油氣勘探發(fā)展概況

油氣勘探技術(shù)的發(fā)展概況勝利油田物探研究院王有新地球物理勘探的定義：地球物理勘探是通過(guò)物理的方法認(rèn)識(shí)和探測(cè)地球的科學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和研究領(lǐng)域：首先接收或測(cè)量探測(cè)區(qū)域的地球物理場(chǎng)然后通過(guò)數(shù)值方法計(jì)算和恢復(fù)探測(cè)對(duì)象的相關(guān)參數(shù)和分布并在分析和解釋的基礎(chǔ)上認(rèn)識(shí)和推斷探測(cè)目標(biāo)的某種特性和屬性。地球物理勘探地球物理勘探的分類：地震勘探、磁法勘探、電法勘探、重力勘探、地溫法勘探和放射性勘探和光學(xué)遙感等石油地球物理勘探、金屬礦地球物理勘探、煤田地球物理勘探、地?zé)岬厍蛭锢砜碧?、工程地質(zhì)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測(cè)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電法勘探地球物理勘探測(cè)井源自i-o地震勘探地震勘探地震采集地震勘探地震處理~/uxinbin作業(yè)運(yùn)行命令發(fā)送作業(yè)進(jìn)行參數(shù)分析交互界面批量文本提交作業(yè)~/uxinjob作業(yè)隊(duì)列根據(jù)預(yù)定規(guī)則啟動(dòng)作業(yè)~/uxindoc編碼模版~/uxinsys系統(tǒng)配置~/uxinpvm并行設(shè)置~/uxinrun運(yùn)行狀態(tài)~/uxinplt繪圖隊(duì)列/data/數(shù)據(jù)文件/libs/信息文件/work/工作文件/list/列表文件/plot/繪圖文件工區(qū)路徑=/disk/client/area/prospect/~/uxinlib系統(tǒng)庫(kù)作業(yè)調(diào)度管理數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)處理交互界面作業(yè)運(yùn)行地震功能模塊：預(yù)處理和輔助處理提高分辨率提高信噪比共中心點(diǎn)疊加偏移成像地震勘探地震處理地震勘探地震解釋源自BGP公元前（BC500）后（AC100），偉大思想家開創(chuàng)性的工作拉開了認(rèn)識(shí)客觀世界的序幕塞勒斯定律歐幾里德幾何阿基米德原理柏拉圖的精神世界亞里士多德的認(rèn)知體系東漢張衡測(cè)量地震的候風(fēng)地動(dòng)儀發(fā)展歷史0000年：思想Huygens原理1600年：定律發(fā)展歷史Snell定律1800年：彈性波發(fā)展歷史1845年：地震波發(fā)展歷史1917年：反射波發(fā)展歷史1919年：折射波發(fā)展歷史光點(diǎn)照相記錄1921年發(fā)展歷史30年代發(fā)展歷史40年代發(fā)展歷史50年代發(fā)展歷史60年代發(fā)展歷史發(fā)展歷史1955年發(fā)現(xiàn)克拉瑪依油田，1957年建成玉門油田石油基地，1958年發(fā)現(xiàn)青海油田，1959年發(fā)現(xiàn)大慶油田1961年4月16日，東營(yíng)村附近的華８井首次見到工業(yè)油流，日產(chǎn)原油81噸；1962年9月23日，東營(yíng)構(gòu)造的營(yíng)2井獲日產(chǎn)555噸的高產(chǎn)油流，是當(dāng)時(shí)全國(guó)日產(chǎn)量最高的一口油井，“九二三廠”由此而來(lái)；1965年3月，東營(yíng)地區(qū)勝利村附近的坨11井和坨9井發(fā)現(xiàn)千噸級(jí)油井，1971年6月11日，“九二三廠”更名為“勝利油田”。1964年發(fā)現(xiàn)大港油田，1969年發(fā)現(xiàn)遼河油田，1965年開始海上勘探70年代相繼發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)慶油田、河南油田、華北油田和中原油田80年代后期相繼發(fā)現(xiàn)塔里木輪南油氣田和吐哈油田2007年，勝利油田提出了“百年創(chuàng)新，百年勝利”的愿景目標(biāo)。具體構(gòu)想分為三個(gè)階段。第一階段，‘十一五’期間原油年產(chǎn)量保持在2700萬(wàn)噸以上；第二階段，勝利油田成立60周年的時(shí)候，實(shí)現(xiàn)“開發(fā)60年、探明60億”，油氣生產(chǎn)在較高水平上運(yùn)行；第三階段，勝利油田成立100周年的時(shí)候，實(shí)現(xiàn)“持續(xù)百年創(chuàng)新、建設(shè)百年勝利”，繼續(xù)保持全國(guó)大油田的地位，創(chuàng)造勝利百年輝煌。70年代發(fā)展歷史80年代發(fā)展歷史巖性勘探；山地勘探；多波勘探；

