【7A文】国内外物探技术现状与展望

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1、国内外物探技术现状与展望,第一章 国内外物探装备及技术现状 第二章 勘探地球物理技术现状 第三章 油藏地球物理技术现状与展望 第四章 物探技术展望,随着电子技术、计算机技术的高速发展，物探装备和物探技术也正在飞速地发展。物探技术已成为油田开发中储层圈定、油藏描述和表征、油藏监测的主要手段之一。近20年来，随着物探技术的发展和广泛应用，物探技术逐步演化为两大类技术，即勘探地球物理技术和油藏地球物理技术，而且近十多年来物探技术的主要进展发生在油藏地球物理技术方面。 勘探地球物理和油藏地球物理之间有着一些特殊的区别，通常用特定的术语来表示。这些区别包括如下假设前提，即对于油藏地球物理，在地球物理测量

2、的区域和处理的方法中，有适用的井控制资料，能够进行精细程度的测量或处理，具有精细解释所需要的岩石物理数据。 勘探地球物理研究的对象是宏观的(如构造、圈闭、地层、沉积、储层岩性等)，而油藏地球物理研究的对象是中、微观的(如岩石物性、精细地质模型、储层连通性与流体、剩余油分布等)。油藏地球物理技术是指能够解决储层特征问题的技术，通常是指特殊地震方法和特殊资料处理方法，包括精细3D地震、VSP、井间地震、横波地震、4D地震(时间推移测定的3D地震)、AVO、AVA、WA、层析成像、多波多分量、属性分析、反演、随钻地震等新技术。,近几年来，随着物探装备的发展，以高分辨率地震、高精度3D地震、叠前偏移成

3、像、山地地震、高精度重磁等为代表的勘探地球物理技术，以约束反演、属性分析、4D地震、井中地震、多波多分量地震等为代表的油藏地球物理技术正跃上新的台阶。高精度采集和3D空间成像归位技术以其精确、灵活显示等优点，在国内外已卓有成效地用于查明各种复杂构造油气藏和隐蔽油气藏。约束反演、属性分析、VSP、井间地震技术，在油田滚动勘探与开发的储层描述、 精细地质建模及油藏检测中正发挥越来越重要的作用。因此，发展物探技术不仅是油田勘探的需求，更是油田开发的需求。,第一章 国内外物探装备及技术现状 第一节 地震采集装备与软件 第二节 地震处理计算机装备与软件 第三节 地震解释计算机装备与软件 第四节 非地震装

4、备与软件 第五节 勘探数据管理装备与软件,地球物理勘探技术自从在石油工业界得到应用以来，始终处于不断改进和飞速发展的过程之中。特别是近二十多年来，随着电子技术、计算机技术、信息技术等相关学科的飞速发展，地震勘探技术已从模拟发展到数字，从最初的一维勘探到现在的三维乃至四维勘探，从单分量接收到多分量接收，从地面勘探到立体勘探，从简单的构造勘探到寻找隐蔽岩性油气藏。随着地球物理勘探技术向着提高复杂地区油气勘探能力的方向发展，以及向着油气田开发领域的渗透，勘探和描述油藏的能力与精度都得到了很大的提高。地球物理勘探技术即物探技术的发展主要得益于物探装备的发展。物探装备的发展主要体现在五个方面：即野外采集

5、装备与软件、地震数据处理计算机装备与软件、综合解释计算机装备与软件、重磁电化装备与软件及勘探数据库管理装备与软件。,第一节 地震采集装备与软件 地震采集装备是取得高品质地震数据的重要保证，震源激发和信号接收的效果是影响地震数据质量与采集成本的两个主要因素。近年来，在勘探地震采集方面，以超万道地震仪、三分量检波器为代表的单点接收、单点震源成为一种新的采集概念并推动了物探技术的革命性发展；以3DVSP、井下采集震源与接收装备为代表的开发地震采集装备推动了油藏地球物理 技术的发展；另外，基于模型的优化采集设计技术备受重视，从而有效地解决了复杂地区的采集设计问题。,一、勘探地震采集装备 1震源装备 对

