本文關(guān)鍵詞：石油地球物理勘探的發(fā)展空間與自主創(chuàng)新，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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淺談地球物理勘探技術(shù)在石油開采中的應(yīng)用

發(fā)布日期： 2012-06-13 發(fā)布：  

  2012年第10期目錄       本期共收錄文章20篇

　　由于近幾十年我國工業(yè)的持續(xù)高速發(fā)展,我國石油消耗量很大,原本儲量十分豐富的石油資源慢慢變少。豐厚油層將很快開采耗盡,貧瘠的油層將成為將來發(fā)掘和開采的重點(diǎn)。因此,較高的石油勘探技術(shù)越來越受到關(guān)注和發(fā)展[1]。地球物理勘探（簡稱“物探”）是通過物理的方法勘探地質(zhì)的機(jī)構(gòu)和處理礦物開采問題的一種措施。它的研究基礎(chǔ)是地下巖石的各種物理性質(zhì),如密度、導(dǎo)電性、彈性模量、放射性等參數(shù)。它利用不同的方法和設(shè)備,檢測地下某些物理場的不同特點(diǎn),分析、研究所獲得的資料數(shù)據(jù),分析地質(zhì)的結(jié)構(gòu)和礦產(chǎn)在地下的分布等狀況[2]。本文將通過文獻(xiàn)檢索分析的方法闡述物探技術(shù)的發(fā)展、目前存在的問題和尋找解決相應(yīng)問題的方案。
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　　1、物探技術(shù)的發(fā)展歷程
　　地球物理學(xué)是上個世紀(jì)前期發(fā)展起來的一門交叉學(xué)科,涉及物理、數(shù)學(xué)、力學(xué)與地質(zhì)學(xué)等學(xué)科[3]。上個世紀(jì)四十年代,我國的翁文波與趙仁壽等最早使用物探方法勘探石油。四十年代中期翁文波建立了我國第一個使用重力測量石油的勘探隊(duì),趙仁壽在五十年代初建立我國第一個用地震方法探測石油的勘探隊(duì)。五十年代后期到六十年代,繼西部地區(qū)之后,我國東部也相繼創(chuàng)建了一些地震勘探隊(duì)伍。六十到七十年代我國成功研制自主開發(fā)的模擬磁帶儀,并發(fā)展了多次覆蓋技術(shù)。七十年代研制出我國第一臺數(shù)字化的地震儀。九十年代,我國已經(jīng)成功利用三維資料連片技術(shù)提高資料的品質(zhì),從而發(fā)現(xiàn)了塔里木盆地和準(zhǔn)葛爾盆地中的一些油田。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展,各種軟硬件日漸成熟,本世紀(jì)物探技術(shù)發(fā)展相當(dāng)迅猛,高精度三維地震技術(shù)、VSP地震技術(shù)、多波勘測等已經(jīng)在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)揮了很大的作用。
　　2、石油勘探中存在的問題
　　為了滿足國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求,有些公司提出應(yīng)該大力開展開發(fā)高原地區(qū)油田、二次開發(fā)油田、開發(fā)海外油田等項(xiàng)目。這是未來發(fā)展的嘗試,但也同時存在較多問題。
　　2.1 復(fù)雜陡坡結(jié)構(gòu)
　　復(fù)雜陡坡結(jié)構(gòu)主要存在于新疆庫車和塔里木盆地的西南地區(qū),沿著準(zhǔn)噶爾盆地的南部邊緣,在四川的大巴山地域和柴達(dá)木盆地的北部等地方存在。這些區(qū)域是“穩(wěn)定西部和促進(jìn)海外業(yè)務(wù)”戰(zhàn)略的關(guān)鍵地方。這里主要的問題是地形復(fù)雜,海拔變化大,巖石比較復(fù)雜,低電阻間隔。此外,地下構(gòu)造的復(fù)雜性,構(gòu)造反轉(zhuǎn)、走滑斷層組合等造成地震波傳播很難把握。盡管技術(shù)研究已經(jīng)完成了好幾年,地震剖面材料和地質(zhì)模型經(jīng)常很難很好地匹配。
　　2.2 復(fù)雜的地形地貌、地層圈閉
　　層位困儲備出現(xiàn)在淺地層和中級深度渤海灣、部分松遼、鄂爾多斯、塔里木、準(zhǔn)噶爾、吐哈、柴達(dá)木、三湖、四川盆地,以及其它區(qū)域的中亞、亞太、非洲大陸。在這些地區(qū)進(jìn)行開采對我國石油資源的儲備增長是必要的。這里要解決的問題是厚層砂表面和黃土、厚風(fēng)化帶、復(fù)雜和異構(gòu)的沉積層、低孔隙度、低滲透率的薄儲集層。高分辨率地震數(shù)據(jù)不能識別單個儲層厚度小于3m的薄層。地球物理勘探技術(shù)在這里的挑戰(zhàn)是在中國西部地區(qū)提高地震資料主頻10赫茲和在東部地區(qū)增加10到15赫茲,從而達(dá)到增加地層圈閉的鉆井成功率20%目的。
