中國石油“十三五”物探技術(shù)進(jìn)展及“十四五”發(fā)展方向思考

趙邦六 董世泰 曾 忠 馬曉宇 梁 奇 張 穎 郭宏偉

（ 1 中國石油勘探與生產(chǎn)分公司；2 中國石油勘探開發(fā)研究院 ）

0 引言

“十三五”期間，油氣勘探開發(fā)領(lǐng)域由常規(guī)油氣藏向復(fù)雜油氣藏、由常規(guī)油氣資源向非常規(guī)油氣資源不斷擴(kuò)展，研究目標(biāo)日趨復(fù)雜，隱蔽性不斷增強(qiáng)。由于勘探開發(fā)對(duì)象、環(huán)境發(fā)生變化，對(duì)物探技術(shù)的依賴程度明顯提高。一是地表?xiàng)l件更加復(fù)雜，山地(含巨厚黃土塬)、城區(qū)、海域等探區(qū)占比達(dá)50%以上；二是巖性—地層目標(biāo)向湖盆斜坡及中心超薄儲(chǔ)層延伸，海相碳酸鹽巖向深層白云巖拓展，構(gòu)造向超深層前陸復(fù)雜隱蔽性構(gòu)造拓展，勘探深度已超過8000m；三是儲(chǔ)層品質(zhì)向低滲透、超低滲透、低豐度、低產(chǎn)量延伸，低滲透—超低滲油氣藏探明地質(zhì)儲(chǔ)量占油氣探明地質(zhì)儲(chǔ)量比例增大；四是油氣目標(biāo)對(duì)象越來越復(fù)雜，常規(guī)油氣剩余資源分布在復(fù)雜推覆構(gòu)造、鹽下和鹽間構(gòu)造、復(fù)雜地質(zhì)體、復(fù)雜巖性等領(lǐng)域，非常規(guī)油氣占比逐步增大[1-7]。惡劣的地表?xiàng)l件、復(fù)雜的地下構(gòu)造、復(fù)雜的儲(chǔ)層儲(chǔ)集空間，對(duì)物探技術(shù)提出越來越高的要求。中國石油強(qiáng)化物探基礎(chǔ)工作，完善體系建設(shè)，實(shí)現(xiàn)精益管理；強(qiáng)化技術(shù)攻關(guān)與創(chuàng)新，突出生產(chǎn)應(yīng)用實(shí)效；加大面向油氣勘探開發(fā)重點(diǎn)領(lǐng)域關(guān)鍵物探瓶頸技術(shù)的科研攻關(guān)力度，攻克生產(chǎn)急需解決的瓶頸技術(shù)難題和儲(chǔ)備支撐中國石油主營業(yè)務(wù)長遠(yuǎn)發(fā)展的先進(jìn)有效技術(shù)；面向各領(lǐng)域的物探配套技術(shù)得到長足發(fā)展與完善，并開展了智能化物探技術(shù)、儲(chǔ)層物性機(jī)理分析等前沿基礎(chǔ)研究，為領(lǐng)域重大發(fā)現(xiàn)和高效勘探提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。

“十四五”期間，常規(guī)油氣勘探潛力依然巨大，非常規(guī)油氣將是增儲(chǔ)上產(chǎn)的生力軍。但勘探開發(fā)面臨的對(duì)象將更加復(fù)雜，規(guī)模增儲(chǔ)與持續(xù)上產(chǎn)難度進(jìn)一步加大。一是地表?xiàng)l件和地下構(gòu)造更加復(fù)雜，復(fù)雜山地、黃土塬區(qū)、城區(qū)等地區(qū)勘探已成為常態(tài)，推覆構(gòu)造、鹽下和鹽間構(gòu)造、復(fù)雜斷塊準(zhǔn)確成像要求更高；二是不斷向薄儲(chǔ)層、深層進(jìn)軍，對(duì)地震分辨率和信噪比要求更高；三是儲(chǔ)層品質(zhì)不斷向低孔低滲透延伸，非均質(zhì)性不斷增強(qiáng)，儲(chǔ)層與圍巖阻抗差異變小，儲(chǔ)層精細(xì)描述難度不斷增大；四是非常規(guī)油氣勘探開發(fā)對(duì)物探技術(shù)需求不斷增長，除地質(zhì)甜點(diǎn)預(yù)測需求之外，工程甜點(diǎn)預(yù)測需求不斷增長。目前，復(fù)雜構(gòu)造準(zhǔn)確成像、米級(jí)薄儲(chǔ)層準(zhǔn)確識(shí)別、復(fù)雜儲(chǔ)層精細(xì)描述、非常規(guī)油氣甜點(diǎn)預(yù)測等物探技術(shù)還不能完全滿足油氣勘探開發(fā)需求。因此，物探業(yè)務(wù)應(yīng)積極思考“十四五”，乃至今后一段時(shí)期物探技術(shù)發(fā)展方向。

面對(duì)資源條件和國內(nèi)外綜合形勢(shì)變化，根據(jù)國家加大油氣勘探開發(fā)的指示，圍繞中國石油提質(zhì)增效要求，突出松遼、渤海灣、鄂爾多斯、準(zhǔn)噶爾、塔里木五大盆地石油勘探開發(fā)和鄂爾多斯、塔里木、四川三大盆地天然氣勘探開發(fā)；加大風(fēng)險(xiǎn)勘探，突出高效勘探，開展立體勘探，強(qiáng)化綜合地質(zhì)研究，加大地震勘探力度；以地質(zhì)需求為導(dǎo)向、經(jīng)濟(jì)適用為原則，加強(qiáng)瓶頸物探技術(shù)攻關(guān)，強(qiáng)化自主技術(shù)研發(fā)和技術(shù)有形化，強(qiáng)化技術(shù)管理創(chuàng)新，強(qiáng)化技術(shù)交流與人才培養(yǎng)，強(qiáng)化精益管理與機(jī)制建設(shè)；為高效勘探、低成本開發(fā)和天然氣大發(fā)展夯實(shí)基礎(chǔ)，積極尋找油氣新發(fā)現(xiàn)、新突破，落實(shí)規(guī)模效益儲(chǔ)量，保持中國石油國內(nèi)上游業(yè)務(wù)持續(xù)穩(wěn)健發(fā)展。

1 “十三五”物探技術(shù)新進(jìn)展

1.1 建立物探技術(shù)管理體系，實(shí)現(xiàn)物探業(yè)務(wù)精益管理

以適應(yīng)國家治理體系和治理能力現(xiàn)代化的要求為原則，根據(jù)國有資產(chǎn)監(jiān)督管理委員會(huì)關(guān)于世界一流企業(yè)“三個(gè)領(lǐng)軍”“三個(gè)領(lǐng)先”“三個(gè)典范”要求、保障中國石油上游業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)“四大戰(zhàn)略任務(wù)”的要求，適應(yīng)中國石油物探技術(shù)發(fā)展低成本、高效率、精準(zhǔn)性、有效性和管理扁平化、規(guī)范化、信息化、全覆蓋的需要，建立起了面向勘探開發(fā)上游主營業(yè)務(wù)生產(chǎn)需求的物探技術(shù)管理體系。該體系基本涵蓋了物探技術(shù)應(yīng)用過程整個(gè)環(huán)節(jié)，規(guī)范了物探技術(shù)應(yīng)用的全過程管理，為物探技術(shù)應(yīng)用提質(zhì)增效提供了保障。

物探技術(shù)管理體系以業(yè)務(wù)管理為統(tǒng)領(lǐng)，支撐物探采集—處理—解釋技術(shù)快速發(fā)展、工程項(xiàng)目安全綠色實(shí)施、交流合作深入開展等技術(shù)體系健康運(yùn)行，滿足中國石油建設(shè)世界一流企業(yè)業(yè)務(wù)歸核化、機(jī)構(gòu)扁平化、輔助業(yè)務(wù)?；?、運(yùn)營市場化、管理數(shù)字化的總體要求，實(shí)現(xiàn)物探技術(shù)管理高質(zhì)量、數(shù)字化、信息化和創(chuàng)新發(fā)展，努力實(shí)現(xiàn)世界一流物探技術(shù)管理體系和管理能力現(xiàn)代化。物探技術(shù)管理體系包括發(fā)展規(guī)劃、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、質(zhì)量管理、運(yùn)行管理、科研攻關(guān)、人才管理六大要素，管理方式從人工管理、文件式管理向規(guī)范化、信息化、科學(xué)化管理邁進(jìn)。物探技術(shù)管理體系的構(gòu)建，為中國石油物探技術(shù)提供了整套管理流程；規(guī)范了物探技術(shù)管理，推動(dòng)物探技術(shù)應(yīng)用提質(zhì)降本增效，推動(dòng)物探技術(shù)發(fā)展和物探技術(shù)體系構(gòu)建；提高物探技術(shù)應(yīng)用水平，為復(fù)雜領(lǐng)域油氣勘探突破奠定扎實(shí)的資料基礎(chǔ)；使物探技術(shù)管理逐層逐級(jí)提升，促進(jìn)物探技術(shù)與管理科學(xué)有序可持續(xù)發(fā)展。

