少之又少，主要是依賴于國外的一些成熟的軟件。例如美國的此landmar公司所研發的軟件landmark等。所以，我國還應該加快地震處理軟件研究的步伐。

3結束語

綜上所述，地震勘探技術是我國石油行業發展的主要的技術之一。目前，我國地震勘探設備的儀器逐步向著靈敏度高、精度高、分辨率高以及自動化的方向發展。但是軟件方面應該向著更開放、集成度更高和可視化程度高的方向發展，并可以快速處理勘探資料以及成果成像化。總的來說，我國石油工作應該迎難而上，積極面對目前勘探事業的難點，為我國油氣資源做出一定的貢獻，推動我國石油事業更上一層樓。

參考文獻

[1]陳思璇.石油地質地震勘探技術發展探析[J].石化技術，2019，26（3）：193.

[2]湘贛.地震勘探儀器的現狀及發展[J].物探設備，2001，11（1）：1-8.

[3]劉奇琳，黃躍.波動方程疊前深度偏移GPU技術[J].物探化探計算技術，2010，32（4）：386-391；337.

[4]王炳章.巖石物理分析、建模和應用[C]//油氣地球物理技術新進展—第78屆SEG年會論文概要.北京：石油工業出版社，2010：339-363.

[5]張曉崗.Recon：新一代地質解釋軟件（一）[J].石油與裝備，2010（1）：79-80.

[6]李棟明，劉群星.地震技術在油氣田開發中的應用[J].內蒙古石油化工，2008（4）：97-99.

作者：劉金鳳 單位：大慶油田有限責任公司采油一廠試驗大隊