3DVSP；井間地震；

隨鉆地震；

海底電纜；

4D地震；油藏地球物理；

疊前深度偏移；90年代發(fā)展歷史源自BGP2000年發(fā)展歷史震源發(fā)展歷史檢波器發(fā)展歷史排列發(fā)展歷史記錄發(fā)展歷史野外工作發(fā)展歷史地震勘探新技術(shù)4D地震井間地震在油藏開發(fā)階段用于分析儲(chǔ)層參數(shù)變化和估計(jì)流體參數(shù)分布以及開發(fā)工程中的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，在勘探距離和分辨率方面介于地面地震和測(cè)井之間，能夠準(zhǔn)確圈定河道砂體和微小斷層，精細(xì)研究油藏特征等。井間地震是在一口井的目標(biāo)深度上設(shè)置密集震源點(diǎn)，在另外一口或幾口井中分井段布置密集檢波器，按照一定排列和觀測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行激發(fā)和接收而得到的記錄。井間地震記錄的特點(diǎn)表現(xiàn)在：（1）激發(fā)子波頻率高，可以達(dá)到幾千赫茲以上；（2）記錄采樣間隔小，保證地震波有足夠的頻帶寬度；（3）傳播過(guò)程的頻率成分損耗低，沒(méi)有經(jīng)過(guò)低降速帶介質(zhì)的吸收；（4）波場(chǎng)有直達(dá)波、轉(zhuǎn)換波、上行和下行反射波、導(dǎo)波、多次波和套管波等；井間地震處理包含部分常規(guī)處理內(nèi)容，專門的處理技術(shù)包括：1、根據(jù)道集選排分析和識(shí)別地震波類型；2、解釋和識(shí)別直達(dá)波，通過(guò)直達(dá)波旅行時(shí)反演建立井間速度模型；3、分離和提取反射波并進(jìn)行反射波疊前成像；4、層析成象；地震勘探新技術(shù)井間地震源自Vsfusion地震勘探新技術(shù)VSP垂直地震剖面地震勘探新技術(shù)隨鉆地震隨鉆地震的作用是確定鉆頭深度、隨鉆成像、預(yù)測(cè)鉆頭附近和前方的巖性和空隙壓力，實(shí)時(shí)控制鉆井過(guò)程并降低風(fēng)險(xiǎn)。隨鉆地震是利用鉆進(jìn)過(guò)程中鉆頭與鉆遇地層之間的撞擊和摩擦所產(chǎn)生的振動(dòng)作為震源，布置在地面的檢波器接收的地震記錄，固定在鉆桿頂端的傳感器接收鉆頭參考信號(hào)，用于標(biāo)定和壓縮地面地震波。隨鉆地震數(shù)據(jù)處理的目的是構(gòu)建地層圖像，比較重要的技術(shù)是：1、參考信號(hào)與地震記錄的