1.2 集成推廣和科研攻關(guān)雙管齊下，助推油氣高效勘探開發(fā)

“十三五”期間，在地震儀器裝備和信息化技術(shù)快速發(fā)展的支撐下，物探技術(shù)得到跨越式發(fā)展。通過推廣先進(jìn)適用技術(shù)，解決復(fù)雜問題的能力進(jìn)一步提高（表1）。針對(duì)復(fù)雜構(gòu)造、巖性—地層、碳酸鹽巖、非常規(guī)等油氣領(lǐng)域的關(guān)鍵地質(zhì)問題，研發(fā)6 類19 項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，為確保中國石油“十三五”期間石油、天然氣年探明地質(zhì)儲(chǔ)量分別持續(xù)保持在6×108t 和4000×108m3以上提供物探技術(shù)保障。

地震采集方面，大力推廣“兩寬一高”三維地震采集、寬頻可控震源激發(fā)、可控震源動(dòng)態(tài)掃描、高靈敏度單點(diǎn)接收、節(jié)點(diǎn)+有線聯(lián)合接收等技術(shù)。通過拓寬觀測方位、縮小面元尺寸、增加覆蓋密度等技術(shù)措施，有效提高地震空間分辨率和保真度，進(jìn)一步增強(qiáng)低幅構(gòu)造、微小斷裂和復(fù)雜儲(chǔ)層空間變化的識(shí)別能力。

表1 2000—2020 年地震勘探關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用簡表Table 1 Application of key seismic exploration technologies in period of 2000—2020

地震處理方面，形成“高保真、高分辨率地震處理”（簡稱“雙高”處理）和“雙復(fù)雜”地震處理技術(shù)，強(qiáng)化近地表結(jié)構(gòu)調(diào)查和吸收衰減分析。偏移方法實(shí)現(xiàn)由各向異性積分法疊前深度偏移到各向異性波動(dòng)方程疊前深度偏移的提升。高保真條件下高分辨率處理、各向異性疊前深度偏移已經(jīng)成為開展地震資料處理的規(guī)定步驟，復(fù)雜地表、復(fù)雜構(gòu)造成像精度大幅度提升。

地震解釋方面，大力發(fā)展深度域解釋、層序地層學(xué)、寬頻巖石物理分析、復(fù)雜儲(chǔ)層精細(xì)描述、高分辨率反演、復(fù)雜孔隙準(zhǔn)確刻畫、地質(zhì)工程甜點(diǎn)預(yù)測等技術(shù)，提高常規(guī)和非常規(guī)油氣的構(gòu)造解釋、儲(chǔ)層描述及綜合評(píng)價(jià)精度。應(yīng)用多學(xué)科協(xié)同工作平臺(tái)，加強(qiáng)地震與地質(zhì)、鉆井及油藏的結(jié)合，提高了綜合解釋和目標(biāo)評(píng)價(jià)的可靠性。

1.2.1 發(fā)展完善“兩寬一高”地震采集技術(shù)，提高資料品質(zhì)

（1）“兩寬一高”地震采集技術(shù)。為了獲得高精度、高信噪比、高分辨率地震資料，滿足復(fù)雜構(gòu)造準(zhǔn)確成像、復(fù)雜儲(chǔ)層精細(xì)描述等地質(zhì)需求，大力完善和推廣應(yīng)用“兩寬一高”地震采集技術(shù)。寬方位要求橫縱比0.80～1.0，有利于復(fù)雜構(gòu)造成像及方位各向異性檢測；寬頻帶要求激發(fā)接收頻率1.5～84Hz，低頻改善構(gòu)造成像，高頻提高儲(chǔ)層預(yù)測精度；高密度要求面元邊長10～20m、炮道密度100 萬道/km2以上，主要保障地震資料信噪比。目前中國石油“兩寬一高”地震采集技術(shù)在國際陸地勘探處于領(lǐng)先水平，有力支持中國石油油氣精細(xì)勘探和低成本開發(fā)。應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)，塔里木庫車復(fù)雜山地地震資料成像精度大幅提高（圖1）。

圖1 二維采集（a）與“兩寬一高”三維采集（b）地震剖面對(duì)比Fig.1 Comparison of seismic sections from 2D acquisition (a)and“Wide-azimuth， Wide frequency and High density”3D acquisition (b)

（2）寬頻可控震源激發(fā)技術(shù)。可控震源具有安全風(fēng)險(xiǎn)低，對(duì)地下水及周圍環(huán)境影響小，可適應(yīng)多種復(fù)雜地表?xiàng)l件施工等特點(diǎn)[8]，是目前陸上地震勘探施工中首選的地震信號(hào)激發(fā)源?！笆濉逼陂g，應(yīng)用EV56 高精度寬頻可控震源，峰值出力由之前62000lbf 提高到70500lbf，頻率范圍由3～120Hz 拓展到1.6～160Hz，超過6 個(gè)倍頻程，從低頻邁向?qū)掝l。先后在準(zhǔn)噶爾、柴達(dá)木、河套、鄂爾多斯、塔里木等盆地施工作業(yè)，激發(fā)過程中采用動(dòng)態(tài)掃描技術(shù)，綜合交替、滑動(dòng)和同步掃描方式，科學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)距關(guān)系曲線，提升采集效率、減小噪聲影響。實(shí)踐表明寬頻可控震源可以更好地改善深層激發(fā)效果，提高深層資料信噪比；可顯著提高工作效率，最高日效可以達(dá)到8000炮，為炸藥震源的10 倍以上。在準(zhǔn)噶爾盆地阜東地區(qū)勘探中，運(yùn)用寬頻可控震源采集有效提高了深層火成巖結(jié)構(gòu)的分辨能力，使該地區(qū)火成巖構(gòu)造成像實(shí)現(xiàn)了從無到有的變化。

（3）單點(diǎn)高密度接收技術(shù)。為了提高地震資料保真度和分辨率，“十三五”期間，大力推廣單點(diǎn)高密度接收技術(shù)，采用較高覆蓋次數(shù)（大于200 次）、高炮道密度（大于200 萬道/km2）、小面元（小于12.5m×12.5m）地震采集設(shè)計(jì)思路與高靈敏度（大于80dB）單點(diǎn)檢波器接收相結(jié)合。單點(diǎn)高密度接收技術(shù)有效拓寬地震頻帶，已成為中國石油地震采集接收主流技術(shù)。該技術(shù)在運(yùn)用過程中，相對(duì)于檢波器串組合接收方式，大幅提高施工效率，有效降低施工成本，為中國石油地震采集降本增效提供抓手。如鄂爾多斯盆地洪德地區(qū)三維地震采集應(yīng)用該技術(shù)，淺—深層地震資料品質(zhì)明顯提升，低頻、高頻均有拓寬，為致密油效益勘探夯實(shí)基礎(chǔ)。

（4）“節(jié)點(diǎn)+有線”聯(lián)合接收技術(shù)。傳統(tǒng)地震采集過程中通常采用有線儀器施工，由于勘探區(qū)域地表?xiàng)l件日益復(fù)雜，有線儀器布設(shè)難度不斷加大，嚴(yán)重影響采集效率。“十三五”期間，在東部復(fù)雜城區(qū)、中西部高陡山區(qū)推廣節(jié)點(diǎn)儀器，采用“節(jié)點(diǎn)+有線”聯(lián)合接收技術(shù)，有效解決布線難題，節(jié)約設(shè)備資源，提高采集效率。華北油田在楊稅務(wù)—泗村店三維地震采集實(shí)施過程中，針對(duì)復(fù)雜城區(qū)有線排列繞道、擺放困難等問題，在城區(qū)內(nèi)采用無線節(jié)點(diǎn)接收，城區(qū)外采用G3i 有線接收，節(jié)約了30%設(shè)備資源。塔里木油田秋里塔格地震采集過程中，運(yùn)用“節(jié)點(diǎn)+有線”聯(lián)合接收技術(shù)，降低勞動(dòng)強(qiáng)度和安全風(fēng)險(xiǎn)，增加有效采集時(shí)間，創(chuàng)造了該地區(qū)地震采集純生產(chǎn)日效673 炮、單日采集1331 炮的作業(yè)新紀(jì)錄。

（5）直升機(jī)與航拍輔助布設(shè)技術(shù)。中國東部復(fù)雜城區(qū)障礙物眾多，中西部山地、丘陵地區(qū)地表起伏劇烈，地表測量、炮檢點(diǎn)布設(shè)難度大，引入直升機(jī)、航拍輔助布設(shè)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)施工預(yù)案精細(xì)設(shè)計(jì)、炮檢點(diǎn)高效布設(shè)。直升機(jī)、航拍輔助布設(shè)技術(shù)已在塔里木油田、新疆油田、青海油田、遼河油田、西南油氣田廣泛應(yīng)用。塔里木油田在庫車復(fù)雜山地地震勘探中，首次使用直升機(jī)輔助生產(chǎn)，制定直升機(jī)山地標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)程序，測量日效同比提高33.6%，鉆井日效同比提高46.2%，利用航拍信息輔助物理點(diǎn)預(yù)設(shè)計(jì)，保障工序施工精益求精。

