物探技术现状及发展趋势

生了变化，那么很可能意味着是岩性改变。此外， 多分量地震资料通过泊松比参数可以直接与储层 岩石物性参数联系起来，直接识别岩性。
(5)、判断地下介质是否为各向异性介质 各向异性介质一般表现为速度各向异性或 方位各向异性，当波在各向异性介质中传播时，
各个方向的速度明显不同，因此，到达地面接
收点的时间和接收方向也不一致。
井间地震资料
地面地震资料
2.井间地震技术
I. 井间地震技术原理
II. 井间地震技术与油田勘探开发
III.井间地震技术发展现状
当老油田开发进入中、后期，如何进一步提高 油田地质研究水平，搞清剩余油分布状况，提高油 田采收率，是目前迫切需要解决的问题。
井间地震技术以高信噪比、高分辨率等优点， 为描述储层不均匀性提供了技术保证，这对剩余油 分布规律的研究具有重要意义。对开发中、后期的 许多问题，如高分辨率地震成像、油藏精细描述、 油藏监测等问题，井间地震技术都可以极大地满足。 这有利于提高油田精细地质研究、油藏管理、油藏 监测水平，提高油田采收率。
转换横波能改善高阻抗地区的地震成像质量。
岩丘
岩丘
(3)、纵波波阻抗差较小的储层识别问题 在某些地区，与上覆地层相比，有些储 层的纵波波阻抗不够大，反射纵波能量不够 强，致使储层成像不清晰。然而，此时横波 波阻抗差可能很大，使得储层成像清晰。
横波波阻抗变化大于纵波波阻抗变化
(4)、直接识别岩性确定流体类型 对于含有流体的岩石介质，纵波反射振幅明显降 低，横波反射振幅基本不变，若横波反射振幅发
井间地震野外施工示意图
井间地震技术优点在于：
①将震源和接受器臵于井中，可以较好地避开 衰减严重、均质性较差的近地表低速带的影响； ②能够以尽可能短的射线路径在目的层聚焦， 从而增大了视角，提高了频率； ③可以记录隐含地质信息的直达波等各种有效 波，信噪比甚至可以提高达几个数量级； ④所得到资料分辨率通常比常规地震勘探高一 个数量级以上。
大庆油田从上个世纪九十年代开始，一直 在进行多分量地震勘探技术的研究工作。 1994年在安达草原进行了动圈式三分量检波 器试验。2000年在汪家屯地区利用西安仪器 厂制造的动圈式三分量检波器采集了两条平 行测线的转换波资料，并进行了资料处理。 在多分量资料的采集和处理方面积累了一些 经验，然而基本上还是处于试验阶段。
West Texas Example
井间反射成像
The Crystal Viking Oil Pool in Alberta, Canada.
将井间反射成像与井间层析成像叠合解释
West Texas Example
井间反射成像
Tomoseis Corporation
储层描述
产能监测
The Cymric Oil Field, California
井下激发震源是X-Series压电式晶体震源，可
产生100-4000Hz的高频信号
电缆绞车为液压控制的拖撬。 其罗151-1（震源井）与罗151-11（接收井） 间距294m， 目的层埋深2600-3200m，
成果资料最高视频率达500Hz，
可分辨的最小地层厚度为3-5m。
震源深度为3023米的共接收点道集
盐丘下方及边缘的精确定位及油气检测； 薄互层砂泥岩层序的刻画；
深层勘探及精确深度成像；
识别工业天然气藏和非烃气； 断层展布、断距大小及类型（封堵与非封堵） 用地球物理技术进行环境校正 复杂地区勘探（气烟囱、火山、科斯特地区） 流体性质识别、渗透率预测及开发监测 裂缝的类型、走向、密度及连通性
II. 国内外研究现状
多分量地震勘探技术是八十年代发展起来的新 技术。多分量地震勘探技术首先在海上石油勘 探中取得成功，已成为海上油气田勘探开发阶 段必不可少的技术手段。 在陆上多分量地震勘探技术也进行了深入研 究。如BP、Chevron公司等大的石油公司，在多 分量勘探方面做了许多工作。 在三分量检波器研制方面，已由动圈式三分 量检波器发展到数字检波器。在方向定位、动 态范围、灵敏度等方面都达到很高水平，为多 分量地震勘探发展起到了积极的推动作用。
罗151-11和罗151-1井组的速度层析与反射波成像叠加剖面
