石油勘探论文：浅析石油物探常用测绘仪器的未来发展趋势
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3秒自动关闭窗口《中国石油物探技术发展的回顾与展望》
　　摘要：我国石油物探的发展可以70年代为界分为两个阶段.前阶段主要在前苏联帮助下建立了石油物探的自立基础，掌握了对方法的正确应用，为我国大油气田的发现做出了重要贡献.后阶段在改革开放的形势下，针对实际需要，全面引进西方先进技术，并切实加强了研究开发，技术水平得到迅速提高，建立了庞大的以地震勘探为主体的石油物探工业系统;在整个历史阶段，石油物探工作在不断前进，但和国外对比，总体技术水平还有较大差距.今后还应重点加强石油开发地球物理工作，并以此带动整个石油物探技术的进步.一、引言　　中国石油物探工作可以追溯到1933年的电法工作，到40年代中后期形成小型的工作队伍;50年代初期在前苏联的帮助下进一步发展成为较适合石油勘探工业需要的，有一定规模的综合性队伍，50年代后期随着全国石油普查勘探工作的全面高速展开和我国地球物理勘探技术人才大批涌现，石油物探得到蓬勃的发展，石油物探队伍发展到约80个队，并成立了全国性和地区性的生产组织领导机构，建立了稳定的高级技术人员的培养和仪器研制的基地.这一基础保证了后25年中虽然国家出现过重大的曲折，但石油物探始终能为我国找油气服务，并不断创新，不断取得技术上的进步;最终形成目前由300多个地面物探队(地震队占97%以上)、20多个VSP队、40多个数据处理中心、30多个研究院(所)和5个仪器装备制造厂.组成能与地质、钻探紧密配合、相互渗透的庞大的石油物探工业技术体系.二、我国前期石油物探发展的基本特征&实际应用　　70年代，石油物探这门找矿技术用于我国找油气的勘查，它摆脱了当时石油普查勘探早期以地面地质为主就油而找油，围着已知油田外围转，收效甚少，处于可有可无&配角&地位.石油物探技术的正确应用可归纳为几条经验:　　1.成为综合区域勘探的主要方法.可用它圈定拗陷边界、查明区域构造轮廓，也就是说应用比例尺为1/100万一1/50万重磁面积测量与电法、地震的大剖面测量，研究结晶基岩性质和埋深，以及火成岩发育的程度，划分各种&基底&的埋深和起伏，划分构造层并了解各层内部结构，划分大断裂边界和断裂深度，圈定沉积盆地和二级构造带.因此能否成功地开展大面积物探普查，以便从盆地整体出发全面了解、作出评价、选好靶区，这是充分发挥石油物探在找油气中的作用的第一步.　　2.成为发现和查明多类局部构造(圈闭)的关键技术手段.以地震反射法为主，其它物探方法为辅进行面积测量，以研究背斜类型(含断层切割)和非背斜类型(含断块、绕曲、不整合、尖灭、潜山等)构造的形态、大小、深度等几何参数.实现对地下地质的局部构造普查、详查.这是石油物探在发现和勘探油气中起较直接作用的阶段.　　3.在应用过程中处理好区域展开与局部研究的关系.因为区域范围可大可小，区域的了解可深可浅，区域工作要先行，并不要其先结束.为了达到在有限的勘探力量、有限的时间、有限的资金等条件下更快地找到油气、就需要在适度的区域面积普查的基础上及时进行一定的局部构造普查详查，使两者的布署能有机地结合起来.这样区域工作不漏掉主要局部构造，局部工作能较早地检验区域工作中所得到的认识，提高对区域的分析研究水平.这是一个在找油气工作布署中始终存在的矛盾，要较好地处理这一矛盾就要充分分析实际条件，把地质与物探很好地结合.正是这些经验促使我们只花了10年左右的时间在东部发现了许多油气田(如大庆、胜利、江汉等).它的正确性和适用性在当前西部和海域等地区发现的新油气田(如塔里木、南海、车海等)工作中又得到进一步证实.　　因此，从历史回顾的角度看，70年代之前约25年之中，我国石油物探最大的进展是培养了一大批能正确地结合中国实际条件，将物探技术成功地应用于油气勘探的人才.　　这25年中，在具体技术的引进、消化改革上也取得了从未有过的进步.以地震技术为例，从光点地震发展到模拟磁带技术，从一次反射剖面发展到多次覆盖反射剖面方法技术，从地震仪器装备全部引进发展到基本国产化等等，使物探工作具有一定的物质技术基础.