中国石油天然气股份有限公司于2006年开始以高陡构造、碳酸盐岩、低渗透、火山岩四大领域为对象,按照"突出重点盆地、依托重点项目、推广成熟技术、攻克瓶颈技术、引领技术发展"的思路组织物探技术攻关。"十一五"以来,初步形成了相应的4套配套技术系列,使地震资料品质大幅改善,储层预测与烃类检测精度大幅提高,攻关技术应用取得了一批重要地质成果,探索出了一套行之有效的管理办法,有力地支持了中国石油油气储量增长高峰期工程实施。

叠前深度偏移已成为解决复杂地区地震成像的有力工具,但与叠前时间偏移相比其速度敏感性较强,这是制约其应用的技术瓶颈。库车大北地区位于塔里木盆地库车坳陷克拉苏构造带西段,地表结构和地下构造的双重复杂使得该区地震成像难度很大。介绍了处理解释结合,多重约束叠前深度偏移速度建模方法,通过表层调查、层析反演、井资料约束、非地震资料等多信息的融合应用,建立叠前深度偏移速度场,采用各向异性叠前深度偏移方法,较好地解决了该区复杂构造成像问题。

塔西南柯东构造带地表为巨厚黄土塬,资料信噪比极低,静校正问题突出,速度纵横向变化剧烈,准确成像难度很大。在该区成像攻关中,充分发挥了多系统综合处理优势,采取了处理解释一体化的攻关思路,应用了宽线静校正技术、多域叠前去噪技术、共反射面叠加、起伏地表叠前深度偏移技术等针对性技术,有效地提高了地震成像质量。通过精细解释研究,进一步明确了该区的构造特征,并落实了一批有利圈闭。

准噶尔盆地南缘是该盆地内构造最复杂的区域。一直以来,高陡构造区的地震成像问题是南缘油气勘探的一个瓶颈。通过对南缘古牧地地区新、老两块三维开展叠前深度偏移连片处理解释,探索出一套适用于高陡构造的处理解释配套技术。围绕地震成像精度,处理上优选适用于攻关区的静校正技术、叠前保幅去噪技术、一致性处理技术、叠前深度偏移技术等针对性技术措施,解释上综合运用各种信息进行合理构造建模及精细速度建模。通过一体化攻关,攻关区断裂带资料空白区成像质量明显提高,地层结构更加清楚,"南北分带、纵向分层"的地质结构特征更加明朗,明确了勘探主攻方向和目标。

准噶尔盆地西北缘风城地区二叠系风城组岩性复杂,岩性主要以泥质白云岩为主,储层表现为裂缝—孔隙双重介质特点,预测裂缝发育走向和密度是油气勘探的关键环节之一。通过对比分析目前各类裂缝预测技术,选择了叠前方位各向异性裂缝检测技术。首先开展方位角各向异性正演模拟,确定该区各向异性的主要因素,其次进行了地震资料分方位角处理,完成叠前地震方位各向异性属性的计算。结合井资料对该区裂缝发育强度和走向进行预测,指明了进一步油气勘探的方向,后续钻探结果表明,裂缝预测结果与钻井结果吻合较好,证明此项技术在该区行之有效。

吐哈盆地北部山前带巴喀地区地表条件复杂多样,地下构造复杂,导致该区原始地震资料品质较差,尤其是构造主体部位地层高陡,断裂非常发育,地震偏移成像难度极大,从而使得该区地下构造难以准确落实;同时巴喀地区储层为低孔低渗储层,地球物理响应特征不明显,缺乏有效的储层预测识别方法,以上因素制约了巴喀地区油气勘探的进程。通过研究,形成了针对巴喀地区的地震成像、构造解释及储层预测技术系列,其中的关键创新技术主要包括:起伏地表模型约束综合静校正技术、复杂地区"六分法"叠前噪声压制技术、浮动面逆时叠前深度偏移技术等。攻关与生产紧密结合,新研究成果能够更加准确地刻画巴喀地区的断裂位置及地下构造形态,整体成像效果得到改善,利用新研究成果重新梳理了构造样式,进一步认识了该区断裂特征及地层展布规律,新发现和落实了一批圈闭,在此基础上综合储层预测成果,优选了多个有利钻探目标。

