給地球做“CT”! 如何破譯萬米深處的油氣密碼?
中新網(wǎng)河北涿州4月18日電 (記者 龐無忌)在引擎的轟鳴聲中,兩臺可控震源車先后操控振動器接觸地面,隨后周圍樹木和地面出現(xiàn)兩次較為明顯的震動。這不是真的地震,而是一場野外地震采集作業(yè)的模擬現(xiàn)場,兩臺可控震源車分別演示了地震波橫波和縱波的震動場景。
近日,中新網(wǎng)記者跟隨國務(wù)院國資委新聞中心“走進(jìn)新國企·科技創(chuàng)新主力軍”活動走進(jìn)了位于河北涿州市的中國石油集團(tuán)東方物探公司科技園。“實(shí)際在野外勘探作業(yè)時,震動的能量會達(dá)到這次模擬的二十倍左右,一次出動的可控震源車可能會達(dá)到近百輛,兩輛一組同時作業(yè)”,東方物探公司生產(chǎn)運(yùn)行部(生產(chǎn)指揮中心)主任李文勝介紹。

向地球深部進(jìn)軍
這就是目前油氣勘探領(lǐng)域最常用的方法——通過人工激發(fā)地震波,接收地震波在地下巖層傳播中反射到地面的地震波場特征,進(jìn)而處理分析獲取地下巖層物性和形態(tài)的地球物理勘探方法,也被形象地比喻為“給地球做CT”。據(jù)介紹,全球95%以上油氣田發(fā)現(xiàn)主要是依靠地震勘探。
資料顯示,我國70%以上剩余油氣資源蘊(yùn)藏在深層超深層、復(fù)雜構(gòu)造及非常規(guī)等新領(lǐng)域,找到這些埋藏在地球深處的油氣資源是一個世界難題。
一方面,原有的地震波激發(fā)技術(shù)很難傳到深度更深、結(jié)構(gòu)更復(fù)雜的巖層;另一方面得到的地震波信號難以轉(zhuǎn)換為高信噪比、高分辨率的地下地層圖像,讓研究人員對地下巖層結(jié)構(gòu)尤其是儲層狀況難以作出準(zhǔn)確判斷。
以塔里木盆地為例,中國石油集團(tuán)物探首席專家張少華表示,經(jīng)歷多次構(gòu)造演化,盆地油氣多次運(yùn)移調(diào)整,像一個摔碎的盤子又被踢了幾腳。在這么復(fù)雜的構(gòu)造下,要“看清”地下8000米甚至萬米以下的地層,并準(zhǔn)確找到石油儲集體,難度不言而喻。
“兩寬一高”技術(shù)
面對這些難題,東方物探研發(fā)團(tuán)隊(duì)歷時15年,研發(fā)陸上寬頻寬方位高密度地震勘探技術(shù)與裝備,簡稱“兩寬一高”。類比用高清相機(jī)“給地球做CT”,寬頻相當(dāng)于彩色照片,看到地下信息更加豐富,寬方位相當(dāng)于不同角度拍照片,可以看清地下全貌,高密度相當(dāng)于高像素,畫質(zhì)變得更加清晰。
張少華表示,這套技術(shù)體系在理念方法、高端裝備、工業(yè)軟件都取得了“從0到1”的突破,解決了全球最復(fù)雜地質(zhì)條件的油氣勘探難題,探測能力實(shí)現(xiàn)了從5000米到萬米油氣目標(biāo)的突破。
“應(yīng)用‘兩寬一高’技術(shù)之后,在塔里木盆地8000-9000米深地有效支撐鉆井成功率提高20個百分點(diǎn),在柴達(dá)木盆地英雄嶺地區(qū)鉆井成功率更是由18%提高到了80%。”東方物探高級專家王永明介紹。
在“兩寬一高”技術(shù)體系中,EV56寬頻高精度可控震源可謂一柄“利刃”。可控震源車長度超8米、重30噸,體型與卡車相仿,但能量卻非常大??煽卣鹪窜嚫鶕?jù)導(dǎo)航行駛到預(yù)設(shè)坐標(biāo)點(diǎn)位,對地層進(jìn)行連續(xù)可控振動,可以在地表形成峰值251KN(千牛)的沖擊力。與傳統(tǒng)炸藥震源相比,可控震源具有安全、綠色、環(huán)保和頻帶可調(diào)控等特點(diǎn),能夠精準(zhǔn)獲取更深層、更復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造下的油氣信息。
“看得清”的同時,還需要“算得準(zhǔn)”。歷經(jīng)一次次迭代和升級,2015年,針對“兩寬一高”地震數(shù)據(jù)屬性特征、大數(shù)據(jù)量和高計算效率的要求,東方物探推出全球首套五維數(shù)據(jù)處理解釋軟件,成為全球三大物探主流軟件之一?;凇皟蓪捯桓摺奔夹g(shù),有了五維數(shù)據(jù)處理解釋軟件的強(qiáng)力加持,地下油氣目標(biāo)探得愈發(fā)清晰。
油氣勘探捷報頻傳
東方物探公司執(zhí)行董事、黨委書記任文軍表示,在保障國家能源安全方面,“兩寬一高”有力支撐了中國石油取得鄂爾多斯慶城、準(zhǔn)噶爾瑪湖等3個十億噸級大油田、塔里木博孜大北、四川川中等4個萬億方大氣區(qū)等一批重大勘探發(fā)現(xiàn)。對深層超深層、復(fù)雜目標(biāo)進(jìn)行精準(zhǔn)成像,助力我國首口萬米科探井部署實(shí)施。
放眼全球,東方物探業(yè)務(wù)規(guī)模連續(xù)10年保持全球行業(yè)第一,成為全球最主要地球物理技術(shù)服務(wù)商。
在科威特,該公司贏得物探史上23.4萬道最大生產(chǎn)道數(shù)的KOC三維勘探項(xiàng)目;在阿曼,作業(yè)日效由1萬炮提升到5.5萬炮,保持全球最高日效紀(jì)錄。
“兩寬一高”地震勘探采用全流程綠色勘探技術(shù),也助力“一帶一路”共建國家油氣勘探與經(jīng)濟(jì)發(fā)展。據(jù)介紹,作為地震勘探的引領(lǐng)技術(shù),它在未來較長時間還將繼續(xù)為全球的油氣勘探開發(fā)提供重要技術(shù)支撐。(完)
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