1.2.2 形成“雙高”“雙復(fù)雜”地震處理技術(shù)，提高目標(biāo)刻畫精度

（1）“雙高”地震處理技術(shù)。針對(duì)地下目標(biāo)儲(chǔ)層預(yù)測及烴類檢測需求，大力發(fā)展高保真、高分辨率處理技術(shù)。在保護(hù)地震波特征不受破壞基礎(chǔ)上提高資料分辨率，主要包括高精度靜校正、疊前噪聲壓制、疊前保真處理、振幅恢復(fù)、弱信號(hào)保護(hù)、高分辨率處理等關(guān)鍵環(huán)節(jié)?；谏鲜鲫P(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)，已編制下發(fā)“雙高”處理技術(shù)指導(dǎo)意見，規(guī)范地震處理過程，確保高分辨率和保真度技術(shù)應(yīng)用。該項(xiàng)技術(shù)已在中國石油得到廣泛推廣應(yīng)用，取得顯著成效。鄂爾多斯慶城北勘探采用“雙高”處理技術(shù)獲得高品質(zhì)地震資料，延長組內(nèi)幕前積結(jié)構(gòu)清晰，基于該地震資料顛覆了傳統(tǒng)長3 段—長7 段分層的地質(zhì)認(rèn)識(shí)，地質(zhì)分層由巖性對(duì)比向等時(shí)對(duì)比轉(zhuǎn)變（圖2），為頁巖油效益勘探夯實(shí)基礎(chǔ)。

（2）“雙復(fù)雜”地震處理技術(shù)。針對(duì)前陸盆地地形起伏劇烈、表層結(jié)構(gòu)多變、地下構(gòu)造復(fù)雜導(dǎo)致的高陡構(gòu)造準(zhǔn)確成像難題，發(fā)展“雙復(fù)雜”地震處理配套技術(shù)，包括建立小平滑偏移基準(zhǔn)面、微測井約束層析反演與靜校正、異常速度體刻畫、多信息約束全深度建模、傾斜對(duì)稱軸（TTI）各向異性疊前深度偏移等關(guān)鍵技術(shù)。針對(duì)疊前深度偏移速度建模技術(shù)，組織專家編寫相關(guān)指導(dǎo)意見，推動(dòng)“雙復(fù)雜”地震處理技術(shù)在中西部復(fù)雜地區(qū)規(guī)模應(yīng)用，支撐風(fēng)險(xiǎn)探井取得重大突破，落實(shí)大批復(fù)雜構(gòu)造圈閉。如圖3 所示，通過連片疊前深度偏移處理，資料品質(zhì)顯著提高，實(shí)現(xiàn)了克拉蘇西段結(jié)構(gòu)特征再認(rèn)識(shí)，為“大北之下落實(shí)新大北”奠定資料基礎(chǔ)。

圖2 “雙高”地震處理前（a）后（b）剖面對(duì)比Fig.2 Comparison of seismic sections before (a) and after (b)the“High-precision and High-resolution”processing

圖3 “雙復(fù)雜”地震處理前（a）后（b）剖面對(duì)比Fig.3 Comparison of seismic sections before (a) and after (b)processing using technology in“Complex surface and Complex subsurface structure”area

圖4 近地表吸收補(bǔ)償及Q 偏移處理前（a）后（b）地震剖面對(duì)比Fig.4 Comparison of seismic sections before (a) and after (b)near-surface absorption and compensation and Q migration

（3）近地表吸收補(bǔ)償及品質(zhì)因子（Q）偏移技術(shù)。近地表地層由于風(fēng)化作用，介質(zhì)疏松，導(dǎo)致地震波在傳播過程中能量衰減快、頻散強(qiáng)，降低資料分辨能力。通過微測井測量求取近地表的絕對(duì)Q 值，從地震數(shù)據(jù)中計(jì)算相對(duì)Q 值，井震標(biāo)定結(jié)合近地表地層結(jié)構(gòu)建立近地表Q 場模型，利用穩(wěn)健Q 補(bǔ)償技術(shù)對(duì)地震數(shù)據(jù)的近地表吸收衰減進(jìn)行能量補(bǔ)償，同時(shí)實(shí)現(xiàn)波形與相位校正。Q 偏移成像處理技術(shù)綜合考慮了沿不同路徑傳播地震波的吸收衰減情況，補(bǔ)償更加準(zhǔn)確，該項(xiàng)技術(shù)與近地表吸收補(bǔ)償技術(shù)結(jié)合，在保真前提下顯著提高地震資料分辨率，為薄儲(chǔ)層精細(xì)描述提供可靠依據(jù)。該項(xiàng)技術(shù)在東西部多個(gè)探區(qū)應(yīng)用，在保持振幅相對(duì)關(guān)系前提下有效拓寬頻帶，提高資料分辨率，取得良好效果。新疆油田滴南8 井區(qū)三維地震資料，通過采用近地表吸收補(bǔ)償技術(shù)，地層刻畫更加精細(xì)，斷裂特征更加清晰（圖4），為儲(chǔ)層精細(xì)描述奠定了基礎(chǔ)。

（4）高精度全波形反演技術(shù)。全波形反演基于地震炮集數(shù)據(jù)直接進(jìn)行速度成像和儲(chǔ)層預(yù)測，能夠顯著提高地震成像和反演精度，是當(dāng)前發(fā)展的前沿物探技術(shù)?！笆濉逼陂g，通過有限元自適應(yīng)三角網(wǎng)絡(luò)、早至波+反射波速度分析、時(shí)間域+頻率反演、低頻+高頻反演、空間數(shù)據(jù)特征加強(qiáng)等關(guān)鍵技術(shù)綜合應(yīng)用，研發(fā)起伏地表全波形反演地震處理技術(shù)，解決復(fù)雜構(gòu)造成像精細(xì)速度建模技術(shù)難題；研發(fā)多信息約束全波形反演技術(shù)，將傳統(tǒng)全波形反演技術(shù)與地震、測井、地質(zhì)信息結(jié)合，對(duì)地下模型參數(shù)進(jìn)行精細(xì)刻畫，在提高反演精度的同時(shí)，能夠有效預(yù)測儲(chǔ)層物性參數(shù)。該項(xiàng)技術(shù)在川中高石梯—磨溪地區(qū)開展試驗(yàn)，獲得穩(wěn)定且符合地層結(jié)構(gòu)的速度模型，成像結(jié)果的地層厚度與實(shí)際信息更加吻合，為強(qiáng)非均質(zhì)性儲(chǔ)層準(zhǔn)確預(yù)測奠定了資料基礎(chǔ)。

1.2.3 發(fā)展復(fù)雜儲(chǔ)層定量分析預(yù)測技術(shù)，提高儲(chǔ)層描述精度

（1）寬頻巖石物理分析技術(shù)。地質(zhì)目標(biāo)儲(chǔ)層特征識(shí)別和有效區(qū)分是開展儲(chǔ)層精細(xì)描述的基礎(chǔ)。面對(duì)日益復(fù)雜的儲(chǔ)層，發(fā)展了寬頻（1～1000000Hz）巖石物理分析技術(shù)。自主研制高溫高壓寬頻巖石物理實(shí)驗(yàn)設(shè)備，首次形成動(dòng)靜態(tài)巖石物理模量跨頻段同位測量、分析技術(shù)與能力，開展寬頻巖石物理實(shí)驗(yàn)揭示碎屑巖、碳酸鹽巖、火成巖、頁巖等不同類型儲(chǔ)層的巖石物理特征，為理論與技術(shù)創(chuàng)新提供重要依據(jù)?；趯掝l巖石物理分析技術(shù)，建立了復(fù)雜孔隙介質(zhì)地震波傳播理論模型，形成針對(duì)雙孔、裂縫、多尺度3 類巖石物理建模配套技術(shù)，提出了壓裂效果驅(qū)動(dòng)的非常規(guī)儲(chǔ)層可壓裂性評(píng)價(jià)模型，推動(dòng)了復(fù)雜孔隙儲(chǔ)層預(yù)測與頁巖油地震預(yù)測技術(shù)研發(fā)。該項(xiàng)技術(shù)在四川盆地天然氣勘探中發(fā)揮了重要作用。