　　2.3 其他問題
　　除了上述存在的問題外,由于老油區(qū)巖性復(fù)雜、深層勘探比較困難,在這里發(fā)現(xiàn)新的石油儲備難度比較大。此外,由于老油區(qū)剩余的石油分布比較雜亂,油藏勘探比較困難,提高老油田的采收率也非一件易事。由于種種問題的存在,對物探技術(shù)有了更多的要求。首先要求新的物探技術(shù)有對更復(fù)雜地區(qū)的探測能力,其次需要儀器的構(gòu)造要有更高的精度和分辨率,此外,要對所收集的信息有較強(qiáng)的處理能力,對剩余的石油分布可以進(jìn)行動態(tài)的檢測。
　　3、解決復(fù)雜問題的物探技術(shù)介紹
　　3.1 海域物探技術(shù)
　　海底儲存著豐富的石油資源,但由于海底地形比較復(fù)雜,在海底得到的數(shù)據(jù)往往比較糟糕。信噪比很低、相位的連續(xù)往往中斷、能量阻尼比較大、反射差等一系列問題一直以來很難得到完滿解決。
　　要解決這一問題,需要從數(shù)據(jù)的來源和信號的處理兩方面著手。先前使用的海底測量電纜往往比較短,大部分不足5000m。由于長度不足,海底的信號往往不能很充分的接收。加上數(shù)據(jù)的處理技術(shù)不好,造成所形成的模擬形態(tài)發(fā)生變形,不能真實(shí)反映相應(yīng)地區(qū)的地質(zhì)狀態(tài)。如果采用長度較大的電纜,便可以獲得質(zhì)量更高的信號,信噪比比較大。在處理數(shù)據(jù)時,采用分頻去噪的方法,并采取措施消除海底因不平造成的影響。這樣,便可以得到更好的結(jié)果,更能反映真實(shí)的地質(zhì)形態(tài)[4]。
　　3.2 油區(qū)高精度地震技術(shù)
　　在油區(qū),由于已經(jīng)存在的油田對地震技術(shù)往往造成干擾。此外,由于不停地開采作用,地下的石油分布也相應(yīng)發(fā)生動態(tài)變化。這就造成了油區(qū)開采難度比較大。
　　要解決油區(qū)石油勘探問題,有公司提出如下措施:(1)延時三維數(shù)據(jù)采集;(2)小接收器地面測量;(3)基于巖性和油藏動力學(xué)的安放位置設(shè)計(jì);(4)高精度靜態(tài)修正;(5)區(qū)域聯(lián)合處理;(6)疊前數(shù)據(jù)儲層特征描述;(7)考慮地層傾角,適當(dāng)擴(kuò)大面元,合成統(tǒng)一剖面,提高地震分辨率。這些措施取得了比較好的效果。
　　3.3 復(fù)雜地區(qū)地震技術(shù)
　　在地形復(fù)雜地區(qū),如我國柴達(dá)木盆地附近,石油儲存量比較豐富,比較有希望探測出石油分布。然而,由于地勢起伏比較大,地表受到比較高的侵蝕,施工非常困難。此外,即使測得數(shù)據(jù),信號處理也比較困難。為解決復(fù)雜地區(qū)的石油勘探問題,可考慮采取以下措施。(1)利用精度較高的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù),更好地設(shè)計(jì)探測系統(tǒng);(2)更詳細(xì)地勘察地表的形態(tài);(3)根據(jù)不同的地表形態(tài)使用不同的激發(fā)參數(shù);(4)采用寬線技術(shù),更好的采集數(shù)據(jù),提高信噪比。利用本項(xiàng)技術(shù)可以大大提高數(shù)據(jù)質(zhì)量,基本模擬真實(shí)的面貌。
　　4、結(jié)語
　　在石油勘探過程中存在如復(fù)雜陡坡結(jié)構(gòu)、復(fù)雜的地形地貌、地層圈閉、油區(qū)探測困難等問題和挑戰(zhàn)。這些問題可以通過數(shù)據(jù)的發(fā)展找到一些相應(yīng)的方式去解決。如加長測量電纜的長度,利用延時三維數(shù)據(jù)采集信息,利用三維技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行高精度修正,采用寬線技術(shù),用各種方式進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,提高信噪比等,最終合成貼合實(shí)際的圖像。
　　參考文獻(xiàn)
　　[1]周濤.淺談油氣地球物理勘探技術(shù)進(jìn)展[J].中國科技縱橫,2011(14).
　　[2]牛歡,胡涵等.地球物理勘探在油氣開采技術(shù)中的應(yīng)用及發(fā)展[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2009(1):1.
　　[3]滕吉文.石油地球物理勘探的發(fā)展空間與自主創(chuàng)新[J].石油物探,2007:46(3):13.
　　[4]張春賀,喬德武等.復(fù)雜地區(qū)油氣地球物理勘探技術(shù)集成[J].地球物理學(xué)報,201154(2).

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