互相關(guān)；2、根據(jù)鉆桿信號(hào)設(shè)計(jì)反算子，用于地震記錄反褶積；3、振幅補(bǔ)償、相位校正、時(shí)間校正地震勘探新技術(shù)海底多分量檢波器地震處理技術(shù)地震處理技術(shù)包括：提高信噪比提高分辨率共中心點(diǎn)疊加偏移成像數(shù)學(xué)變換方法轉(zhuǎn)換波多分量其它處理技術(shù)地震處理技術(shù)隨機(jī)噪聲包括環(huán)境噪聲和儀器因素和次生干擾等；規(guī)則噪聲包括淺層折射波、空氣聲波、地滾波、多次波、側(cè)面波、50Hz交流電、虛反射和鳴震等；早期采用檢波器組合壓制相干噪聲；共中心點(diǎn)疊加利用疊加的平均特性消除環(huán)境噪聲，利用疊加的時(shí)差特性壓制相干噪聲；提高信噪比的原理是根據(jù)信號(hào)和噪聲在時(shí)間、空間、頻率、波數(shù)和變換域的分布特性設(shè)計(jì)相應(yīng)的算子，然后從數(shù)據(jù)里分離或重建噪聲或信號(hào)。提高信噪比地震處理技術(shù)提高信噪比地震處理技術(shù)提高信噪比包括消除噪聲和加強(qiáng)信號(hào)兩個(gè)方面，即：從加強(qiáng)信號(hào)的角度，濾波結(jié)果相當(dāng)于：從消除噪聲的角度，濾波結(jié)果相當(dāng)于（減去法）：提高信噪比A：原始道集；B：分離的一次波；C：分離的多次波；D：原始道集-分離的多次波；其中B和D都是一次波，而D的波形比較自然，說(shuō)明Radon變換不是完全的數(shù)值變換。源自Yilmaz，SeismicDataAnalysis多次波衰減的三個(gè)基本近似：1預(yù)測(cè)反射積；2基于時(shí)差特性的傾角濾波和Radon變換；3數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的預(yù)測(cè)減去方法，對(duì)付與地表有關(guān)的多次波；壓制多次波地震處理技術(shù)地震處理技術(shù)共中心點(diǎn)疊加地震處理技術(shù)共中心點(diǎn)疊加地震處理技術(shù)共中心點(diǎn)疊加地震處理技術(shù)共中心點(diǎn)疊加未經(jīng)過(guò)靜校正的疊加剖面，同相軸彎曲和不連續(xù)表明存在長(zhǎng)波長(zhǎng)靜校正量和短波長(zhǎng)靜校正量經(jīng)過(guò)長(zhǎng)波長(zhǎng)靜校正量和短波長(zhǎng)靜校正量的疊加剖面，同相軸的連續(xù)性得到明顯改善剖面經(jīng)過(guò)野外靜校正，消除了由于地表或近地表因素引起的系統(tǒng)性構(gòu)造畸變靜校正技術(shù)地震處理技術(shù)偏移成像地震處理技術(shù)偏移成像有限差分法（Time-Space,Frequency-Space）：Clearbout(1971)：?jiǎn)纬滩?5度方程有限差分法;馬在田(1982)：高階有限差分分裂算法；張關(guān)泉(1986)；低階方程組大傾角差分偏移；

FK相移法（Frequency-Wavenumber）：Stolt(1978)：MigrationbyFourierTransform；Gazdag(1978)：相移法；Stoffa(1990)：Split-stepFourierMigration；積分法（Integration）：Schneider(1978)：積分法偏移；ReshefandKosloff：MigrationofCommon-shotgathers；vidale,Trier,Podvin,Popovici等：走時(shí)計(jì)算；雙域算法：Ristow(1994)：Fourierfinite-differencemigration；吳如山(1992)：屏傳播算子（screen;complexscreen;generalizedscreen）；逆時(shí)偏移：Baysal(1983)：Reverse-timemigration；Mcmechan(1983):migrationBytime-dependentvalues；李志明(1986)：線性變換波動(dòng)方程偏移；其它：時(shí)間/深度；疊前/疊后；二維/三維；剩余/串聯(lián)；隱式/顯式；單程/雙程；面炮；高斯；算子；Born；Paraxial；tau-p域；DSR；地震處理技術(shù)偏移成像地震處理技術(shù)偏移成像在地下平面上自激自收反射波：1、反射波位于反射層的下傾方向；2、在激發(fā)接收平面向下移動(dòng)的過(guò)程中，反射波也向反射層移動(dòng)；3、在平面接近反射層的位置，反射波與反射層重合；平面上部的反射層不產(chǎn)生反射波；4、如果反射層由傾斜逐漸變?yōu)樗?，自激自收平面下沉的結(jié)果怎樣？地震處理技術(shù)偏移成像接收平面向下移動(dòng)，反射波的形狀發(fā)生改變，T0時(shí)間也逐漸減少，地面接收的T0時(shí)間是雙程時(shí)間，接近或到達(dá)反射層的T0時(shí)間成為單程時(shí)間。地震處理技術(shù)偏移成像源自Paradigm地震處理技術(shù)提高分辨率1954年，E.Robinson在他的博士論文里提出褶積模型假設(shè)和反褶積算法，奠定了反褶積的理論和應(yīng)用基礎(chǔ)反褶積的基本假設(shè)是地震記錄符合褶積模型：

