第二节 物探技术

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物探技术包括重力勘探、磁力勘探、地震勘探等多种技术。胜利油田主要采用地
震勘探技术。
胜利油田的地震勘探技术先后经历3个阶段:一是以“五一”型仪器为主、少量
使用模拟磁带的地震勘探技术阶段;二是以模拟磁带地震仪为主的地震勘探技术阶段
;三是以数字地震仪为主的高分辨率地震勘探阶段。1996-2005年,随着勘探设备的
数字化,胜利油田在引进先进设备和技术过程中,通过消化吸收、自主创新和科研攻
关,逐渐形成高精度三维地震勘探采集技术、滩浅海地震勘探技术、深层地震勘探技
术、平原复杂地表地震采集技术、油藏综合地球物理勘探技术、地震勘探野外采集软
件系统研发技术等6项主要地震勘探技术,满足了胜利油田勘探开发的需要。

一、高精度三维地震勘探采集技术
高精度三维地震勘探采集技术主要应用于小断块、小砂体、小构造等复式隐蔽油
气藏和复杂地质目标。胜利油田的二次采集区块大部分采用该勘探技术。
胜利油田高精度三维地震勘探采集技术研究始于1974年的“束状”三维地震采集
方法研究。“八五”时期,在济阳坳陷大面积推广应用120道和240道数字地震仪、2
线和4线多炮“束状”观测系统,三维地震目标由单一、复杂地质构造勘探发展到非
构造油气藏勘探。“九五”时期,高精度三维地震勘探技术被列为省部级重点科技攻
关研究项目,胜利油田应用多种先进遥测数字地震仪器在胜利油气区进行高精度三维
地震勘探,为胜利油田勘探开发提供了重要手段。

1997-2005年胜利油田高精度三维地震勘探采集技术应用统计表
表3-1

┌──┬────┬────┬─────────┬─────┐
│年份│应用区块│观测系统│满次面积(平方千米)│工作量(炮)│
├──┼────┼────┼─────────┼─────┤
│1997│辛镇 │8线7炮 │86.76 │7137 │
├──┼────┼────┼─────────┼─────┤
│1998│田家 │8线5炮 │148.81 │14490 │
└──┴────┴────┴─────────┴─────┘

续表

┌──┬────┬─────┬─────────┬─────┐
│年份│应用区块│观测系统 │满次面积(平方千米)│工作量(炮)│
├──┼────┼─────┼─────────┼─────┤
│1999│罗42 │10线256炮 │40.94 │4136 │
├──┼────┼─────┼─────────┼─────┤
│2000│四扣 │8线16炮 │145.78 │20142 │
├──┼────┼─────┼─────────┼─────┤
│2001│官1井 │8线10炮 │148.42 │11961 │
│ ├────┼─────┼─────────┼─────┤
│ │东营城区│6线8炮 │115.2 │9511 │
├──┼────┼─────┼─────────┼─────┤
│2002│于家庄 │8线20炮 │114.47 │18888 │
│ ├────┼─────┼─────────┼─────┤
│ │渤深6 │6线12炮 │125.06 │22908 │
├──┼────┼─────┼─────────┼─────┤
│2003│官7井 │8线10炮 │148.28 │11477 │
│ ├────┼─────┼─────────┼─────┤
│ │桩海 │12线1040炮│285.55 │40320 │
│ ├────┼─────┼─────────┼─────┤
│ │王14 │8线10炮 │163.89 │13928 │
├──┼────┼─────┼─────────┼─────┤
│2004│胜利村 │8线16炮 │110.53 │7776 │
├──┼────┼─────┼─────────┼─────┤
│2005│渤古1 │6线12炮 │106.74 │14480 │
└──┴────┴─────┴─────────┴─────┘

2001-2005年,胜利油田通过应用该技术,在勘探数据采集、处理、解释等方面
取得新突破,所取资料更加精细准确。在车408、田家等区块的勘探中,胜利油田改
进合成地震记录质量的方法和速度分析方法, 使地层层位标定深度误差小于5‰。其
间,研发出多井测井约束反演软件系统,提高了地层的识别能力,在车西、田家、孤
北8等区块追踪描述有利砂体136个,面积130.2平方千米,修改、落实构造圈闭76个,
面积54.8平方千米,探明石油地质储量3100.51万吨,预测石油地质储量5300.51万吨。
在田家高精度三维地震勘探资料采集中,落实有利断块22个,面积12平方千米,探明
石油地质储量598万吨。