概述了红旗坎构造带的区域地质和勘探开发的基本情况,明确指出了该区地震资料处理解释目前存在的问题:由于该区紧邻造山带,断裂构造十分复杂,表现在已有地震资料的处理解释成果上成像信噪比低和成像的准确度较差。换句话说,在该区主要目的层段,由地震成果资料得到的构造图与钻井的误差很大,成像问题是红旗坎现有诸多问题中的核心问题,而导致成像问题的主要原因是传统的成像技术只能用于比较简单的地质情况,已不能解决该区的复杂地质问题。当前国际上最新的用于生产的成像技术是逆时叠前深度偏移,但国内还没有看到有关的应用和报道,因此可以说红旗坎三维地震资料深度域处理解释中最关键的核心技术就是逆时叠前深度偏移技术。深入地介绍了地震资料深度域成像的3个关键技术:保幅去噪、非线性层速度反演、伪谱双波场法逆时叠前深度偏移。这些技术在处理解释所起的作用远远超过了大多数已有的最初预测,逆时叠前深度偏移效果突出,成功地解决了红旗坎资料设计的处理解释问题,为其他地区应用逆时叠前深度偏移积累了一系列的不可多得的丰富经验。

塔里木盆地哈拉哈塘奥陶系碳酸盐岩缝洞型储层十分发育,裂缝溶洞的展布主要受断裂、古水系控制,油层厚度小,水体活跃。缝洞储层具有大小规模不同、空间分布形态不规则、充填性质各异的缝洞组合特征。如何准确刻画碳酸盐岩缝洞储层空间位置、缝洞储层容积、油气水分布特征,已成为碳酸盐岩油藏勘探开发井位部署的主要难点之一。在高品质的高密度全方位采集的地震资料的保障下,提出了叠前深度偏移、正反演结合定量雕刻、叠前地震各向异性分析和叠前弹性参数反演预测方法。实际地震资料的应用表明,叠前深度偏移可以准确刻画缝洞体空间位置,叠前各向异性分析能有效预测裂缝发育强度及方位,结合井资料叠前弹性反演能有效预测缝洞储层空间形态和储层的含油气性。多种手段的应用,有效地解决了碳酸盐岩缝洞油藏研究的难题,为哈拉哈塘碳酸盐岩油藏的勘探开发井位部署提供了有力支持。

综合地震数据、地下的测井和钻井资料,对塔里木盆地中—下奥陶系的碳酸盐岩缝洞系统进行三维的空间雕刻和描述。利用地震数据,提取地震几何属性,成像和描述了与岩溶储层相关的地质特征,这些特征包括了岩溶河道、溶洞、平面的圆形或椭圆形断裂特征和裂缝通道等。地震相分析可以用于确定主要岩溶特征,如溶洞和裂缝通道的空间分布及其地震几何属性的门限值;构建构造网格模型并使其与地震数据有同样的分辨率,可以有助于准确地模拟岩溶储层的地质特征;对主要岩溶地质特征(溶洞和裂缝通道)的空间连通性进行分析,可以建立缝洞连通体的空间结构模型;通过测井相分析以及通过井的地质资料、成像测井和钻井资料对其标定,可以建立井的储层类型地质模型;通过地震的约束及测井信息,利用建模技术可以描述储层内部的非均质性,如储层类型和孔隙度分布的地质模型;与缝洞连通体的空间结构相结合,可以得到缝洞连通体的储层地质模型。该研究介绍了定量地震描述方法在奥陶系碳酸盐岩缝洞储层中的应用,研究表明,对岩溶储层缝洞系统的定量地震描述,有助于进一步了解缝洞储层的地质成因及其对储层的地质控制作用。

生物礁储层在碳酸盐岩高产油气田中占有重要的地位,具有极大的开采效益和经济价值。但是生物礁油气藏研究还有很多不确定因素,首先山区地震资料处理是个难题,主要表现在静校正、叠前去噪、偏移成像等方面,其次是生物礁储层的识别与解释及有利储层研究具有较大的困难。针对这种情况,就四川盆地龙岗西部地区长兴组生物礁储层展开攻关研究,分别选用等效近地表模型层析静校正技术和全局寻优剩余静校正技术解决长波长静校正和短波长静校正问题;选用分频去异常噪声、十字排列域锥体滤波等技术提高资料信噪比,解决叠前去噪问题;选用高分辨率宽带子波约束反褶积、地表一致性反褶积和单道预测反褶积串联的方法提高资料垂向分辨率;选用各向异性弯曲射线叠前时间偏移技术提高成像精度。试验了生物礁储层地震预测与流体检测的多种技术方法,并优选了适合该区的技术与方法,取得了较好的效果。总结提炼了适合该区生物礁储层研究及流体检测的一系列方法技术,对类似地区生物礁储层研究及油气检测具有一定的指导和借鉴意义。