但这些进步还不够快而且缺乏创造性.三、我国后期石油物探发展的基本特征&应用、开发、研究在石油物探作用发挥的同时，石油勘查工作的进一步展开，又提出了很多新的要解决的课题，特别是全国在1981年开展第二轮油气普查和提高油气产储比、回收率以及钻井技术发展的要求下，石油物探要在油气的新领域、新类型、新地区、新深度展开工作，要适应钻井新技术发展的需要，如定向钻井、水平钻井、高效钻井.这些要求和需要给我们提出一些要解决的课题:　　1.地质上要研究复杂的断陡构造、寻找隐蔽油气藏和超小型的圈闭(约0.25km2)、解剖逆掩断裂带、了解盆地及其以下的深部结构特性、从历史发展变化的角度研究与找油气密切相关的地质地理等问题，甚至要求直接指示油气.总之要实现构造、地层、岩性、油气结合的探侧，要获得浅、中、深层资料，要提高勘探的精确度、准确度和详细程度.　　2.从地理景观上，要解决在复杂恶劣的地理条件下进行高效施工的问题(含激发打钻、交通运输、后勤生活保证等).这些地区有高山(相对比高大于50伽rn)、大沙漠区、海陆过渡带、湖泊沼泽区、盐碱地、大戈壁滩、碳酸盐岩裸露区、西藏高原区、黄土源区.这样的复杂区，其面积可占我国大陆约370万km之的沉积岩展布区的一半以上.　　3.为了适应钻井技术的发展和钻探费用的增涨，要求提供更好更多能帮助钻前预测、随钻预测以及特殊观测的资料，如地层压力、高精度的储层层位水平延伸的顶底板位置(误差小于士lm)、斜井VSP测量等.　　由于有前期的基础、有客观的需要、有明确的问题、又有一个有利于发展的国内开放改革和近10多年来国外石油物探技术迅猛发展的大环境.因此，在最近15年中，我国石油物探发生了极大的变化，主要有以下方面:　　1.全面实现了数字化技术.几种主要的石油物探方法技术(重力、磁法、电法、地震)从采集到处理和解释成图都应用了数字讯号技术.　　2.全面提高观测精度.重力精度由0.1一0.03mGal提高到拌Gal级，磁测灵敏度由InT提到0.oo25nT，地震观测的动态范围由4odB提高到84一120dB、频率由2任一30Hz提高到50一6oHz、平均道数由24道提高到138道(最高可达到千道)、叠加次数由6一12次提高到30一120次.　　3.提高了野外观测效率.特别是陆上地震勘探每队年平均效率由约Zookm提高到550km，最高可达到loookm以上.　　4.多种总体性的新方法技术已成为(或正在成为)石油物探工作中的常规技术方法.如高精度的重力法、磁法、地温法、大地电磁法、瞬变电磁法、地震法中的三维地震(含弯线、宽线、面积)、VSP地震、高分辨率地震、超多道地震、多波地震、可控震源地震、综合地震等.为提高石油物探解决地质问题的能力提供了新的方法技术基础.其中三维地震已成为我国地震勘探技术在近10年内最重要的技术突破，是研究精细构造、复杂构造和储层特性最有效的工具，目前陆上三维地震工作量已占陆上总工作量的50%;VSP也已较普遍地得到应用，组建了一批专门队伍，测井600多口，在层位判别和提高精细度上都有肯定的效果;高分辨率地震开始得到推广.　　5.在引进仪器装备的同时，已基本建成了国产化仪器装备的研究生产基地(特别是地震方面的仪器设备发展更为迅速).主要可生产以下仪器:IGS2/MP一4型高精度微机质子磁力仪，HC一85型航磁仪和Z一80数据采样系统，WY一SK一1004型遥测地震数据采集系统，FP一3386现场地震处理机，GSes20DX系列地震检波器及其WY一JF一7004型侧试装置，wJ系列HGS仪X二一120HB240系列120道/24.道陆上/海上地震电缆、漂缆跟踪系统，地震、重力、滋法、电法的处理/解释系统(YH处理系统、KJ892o处理系统、GPP人机联作地震解释工作站、MT人机解释工作站)，各种类型地震钻机(wTZ一30、10oB、100C、200型、Q50型、SQ一SOMAN型、SQ一50TM型)可控震源(KZ一20型)以及中小型越野装备(沙舟WTC一5120型、东风EQ一2060型、镇江ZJ2200型)等.同时还建成了多个数字化超声地震物理模型实验室.