□本报记者 王福全 通讯员 张 庆

高效勘探，物探先行。

连日来，西北油田地震勘探工作成果丰硕：由西北油田牵头完成的“超深碳酸盐岩油气藏井震多参数联合描述技术研究”项目通过中国石化科技成果鉴定，整体达到国内领先水平；“超深层断控缝洞型储集体量化描述技术与应用”项目获得中国地球物理学会科学技术进步二等奖；深化地震采集处理解释一体化作业，今年超前部署实施三维地震1762平方千米，项目平均作业周期较计划缩短1个月……

“全球95%以上的油气田发现主要依靠地震勘探。”西北油田勘探开发研究院总地质师韩俊介绍，“《西游记》中有一种‘神兽’叫谛听，可以通过听来辨认世间万物，地震勘探与之类似。我们在地表激发地震波，通过设备‘收听’地震的反射波。对反射波进行处理分析后，我们可以准确获取地下岩层的物性信息和形态轮廓，进而找到油气的藏身之地。”

塔里木盆地是我国陆上面积最大的含油气盆地，在埋藏深度超过6000米的深层超深层领域，石油和天然气资源量分别占塔里木盆地总资源量的46%和51%。盆地地表多为沙漠戈壁，地下层系众多、地质结构复杂，在这样的“双复杂”地区，要运用传统的地震勘探技术看穿地下6000米以深甚至近万米的地层，准确找到油气储藏空间，并非易事。

“西北油田在塔里木盆地勘探作业几十年，形成了一整套有效的高精度地震勘探关键技术，发现并建设了亿吨级的塔河油田。与塔河油田岩溶缝洞型油气藏不同，顺北油气田为断控缝洞型油气藏，地表条件、油气埋藏深度、储层空间类型、地震反射特征等均表现出较大差异，导致原有的成熟技术出现‘水土不服’的问题，严重影响地震勘探工作的质量和效率。”韩俊说。

进军顺北地区，韩俊和同事们遇到三大难题。

超深层信号采集难。顺北超深高陡走滑断裂带具有“多类型、多尺度、多组合、多变化”的地质特点，空间上呈现“垂向板状”的分布特征，与砂岩、页岩、礁滩体等层状分布的储层差异较大。在这种“垂向板状”地质体中开展地震作业，会产生地震波传播规律不清、波场特征不明、信号弱等新问题，现有的采集技术很难取全取准来自超深层走滑断裂带的地震信号。

储集体精细成像难。顺北地区位于沙漠腹地，地表覆盖几百米甚至上千米厚度的黄沙，连绵起伏的沙丘内部结构疏松，对地震波的频率、能量的吸收衰减作用更为明显，就像一层厚厚的棉被，阻挡了地震信号的有效传播。此外，这里普遍发育二叠系火山岩地层，地震波在这种地层中传播的方向杂乱，并且传播的速度差异很大，运用常规的地震成像技术开展作业犹如雾里看花，无法准确识别覆盖在下面的断控储集体的具体形态。

精细解析难度大。顺北地区地质结构特殊，地震解析环节也遇到诸多难题：走滑断裂地震识别模式不清、地质解释模式单一、主断面判断难度大，断控缝洞型圈闭描述与评价、规模目标优先与井位设计技术尚未系统建立等。这些问题导致在生产实践中缝洞体的钻遇率偏低。

作为油气勘探的先锋部队，以问题为导向推动技术迭代升级，成为地震勘探作业突破瓶颈的唯一出路。

面对信号采集难题，西北油田持续开展正演模拟与采集研究，创建了以“地层、构造、储层、采集、成像”为核心的超深断控缝洞体三维地震地质建模技术，明确了地表地下“双复杂”条件下超深断控缝洞体地震波场特征，建立了适应性强的沙漠区超深断控缝洞体地震采集技术，获取了高质量的原始地震信号，保障了断控缝洞体的精细成像和精细解析。

“我们经过3年努力，实现了新技术从探索到试验再到推广应用的跨越，新技术在顺北41井区、顺南3井区等6000多平方千米的三维地震项目中应用后，收到了良好效果，为顺北油气田增储上产奠定了坚实的资料基础。” 西北油田勘探开发研究院地球物理研究所所长杨威说。