图3-2 1986年田家工区三维采集老剖面(左)与1998年田家工区高精度三维
采集新剖面(右)比较。

二、滩浅海地震勘探技术
滩浅海地震勘探技术主要包括“滩-浅-海”无缝隙观测系统设计技术、“淤滩带
”激发技术、“淤滩带”接收技术、浅海高精度定位技术、海底表层结构调查技术、
“滩浅海”施工作业工艺技术等。该技术系列有效消除了滩浅海地震资料存在的差异
、复杂表层结构对地震资料的影响及多次波的影响,解决了困扰滩浅海资料处理工作
的技术难题,提高了资料处理质量,为胜利油田进一步勘探开发滩浅海地区的油气资
源创造了条件。
胜利油田滩浅海石油勘探始于20世纪60年代。随着滩浅海石油勘探程度不断加深
,为满足特殊地表条件和复杂多变表层结构的需要,滩浅海地震勘探技术应运而生。
2001年,滩浅海地区地震勘探技术项目被确定为国家“863”研究项目,胜利油田先
后在垦东等5个区块的滩涂、潮间带和海水深度在1米——20米的浅海水域进行
大量地震采集项目研究。截至2004年,胜利油田形成一套适应胜利滩浅海复杂地表条
件并可推广到环渤海湾地区的滩浅海地震勘探技术系列,主要成果有:一是自主创新
研制的炸药延迟叠加震源,消除了滩浅海地区地震勘探炸药震源和气枪震源造成的资
料差异,可获得高品质地震资料;二是创新研制的陆用压电检波器,在滩涂和水中均
可采用压电型检波器,解决了滩浅海沼泽速度检波器和水中压电检波器差异问题;三
是总结出现代海底沉积结构调查技术,获得了陆、滩、海连片表层结构模型、速度模
型和吸收衰减模型,解决在水中进行表层调查遇到的问题;四是研发的二次定位技术
,实现水鸟定位与初至波定位联合定位,成功解决水中检波器位置不准问题,提高滩
浅海地震资料的采集精度;五是开发基础软件平台、应用软件平台和集成软件平台,
将滩浅海处理技术研究成果进行科学、有机集成,形成具有自主知识产权的滩浅海特
殊处理软件系统。
1996-2005年,胜利油田应用该技术,在滩浅海地区完成二维地震测线4370千米
、三维地震勘探面积2128平方千米,探明石油地质储量1亿吨,控制石油地质储量1.
9亿吨,预测石油地质储量2.5亿吨。

三、深层地震勘探技术
胜利油田深层地震勘探技术是针对济阳坳陷深层区域评价及构造演化、沉积特征
和深层油气成藏成因地质规律而研究形成的一套适应渤海湾地区深层地震采集-资料
处理-解释和综合研究的技术系列。
随着胜利油气区中浅层勘探日趋饱和,勘探目标逐步向3500米地下、孔店组及以
下更深层延伸。由于济阳坳陷地层深层构造复杂,采用传统采集方法和处理技术所得
的深层地震资料品质差、解释难度大,严重制约济阳坳陷深层油气资源的勘探开发。
1991年,胜利油田采用大排列、大偏移距和高覆盖次数的方式,在东营凹陷的辛镇地
区进行首次深层地震勘探技术攻关。1994年,进行深层激发震源和“同相叠加”的深
层资料采集方法研究、深层地震锤和多级延迟爆炸试验及单束线状观测方式试验等。
1996年,在东营辛镇构造上,通过地质模型,采用射线追踪法进行研究试验,获得成
功。“九五”时期,济阳坳陷深层地震勘探技术研究课题被列为中国石化集团公司重
点科技项目,并采用成熟一项、推广应用一项的滚动研究模式进行技术研究应用。期
间,围绕深层目标处理、中深层信号增强和深层信号叠加成像等重点,开展地表一致
性振幅处理、主能量优化叠加、可变精确面元叠加等8项相关技术的研究,建立了适
合济阳坳陷深层资料目标处理流程,使重复处理后的深层地震剖面品质大为改观。截
至2005年,胜利油田在深层地震野外采集、深层地震资料处理、深层地震资料解释与
综合研究方面均取得显著成果。
1996-2005年,深层地震勘探技术在胜利油田的勘探开发中得到广泛应用,通过
在盘河、林樊家等9个勘探目标区进行深层地震资料采集和处理,新增控制含油面积
42.4平方千米、石油地质储量5031万吨,预测含油面积43.2平方千米、石油地质储量
4890万吨;预测含气圈闭面积209平方千米、天然气圈闭资源量1020亿立方米。同时
,形成三点认识:一是明确济阳坳陷北西向断裂构造带是深层油气勘探突破口;二是
基本认清济阳坳陷孔店组地层的区带关系;三是初步认识济阳坳陷孔店组二段烃源岩
的分布关系及生烃能力。