6、地表相对复杂的区块(如城区、沙漠等)的激发震源一般采用可控震源、聚能弹、坑炮等。为满足复杂地区油气勘探开发工作的需要，可控震源已从早期的小吨位震源发展到目前的28吨级(6万磅级)的大吨位震源，从而大大提高了激发能量。多台组合同步控制精度达到微秒级又水平，平均相位误差不到1度，从而提高了组合激发的效果。西方地球物理公司研究出了一种新的同步震源方法，其改进之处在于不进行震源信号编码，而是依靠空间震源定位在后续处理中进行成功的信号分离。Mobil公司开发出了一种高保真振动地震技术，它通过测量和记录各振荡器的相配运动，利用这些实际运动信号来处理采集到的数据，达到高保真的目的，并利用振荡器的运动信号可分

7、离多炮点同步记录数据，这就允许在野外进行多炮点同步采集，从而极大地提高了生产效率。,2地震记录仪 地震记录仪是地震采集的重要装备之一。随着机械制造业和计算机技术的发展，地震仪、20世纪50年代前最早的光点记录方式、50年代的磁带模拟记录方式发展到70年代的24道数字记录方式，从70年代的24道地震仪发展到千道数字地震仪。随着勘探技术的发展，近期又出现了万道地震记录仪，地震记录仪的每一步发展都推动了地震勘探技术的进步和发展。 为满足高精度地震勘探的要求，地震仪器已向着超多道、遥感、高位模数转换(从24位到32位)以及完善的质量控制系统方向发展。主要的地震仪器生产厂家有：SERCEL，IO，GEO

8、X，FAIRFIELD公司等，主要产品包括：SN338，CM408UL，SYSTEM TWO，SYSTEM2000，IMAGE，ARAM24，ARAMARIES，TELSEISBOX等，这些采集系统具有更高的技术指标。对于2ms的采样，最多可达到19200道，一般可以达到3000道，单线最多接收道数可达到1200道，一般可达到600道；最小采样率已达到18ms；动态范围达到134dB；高截止频率达到2000Hz；信号畸变小至00003；共模抑制比大于90dB。此外，这些采集系统具有更多的优势。单站、单道的外形尺寸与重量在不断减少；有线与无线系统做到真正的混编，从而使野外排列设计更加灵活；并且数

9、据传输实现了网络化等。,二、油藏地球物理采集装备 1多BT3分量采集装备 由于多波多分量地震不但可以采集到更为丰富的地震数据信息，而且可以为地质构造的成像、裂缝和孔隙的确定、储层岩性的解释等提供特定的信息，20世纪70年代末到80年代初，横波地震勘探有了显著的进展，最近利用多波多分量来检测方位各向异性方面又有了新的突破和令人鼓舞的成果。 陆上横波激发有多种方式，主要包括三排井震源、壕沟爆炸索、水平可控震源、车装重锤、倾斜气枪震源等。 对于多分量采集的另一关键因素就是多分量数据的接收。陆地多分量勘探较早使用的是双检波器，即除了一个测量地面垂直分量的常规检波器外，再设计一个专用于测定地面水平运动分

10、量的检波器，后来出现了三分量检波器。目前三分量检波器主要有两种：一种是测量一个垂直分量及两个正交的水平分量的三分量检波器。另一种是三面检波器，即UVW正交型检波器，它是将性能一致的三个检波器装在一起，三分量与地面夹角均为5474度，且彼此相互垂直。,2VSP采集装备 井中地震勘探包括VSP、井间地震、微地震、单井地震和随钻地震等。井中检波器的发展是促进3DVSP发展的主要因素之一。近几年发展最快的是多级多分量检波器，这种检波器的信号在井下数字化后直接传到地面，多级接收可达8级、24级、80级，甚至200级，提高了接收效率，三分量接收，可以同时采集到纵波和横波资料。另外，井中检波器已经小到可以直

11、接置于油管中进行测量。,3井间地震采集装备 井间地震一般是在现有的井网上，选一口井作为震源井，邻近的一口或几口井作为接收井进行测量。井中震源和检波器是影响井间地震数据采集质量的两个关键要素：井间地震所用的井中检波器与VSP的基本相同。井中震源有许多类型，如可控震源、压电陶瓷、炸药、空气枪、重锤等。根据井间地震的技术要求，国内外已研制出数十种井下震源，压力基本上能达到12000psi，最大传播距离可达1000m，耐高温可达200摄氏度。如PGSI公司的井下液压可控震源，TomoSeis公司的井下压电震源，CGG公司的耦合导爆索井中震源，Biot公司的井下空气枪震源等，基本能满足井间地震测量的要求