近期龙岗62井长兴组及剑门102井须家河组须三段获得重大突破,证实长兴组生物礁储层及须家河组碎屑岩储层均具有较大的勘探潜力。通过对研究区资料特征进行分析对比,在攻关中采用了纵横波阻抗叠前同时反演、体曲率属性、瞬时振幅属性等针对性技术,准确地刻画了生物礁台缘发育相带,预测了碎屑岩裂缝发育和油气有利聚集区,为研究区下一步井位部署提供了准确的资料基础,并形成了一套有效的技术流程。

为了进一步扩大四川盆地九龙山浅层勘探成果,利用九龙山三维地震资料,进行了构造解释、储层预测、流体检测与裂缝预测等一系列技术攻关,取得了以下主要成果:①通过古地貌恢复及地震属性分析,预测了珍珠冲组及须二上亚段有利沉积相带的分布区。②通过拟声波、波阻抗及伽马反演,进行了储层量化预测。珍珠冲组储层主要发育于研究区中部和东南部,须二上亚段储层储层较厚区主要分布在研究区西北一带,其分布规律与实际的地质情况较为吻合。③进行了叠后、叠前含气性及裂缝预测,结果表明各目的层主含气区、裂缝发育区及储层分布区具有较好的重叠性。

区域甩开钻探揭示,鄂尔多斯盆地天环北地区台缘带奥陶系发育有利的礁滩孔隙型储层和岩溶洞穴型储层,但也面临着成藏条件复杂、深层地震资料内幕成像差、储层非均质性强等勘探难点。为了开辟鄂尔多斯盆地勘探新领域,加大了物探攻关的力度,重点开展了综合静校正、多域去噪和叠前偏移等处理技术研究,提高了奥陶系内幕成像的精度。储层预测在有利沉积相带研究的基础上,加强了地震反射模式分类和属性分析技术应用,并探索应用碳酸盐岩储层叠前含气性检测技术,综合评价有利储层发育区1218km2。建议完钻的风险探井在克里摩里组获得新发现,再次证实了该区下古生界具有良好的勘探前景。

鄂尔多斯盆地苏里格气田主要产层盒8段为典型低孔、低渗薄储层,利用常规地震方法预测有效储层存在很大难度。多波勘探技术因增加了横波信息,有效地提高了岩性和流体预测精度。针对多波应用的关键问题研究了多波技术在苏里格气田的应用。着重讨论了转换波综合静校正技术、转换波成像技术、纵横波的精细标定、纵横波联合解释、联合反演等多波应用的关键技术;较好地解决了转换波成像难题,在此基础上形成的以多波AVO、多波联合叠前反演为核心的流体检测技术大幅度提高了钻探井位的成功率,形成了一套针对苏里格西区多波地震流体检测的预测方法,应用实例表明多波技术在研究区是有效、可行的。

苏里格气田是世界罕见的低渗、低压、低丰度气田,属于非均质性极强的致密岩性气藏,是中国低渗透油气勘探开发的代表。苏里格地区含气砂岩与泥岩的声阻抗差异小,并且受地震分辨率的影响,常规的叠后方法难以精细描述有效储层的空间展布规律。针对苏里格气田低渗透砂岩油气藏勘探开发过程中面临的诸多难点,系统建立了岩石物理分析、多波地震资料处理、反演、解释、地质分析的技术流程和关键措施,包括井控地震资料处理、纵横波地震资料精细匹配、纵横波联合叠前同时反演及相应的配套技术。与单一纵波相比,多波地震勘探通过引入转换波地震数据作为约束,提高了反演的稳定性和结果的信噪比,改善了储层预测的精度。通过在苏里格地区的实际运用,证明了该技术系列的有效性和可行性,并为多波应用及今后类似油气田的勘探开发积累了宝贵经验。

