油气勘探发展概况

油气勘探技术的发展概况胜利油田物探研究院王有新地球物理勘探的定义：地球物理勘探是通过物理的方法认识和探测地球的科学实验过程和研究领域：首先接收或测量探测区域的地球物理场然后通过数值方法计算和恢复探测对象的相关参数和分布并在分析和解释的基础上认识和推断探测目标的某种特性和属性。地球物理勘探地球物理勘探的分类：地震勘探、磁法勘探、电法勘探、重力勘探、地温法勘探和放射性勘探和光学遥感等石油地球物理勘探、金属矿地球物理勘探、煤田地球物理勘探、地热地球物理勘探、工程地质地球物理勘探和地下水地球物理勘探地面地球物理勘探、航空地球物理勘探、海洋地球物理勘探、地下地球物理勘探和地球物理测井地球物理勘探地球物理勘探重力勘探地球物理勘探磁法勘探地球物理勘探电法勘探地球物理勘探测井源自i-o地震勘探地震勘探地震采集地震勘探地震处理~/uxinbin作业运行命令发送作业进行参数分析交互界面批量文本提交作业~/uxinjob作业队列根据预定规则启动作业~/uxindoc编码模版~/uxinsys系统配置~/uxinpvm并行设置~/uxinrun运行状态~/uxinplt绘图队列/data/数据文件/libs/信息文件/work/工作文件/list/列表文件/plot/绘图文件工区路径=/disk/client/area/prospect/~/uxinlib系统库作业调度管理数据管理数据处理交互界面作业运行地震功能模块：预处理和辅助处理提高分辨率提高信噪比共中心点叠加偏移成像地震勘探地震处理地震勘探地震解释源自BGP公元前（BC500）后（AC100），伟大思想家开创性的工作拉开了认识客观世界的序幕塞勒斯定律欧几里德几何阿基米德原理柏拉图的精神世界亚里士多德的认知体系东汉张衡测量地震的候风地动仪发展历史0000年：思想Huygens原理1600年：定律发展历史Snell定律1800年：弹性波发展历史1845年：地震波发展历史1917年：反射波发展历史1919年：折射波发展历史光点照相记录1921年发展历史30年代发展历史40年代发展历史50年代发展历史60年代发展历史发展历史1955年发现克拉玛依油田，1957年建成玉门油田石油基地，1958年发现青海油田，1959年发现大庆油田1961年4月16日，东营村附近的华８井首次见到工业油流，日产原油81吨；1962年9月23日，东营构造的营2井获日产555吨的高产油流，是当时全国日产量最高的一口油井，“九二三厂”由此而来；1965年3月，东营地区胜利村附近的坨11井和坨9井发现千吨级油井，1971年6月11日，“九二三厂”更名为“胜利油田”。1964年发现大港油田，1969年发现辽河油田，1965年开始海上勘探70年代相继发现长庆油田、河南油田、华北油田和中原油田80年代后期相继发现塔里木轮南油气田和吐哈油田2007年，胜利油田提出了“百年创新，百年胜利”的愿景目标。具体构想分为三个阶段。第一阶段，‘十一五’期间原油年产量保持在2700万吨以上；第二阶段，胜利油田成立60周年的时候，实现“开发60年、探明60亿”，油气生产在较高水平上运行；第三阶段，胜利油田成立100周年的时候，实现“持续百年创新、建设百年胜利”，继续保持全国大油田的地位，创造胜利百年辉煌。70年代发展历史80年代发展历史岩性勘探；山地勘探；多波勘探；