12、。,三、野外采集设计软件 目前普遍应用于野外施工设计的软件主要有：美国绿山地球物理服务公司的Green Mountain软件、加拿大的Omni软件、法国CGG公司的CGG野外设计软件、PGS公司的软件、北京科浪公司的科浪软件等，这些软件所用的模型模拟技术大多为射线追踪技术。另外，在开发地震采集方面，井下地震技术如VSP和井间地震都有专用的商业化设计软件。,第二节 地震处理计算机装备与软件 地震资料处理技术的发展与计算机技术的发展息息相关。从模拟处理到数字处理；从简单的陆上二维资料处理到复杂的山地资料处理、全三维资料处理、高分辨率和深层资料处理等；从常规资料的处理到处理解释一体化的叠前深度偏移技

13、术，每一次地球物理技术的进步都离不开计算机技术的进步和应用软件的发展。 以胜利油田的地震资料处理计算机装备为例，其发展过程已历经了数代的变化。从最早的IRIS60机、TIMAPI、TIMAP4、VAX11/782、IBM3083，到并行计算SGIOrgin2000和IBMSP，以及目前正在迅猛发展的PCCLUSTER，运算速度已从最初的每秒40万次提高到现在的每秒万亿次。 随着地震资料处理硬件装备的发展，处理软件也在不断地更新，处理技术日趋完善。勘探软件是现代地震勘探和油藏描述的基本必备工具，自20世纪70年代，国外的一些软件公司就已着手开发地震处理及解释软件系统，并初步形成了商业化软件，开始

14、在全世界范围内推广和应用。进入20世纪90年代，比较成熟的处理软件有西方地球物理公司的Omega处理软件、法国CGG公司的GEOVECTEUR PLUS处理软件、LandMark公司的Promax处理软件、帕拉代姆公司的GeoDepth软件、Focus软件。国内较早从事勘探软件研究和开发的单位，主要是以东方地球物理公司(原石油物探局)为主，它的处理软件为Grisys处理软件。这些软件的处理技术水平各具特色。另外，随着油藏地球物理技术的发展，各种相关的特殊处理软件逐步发展与完善。,一、石油地震勘探技术的发展 石油地震勘探技术的发展从20世纪50年代开始至今，经历了不同历史发展阶段。50年来石油地

15、震勘探技术有了突飞猛进的发展(见表11)。 表11 石油地震勘探技术发展概况,二、计算机技术的发展 自20世纪60年代以来，我国计算机技术的发展历程如表12所示。由于计算机技术的发展，原来只能进行理论研究而不能实现的算法目前可以得到经济地实现。 表12 我国计算机技术的发展历程,三、地震数据处理软件的发展 1批处理阶段 20世纪7080年代末，由于计算机技术落后，限制了地震处理软件和处理技术的发展，地震处理软件一直处于批处理阶段，代表性的软件有： 法国CGG公司 GEOMASTER软件 美国GSI公司 TIPEX软件 美国WGC公司 IQ处理软件 美国CSD公司 DISCO软件 2交互处理阶段

16、 20世纪90年代初，随着计算机技术的飞速发展，地震处理软件和处理技术发展很快。开始发展交互地震处理软件。代表性的软件有： 法国CGG公司 GEOVECTORPLUS软件 美国IAE公司 PROMAX软件 美国WGC公司 OMEGA处理软件 美国CSD公司 FOCUS软件 3处理解释一体化与三维可视化 20世纪90年代末至今，处理解释一体化与三维可视化技术发展很快，以LANDMARK和PARADIGM公司为代表，发展了优秀的处理解释一体化与三维可视化软件。,第三节 地震解释计算机装备与软件,近几年来，随着计算机等技术的发展，地震解释技术取得了很大的进步，其进展主要表现在交互三维构造解释、断层分析、地震反演、地震属性分析、三维可视化、地质建模与地质统V技术等方面，它大大提高了对复杂构造、地层、岩性圈闭的解释和描述能力及精度。,一、可视化解释软件 三维可视化可以归结为以下三个方面： (1)资料显示，可视化技术可以把资料显示由传统的2D、彩色、静态领域拓展到3D、真实感、动态领域。可以把多种资料