科研人员对超深层精细成像难、精细解析难度大两项难题的攻关研究也取得了突破性进展。他们创建了沙漠区复杂窄陡走滑断裂带正交各向异性速度建模及多信息约束特征波成像技术，有效提升了沙漠地表与火山岩覆盖区走滑断裂及缝洞体的成像精度，将次级断裂断距识别精度从30米精确至15米；创建了走滑断裂带结构化精细解析与主断面空间判别技术，形成了断控规模储集体立体雕刻与评价技术，提高了断控缝洞体描述精度及钻井成功率。以此项新技术为依托，西北油田建立了走滑断裂带高产井以“定优势段、定优势面、定优势点、定好方位”为主要内容的“四步法”井轨迹优化设计技术，将8000米以深埋深储层预测与实钻吻合率由75%提高到88%，有力支撑了顺北油气田的高质量勘探。

西北油田在大漠腹地坚持叩问“地下珠峰”、攻坚地震勘探难题，不断赢得新收获。目前，西北油田地震勘探相关技术成果已获得国家发明专利授权24件，经中国地球物理协会鉴定达到国际领先水平。顺北油气田在新技术的支持下连续多年获得油气新突破，并获得中国石化油气突破与规模储量发现特等奖、一等奖等10余项。

自主创新核心物探技术支撑深地高效勘探开发

□齐 晴 司文朋 裴云龙

长期以来，中国石化石油物探技术研究院聚焦塔里木盆地勘探开发难题，自主研发攻关超深层油气藏物探技术，注重技术方法序列的流程化、规范化、标准化，为西北油田高效勘探开发提供了有力支撑。

着力加强基础研究 筑牢技术革新根基

塔里木盆地超深层油气藏与走滑断裂地质活动有着密切关系，形成了特殊的断控储集体，科研人员总结出“先找走滑断裂再探油气藏”的“顺藤摸瓜”技术路线。但由于油藏目标埋藏深，返回地面的人工地震反射信号微弱，还会受到沙漠近地表、深层高速火成岩屏蔽等影响，信号“解密”难上加难。

为此，科研人员建立了一系列塔里木盆地走滑断裂体系及超深层断控储集体三维地震地质模型，基于三维数值模拟和物理模拟方法开展超深层复杂断控储集体地震波传播机理研究，总结出不同构造样式断控储集体地震波传播规律及地震响应特征。这些基础性研究成果为后期地震部署及解释提供了分析依据，为地震数据采集参数优化和成像精度提高提供了理论依据。

近年来，物探院推动超深层领域岩石物理基础研究，配套构建了高水平实验平台和关键技术。针对超深层油气藏超高温高压的地下环境，建成了行业首套面向万米井深的超高温高压岩石物理综合测试平台，将岩石物理地层温压实验能力从5000米以浅推进至12000米以深，推动了国内外油气领域的深层超深层岩石物理实验装备和技术发展。

基于超高温高压测试，科研人员厘清了高温高压超声波传感器的温压依赖性，形成了传感器温压校正技术，揭示了碳酸盐岩主要成岩矿物高温高压岩石物理性质，构建了深层超深层碳酸盐岩储层适用的岩石物理模型及解释量版，在超深层地质目标落实及工程“甜点”预测等方面取得应用实效，形成了多项支撑“深地工程”物探工程一体化的岩石物理原创理论与成果。

地震CT扫描成像 打开地下高清视窗

地震处理成像技术就好比为地球做CT，是打开地下高清视窗的重要手段。

针对超深层地震反射能量弱和资料信噪比低等问题，物探院逐渐形成了“两宽一长一小（宽方位、宽频带、长排列、小面元）”地震采集技术，有效减弱了浅层异常速度体的信号屏蔽作用，提高了超深层有效地震反射信息量，获得了包含更多方位角反射信息的高质量数据，对超深层复杂构造、地质异常体、断裂、岩性、物性的识别能力明显提高。

恶劣的沙漠地表条件与复杂的地下构造导致各种干扰波发育且能量较强，近地表吸收衰减作用明显，特殊岩体的信号屏蔽与干扰影响严重。针对这些难题，科研人员创新形成了“三保一测（保绕射、保振幅、保低频弱信号、参数测试到叠前时间偏移成像）”处理技术系列，包括基于沙漠地表的超深层弱信号保护去噪技术、近地表Q补偿技术、振幅和子波一致性处理技术、层控数据驱动的层间多次波压制技术等，提高了有效地震信号的能量和信噪比，拓展了有效频带宽度，为后续的地震成像提供高保真的地震数据。