3DVSP；井间地震；

随钻地震；

海底电缆；

4D地震；油藏地球物理；

叠前深度偏移；90年代发展历史源自BGP2000年发展历史震源发展历史检波器发展历史排列发展历史记录发展历史野外工作发展历史地震勘探新技术4D地震井间地震在油藏开发阶段用于分析储层参数变化和估计流体参数分布以及开发工程中的动态监测，在勘探距离和分辨率方面介于地面地震和测井之间，能够准确圈定河道砂体和微小断层，精细研究油藏特征等。井间地震是在一口井的目标深度上设置密集震源点，在另外一口或几口井中分井段布置密集检波器，按照一定排列和观测系统进行激发和接收而得到的记录。井间地震记录的特点表现在：（1）激发子波频率高，可以达到几千赫兹以上；（2）记录采样间隔小，保证地震波有足够的频带宽度；（3）传播过程的频率成分损耗低，没有经过低降速带介质的吸收；（4）波场有直达波、转换波、上行和下行反射波、导波、多次波和套管波等；井间地震处理包含部分常规处理内容，专门的处理技术包括：1、根据道集选排分析和识别地震波类型；2、解释和识别直达波，通过直达波旅行时反演建立井间速度模型；3、分离和提取反射波并进行反射波叠前成像；4、层析成象；地震勘探新技术井间地震源自Vsfusion地震勘探新技术VSP垂直地震剖面地震勘探新技术随钻地震随钻地震的作用是确定钻头深度、随钻成像、预测钻头附近和前方的岩性和空隙压力，实时控制钻井过程并降低风险。随钻地震是利用钻进过程中钻头与钻遇地层之间的撞击和摩擦所产生的振动作为震源，布置在地面的检波器接收的地震记录，固定在钻杆顶端的传感器接收钻头参考信号，用于标定和压缩地面地震波。随钻地震数据处理的目的是构建地层图像，比较重要的技术是：1、参考信号与地震记录的

互相关；2、根据钻杆信号设计反算子，用于地震记录反褶积；3、振幅补偿、相位校正、时间校正地震勘探新技术海底多分量检波器地震处理技术地震处理技术包括：提高信噪比提高分辨率共中心点叠加偏移成像数学变换方法转换波多分量其它处理技术地震处理技术随机噪声包括环境噪声和仪器因素和次生干扰等；规则噪声包括浅层折射波、空气声波、地滚波、多次波、侧面波、50Hz交流电、虚反射和鸣震等；早期采用检波器组合压制相干噪声；共中心点叠加利用叠加的平均特性消除环境噪声，利用叠加的时差特性压制相干噪声；提高信噪比的原理是根据信号和噪声在时间、空间、频率、波数和变换域的分布特性设计相应的算子，然后从数据里分离或重建噪声或信号。提高信噪比地震处理技术提高信噪比地震处理技术提高信噪比包括消除噪声和加强信号两个方面，即：从加强信号的角度，滤波结果相当于：从消除噪声的角度，滤波结果相当于（减去法）：提高信噪比A：原始道集；B：分离的一次波；C：分离的多次波；D：原始道集-分离的多次波；其中B和D都是一次波，而D的波形比较自然，说明Radon变换不是完全的数值变换。源自Yilmaz，SeismicDataAnalysis多次波衰减的三个基本近似：1预测反射积；2基于时差特性的倾角滤波和Radon变换；3数据驱动的预测减去方法，对付与地表有关的多次波；压制多次波地震处理技术地震处理技术共中心点叠加地震处理技术共中心点叠加地震处理技术共中心点叠加地震处理技术共中心点叠加未经过静校正的叠加剖面，同相轴弯曲和不连续表明存在长波长静校正量和短波长静校正量经过长波长静校正量和短波长静校正量的叠加剖面，同相轴的连续性得到明显改善剖面经过野外静校正，消除了由于地表或近地表因素引起的系统性构造畸变静校正技术地震处理技术偏移成像地震处理技术偏移成像有限差分法（Time-Space,Frequency-Space）：Clearbout(1971)：单程波15度方程有限差分法;马在田(1982)：高阶有限差分分裂算法；张关泉(1986)；低阶方程组大倾角差分偏移；