辽河油田
辽河油田在沈95块也与Tomoseis公司合作进 行了井间地震采集试验。 井距330-500m 激发和接收点距均为5ft 激发和接收井段都为1753-2286m 采样率为0.25ms，记录长度500ms 成果资料视频率200~400Hz，可分辨2-5m的砂 体。
多分量多分量地震勘探技术将为人们提供 一种认识油藏的新手段,可以确定仅靠纵 波资料无法认识的油藏特征。有了这项技 术,在从勘探到综合油藏优化的所有关键 经营决策中,地震资料都将起到非常重要 的作用。多分量地震勘探技术,其影响将 不亚于地震勘探从2D到3D的飞跃。
1.多分量地震勘探技术
I. 多分量地震勘探及工业需求
回顾物探技术的发展历程，物探技术始终处 于不断创新、飞速提高的过程之中。至今它已 经形成了一个复杂、庞大而完整的科学体系。 数学、物理、计算机以及地质学的各个分支都 渗透到这个领域之中。
30年代
50年代 60年代
第一次飞跃 由折射地震法改进为反射法
第二次飞跃 出现多次覆盖技术
第三次飞跃 数字地震仪及数字处理技术
一、物探技术及前沿发展趋势
二、率先突破的重大技术
三、物探公司技术现状及面临的挑战
四、下一步工作设想
二、率先突破的重大技术
1.多分量地震勘探技术
2.井间地震技术 3.四维地震技术
4.叠前深度偏移技术
1.多分量地震勘探技术
I. 多分量地震勘探及工业需求
II. 国内外研究现状
地震波场含有丰富地下信息
开采初期
开采中期
开采后期
2.井间地震技术
I. 井间地震技术原理
II. 井间地震技术与油田勘探开发
III.井间地震技术发展现状
井间地震技术从理论到设备装备经过二十多 年的发展，已经到了工业化生产阶段。 成功研制出大功率宽频带（0-2000）Hz震源 野外数据采集实现了“连续移动震源”方式 在“映射成图后偏移技术”等方面取得的技术 突破 所有这些使得井间地震技术的层析速度精度误 差小于5%，空间分辨率达到2-5米。标志着井间地 震技术已成熟
纵波勘探只用了 其中的一种信息
P
SH SV
P
O
P SH SV
目前，广泛应用的纵波地震勘探，尽管其技 术已很成熟，在油气勘探领域做出了无可比 拟的贡献，但仍有一些问题是纵波勘探自身 难以解决的。多分量地震勘探技术可以解决 纵波勘探中所无法解决的问题，这些问题主 要有
(1)、气藏覆盖下的构造识别问题
磁力仪精度提高了2-3数量级
物探技术与石油工业始终处在互动的良 性循环之中，石油工业的生产需求推动着物 探技术不断创新，物探技术的进步极大地促 进了石油工业的发展。
目前，油田勘探开发的难度越来越大， 油气工业中日趋复杂的重大实际问题正在促 进地球物理极限的延伸，向物探技术提出了 新的挑战。
物探技术面临的挑战
井间地震仪器----Tomoseis 48 Channel System
RCP-X压电陶瓷震源
井下水听器电缆系统
胜利油田
2000年底，Tomoseis公司在胜利油田永-
1断块区和河口地区进行过一次展示服务。
2001年又在盐家地区、草桥等地区进行了 16对井组的井间地震采集工作。
地面采集仪器：核心部分是由Geometrice公司 的Strata-View48道数字地震仪器
70年代 初期
70年代 后期
第四次飞跃
第五次飞跃
偏移归位成像技术
三维地震勘探技术
90年代
第六次飞跃
高分辨率与三维地震结合
国外陆上三维地震资料 3 秒反射主频达 250Hz ， 深海2.5秒反射，主频可达600Hz。 国内地震资料分辨率陆上1.0秒反射主频为90100Hz，1.7秒反射，主频为70-80Hz；海上1.0秒左 右反射，主频达200Hz。 重力仪从mGal级发展到μGal级
目前，国内各家大油田都在积极开展多分量 地震勘探技术研究。大港油田刚刚完成三维三 分量的采集试验工作。四川石油管理局在其气 田采集了大量的多分量资料，研究工作一直在 进行之中。上海同济大学、成都理工大学、中 国科学院等，都在开展多分量勘探研究工作。 同时，针对数字多分量地震勘探技术的迅速发 展，物探局已经购买美国I/O公司的Vectorseis 设备，胜利物探公司也已经向法国 Sercel 公司 订购了 DSU3数字设备，分别组建多分量地震勘 探队伍。