假設(shè)反射系數(shù)為白噪聲，則記錄自相關(guān)等于子波自相關(guān)；假設(shè)子波為最小相位，則最小平方尖脈沖反褶積和預(yù)測(cè)反褶積滿足方程：Toeplitz矩陣，Toeplitz，1881-1940，德國(guó)數(shù)學(xué)家；Wiener方程，Wiener，1894-1964，美國(guó)數(shù)學(xué)家；Levinson算法，1947年，TheWienerRMSerrorcriterioninfilterdesignandprediction提高分辨率地震處理技術(shù)地震子波是具有一定形狀和視周期的有限長(zhǎng)度時(shí)間延續(xù)信號(hào)，是綜合因素共同作用的結(jié)果，每個(gè)因素可以表示為一個(gè)算子，地震子波是所有算子的褶積，所以稱之為等效子波，反褶積就是消除子波因素。子波因素包括：震源波形，與震源類型和激發(fā)參數(shù)有關(guān)；傳播過(guò)程的吸收、波散、透射、混響、虛反射和多次波等；接收過(guò)程存在檢波器耦合及儀器的有色濾波等具體作用方式表現(xiàn)在對(duì)不同的頻率分量產(chǎn)生一定程度的振幅衰減和相位延遲子波反褶積沒(méi)有最小相位假設(shè)。提高分辨率地震處理技術(shù)提高分辨率的方法：最小平方尖脈沖反褶積；最小平方預(yù)測(cè)反褶積；最大熵譜法反褶積；最小熵反褶積；同態(tài)反褶積；有理分式反褶積；反Q濾波；卡爾曼濾波；自適應(yīng)連續(xù)時(shí)變反褶積；頻率域譜白化；時(shí)間域譜白化；譜模擬匹配濾波；統(tǒng)計(jì)子波反褶積；整形濾波器設(shè)計(jì)；相位譜校正；常相位轉(zhuǎn)換；Kurtosis準(zhǔn)則；地表一致性譜分解震源子波反褶積；儀器因素反褶積；鳴震濾波算子；虛反射濾波算子；混合相位反褶積；井旁道反算子；左圖，未作反射積，層間反射波干涉；右圖，作過(guò)反射積，波組特征清楚，反射波層次分明。源自Yilmaz，SeismicDataAnalysis地震處理技術(shù)提高分辨率地震處理技術(shù)數(shù)學(xué)變換方法傅里葉變換把地震信號(hào)表示成具有不同振幅和相位的頻率分量的線性組合，1965年，J.W.Cooly和J.W.Tukey提出FastFourierTransform快速Fourier變換。廣泛應(yīng)用于信號(hào)分析和波場(chǎng)外推；希爾伯特變換實(shí)質(zhì)上是一個(gè)相移濾波器，它把地震信號(hào)每個(gè)頻率分量的相位移動(dòng)π/2。根據(jù)復(fù)數(shù)道計(jì)算的瞬時(shí)屬性在地層巖性估計(jì)和油氣預(yù)測(cè)方面取得顯著成果。小波變換從簡(jiǎn)單意義上可以理解為分頻掃描，多分辨特性和正交基在巖性檢測(cè)和圖像重建等方面得到廣泛應(yīng)用。radon變換為圖像重構(gòu)和層析成象奠定了數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，在地震處理中主要用于消除線性干擾和壓制多次波。K-L變換是一種正交變換，類似奇異值分解或主分量分解，用于信號(hào)重建和壓制噪聲。

綜合利用縱波、橫波和轉(zhuǎn)換波的相對(duì)獨(dú)立信息可以更可靠地預(yù)測(cè)巖性和油氣分布；早期利用縱橫波資料提取巖性信息和識(shí)別真假亮點(diǎn)；隨著研究和應(yīng)用的深入，裂隙各向異性引起的橫波分裂現(xiàn)象受到關(guān)注，因而導(dǎo)致海上多波勘探技術(shù)的快速發(fā)展；近期發(fā)展起來(lái)的三分量數(shù)字傳感器高密度單點(diǎn)地震勘探則有可能在短期內(nèi)將多分量數(shù)據(jù)處理變成一種常規(guī)