FK相移法（Frequency-Wavenumber）：Stolt(1978)：MigrationbyFourierTransform；Gazdag(1978)：相移法；Stoffa(1990)：Split-stepFourierMigration；积分法（Integration）：Schneider(1978)：积分法偏移；ReshefandKosloff：MigrationofCommon-shotgathers；vidale,Trier,Podvin,Popovici等：走时计算；双域算法：Ristow(1994)：Fourierfinite-differencemigration；吴如山(1992)：屏传播算子（screen;complexscreen;generalizedscreen）；逆时偏移：Baysal(1983)：Reverse-timemigration；Mcmechan(1983):migrationBytime-dependentvalues；李志明(1986)：线性变换波动方程偏移；其它：时间/深度；叠前/叠后；二维/三维；剩余/串联；隐式/显式；单程/双程；面炮；高斯；算子；Born；Paraxial；tau-p域；DSR；地震处理技术偏移成像地震处理技术偏移成像在地下平面上自激自收反射波：1、反射波位于反射层的下倾方向；2、在激发接收平面向下移动的过程中，反射波也向反射层移动；3、在平面接近反射层的位置，反射波与反射层重合；平面上部的反射层不产生反射波；4、如果反射层由倾斜逐渐变为水平，自激自收平面下沉的结果怎样？地震处理技术偏移成像接收平面向下移动，反射波的形状发生改变，T0时间也逐渐减少，地面接收的T0时间是双程时间，接近或到达反射层的T0时间成为单程时间。地震处理技术偏移成像源自Paradigm地震处理技术提高分辨率1954年，E.Robinson在他的博士论文里提出褶积模型假设和反褶积算法，奠定了反褶积的理论和应用基础反褶积的基本假设是地震记录符合褶积模型：

假设反射系数为白噪声，则记录自相关等于子波自相关；假设子波为最小相位，则最小平方尖脉冲反褶积和预测反褶积满足方程：Toeplitz矩阵，Toeplitz，1881-1940，德国数学家；Wiener方程，Wiener，1894-1964，美国数学家；Levinson算法，1947年，TheWienerRMSerrorcriterioninfilterdesignandprediction提高分辨率地震处理技术地震子波是具有一定形状和视周期的有限长度时间延续信号，是综合因素共同作用的结果，每个因素可以表示为一个算子，地震子波是所有算子的褶积，所以称之为等效子波，反褶积就是消除子波因素。子波因素包括：震源波形，与震源类型和激发参数有关；传播过程的吸收、波散、透射、混响、虚反射和多次波等；接收过程存在检波器耦合及仪器的有色滤波等具体作用方式表现在对不同的频率分量产生一定程度的振幅衰减和相位延迟子波反褶积没有最小相位假设。提高分辨率地震处理技术提高分辨率的方法：最小平方尖脉冲反褶积；最小平方预测反褶积；最大熵谱法反褶积；最小熵反褶积；同态反褶积；有理分式反褶积；反Q滤波；卡尔曼滤波；自适应连续时变反褶积；频率域谱白化；时间域谱白化；谱模拟匹配滤波；统计子波反褶积；整形滤波器设计；相位谱校正；常相位转换；Kurtosis准则；地表一致性谱分解震源子波反褶积；仪器因素反褶积；鸣震滤波算子；虚反射滤波算子；混合相位反褶积；井旁道反算子；左图，未作反射积，层间反射波干涉；右图，作过反射积，波组特征清楚，反射波层次分明。源自Yilmaz，SeismicDataAnalysis地震处理技术提高分辨率地震处理技术数学变换方法傅里叶变换把地震信号表示成具有不同振幅和相位的频率分量的线性组合，1965年，J.W.Cooly和J.W.Tukey提出FastFourierTransform快速Fourier变换。广泛应用于信号分析和波场外推；希尔伯特变换实质上是一个相移滤波器，它把地震信号每个频率分量的相位移动π/2。根据复数道计算的瞬时属性在地层岩性估计和油气预测方面取得显著成果。小波变换从简单意义上可以理解为分频扫描，多分辨特性和正交基在岩性检测和图像重建等方面得到广泛应用。radon变换为图像重构和层析成象奠定了数学基础，在地震处理中主要用于消除线性干扰和压制多次波。K-L变换是一种正交变换，类似奇异值分解或主分量分解，用于信号重建和压制噪声。

综合利用纵波、横波和转换波的相对独立信息可以更可靠地预测岩性和油气分布；早期利用纵横波资料提取岩性信息和识别真假亮点；随着研究和应用的深入，裂隙各向异性引起的横波分裂现象受到关注，因而导致海上多波勘探技术的快速发展；近期发展起来的三分量数字传感器高密度单点地震勘探则有可能在短期内将多分量数据处理变成一种常规