（2）復(fù)雜儲(chǔ)層精細(xì)描述技術(shù)。隨著勘探程度日益提高，地下儲(chǔ)集體更加復(fù)雜。斷裂是油氣運(yùn)移的重要通道，也是油氣儲(chǔ)集的重要場所。近年來斷裂預(yù)測技術(shù)不斷創(chuàng)新，由疊后走向疊前，形成斷裂地震綜合預(yù)測技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)通過疊后相干、曲率、梯度結(jié)構(gòu)張量等屬性開展不同級(jí)別斷裂定性描述，統(tǒng)計(jì)疊前不同方位數(shù)據(jù)振幅、時(shí)差和能量的差異來定量化預(yù)測裂縫發(fā)育程度和方向，最終定量化描述斷裂空間展布。該項(xiàng)技術(shù)在國內(nèi)廣泛應(yīng)用，已成為斷裂預(yù)測主流技術(shù)。薄層是儲(chǔ)層研究中另一個(gè)難點(diǎn)，創(chuàng)新發(fā)展了多維信息約束稀疏反射系數(shù)反演技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)基于巖石物理模型和地震正演技術(shù)，挖掘儲(chǔ)層敏感地震信息，建立多信息加權(quán)約束收斂條件，利用迭代尋優(yōu)的算法實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)層高精度定量化預(yù)測，大幅提高薄層空間分辨能力和儲(chǔ)層物性參數(shù)定量表征能力；能較好地滿足儲(chǔ)層厚度薄、相變快、物性差等復(fù)雜地質(zhì)條件下儲(chǔ)層精細(xì)描述需求，在新疆瑪湖、川西北地區(qū)取得良好應(yīng)用效果。圖5 是瑪湖地區(qū)某區(qū)塊百口泉組利用巖石物理分析和疊前地震反演，實(shí)現(xiàn)沉積微相和儲(chǔ)層精細(xì)描述，經(jīng)13 口已鉆井檢驗(yàn)預(yù)測符合率由2010 年的62%提高到2019 年的92%。

圖5 瑪湖某區(qū)塊百口泉組泊松比反演（a）與稀疏反射系數(shù)反演（b）結(jié)果對(duì)比Fig.5 Comparison of reservoir prediction from poisson’s ratio inversion (a) and sparse reflection coefficient inversion (b) of Baikouquan Formation in Mahu area

（3）復(fù)雜孔隙儲(chǔ)層含氣性定量預(yù)測技術(shù)。針對(duì)復(fù)雜孔隙儲(chǔ)層含氣性定量預(yù)測難題，發(fā)展完善部分飽和復(fù)雜孔隙介質(zhì)理論模型，建立了孔隙度、飽和度雙參數(shù)和孔隙度、飽和度、孔隙扁度三參數(shù)同步預(yù)測模板；實(shí)現(xiàn)孔隙度、孔隙結(jié)構(gòu)、含氣飽和度等關(guān)鍵參數(shù)的同步定量預(yù)測，降低了儲(chǔ)層參數(shù)之間的相互干擾，提高了低孔低滲透氣藏含氣性描述的準(zhǔn)確性，形成復(fù)雜孔隙儲(chǔ)層含氣性定量預(yù)測技術(shù)。該技術(shù)在國內(nèi)川中地區(qū)龍王廟組、燈影組白云巖氣藏勘探和國外阿姆河盆地碳酸鹽巖氣藏開發(fā)中進(jìn)行規(guī)模應(yīng)用，為安岳氣田儲(chǔ)量探明提供技術(shù)支撐，為西氣東輸夯實(shí)資源基礎(chǔ)。

（4）頁巖油氣地質(zhì)工程甜點(diǎn)預(yù)測技術(shù)。影響頁巖油氣產(chǎn)量的因素主要包括地質(zhì)、工程兩方面，只有二者最優(yōu)化組合才能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能最大化。該項(xiàng)技術(shù)通過分析巖心、地質(zhì)、測井及地震反演與解釋等資料，預(yù)測頁巖層段儲(chǔ)層厚度、總有機(jī)碳含量（TOC）、孔隙度、含氣性、地層壓力、地應(yīng)力、脆性、裂縫密度等參數(shù)的空間展布，綜合分析優(yōu)選頁巖油氣地質(zhì)工程甜點(diǎn)區(qū)帶。該項(xiàng)技術(shù)在四川盆地頁巖氣勘探及準(zhǔn)噶爾、鄂爾多斯、渤海灣、松遼盆地頁巖油勘探中發(fā)揮了重要作用，支撐了一批規(guī)模儲(chǔ)量提交。

1.2.4 發(fā)展重磁電震聯(lián)合勘探技術(shù)，提高復(fù)雜巖性巖相預(yù)測精度

（1）重磁電震聯(lián)合勘探技術(shù)?；鸪蓭r等特殊巖性體是油氣勘探重要領(lǐng)域，由于埋深較大，特別是上部高速地層對(duì)地震反射波屏蔽及引起的速度異常變化等因素，地震勘探難度較大。重磁電震勘探技術(shù)利用火成巖不同巖相具有不同密度、磁化率和電阻率的巖性組合特征來識(shí)別地質(zhì)目標(biāo)，利用地震、測井相結(jié)合建立不同巖相的地震響應(yīng)特征，確定優(yōu)勢(shì)相帶范圍，結(jié)合地震反演，可以精細(xì)描述火成巖儲(chǔ)層空間展布。該項(xiàng)技術(shù)在準(zhǔn)噶爾、松遼、渤海灣、四川四大盆地火成巖勘探中發(fā)揮了重要作用。遼河?xùn)|部凹陷實(shí)施重磁電震聯(lián)合勘探，部署架探1 井獲重大突破，落實(shí)火成巖天然氣資源量超千億立方米，擴(kuò)展了深層勘探領(lǐng)域。

（2）井地電磁技術(shù)。在井中儲(chǔ)層段上下發(fā)射大功率交變電流，地面接收電磁場響應(yīng)，根據(jù)二次場差異性，利用差分處理預(yù)測油氣的電磁勘探技術(shù)。將發(fā)射源直接放入井下，克服了近地表的干擾，縮短了發(fā)射源與探測目標(biāo)的距離；具有勘探范圍廣、深度大、分辨率高等優(yōu)勢(shì)，主要用于評(píng)價(jià)出油井附近側(cè)鉆目標(biāo)的含油氣性；包括鎧裝長激發(fā)源、面元多道采集和井中多點(diǎn)移動(dòng)式大功率激發(fā)關(guān)鍵技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)在塔北哈拉哈塘地區(qū)成功預(yù)測了Ha702c 側(cè)鉆目標(biāo)的含油氣性，輔助Ha702c 調(diào)整井點(diǎn)側(cè)鉆軌跡獲得成功，探測深度由4000m 提高到7000m。

（3）寬頻大地電磁勘探技術(shù)。相對(duì)于常規(guī)電磁方法，其頻段范圍更廣（0.001～10000Hz），分辨率更高，精度可提高5%，提高了深層復(fù)雜目標(biāo)探測能力，在大區(qū)地質(zhì)構(gòu)造調(diào)查方面可以發(fā)揮重要作用。寬頻大地電磁技術(shù)在中國西部河西走廊—祁連—柴北緣應(yīng)用，同時(shí)獲得淺層和中—深層的電磁反演大剖面，清晰刻畫出各大地塊構(gòu)造的空間展布結(jié)構(gòu)和形態(tài)。

1.2.5 發(fā)展分布式光纖傳感技術(shù)，提高井中地震勘探精度

井中分布式光纖傳感（DAS）技術(shù)，是一種利用光纖作為傳感敏感元件和傳輸信號(hào)介質(zhì)的傳感系統(tǒng)。該技術(shù)的原理是聲波在光纖中傳輸時(shí)，外部的擾動(dòng)（地震波、溫度、壓力等）會(huì)引起光纖的微小拉伸應(yīng)變，導(dǎo)致散射回來的調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生相位變化，這種擾動(dòng)信號(hào)就可以由解調(diào)裝置捕獲并記錄下來，探測出沿著光纖不同位置的溫度和應(yīng)變的變化，實(shí)現(xiàn)分布式的測量。光纖井中地震采集由于其全井段、高密度、耐高溫、高效率、耐高壓、低成本等優(yōu)勢(shì)，成為井旁構(gòu)造成像、儲(chǔ)層預(yù)測、剩余油分布檢測、井間注采關(guān)系分析的關(guān)鍵技術(shù)，已在冀東、西南、大港、華北、福山等多個(gè)油氣田應(yīng)用[9]，取得良好效果。

1.2.6 智能物探技術(shù)研究初見成效，提高工作效率和描述精度

（1）智能化地震處理技術(shù)。隨著勘探節(jié)奏加快，常規(guī)地震處理技術(shù)精度不足、效率低下問題凸顯。大力發(fā)展智能化地震處理技術(shù)，在去噪、初至拾取等方面進(jìn)展顯著。研發(fā)三維智能化深度殘差網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)噪聲壓制技術(shù)，在塔里木、大慶等探區(qū)疊前資料處理中見到實(shí)效，去噪效率提升80 倍；研發(fā)智能化初至拾取技術(shù)，通過復(fù)雜黃土塬地震數(shù)據(jù)、海量可控震源地震數(shù)據(jù)進(jìn)行測試，初至拾取準(zhǔn)確率從46%提高到95%，效率提升10 倍以上，顯著提高地震勘探節(jié)奏和成效。智能化是地震處理技術(shù)的長期發(fā)展趨勢(shì)，將有效提高構(gòu)造成像精度和工作效率。