四川盆地上三叠统须家河组陆相碎屑岩蕴藏巨大油气资源潜力,近年来在川中合川、广安等地区均钻获高产气流。研究区须家河组气藏以岩性气藏和岩性—构造气藏为主,储层纵横向非均质性强,以薄互层为主,具有低孔低渗的特点,同时储层含流体情况复杂,储层预测和含气性检测的难度较大。针对须家河组此类低孔低渗透岩性气藏,通过叠前保真处理技术获得高品质叠前道集,利用以弹性参数反演为主的叠前储层定量预测技术,以及综合弹性多参数法和扩展弹性阻抗反演的流体检测技术,有效提高了研究区须家河组储层和含气性预测的精度,取得了良好的应用效果。

针对四川盆地阆中—广安地区二维测网跨年度、多测线、大面积,地震资料噪声发育,河流相沉积储层薄且低孔低渗、横向变化大等地震地质特点,在做好地震资料时间、能量闭合的基础上,注重叠前保真保幅等关键环节的处理,为构造解释及储层预测提供高质量的道集及成果数据。充分利用叠前同时反演的优势,获取与岩性及含油气性密切相关的弹性参数,如纵横波速度比、泊松比等。通过对含油气敏感性参数进行统计及交会分析等,进行储层及含油气性预测,取得了明显的地质效果。

川中须家河组及雷口坡组气藏分别属于致密砂岩油气藏及碳酸盐岩气藏。致密砂岩储层因低孔隙性和含油气饱和度变化所产生的地球物理特征相对变化微弱,储层和气层预测是地震预测难点;碳酸盐岩成岩作用比较复杂,速度、密度和孔隙度相关较差,储层物性定量预测难度较大。通过四川盆地大川中地区简阳—大足区块叠前地震资料处理和储层预测,本次攻关取得了如下主要成果:①分析了影响地震资料保幅处理的主要因素,提出了地震叠前保幅处理的关键技术,形成了有效的保幅处理流程;②典型井致密砂岩的岩石物理分析表明:弹性阻抗和纵横速度比有效区分岩性,纵波速度、横波速度和孔隙度相关较好,有效预测物性,储层预测思路是先区分岩性,后区分物性;③提出了弹性阻抗系数技术预测致密砂岩气层,基于储层特征参数约束下地震技术定量预测碳酸盐岩储层新方法。

大庆长垣高台子地区是近年储量提交重点目标区。扶余沉积时期以陆源河流相、三角洲相为主,砂岩厚度薄(一般小于5m),砂体规模小(300～600m),远小于地震极限分辨率,河道砂体识别是难题。针对存在的问题,以扶余油层河道砂体地震准确识别为目标,形成了以相对保持振幅与波形特征的高分辨率处理为基础,以优化叠加识别砂体、叠前AVO预测有效储层、叠前弹性参数反演检测油层为手段的扶余油层地震储层预测技术和流程。在研究区应用取得良好效果,曲流河点沙坝砂体得到清晰刻画,为该区寻找薄层岩性油气藏提供了可靠依据。共建议井位18口,已完钻10口,均见到较好的油气显示,试油9口,7口获工业油流,2口获低产,探井成功率达77.8%,是研究前成功率43.9%的1.78倍,较研究前有大幅度提高。

大庆长垣薄互储层预测是制约增储上产的主要瓶颈,主要面临单层薄、物性差、油藏规律不清、有效储层预测精度低等难题。围绕地震保幅处理、提高分辨率和有效的叠前预测几个方面展开研究,取得了一系列技术成果。在保幅处理方面,探讨出炮检域两步法反褶积、各向异性叠前时间偏移、道集规则化处理等配套技术。在提高分辨率方面,通过去T2屏蔽、道集提高分辨率、中远道子波拉伸校正、有效炮检距优选等手段,有效拓展频带,压制薄互层干涉作用。在叠前储层预测方面,通过AVO定性描述储层、孔隙度定量预测、叠前弹性反演等技术,描述出有效储层,在萨尔图地区,有效储层预测吻合率达78.5%以上。

柴达木盆地三湖地区由于地下含气所引起的能量吸收与构造畸变问题,单一纵波资料在该区岩性油气藏勘探历程中表现出明显局限性。利用多波地震勘探技术加入的转换波信息,能解决纵波资料受多重因素影响而出现的多解性问题,极大提高储层预测、油气检测的精度。以柴达木盆地三湖地区多波数据地震勘探为应用实例,进一步完善了转换波资料处理、多波联合解释技术,在转换波静校正、转换波叠前时间偏移技术上取得突破的基础上,利用获得的高品质多波数据,深化多波联合解释技术,进行多波地震属性联合分析及油气预测,确定岩性气藏范围,经实际钻探验证,获得良好的地质效果。