针对塔里木盆地超深层目标油气藏精细成像问题，科研人员创新形成了全方位角度域成像及宽频高端逆时偏移成像技术系列。全方位角度域成像充分利用宽方位地震信息，在地下局部角度域进行成像，多维度刻画出断控储集体及溶蚀缝洞体的轮廓和内部结构。以解析波场的逆时偏移成像理论为基础，创新形成了各向异性逆时偏移成像技术，有效减弱了断裂非均质性的影响。发展了宽频Q补偿逆时偏移成像技术，有效补偿超远距离传播过程中有效信号的衰减效应。建立了高分辨率最小二乘逆时偏移技术，进行地下照明补偿，提高陡倾角构造、超深层小尺度异常体的成像精度。

综合解释保驾护航 全力保障油气突破

综合解释是实现油气突破的重要环节。科研人员针对塔里木盆地的特点，从基础地质、地震理论研究入手，开展技术创新研究与应用。

针对常规纵波阻抗反演存在分辨率不够高、道间匹配性差、计算量大等难题，采用了新的半监督学习模式，创新研发了基于深度学习的自适应深度卷积神经网络波阻抗反演方法，解决了原有模式应用困难的问题，将模型驱动与数据驱动相结合提高地震反演过程和结果的可解释性，在描述小尺度缝洞集合体时效果显著。

针对超深层走滑断裂分级预测难题，研发了基于机器学习的断裂分级预测技术，并开展测试，收到较好应用效果。该技术建立了地震属性与钻井放空漏失之间的关系，提高了断裂检测的效率和精度，推动了走滑断裂带断裂精细预测技术发展。

针对超深层断控储集体定量表征难题，创新研发了基于频变属性的断控储集体定量描述技术，充分挖掘储集体在频率域的差异特征，在多尺度缝洞体预测和校正、断裂尺度定量化等方面取得突破性进展，首次提出断裂尺度指示因子（FSI）概念，建立了从基础理论、算法设计、正演模型、实际资料应用、效果评价的完整工作流程，形成了储集体连通性评价分析技术方案。

针对奥陶系鹰山组顶面强反射对下部断控储集体的屏蔽效应，创新优化了匹配追踪强反射分离技术，显著降低了强反射对深层断控储集体描述的干扰，为断控储集体量化描述创造更有利条件，目前该技术已集成到NEWS软件最新版本上，也成为顺北地区几乎所有断控储集体定量描述的必要环节，有效提高了勘探成功率和经济效益。

多年来，物探技术逐步从二维勘探发展到三维、四维、五维勘探，支撑了在塔河三叠系油气田构造型油气藏、雅克拉潜山型油气藏、塔河奥陶系喀斯特岩溶缝洞型油气田、顺北油气田断控裂缝-洞穴型油气藏的发现，勘探埋深从4200米下探到7900米，有效推动了西北油田多类型油气藏的发现和增储上产。

下一步，物探院将持续聚焦塔河缝洞储集体结构、小缝洞群、次级断裂带和顺北超深层断控储集体的空间结构、充填类型、断储关系等地质目标开展攻关，助力西北油田高质量勘探开发。

（作者单位：石油物探技术研究院）

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针对塔里木盆地不同类型的储层，形成了哪些物探技术？

■断控缝洞预测技术助力顺北增储上产

地处塔里木盆地心脏地带的顺北超深层断控储集体，平均埋深超过7300米，地震资料信噪比较低，走滑断裂与断控储层的地震响应特征微弱，全球范围内鲜有先例可供借鉴。为此，科研人员成功构建了超深层断控储集体地震预测技术体系，显著提升了储集体描述的精确度。

在顺北主干断裂带的勘探实践中，该技术助力了超深井储集体的精细预测与靶点优选，优化了井轨迹设计，为顺北61X、顺北8-4H、顺北4-12H等20多口井的成功钻探奠定了坚实基础，同时也支撑了顺北4号、8号等主干断裂带的气藏开发方案制定，推动了断控储集体从模糊的定性分析迈向更为精准的定量表征。