（2）智能化地震儲(chǔ)層識(shí)別技術(shù)。針對(duì)構(gòu)造解釋、地震相識(shí)別及物性預(yù)測等儲(chǔ)層識(shí)別難題，引進(jìn)智能化技術(shù)，通過生成標(biāo)簽數(shù)據(jù)、建立深度學(xué)習(xí)模型，提高地震儲(chǔ)層預(yù)測精度及效率。目前已研發(fā)層位自動(dòng)拾取和斷層自動(dòng)識(shí)別方法，解釋效率大幅提升；研發(fā)智能地震相識(shí)別方法，有助于地質(zhì)目標(biāo)高效檢測；研發(fā)智能地震波阻抗反演方法，有效提高地震反演精度?；陂]環(huán)網(wǎng)絡(luò)的非線性地震波阻抗反演技術(shù)，在松遼盆地大情字井地區(qū)測試中取得初步效果。智能化將是地震解釋技術(shù)今后發(fā)展的重要趨勢(shì)。

1.2.7 技術(shù)應(yīng)用成效顯著，助推油氣高效勘探開發(fā)

“十三五”期間，中國石油物探技術(shù)進(jìn)步有力支撐了各領(lǐng)域油氣勘探取得重大突破，為重點(diǎn)探區(qū)油氣藏效益建產(chǎn)提供技術(shù)保障。

（1）復(fù)雜構(gòu)造領(lǐng)域。大幅提高地震成像精度，為復(fù)雜構(gòu)造圈閉的準(zhǔn)確落實(shí)奠定基礎(chǔ)。針對(duì)地表地形起伏劇烈、地下構(gòu)造模式復(fù)雜、復(fù)雜構(gòu)造區(qū)資料信噪比極低、成像難度大等難點(diǎn)，應(yīng)用高密度高覆蓋三維地震采集、高密度線束三維地震采集、寬頻大地電磁勘探、直升機(jī)與航拍輔助布設(shè)、近地表結(jié)構(gòu)精細(xì)調(diào)查、多信息融合靜校正、起伏地表全深度建模、各向異性疊前深度偏移等關(guān)鍵技術(shù)，在庫車、英雄嶺、阿爾金山前、準(zhǔn)南、川西北、吐哈北部山前帶等地區(qū)復(fù)雜構(gòu)造圈閉落實(shí)中起到?jīng)Q定性作用。上述關(guān)鍵技術(shù)支撐中秋1 井、高探1 井（圖6）、博孜9 井等風(fēng)險(xiǎn)井重大突破，助推塔里木盆地“克拉—克深” “博孜—大北”兩個(gè)萬億立方米大氣區(qū)落實(shí)，開辟塔里木盆地秋里塔格、準(zhǔn)噶爾盆地南緣油氣勘探新戰(zhàn)場；支撐柴達(dá)木盆地英雄嶺地區(qū)規(guī)模儲(chǔ)量提交，川西北地區(qū)展現(xiàn)出良好勘探前景。

圖6 過高探1 井二維（a）與三維（b）深度域偏移剖面對(duì)比Fig.6 Comparison of 2D (a) and 3D (b) depth migration sections cross Well Gaotan 1

（2）巖性—地層領(lǐng)域。大幅提高地震資料分辨率，為巖性—地層油氣藏勘探突破夯實(shí)資料基礎(chǔ)。針對(duì)巖性—地層油氣藏沉積相帶復(fù)雜多變、單層厚度薄、油氣水關(guān)系復(fù)雜、常規(guī)地震分辨率低、定量識(shí)別難度大、不能滿足水平井軌跡設(shè)計(jì)精度要求等難題，應(yīng)用寬頻高密度三維地震采集、井地聯(lián)合勘探、“節(jié)點(diǎn)+有線”聯(lián)合接收、井中分布式光纖傳感、近地表Q 值調(diào)查及補(bǔ)償、寬頻處理、井控高分辨率處理、層序地層學(xué)解釋、相控儲(chǔ)層預(yù)測等關(guān)鍵技術(shù)，準(zhǔn)確刻畫吉蘭泰潛山構(gòu)造形態(tài)，有效落實(shí)含油氣性，實(shí)現(xiàn)河套盆地油氣勘探重大突破，支撐億噸級(jí)石油儲(chǔ)量快速提交；精細(xì)刻畫準(zhǔn)噶爾盆地瑪湖凹陷斜坡砂礫巖油氣藏，支撐10×108t 規(guī)模石油儲(chǔ)量提交；準(zhǔn)確描述致密油薄儲(chǔ)層空間展布，指導(dǎo)鄂爾多斯盆地水平井軌跡設(shè)計(jì)；四川盆地射洪地區(qū)中淺層成像品質(zhì)大幅度提高（圖7），精細(xì)刻畫了多期疊置河道砂體（圖8），為致密氣藏高質(zhì)量有效開發(fā)發(fā)揮了不可替代的作用。

圖7 四川射洪地區(qū)中淺層常規(guī)處理（a）與“雙高”處理（b）偏移剖面對(duì)比Fig.7 Comparison of migration section of conventional (a)and“High-precision and High-resolution”(b)processing for medium-shallow layers in Shehong area in Sichuan Basin

圖8 四川射洪地區(qū)沙溪廟組河道砂體雕刻Fig.8 Characterization of channel sands of Shaximiao Formation in Shehong area in Sichuan Basin

（3）碳酸鹽巖領(lǐng)域。提高巖溶縫洞儲(chǔ)層預(yù)測精度，為重點(diǎn)探區(qū)天然氣規(guī)模增儲(chǔ)、效益建產(chǎn)發(fā)揮重要作用。針對(duì)碳酸鹽巖油氣藏埋藏深、時(shí)代老、儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)、深層地震資料品質(zhì)差等問題，應(yīng)用寬頻寬方位地震采集（圖9）、多波多分量地震采集、井地電磁勘探、炮檢距矢量片（OVT）域處理、多次波壓制、各向異性疊前深度偏移、高精度全波形反演、分方位疊前裂縫預(yù)測、寬頻巖石物理分析、儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)描述、復(fù)雜孔隙儲(chǔ)層含氣性定量預(yù)測等關(guān)鍵技術(shù)，支撐四川盆地川中古隆起龍王廟組超大型海相碳酸鹽巖天然氣田整體探明，落實(shí)燈影組臺(tái)緣帶丘灘體儲(chǔ)層、棲霞組白云巖儲(chǔ)層、茅口組巖溶孔洞型儲(chǔ)層有利區(qū)帶空間展布；支撐塔北大油氣區(qū)地質(zhì)認(rèn)識(shí)的深化與上百口百噸井的發(fā)現(xiàn)及塔中I 號(hào)氣田效益建產(chǎn)150×104t/a 油當(dāng)量，為中國石油天然氣高效勘探開發(fā)夯實(shí)基礎(chǔ)。

圖9 塔中地區(qū)常規(guī)地震采集（a）與寬頻寬方位地震采集（b）儲(chǔ)層預(yù)測結(jié)果對(duì)比Fig.9 Comparison of reservoir prediction from conventional seismic acquisition (a) and wide-frequency wide-azimuth seismic acquisition (b) in Tazhong area

（4）火成巖領(lǐng)域。提高火山機(jī)構(gòu)刻畫和復(fù)雜儲(chǔ)層描述精度，為重點(diǎn)探區(qū)火成巖勘探領(lǐng)域突破和規(guī)模儲(chǔ)量提交發(fā)揮重要作用。針對(duì)火成巖復(fù)雜油氣藏勘探面臨的儲(chǔ)層埋藏深、構(gòu)造形態(tài)復(fù)雜、速度變化劇烈、波場復(fù)雜、成像困難、儲(chǔ)層物性差、巖性復(fù)雜多樣、儲(chǔ)層準(zhǔn)確識(shí)別難等難題，應(yīng)用寬頻寬方位地震采集、時(shí)頻電磁勘探、低頻補(bǔ)償、多次波壓制、火山機(jī)構(gòu)刻畫、重磁電震巖性巖相預(yù)測等關(guān)鍵技術(shù)，支撐川西南部永探1 井取得重大突破，為四川盆地天然氣勘探開辟了新領(lǐng)域；在準(zhǔn)噶爾盆地紅車斷裂帶發(fā)現(xiàn)億噸級(jí)規(guī)模儲(chǔ)量，展現(xiàn)整體連片含油場面。

（5）非常規(guī)領(lǐng)域。攻關(guān)地質(zhì)工程甜點(diǎn)預(yù)測技術(shù)，為致密油及頁巖氣效益勘探奠定基礎(chǔ)。針對(duì)小微斷層和TOC 預(yù)測難度大，儲(chǔ)層與圍巖波阻抗差異小、非均質(zhì)性分辨和預(yù)測難、物性差，油氣藏空間關(guān)系復(fù)雜等難題，應(yīng)用寬頻寬方位地震采集、井控高分辨率處理、OVT 域處理、各向異性裂縫預(yù)測、寬頻巖石物理分析、TOC 預(yù)測、脆性預(yù)測、微地震監(jiān)測等關(guān)鍵技術(shù)，支撐了川南地區(qū)萬億立方米頁巖氣和鄂爾多斯盆地10 億噸級(jí)慶城大油田規(guī)模儲(chǔ)量提交，助力長寧—威遠(yuǎn)百億立方米頁巖氣田建產(chǎn)。