四、平原复杂地表地震采集技术
平原复杂地表地震采集技术是主要针对建筑群、湖泊等无法采用常规地震装备、
技术和方法进行勘探而实施的一种地震勘探技术。
胜利油田平原复杂地表地震采集技术攻关始于1992年,1993年出台有关平原复杂
地表地震勘探技术标准,在胜利油气区实现复杂地表区无空道、无空炮、最浅目的层
无缺失的“三无”目标。“九五”时期,平原复杂地表地震采集技术继续完善和发展
,通过在复杂地表区域的应用,取得良好地质效果。“十五”时期,平原复杂地表地
震采集技术达到国内领先水平,平原地区基本实现地震勘探无禁区。截至2005年,胜
利油田探索形成以2项核心技术、4项关键技术和2项配套技术为代表的一套平原复杂
地表地震采集技术系列,主要包括:不规则观测系统设计技术,卫星图片辅助设计和
施工技术;多种炸药和可控震源联合施工技术,见缝插针接收埋置工艺(根据地表特
点选择多种接收方式),城区高精度测量技术,城区质量控制技术;城区数据流管理
技术,PPV测试技术。1996-2005年,在临邑城区、东营城区、滨州城区、博兴城区、
黄河下游流域等复杂地表区应用平原复杂地表地震采集技术,新增探明石油地质储量
3000万吨。

1996-2005年胜利油田平原复杂地表地震勘探技术应用统计表
表3-2

┌──┬────┬──────┬─────┬─────────────────────────┐
│施工│施工 │地表条件 │满次面积 │取得主要效果 │
│年份│区块 │ │(平方千米)│ │
├──┼────┼──────┼─────┼─────────────────────────┤
│1996│柳疃 │连片村庄 │52.35 │目的层反射齐全,资料信噪比得到保证 │
├──┼────┼──────┼─────┼─────────────────────────┤
│1997│辛镇 │城区、水库、│86.76 │新剖面层次齐全,构造显示合理,主频提高15Hz │
│ │ │养殖区 │ │ │
├──┼────┼──────┼─────┼─────────────────────────┤
│2000│乔庄 │黄河水面 │70.66 │采集资料品质大幅提高 │
├──┼────┼──────┼─────┼─────────────────────────┤
│2001│宁海 │黄河水面 │143.35 │填补黄河区域地震资料空白 │
├──┼────┼──────┼─────┼─────────────────────────┤
│2002│东营城区│城区 │115.20 │城区资料得到较大改善,盐下反射得到加强 │
├──┼────┼──────┼─────┼─────────────────────────┤
│2003│滨州城区│城区 │49.20 │目的层反射波组特征明显,连续性好,断层清晰,构造特│
│ │ │ │ │征明显 │
├──┼────┼──────┼─────┼─────────────────────────┤
│2004│官7 │水库、盐池 │155.73 │基底能够连续追踪,断面反射清楚 │
├──┼────┼──────┼─────┼─────────────────────────┤
│2004│胜利村 │城区、黄河 │109.50 │目的层间信息丰富,波组特征明显,断点清晰 │
├──┼────┼──────┼─────┼─────────────────────────┤
│2005│盘河 │城区、河流、│128.88 │各主要目的层同相轴及波组特征清楚,连续性好,信噪比│
│ │ │水渠 │ │高,构造特征明显 │
└──┴────┴──────┴─────┴─────────────────────────┘