■智能技术驱动塔河风化壳储层高效开发

随着塔河老区开发不断深入，风化壳储层主要面临两大难题：一是表层风化壳储层及断裂识别精度不够，剩余储层分布认识不清，不能满足开发需求；二是当前风化壳断裂内幕刻画及次级连通性路径识别程度不够高，制约了开发方案及提高采收率对策制定。

科研人员针对风化壳储层识别受上覆低阻抗砂泥岩地层影响的问题，将人工智能与地震波阻抗反演的物理理论深度融合，创新研发了基于注意力机制的表层相控地震波阻抗反演技术，反演模型训练无须标签数据，特征提取能力强，更适用于碳酸盐岩储层，可以有效解决常规方法存在的低阻连片问题，储层预测精度与钻井标定达到86%，有效支撑了塔河油田风化壳岩溶储层识别和描述。

针对风化壳溶蚀区断裂遭受岩溶改造导致识别困难的问题，科研人员采用“断溶结合、井震结合、动静结合”技术思路，优化基于结构张量和边界检测的蚂蚁体属性融合，结合开发动态认识和井间连通关系，综合表征研究区主次级断裂，不断优化风化壳储层静态刻画模型，通过对风化壳型油藏的“再认识”，更加精细地刻画了浅表层断裂-缝洞集合体，为风化壳储层井位部署及措施调整提供了重要参考。

■岩溶古河道“四定”技术助推挖潜增效

塔河油田古河道系统作为整个岩溶体系的核心，油藏储量估算规模超2亿吨，但由于古河道埋藏深、展布复杂、非均质强、易充填等，古河道系统量化表征难度大。

针对古河道地质要素“形态不清、尺度不准、充填不定、有效性不明”等问题，形成了定形态、定尺度、定充填、定有效空间的古河道“四定”技术，助推塔河缝洞油藏剩余油挖潜增效。

针对古河道地下形态识别难题，研发了基于局部线性嵌入的融合古河道走向、尺度及边界属性的多信息地震异常形态识别技术，使得古河道空间展布由原来的“不清晰、不连续”逐渐变得“看得清、延续性好”。

针对地震识别尺度与地质尺度存在较大差异、古河道规模表征不准难题，以正演模拟为指导，创建了基于叠后地震属性与正反演量化校正的暗河轮廓“三校”技术，实现了古河道宽度分级校正、深度及高度的量化表征，暗河描述精度由50米精确到10米。

针对古河道内部充填复杂、结构特征不确定难题，攻关形成了叠前智能化储层物性参数预测技术，突破利用三维地震定量描述古河道非均质充填的技术瓶颈，采用多频段训练集有效提升储层孔隙度反演效果，预测精度由原来的70%提升到85%以上。

基于古河道地质体积和孔隙度体积精细构建静态储量模型，准确回答了古河道有效储集空间有多大的问题，提高了古河道储量计算精度，为塔河缝洞油藏剩余油挖潜提供了依据。古河道“四定”技术在塔河油田全区推广应用，有效支撑古河道开发部署100余口井，强力助推塔河油田增储上产。

■技术突破推动向地下隐蔽薄砂不断进军

当前，我国碎屑岩勘探评价对象已经从大型构造型油藏转向目标更深、更薄、更隐蔽、更致密的隐蔽岩性油气藏，但这类油气藏多具有“一砂一藏，一井多藏”的特征，储层精细预测难度大。塔河油田白垩系就发育复杂隐蔽薄储层油气藏。

针对碎屑岩复杂隐蔽识别难题，自主研发了基于谱反演的叠后提高分辨率处理技术（FSE）和基于贝叶斯框架的时频域联合叠前AVA反演技术，提高了地震资料薄储层识别能力，实现了复杂隐蔽薄储层的精细预测，识别精度从10~15米精确为3~5米。

坚持推动碎屑岩研究成果转化和应用，通过深化多专业、跨学科领域融合应用，攻关形成了针对微幅构造区复杂隐蔽薄储层预测的“地质明规律-属性定展布-反演量物性-构储明圈闭”技术序列，成功应用于塔河碎屑岩油气开发，薄砂体预测与实钻井吻合率大于80%，构造圈闭和深度与实际井误差小于5米。

内容由 石油物探技术研究院 吕 慧 朱博华 马永强 杨柳鑫 李 阳 吕 慧 姜颜良 提供