它们和庞大的引进技术设备一起形成了我国水平较高、适应性较强的技术物质基础.　　6.与引进消化相结合，形成了较完善的数字处理方法系统.数字处理方法的应用，不仅只对物探信息做些局部加工(如滤波、求速度)而且可用于物探信息加工、处理、显示的全过程(如编辑、校正、处理、提参数、位场转换、时深转换、二维和三维成图). 基本摆脱了手工操作一，实现自动拟合成图及加强了方法综合.对地震勘探来说，内容更是丰富多彩，其常规处理包括:编辑、切除、动校、静校、频率分析、速度分析、滤波、反褶积、叠加、偏移、三瞬、保幅、谱均衡、出剖面;其特殊处理包括:信噪相干分离技术、非常规偏移技术、振幅处理(含AVO)、子波处理、虚测井处理、积分地震道技术、岩性处理、沿层地震特性分析、三维(面积、宽线、弯线)处理、高分辨率处理、一维(或二维)正反演模拟、时频分析、地震层析、VSP处理、多波(多分量)处理、分形分维、层位和参数的提取和综合判别、油气检测等;并开始应用人机联作处理解释技术.　　7.在引进与实际相结合前提下，应用和发展了新的地震解释概念理论和方法技术，并总结了中国各区的地震特征.各个油区普遍应用地震地层学、层序地层学方法进行区域构造、地层、岩相、沉积相、地史和沉积体系域的研究.应用地震资料的解释性处理技术(速度提取、振幅处理、子波处理、一维反演、正反演模型、波形分析、多参数综合判别、地面、井下资料综合)研究储层空间特性(厚度、孔隙度、饱和度、岩性)和含油气性.应用三维地震资料的特殊解释和显示技术，研究三角洲、河道砂等特殊沉积相、断层、小幅度构造等地质现象.应用新的构造类型对压扭、张扭等不同应力条件下的&花式&构造形迹做解释.应用平衡剖面技术和特殊处理技术在人机联作解释工作站作构造和沉积的精细解释，为推复构造带分析和设计油藏水平钻井轨迹提供可靠的资料.还出版了很有价值的中国地震图册.　　8.在建立更可靠的表层模型和提高地下成像质量的方法技术上有明显的进步.针对中部、西部的沙漠、山地、黄土源等恶劣的表层条件形成了系列的相对折射静校法(如微测井初至折射静校法、南疆沙漠区相对静校法、利用共炮点和共接收点一次剖面求静校量法、人机联作静校法、初至相关静校法)和绝对折射静校法(生产炮初至静校法、地震层析技术计算静校量、模型静校法).基本解决了静校正参考面选择和与此相关的处理解释技术方法问题，以及校正量的计算问题，大大提高了地震资料的基础质量.在偏移成像方面，由低精度低角度时间偏移到高精度高角度时间偏移，由二维偏移到三维偏移，由叠后偏移到叠前偏移，由NMO到DMO，都进行了大量研究.形成了系列方法技术，并有较完善的理论，其中二维叠后偏移、二维DMO、二维叠前偏移、三维叠后偏移等已能在生产实际中较广泛地应用，使一些复杂构造的地区取得准确的地下结构剖面.如川东的陡断构造剖面.　　9.较广泛地开展了应用基础的研究.如在非均匀、各向异性、多孔多相介质中地震波的传播特性及其算法，波动方程法介质参数反演技术，模式识别、聚类分析、地质统计、神经网络、灰色系统理论、小波分析和分形分维理论的应用，多种波型的地震层析技术等等各个方面都进行了研究并取得了成绩.　　10.综合物探有新的应用.由于非地震方法实现了高精度数字化、应用了数字处理方法技术和对异常机制的更深的了解.因此利用综合物探勘查古生代新领域的构造、沉积、地层、油气、盆地和深地壳问题取得了好效果.如对扬子碳酸盐岩区和塔里木地区的区域构造特征、盆地分析、深地壳、油气远景有利区带、沉积层内构造、火成岩区覆盖下的沉积构造甚至岩性、油气指示等问题的研究上都得到了大量前25年所没有的崭新的成果.其中重力、地震联合分层定量解释所取得的效果最有意义.　　综上所述，我国石油物探技术的发展基本上可分为两大阶段(图1)，前阶段主要是以应用国外已有的技术为主，后阶段由于客观条件和要求的变化及其复杂性，因此大大加强了对技术的研究开发和对国外先进技术的全面引进、消化、吸收和应用.从而使勘探能力和技术水平迅速提高.在空间上石油物探工作已在我国东部、中部、南部、西部各地区较充分地展开，实现&准全地理&施工，并使它的探测精确度、详细度和信息利用率比50年代成10倍地提高;在石油地质工作进程上开始适应普查、勘探、开发和回采的全过程需要.