五、油藏综合地球物理勘探技术
油藏综合地球物理勘探技术是地球物理工程、地质工程与油藏工程等多学科协作
的技术,可提高油田采收率和解决老油田挖潜增产问题。该技术主要采用井间地震、
三维垂直地震剖面(VSP)、微地震法压裂监测和多波多分量地震勘探等技术手段,实
现油藏或储层特征描述、识别和发现新的石油地质储量的目的。
(一)井间地震采集技术
胜利油田该项技术研究始于20世纪90年代,并承担“八五”国家重点科技攻关项
目--“胜利油田井间地震技术试验研究”。1995年初,胜利油田在草13井组进行野外
深井的井间地震实测工作,完成井深690米——830米、井间距259米的井间地震
野外采集,获取高质量的井间野外资料。垦71井区是中国石化确定的油藏综合地球物
理技术试验区,胜利油田依托垦71井区油藏综合地球物理技术试验,不断强化井间地
震采集设计方法的项目研究,探索出井间地震采集设计技术、井间地震采集试验技术
、现场处理分析、现场监控技术等方法,获得高信噪比、高分辨率的井间地震资料。
截至2005年,胜利油田开发的井间地震资料室内层析成像处理系统可进行井深1
350米、井间距500米的井间地震观测,可分辨4米厚的薄层。
(二)三维垂直地震剖面(VSP)技术
在油田开发过程中,利用三维垂直地震剖面(VSP)技术可以对井周进行成像,分
析井周的精确地质结构、岩石物性、储层分布情况等,有效地分析剩余油的分布。胜
利油田自2003年开始进行三维垂直地震剖面(VSP)技术研究,至2005年,通过采用三
分量接收仪、地面接收仪器、电火花震源、测井专用电缆等设备,在垦71等区块得到
高品质的原始资料,形成三维垂直地震剖面(VSP)观测技术、采集参数论证和观测系
统属性分析技术、正演模拟技术等。
(三)微地震法压裂监测技术
微地震法压裂监测技术主要用于确定地层裂缝的发育范围、裂长、裂宽、裂高等
有关数据,为开发方案调整和井位部署提供依据。2004年,微地震法油层压裂监测技
术被列为胜利油田的科技攻关项目,并在樊31-13井进行试验,取得初步研究成果。
2005年,胜利油田在与长庆油田合作过程中,引进先进微地震监测系统,对庄59-21
等3口井进行压裂监测,获取裂缝方位及其几何形态,采集数据品质较高,解释处理
效果明显,为制订开发方案提供科学依据。
(四)多波多分量地震勘探技术
多波多分量地震勘探技术是综合利用纵波、横波、转换波等多种地震波对含油气
盆地进行精确勘探并直接预测油气的技术。1999年,胜利油田在河口地区首次实施8
条二维测线的多波勘探,获取相关资料,为多波多分量勘探技术的深入研究打下基础
。2005年,胜利油田采用三分量数字检波器,完成垦71井区及宣汉-达县地区多波勘
探设计、多波勘探采集和多波资料处理工作。

六、地震勘探野外采集软件系统研发技术
胜利油田在引进国外先进勘探技术的同时,不断加大自主研发力度,2002年,启
动“地震勘探野外采集软件系统研发”项目。该项目从实现采集施工设计着手,逐步
扩充完善地震采集相关技术和管理软件模块,最终形成集施工设计、质量控制、施工
管理于一体的地震采集应用软件系统。该软件能够实现各种复杂地表地质条件下二维
/三维观测系统设计、参数论证、测量数据处理、现场质量监控等。2004年,该项目
被列为中国石化科技攻关项目,2005年通过山东省软件评测中心的测试,在胜利油田
安装使用42套。
地震勘探野外采集软件系统填补了中国石化在地震采集施工设计和现场质量控制
方面的软件研发空白,降低了勘探成本,提高了地震勘探的整体技术水平,并在胜利
油田官6、盘河、郭局子、姜山等18个区块得到应用。