2 “十四五”物探技術(shù)需求

2.1 油氣勘探開發(fā)面臨形勢(shì)

隨著中國經(jīng)濟(jì)長足發(fā)展，能源需求不斷增長，導(dǎo)致能源對(duì)外依存度逐年升高，國家對(duì)國內(nèi)油氣勘探生產(chǎn)提出了加大油氣勘探開發(fā)力度的要求。當(dāng)前，中國常規(guī)油、常規(guī)氣分別處于勘探中—高期、早—中期階段，非常規(guī)油氣資源豐富，處于初期階段，國內(nèi)油氣勘探潛力巨大[10]。

中國石油當(dāng)前油氣勘探開發(fā)對(duì)象日趨復(fù)雜，品位變差，目的層深度不斷加大。油氣勘探方面，地表多為山地、黃土塬、沙漠等，地下多為高陡構(gòu)造、低豐度巖性儲(chǔ)層、深層縫洞型儲(chǔ)層和復(fù)雜地質(zhì)體等，這些勘探對(duì)象對(duì)物探技術(shù)要求更高，技術(shù)難度更大。油氣開發(fā)方面，已開發(fā)老油田整體處于“雙高”階段，已開發(fā)主力氣田逐步進(jìn)入遞減期，老油田挖潛和剩余油預(yù)測也對(duì)物探技術(shù)提出迫切要求。目前，整體趨勢(shì)為：①勘探開發(fā)領(lǐng)域從構(gòu)造高部位向斜坡、湖盆中心不斷拓展；②目的層由中淺層、深層—超深層再到立體勘探；③對(duì)象由常規(guī)油氣向非常規(guī)油氣不斷擴(kuò)展。因此，物探業(yè)務(wù)鏈條必須由常規(guī)勘探向精細(xì)油氣藏描述全產(chǎn)業(yè)鏈方向延伸發(fā)展。

2.2 物探技術(shù)需求

物探技術(shù)進(jìn)步為多個(gè)區(qū)帶油氣勘探重大突破做出了突出貢獻(xiàn)，但在復(fù)雜構(gòu)造圈閉落實(shí)、復(fù)雜儲(chǔ)層定量精細(xì)描述等方面仍需開展攻關(guān)。同時(shí)，還需不斷加大面向非常規(guī)、深層—超深層、海域、油氣藏開發(fā)等領(lǐng)域的物探技術(shù)研究。

2.2.1 復(fù)雜構(gòu)造油氣藏

面向復(fù)雜構(gòu)造油氣藏，物探技術(shù)攻關(guān)重點(diǎn)是提高構(gòu)造成像精度和圈閉落實(shí)程度。物探技術(shù)面臨的難題包括：①地表劇烈起伏、高差大，地表散射、繞射噪聲發(fā)育，資料信噪比低；②地表出露巖性復(fù)雜，淺表層非均質(zhì)性強(qiáng)、速度變化劇烈，準(zhǔn)確成像難度大；③地質(zhì)構(gòu)造模式復(fù)雜、斷裂系統(tǒng)發(fā)育，準(zhǔn)確速度建模難度大；④復(fù)雜構(gòu)造導(dǎo)致射線路線扭曲、地震波照射不均勻，構(gòu)造成像精度低；⑤巨厚黃土塬區(qū)資料信噪比極低，成像難度大。關(guān)鍵物探技術(shù)需求包括三維建模照明分析、衛(wèi)星遙感+無人機(jī)航拍輔助觀測系統(tǒng)設(shè)計(jì)、露頭及復(fù)雜近地表結(jié)構(gòu)調(diào)查、高密度高覆蓋寬方位三維地震采集、“有線+節(jié)點(diǎn)”聯(lián)合接收、變偏移距垂直地震剖面（Walkaway-VSP）等采集技術(shù)；多信息融合近地表建模及靜校正、近地表相關(guān)噪聲壓制、非規(guī)則數(shù)值插值、起伏地表全深度速度建模、真地表各向異性疊前深度逆時(shí)偏移成像等處理技術(shù)；構(gòu)造數(shù)值模擬正演分析、全方位三維體解釋、斷層相關(guān)褶皺建模、擠壓型鹽相關(guān)構(gòu)造建模、重磁電震聯(lián)合解釋、深度域構(gòu)造解釋等技術(shù)。

2.2.2 巖性—地層油氣藏

面向巖性—地層油氣藏，物探技術(shù)攻關(guān)重點(diǎn)是提高薄層預(yù)測精度和小斷層、低幅構(gòu)造成像精度。物探技術(shù)面臨的難題包括：①勘探層系多，埋深跨度大，部分構(gòu)造閉合幅度低，斷裂發(fā)育，準(zhǔn)確刻畫難度大；②地表低降速帶變化大，地震波傳播能量吸收衰減嚴(yán)重；③單層厚度薄，常規(guī)地震分辨率低，難以有效識(shí)別，不滿足水平井軌跡設(shè)計(jì)需求；④沉積相帶復(fù)雜多變，儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)，油氣水關(guān)系復(fù)雜，有效儲(chǔ)層地震預(yù)測難。關(guān)鍵物探技術(shù)需求包括近地表Q 值調(diào)查、超高靈敏度（大于120dB）寬頻單點(diǎn)接收、小面元寬頻全方位地震采集、垂直地震剖面（VSP）及井地聯(lián)合采集等技術(shù)；高精度層析靜校正、近地表吸收補(bǔ)償、“雙高”處理、深度域Q 層析建模及疊前Q 單程波偏移等處理技術(shù)；巖石物理分析、層序地層學(xué)解釋、多屬性解釋、走滑斷層識(shí)別與解釋、高分辨率疊前反演、相控儲(chǔ)層物性預(yù)測、各向異性裂縫檢測、烴類檢測等解釋技術(shù)。

2.2.3 碳酸鹽巖油氣藏

面向碳酸鹽巖油氣藏，物探技術(shù)攻關(guān)重點(diǎn)是提高斷溶體、丘（礁）灘體識(shí)別和復(fù)雜儲(chǔ)集體預(yù)測精度。物探技術(shù)面臨的難題包括：①埋深大，深層地震資料信噪比低，儲(chǔ)層儲(chǔ)集空間類型多，非均質(zhì)性強(qiáng)，儲(chǔ)層預(yù)測難度大；②碳酸鹽巖斷溶體儲(chǔ)層受斷裂控制，縫洞較為發(fā)育，準(zhǔn)確識(shí)別和歸位難度大；③丘（礁）灘相碳酸鹽巖儲(chǔ)層受沉積相帶控制作用明顯，沉積相帶準(zhǔn)確識(shí)別和有利區(qū)帶劃分難度大；④風(fēng)化殼碳酸鹽巖儲(chǔ)層受巖溶古地貌控制，巖溶地貌精細(xì)刻畫和儲(chǔ)層準(zhǔn)確預(yù)測難度大。關(guān)鍵物探技術(shù)需求包括近地表Q 值調(diào)查、寬頻可控震源激發(fā)、高靈敏度寬頻單點(diǎn)接收、超小面元寬頻全方位三維地震采集、三分量VSP 及Walkaway-VSP 采集、多波多分量地震采集等技術(shù)；綜合靜校正、近地表吸收補(bǔ)償、保真疊前去噪、多次波壓制、方位各向異性速度建模、深度域Q 建模及疊前Q 雙程波偏移等處理技術(shù)；巖石物理分析、地震模型正演分析、古地理描述與走滑斷裂帶精細(xì)刻畫、分方位疊前裂縫預(yù)測、斷溶體空間雕刻、儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)描述、烴類檢測、滲透率預(yù)測等解釋技術(shù)。

2.2.4 火成巖油氣藏

面向火成巖油氣藏，物探技術(shù)攻關(guān)重點(diǎn)是提高巖相識(shí)別精度和巖性預(yù)測精度。物探技術(shù)面臨的難題包括：①地層埋藏深，構(gòu)造形態(tài)復(fù)雜，頂界及內(nèi)幕反射不清楚，準(zhǔn)確成像困難；②巖性巖相復(fù)雜多樣，儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)、物性差，有效儲(chǔ)層識(shí)別難度大。關(guān)鍵物探技術(shù)需求包括低頻可控震源激發(fā)、寬頻全方位三維地震采集、三維VSP 及井地聯(lián)合采集、高精度三維重磁電勘探、時(shí)頻電磁勘探等采集技術(shù)；低頻補(bǔ)償、多次波壓制、OVT 域處理、各向異性速度建模、逆時(shí)偏移等處理技術(shù)；巖石物理分析、地震模型正演分析、火山機(jī)構(gòu)刻畫、分方位疊前裂縫預(yù)測、重磁電震巖性巖相預(yù)測、烴類檢測等解釋技術(shù)。