这样在一定程度上解决了第二阶段中所提出的三个课题的要求.后阶段石油物探技术的高速进步为我国在老油区发现新油气田，和在诸如东海、塔里木、扬子区等新区中发现油气田已发挥了突出作用，它已成为实现我国现行的&稳定东部、发展西部和开拓海域&的找油气方针的重要保证.　　四、认识和展望　　1.我国石油物探要与石油地质和我国实际情况相结合才能保证正确的发展方向.　　2.石油物探的存在与发展依赖于技术能否进步.全面的、全方位的引进方法技术装备和结合自己的实际与优势，研究、开发技术以及大力推广普及新技术加快装备更新，是加速提高我国石油物探水平和效益的可靠措施.　　3.重要的方法研究、开发、推广，关键技术装备的更新换代，专业骨干技术人员的培养成才，往往都需要相当长的时间，一般要10年左右.　　4.石油物探是由知识理论、工业技术和实际经验三方面有机组成的科学技术.相对于前二点实际经验积累是难以&速成&的，但它又往往是决定石油物探效果的关键，它的表现是难以捉摸的，为此要特别重视这方面人才的培养、使用和爱护.　　5.没有系统的技术贮备、没有足够的计算机和其它装备、没有足够的基础投资、没有稳定的发展战略、没有正确的方针政策、没有大批能献身于事业的专门人才，石油物探连续进展将是十分困难甚至是不可能的.　　这些认识似乎理所当然，但实际上要真正认识到并付于行动却非易事.为了更好地发展石油物探事业，我们应当尊重它，按规律办事，不要把&短、平、快&搞过了头.数10年来石油物探工作就总体而言是始终在前进的，但就两个阶段中的局部对比而言，则是有进有退，最突出的退步是:①野外施工管理质量的下降;②高等教育部门技术物质基础的相对落后(相对于生产部门).③人的责任感、事业心和职业素质的下降.这是我们今后发展石油物探工作中应充分重视解决的问题.　　数10年来虽然我国石油物探技术工作有很大的发展，尚能跟上国外先进水平，但是如果横向对比评价，目前我国的石油物探还只是处在数量居前列、水平居后的状态，而且某些关键技术与国外的差距又出现拉大的势头，如地震数字处理技术，极需大幅度降低数量，大幅度提高技术水平，通过艰苦努力才能迎头赶上.　　今后，一方面应当巩固完善已有的技术，继续在找油气区充分展开工作;另一方面，应当重点围绕油气开发的需要重点发展地震和电法，这需要迅速应用地面超多道、24位、遥测、多分量数字地震采集设备，应用井中激发源和井中多道接收器，应用超级并行计算机和综合处理解释工作站，应用综合地震法、立体地震法，认真地进行岩性、油气直接指示的基础研究.从而，逐步形成以高分辨力地震、立体地震、多波(多分量)地震和智能化的综合判别系统为支柱的新的一代方法技术.我们可以预期开发地球物理学的发展将会推动整个石油物探的进步.最后，笔者认为石油物探技术不是&夕阳技术&.因为技术往往是有共性和互通的，技术永远是发展的.希望我国的石油物探技术加速前进.&&参考文献　　1.黄绪德，总结经验、努力实现石油物探现代化，石油物探，60论).4一12.1979　　2.陆邦干、谢剑鸣，我国石油地球物理勘探的回顾与展望.地球物理学报，22.358一363，1979　　3.陆邦干，石油工业地球物理勘探早期发展史大事记(年)，石油地球物理勘探，20，338一343，1985　　4.程金篇、李文光，我国石油地球物理勘探技术现状与展望，石油地球物理勘探，25，l一9，1&.　　5.张德忠，中国天然气总公司199.年地球物理勘探活动情况，石油地球物理勘探，26，795一796，1991.　　6.张德忠，中国天然气总公司1991年地球物理勘探活动情况、石油地球物理勘探27，691一692，1992.　　7.Freneh，W.5.，lmpiicarion of paralleleompuration in data processing The Leading Edge.June11.6.1992
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