井下接收仪器是TARS（Tomoseis Activearray Receiver System），80个水听器组成的 10级单分量水听器串，级与级之间的点距为5ft， 频率响应范围0-2000Hz，TARS的直径为43mm，长 度23.7m，重量97.5kg，耐压68.9Mpa，耐温 1750C
二、率先突破的重大技术
1.多分量地震勘探技术
2.井间地震技术
3.四维地震技术 4.叠前深度偏移
2.井间地震技术
I. 井间地震技术原理
II. 井间地震技术与油田勘探开发
III.井间地震技术发展现状
井间地震技术的基本理论最初来源于 CT成像理论，应用到地下地层时，由于波 场中各种波的存在，提出了井间反射成像 理论。目前，井间地震理论包括井间速度 层析和井间反射成像理论。 井间地震可以在两口或多口相邻井中 进行。其中一口井为震源井，其它井为接 收井，记录井下地震波场信息。
油藏异常压力区域预测及评价
物探技术发展方向 从构造成像向层序成像和岩石物理成像发展；
从油气勘探向油藏描述和油藏监测发展；
从油气间接检测和监测向直接检测和监测发展。 与此同时，物探理论基础正在实现： 由声波向弹性波； 由单相介质到多相介质； 由各向同性到考虑各向异性；
由均质层到非均质层的转变。
国际勘探技术发展上，出现了以下现象 （1）综合，Western, Western Atlas等与Hukes Baker合并， 发展井下探测采油系统，以进一步降低勘探和开发成本。 （2）计算机软件技术使各个勘探部门的信息能够在统一的 平台上集成、存贮、查询或通过接口迅速交换，提高信息的 分析、综合、传递、储备和查询的速度，进一步降低了勘探 成本和风险。 （3）学科之间相互渗透速度加快。航天、军工、材料领域 许多新技术迅速应用。
当纵波下传遇到浅层气层时，纵波能量就
会发散，使得气层下的地质构造成像模糊。
采用多分量勘探时，转换横波可穿透气层， 并在气层下精确成像。
P-P
P-s
(2)、高阻抗地区的地震成像问题 有些地区，覆盖层本身就是高阻抗物质， 如岩丘或火山岩，这样的岩层是很强的模ຫໍສະໝຸດ Baidu转 换层，将大部分的纵波能量转换成横波能量， 使得纵波成像质量较差。采用多分量勘探时，
Tomoseis Corporation
共炮点道集
（A）直达纵波
（B）直达横波 （C）反射纵波
（D）反射横波
（E）管波干扰 （F）横波的多次波
（G）P-S转换波
（H）S-P转换波
英尺
井间地震资料与地面地震资料的分辨尺度对比
摘自Tomoseis公司宣传资料
摘自Tomoseis公司宣传资料
井间地震资料与地面地震资料的分辨尺度对比
物探技术现状及发展趋势
李勤学
大庆石油管理局地球物理勘探公司
一、物探技术及前沿发展趋势
二、率先突破的重大技术
三、物探公司技术现状及面临的挑战
四、下一步工作设想
物探技术发展历程 地球物理勘探是运用地球物理理论，采用 人工地震波场、重力场、磁场、电场等方法， 勘查地表以下及至地壳基岩以上的地质构造特 征和演变过程，找出石油、天然气等地下资源 聚积的有利地区，为油田勘探开发服务。
④ 动态储层刻画方法 ⑤ 地震属性与岩石物性方法 ⑥ 非线性信号处理方法 ⑦ 压缩域中的数据处理方法 ⑧ 随钻和实时的地震处理成像方法 ⑨ 数据、知识和规律的真实集成方法
⑩ 虚拟现实技术及综合处理解释方法
物探作为探明和发现油气储量的重 要手段，已经在20世纪石油经济的发展 中发挥了极其重要的作用，毋庸臵疑， 在21世纪石油工业中物探还将继续担当 起更加重要的角色。
（4）对深层勘探更加重视，大力发展大炮检距处理技术、 叠前深度偏移、超级面元叠加等对深层勘探意义重大的技术。
（5）能源使用与环保意识加强，促进了某些新型油气资源 的开发，如煤层气。 （6）甲烷水合物列为可持续发展的重点领域。
物探技术前沿研究领域
① 新的采集方法 ② 传统和现代统计方法
③ 深度成像和模拟方法