2.2.5 非常規(guī)油氣

面向非常規(guī)油氣，物探技術(shù)攻關(guān)重點(diǎn)是提高地質(zhì)、工程甜點(diǎn)預(yù)測精度。物探技術(shù)面臨的難題包括：①儲(chǔ)層低孔低滲透，與圍巖阻抗差異小，準(zhǔn)確分辨難度大；②地震資料分辨率低，優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層厚度薄，準(zhǔn)確預(yù)測難度大；③優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層發(fā)育受地質(zhì)、工程等因素影響，裂縫、TOC、脆性、地應(yīng)力準(zhǔn)確預(yù)測難度大。關(guān)鍵物探技術(shù)需求包括寬頻寬方位地震采集、三分量VSP 采集、微地震與可控源電磁監(jiān)測等采集技術(shù)；“雙高”處理、OVT 域處理、各向異性速度建模、深度域Q 建模及Q 偏移等處理技術(shù)；巖石物理分析、層序地層學(xué)解釋、多屬性解釋、高分辨率疊前反演、儲(chǔ)層物性預(yù)測、各向異性裂縫預(yù)測、TOC 預(yù)測、脆性預(yù)測、地應(yīng)力及壓力預(yù)測等解釋技術(shù)。

2.2.6 深層—超深層油氣藏

通常將東部地區(qū)地層埋深介于3500～4500m 定義為深層，大于4500m 定義為超深層；將西部地區(qū)地層埋深介于4500～6000m 定義為深層，大于6000m 定義為超深層[11]。物探技術(shù)攻關(guān)重點(diǎn)是提高深層構(gòu)造成像精度和儲(chǔ)層預(yù)測可靠性。物探技術(shù)面臨的難題包括：①地層古老且埋藏深，地震信號(hào)弱，成像品質(zhì)差，地質(zhì)結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)不清；②儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)，有效儲(chǔ)層空間分布預(yù)測難；③油氣藏形成與分布復(fù)雜，規(guī)?？碧侥繕?biāo)選擇難。關(guān)鍵物探技術(shù)需求包括大噸位低頻可控震源激發(fā)、寬頻超長排列地震采集、大功率可控源電磁區(qū)域二維采集、高精度航磁采集、高精度三維重磁電采集等技術(shù)；地震弱信號(hào)補(bǔ)償、廣角反射處理、多信息速度建模、深度域偏移、重磁電弱信號(hào)提取與增強(qiáng)等處理技術(shù)；重磁電震約束聯(lián)合反演、重磁電震聯(lián)合解釋、深層構(gòu)造恢復(fù)、巖性預(yù)測、地震屬性綜合分析等解釋技術(shù)。

2.2.7 海域油氣藏

海域物探技術(shù)攻關(guān)重點(diǎn)是提高構(gòu)造成像精度和儲(chǔ)層預(yù)測、烴類檢測準(zhǔn)確度。物探技術(shù)面臨的難題包括：①灘海中淺層復(fù)雜斷塊、低幅構(gòu)造發(fā)育，巖性地層油氣藏精細(xì)描述難度大，深層古潛山發(fā)育，潛山內(nèi)幕刻畫和優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層預(yù)測難度大；②南海深水區(qū)，已知井信息缺乏，有利區(qū)帶優(yōu)選難度大。關(guān)鍵物探技術(shù)需求包括多層拖纜寬頻采集、海底節(jié)點(diǎn)（OBN）采集、海洋可控源電磁勘探等采集技術(shù)；混疊數(shù)據(jù)分離、多次波/鬼波壓制、崎嶇海底地震成像、全波形反演等處理技術(shù)；無井儲(chǔ)層預(yù)測和烴類檢測、地震波衰減識(shí)別等解釋技術(shù)。

2.2.8 油氣藏開發(fā)

面向油氣田開發(fā)過程中的油氣藏精細(xì)描述，物探技術(shù)攻關(guān)重點(diǎn)是提高剩余油分布預(yù)測精度、監(jiān)測驅(qū)油前沿分布和提高油氣采收率和難采儲(chǔ)量動(dòng)用率。物探技術(shù)面臨的難題包括：①高含水油田需要定量預(yù)測剩余油分布，監(jiān)測水驅(qū)前沿；②稠油油田需要監(jiān)測蒸汽腔、蒸汽驅(qū)前沿，預(yù)測剩余油分布；③低滲透油氣藏需要預(yù)測高孔隙度儲(chǔ)層空間展布，預(yù)測含油氣富集區(qū)。關(guān)鍵物探技術(shù)需求包括近地表結(jié)構(gòu)及Q 值調(diào)查、超高靈敏度寬頻單點(diǎn)接收、寬頻全方位高密度地震采集、三維VSP 及多井地聯(lián)合采集、微地震監(jiān)測、時(shí)移微重力及可控源電磁監(jiān)測等采集技術(shù)；近地表吸收補(bǔ)償、“雙高”處理、深度域各向異性速度及Q 建模、疊前單程波Q 偏移、三維垂直地震剖面（3D-VSP）成像等處理技術(shù)；巖石物理分析、多屬性解釋、高分辨率疊前反演、儲(chǔ)層物性及連通性預(yù)測、各向異性裂縫檢測、剩余油氣分布預(yù)測等解釋技術(shù)。

3 “十四五”物探技術(shù)發(fā)展方向

3.1 發(fā)展目標(biāo)

以支撐“高效勘探”“低成本開發(fā)”“天然氣大發(fā)展”為目標(biāo)，復(fù)雜構(gòu)造領(lǐng)域，構(gòu)造落實(shí)成功率達(dá)85%，構(gòu)造深度誤差小于1.0%；巖性地層領(lǐng)域，東部地區(qū)識(shí)別3～8m、西部地區(qū)識(shí)別10～15m 薄層，儲(chǔ)層預(yù)測符合率達(dá)80%以上；碳酸鹽巖領(lǐng)域，三級(jí)斷層解釋符合率達(dá)到75%，儲(chǔ)層預(yù)測符合率達(dá)80%以上；火成巖領(lǐng)域，火成巖巖相識(shí)別符合率達(dá)85%，巖性預(yù)測符合率達(dá)75%以上；非常規(guī)油氣領(lǐng)域，地質(zhì)甜點(diǎn)預(yù)測符合率大于80%，水平井儲(chǔ)層鉆遇符合率達(dá)90%；深層—超深層領(lǐng)域，構(gòu)造深度誤差小于1.5%；海域領(lǐng)域，構(gòu)造深度誤差小于1%，儲(chǔ)層預(yù)測和流體檢測精度達(dá)85%以上；油氣藏開發(fā)領(lǐng)域，儲(chǔ)層預(yù)測精度達(dá)90%以上，烴類檢測精度達(dá)85%以上。

3.2 發(fā)展方向

貫徹落實(shí)中國石油“創(chuàng)新”戰(zhàn)略，針對(duì)中國石油“十四五”面臨的復(fù)雜構(gòu)造、巖性—地層、碳酸鹽巖、火成巖、非常規(guī)、深層、海域、油氣藏開發(fā)八大油氣勘探開發(fā)領(lǐng)域的發(fā)展目標(biāo)，按照集成推廣、科研攻關(guān)、試驗(yàn)探索3 個(gè)層次，重點(diǎn)發(fā)展以下7 個(gè)方面的關(guān)鍵技術(shù)。

3.2.1 地震采集技術(shù)發(fā)展方向

以提高資料品質(zhì)為目標(biāo)、經(jīng)濟(jì)適用為原則，圍繞立體勘探、精細(xì)勘探，突出高效率、低成本、高精度。重點(diǎn)開展“寬頻、全方位、超高密度、高靈敏度單點(diǎn)”三維地震采集、陸上三維地震采集觀測系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化、高精度地表結(jié)構(gòu)與吸收衰減調(diào)查、陸上可控震源高效混疊地震采集等方面研究。

集成推廣“兩寬一高”三維采集、寬頻可控震源高效采集、OBN 采集等技術(shù)；科研攻關(guān)智能化三維地震觀測系統(tǒng)采集參數(shù)優(yōu)化及經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)、起伏地表三維正演模擬與波場發(fā)育規(guī)律分析、全深度Q 值調(diào)查及建模等技術(shù)；試驗(yàn)探索矢量地震采集、人工智能地震采集觀測系統(tǒng)設(shè)計(jì)等技術(shù)。

3.2.2 地震處理技術(shù)發(fā)展方向

以高精度成像、高效處理、資料可靠為原則，圍繞復(fù)雜構(gòu)造準(zhǔn)確成像和地質(zhì)目標(biāo)精細(xì)描述需求，突出高保真、高分辨率、高精度發(fā)展方向。重點(diǎn)開展提高信噪比、提高分辨率、提高成像精度、智能化處理等方面深化研究。復(fù)雜構(gòu)造、火成巖領(lǐng)域，通過提高信噪比、建立準(zhǔn)確速度模型、優(yōu)化偏移算法，實(shí)現(xiàn)地下構(gòu)造準(zhǔn)確成像，重點(diǎn)發(fā)展多信息融合近地表速度建模、早至波全波形反演、近地表噪聲衰減、非規(guī)則數(shù)據(jù)恢復(fù)與重建、多信息深度域速度建模、高精度偏移算法等技術(shù)；巖性—地層、碳酸鹽巖、非常規(guī)領(lǐng)域，通過“雙高”處理、測井/VSP 數(shù)據(jù)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜地質(zhì)目標(biāo)準(zhǔn)確成像。重點(diǎn)發(fā)展近地表吸收補(bǔ)償、保真去噪、層間多次波壓制、井控高分辨率處理、深度域Q 建模與真地表深度偏移、疊前Q 雙程波偏移、全波形反演等技術(shù)。

