寬照明技術(shù)體系具有照明能量強(qiáng)、觀測(cè)方位寬、方位覆蓋均衡的優(yōu)勢(shì)，如同“探照燈”一樣可以從各個(gè)方位“點(diǎn)亮”深埋幾千米的潛山復(fù)雜構(gòu)造區(qū)裂縫性油氣儲(chǔ)層。這就是由中國海油研究總院有限責(zé)任公司自主研發(fā)的“海上深層潛山油氣勘探寬照明成像與多尺度表征關(guān)鍵技術(shù)”。近日該技術(shù)獲得2023年度中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)。中國海油研究總院勘探開發(fā)研究院地球物理總師(方法)王建花表示，該技術(shù)打破了海上寬照明震源設(shè)計(jì)技術(shù)封鎖，支持了渤海潛山大中型油氣田勘探評(píng)價(jià)和高效開發(fā)，助力海上深層潛山地震勘探技術(shù)再上新臺(tái)階。

采集設(shè)計(jì)“照得寬”

潛山油氣藏地震勘探數(shù)據(jù)采集的過程可以理解為給深層潛山目標(biāo)進(jìn)行CT掃描，地震采集方案的設(shè)計(jì)決定了潛山油氣藏CT資料品質(zhì)的清晰度和準(zhǔn)確性。海上深層潛山油氣藏具有構(gòu)造復(fù)雜，小斷裂、裂縫發(fā)育的特征，儲(chǔ)層非均質(zhì)性極強(qiáng)，如同一束光照在潛山目標(biāo)，只有“照得寬、照得均”，才能認(rèn)清深層潛山的全貌。因此，寬照明地震采集成為大幅提升潛山勘探成效的重要手段。

2016年，中海油研究總院研究團(tuán)隊(duì)在課題長張金淼的帶領(lǐng)下開展了寬照明采集設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)技術(shù)研究。他們?cè)?3個(gè)月內(nèi)先后論證了錦州、渤中等6個(gè)即將進(jìn)行海底電纜采集作業(yè)工區(qū)，優(yōu)選出渤中29作為試驗(yàn)區(qū)，經(jīng)過25次采集方案的設(shè)計(jì)和改進(jìn)，最終形成了既能夠與生產(chǎn)采集相結(jié)合、又能真正體現(xiàn)寬方位采集技術(shù)優(yōu)勢(shì)的方案。此次設(shè)計(jì)施工首次實(shí)現(xiàn)了寬照明采集點(diǎn)震源設(shè)計(jì)，作業(yè)中通過鋪設(shè)一遍海底電纜，同時(shí)完成兩項(xiàng)采集任務(wù)，既縮短了施工周期，又大幅度降低了施工成本，為潛山勘探提供了最優(yōu)“性價(jià)比”寬照明采集方案。

資料處理“成得清”

寬方位數(shù)據(jù)處理是潛山油氣勘探中獲取高品質(zhì)地震資料的關(guān)鍵一環(huán)，然而，業(yè)界現(xiàn)有窄方位鬼波多次波壓制、速度建模等技術(shù)對(duì)淺水寬方位資料適用性差，導(dǎo)致海上潛山風(fēng)化殼及內(nèi)幕難以成像。因此，潛山資料能否“成得清、深度卡得準(zhǔn)”，直接決定了潛山儲(chǔ)層油氣檢測(cè)的可靠性。

針對(duì)以上潛山寬照明地震成像關(guān)鍵難題，課題組開展了海上寬照明各向異性精確成像方法研究，從最基礎(chǔ)的地震波動(dòng)理論研究開始，數(shù)以千計(jì)的文獻(xiàn)，不計(jì)其數(shù)的公式，最終解決了原理算法及核心理論。他們自主提出并研發(fā)了透射波—反射波聯(lián)合各向異性速度建模技術(shù)、寬頻逆時(shí)偏移成像技術(shù)以及地下真方位各向異性保真角道集提取技術(shù)，一步實(shí)現(xiàn)真三維鬼波壓制和逆時(shí)偏移成像，有效恢復(fù)低頻能量，大幅度提高深層潛山復(fù)雜構(gòu)造成像質(zhì)量，改善了常規(guī)一維或二維鬼波壓制方法不適用寬照明資料的瓶頸問題，為潛山裂縫性儲(chǔ)層預(yù)測(cè)提供了高品質(zhì)數(shù)據(jù)。

裂縫表征“測(cè)得準(zhǔn)”

海上深層潛山油氣藏?cái)嗔严到y(tǒng)十分復(fù)雜，米級(jí)微裂縫至百米級(jí)斷裂均發(fā)育，造成潛山裂縫性儲(chǔ)層的多尺度斷裂表征十分困難。王建花提出：“潛山儲(chǔ)層斷裂系統(tǒng)要想測(cè)得準(zhǔn)，必須充分利用好寬照明采集數(shù)據(jù)中偏移距和方位角信息，將寬方位觀測(cè)帶來的優(yōu)勢(shì)最大化。”

為此，課題組充分挖掘?qū)挿轿坏卣饠?shù)據(jù)中的有效信息，研發(fā)了裂縫性儲(chǔ)層各向異性楊氏模量表征方法，解決了潛山裂縫性儲(chǔ)層巖石物理實(shí)驗(yàn)室各向異性參數(shù)無法直接測(cè)量的難題，為裂縫性儲(chǔ)層預(yù)測(cè)提供基礎(chǔ)理論依據(jù);同時(shí)形成了一套裂縫性儲(chǔ)層多尺度表征技術(shù)，解決了潛山米級(jí)以上裂縫性儲(chǔ)層多尺度表征難題，實(shí)現(xiàn)了潛山裂縫性儲(chǔ)層多尺度精細(xì)表征，支持了渤海潛山大中型油氣田勘探開發(fā)評(píng)價(jià)。

經(jīng)過近十年持續(xù)攻關(guān)，研究總院團(tuán)隊(duì)針對(duì)潛山油氣藏地震采集、處理、解釋三方面研發(fā)的自研技術(shù)已形成3套軟件平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了核心技術(shù)自主可控和軟件國產(chǎn)化。未來，研究團(tuán)隊(duì)將錨定海洋油氣勘探業(yè)務(wù)主線，繼續(xù)深入原創(chuàng)技術(shù)攻關(guān)，持續(xù)推動(dòng)海上深層潛山油氣勘探技術(shù)的研發(fā)、推廣及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，加速實(shí)現(xiàn)海洋油氣勘探開發(fā)領(lǐng)域核心技術(shù)突破，為國家油氣增儲(chǔ)上產(chǎn)、保障國家能源安全貢獻(xiàn)科技力量。