集成推廣微測井約束層析靜校正、井控高分辨率處理、全深度速度建模等技術(shù)，科研攻關(guān)多信息融合近地表速度建模、非規(guī)則采集數(shù)據(jù)恢復(fù)與重建、Q 層析建模和Q 偏移等技術(shù)，試驗(yàn)探索全深度FWI 速度反演、散射波成像、最小二乘偏移成像、彈性波成像等技術(shù)。

3.2.3 地震解釋技術(shù)發(fā)展方向

強(qiáng)化解釋可靠性和地質(zhì)實(shí)效，圍繞常規(guī)儲(chǔ)層精細(xì)描述和非常規(guī)儲(chǔ)層地質(zhì)工程甜點(diǎn)預(yù)測，突出定量化、一體化、智能化發(fā)展方向。重點(diǎn)開展高精度構(gòu)造解釋、儲(chǔ)層描述、智能化地質(zhì)結(jié)構(gòu)解釋等方面研究，推進(jìn)地震解釋一體化云平臺(tái)建設(shè)。構(gòu)造解釋方面重點(diǎn)發(fā)展地質(zhì)模式指導(dǎo)下的精細(xì)構(gòu)造解釋、層序地層學(xué)解釋和地層體解釋等技術(shù)；儲(chǔ)層描述方面重點(diǎn)發(fā)展寬頻巖石物理分析、儲(chǔ)層物性定量預(yù)測、全方位正演模擬、五維地震解釋、井震藏一體化油氣藏描述、烴源巖與工程甜點(diǎn)綜合預(yù)測等技術(shù)；智能化地震解釋技術(shù)方面，重點(diǎn)發(fā)展“多維立體化”構(gòu)造解釋、走滑斷裂帶刻畫、三維地震相及儲(chǔ)層智能化預(yù)測等技術(shù)。

集成推廣層序地層學(xué)解釋、疊前地震反演、寬頻巖石物理分析等技術(shù)；科研攻關(guān)全深度全方位地震正演模擬、深度域構(gòu)造解釋、烴源巖與工程甜點(diǎn)綜合預(yù)測等技術(shù)，試驗(yàn)探索多波多分量地震解釋、深度域地震反演等技術(shù)。

3.2.4 井中地震技術(shù)發(fā)展方向

以支撐地下復(fù)雜構(gòu)造準(zhǔn)確成像和油氣藏高效開發(fā)為目的，重點(diǎn)開展井中地震、井地聯(lián)合采集、微地震監(jiān)測等方面研究。井中采集方面重點(diǎn)發(fā)展二維/三維多井同步聯(lián)采、井地聯(lián)合采集、高精度井中分布式光纖傳感、基于DAS 的時(shí)移VSP 等技術(shù)；井中處理解釋方面重點(diǎn)發(fā)展高精度成像、三維VSP 處理解釋、多井井地聯(lián)合VSP 處理解釋、鉆前井軌跡設(shè)計(jì)、隨鉆實(shí)時(shí)地震預(yù)測、地面/井中微地震監(jiān)測等技術(shù)。

集成推廣光纖/三分量Z-VSP 保真處理、Walkaway-VSP 成像、井地聯(lián)合采集、微地震監(jiān)測等技術(shù)；科研攻關(guān)三維井地聯(lián)合處理解釋、VSP 全波成像、多井DAS 立體地震成像等技術(shù)，試驗(yàn)探索隨鉆地震預(yù)測、井間地震等技術(shù)。

3.2.5 重磁電技術(shù)發(fā)展方向

以復(fù)雜地質(zhì)體準(zhǔn)確刻畫、超深層地質(zhì)勘探、復(fù)雜油氣藏評(píng)價(jià)為目的，重點(diǎn)發(fā)展面向超深層地質(zhì)結(jié)構(gòu)綜合解釋、流體檢測與油氣藏監(jiān)測的技術(shù)。超深層地質(zhì)結(jié)構(gòu)綜合解釋方面，重點(diǎn)發(fā)展多地球物理方法采集處理解釋一體化技術(shù)體系，包括高信噪比重磁電采集、重磁電弱信號(hào)增強(qiáng)與提取、重磁電約束與聯(lián)合反演、人工智能重磁電處理解釋等技術(shù)；流體檢測與油氣藏監(jiān)測方面，重點(diǎn)發(fā)展地面、井中及井間重磁電流體檢測、重力電磁油氣藏監(jiān)測等技術(shù)。

集成推廣寬頻大地電磁勘探、井地電磁、重磁電震約束反演等技術(shù)，科研攻關(guān)高信噪比重磁電采集、重磁電弱信號(hào)增強(qiáng)與提取、重磁電流體檢測等技術(shù)，試驗(yàn)探索航空重力、三維各向異性電磁反演等技術(shù)。

3.2.6 油氣藏地球物理技術(shù)發(fā)展方向

以發(fā)現(xiàn)剩余油氣、提高采收率和難采儲(chǔ)量動(dòng)用率為目的，重點(diǎn)開展油氣藏精細(xì)描述、油氣藏動(dòng)態(tài)模擬和油氣藏監(jiān)測等方面的研究，建立適用于油氣藏評(píng)價(jià)與開發(fā)的物探技術(shù)框架、內(nèi)涵、流程。

集成推廣相控地震反演、離散裂縫網(wǎng)絡(luò)建模、井震藏一體化油氣藏動(dòng)態(tài)描述等技術(shù)，科研攻關(guān)復(fù)雜儲(chǔ)層儲(chǔ)集空間地震識(shí)別、巖石物理動(dòng)態(tài)分析、時(shí)移地震縱橫波聯(lián)合反演等技術(shù)，試驗(yàn)探索儲(chǔ)層連通性與滲透性分析、時(shí)移地震等技術(shù)。

3.2.7 特色軟件技術(shù)發(fā)展方向

以提高資料品質(zhì)和工作效率為目的，大力發(fā)展智能化物探軟件、地震質(zhì)控軟件，確保物探核心技術(shù)安全有效[12-16]。重點(diǎn)發(fā)展GeoEast 處理解釋、iPreSeis 地震成像與定量預(yù)測、巖石物理數(shù)據(jù)庫及分析應(yīng)用等國產(chǎn)軟件，加大地震采集、處理、儲(chǔ)層預(yù)測等質(zhì)控軟件推廣應(yīng)用和升級(jí)完善力度。攻關(guān)陸上三維FWI 全波形反演、復(fù)雜地表數(shù)據(jù)恢復(fù)等軟件，加快研發(fā)新一代生態(tài)化、一體化GeoEast iEco 軟件平臺(tái)建設(shè)（圖10）。

圖10 GeoEast iEco 軟件平臺(tái)示意圖Fig.10 Chematic diagram of GeoEast iEco software platform

4 結(jié)語

隨著工業(yè)4.0 信息化革命悄然而至，物探技術(shù)向數(shù)字化、智能化方向發(fā)展。未來物探技術(shù)的發(fā)展不但是多學(xué)科跨專業(yè)融合，也是前沿信息化技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)、微電子技術(shù)、光學(xué)技術(shù)等與地球物理技術(shù)的融合。物探技術(shù)發(fā)展和技術(shù)管理面臨諸多挑戰(zhàn)。因此，需要貫徹落實(shí)物探業(yè)務(wù)管理辦法，保障物探技術(shù)在不同探區(qū)發(fā)揮實(shí)效；發(fā)展完善物探技術(shù)管理體系，持續(xù)推進(jìn)物探信息化、智能化、數(shù)字化建設(shè)；建立科研攻關(guān)激勵(lì)機(jī)制，加大油氣田在技術(shù)攻關(guān)、科技創(chuàng)新中的投入；加大高端人才培養(yǎng)力度，提升技術(shù)應(yīng)用水平；強(qiáng)化技術(shù)應(yīng)用過程質(zhì)控管理，進(jìn)一步挖掘地震資料潛力，不斷提高地質(zhì)認(rèn)識(shí)和勘探成效；強(qiáng)化地質(zhì)工程一體化研究，提高非常規(guī)油氣甜點(diǎn)預(yù)測和水平井設(shè)計(jì)精度；強(qiáng)化油藏地球物理技術(shù)研究與應(yīng)用，推進(jìn)物探技術(shù)向開發(fā)延伸，努力使物探技術(shù)成為上游業(yè)務(wù)持續(xù)穩(wěn)健發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)利器。