“地下卫星”精准定位隐蔽油气藏

[中国石油新闻中心2018-11-15]

截至10月31日，中国石油勘探开发研究院西北分院采用各向异性逆时偏移技术，在塔里木盆地及滨里海盆地累计完成3000平方公里各向异性逆时偏移处理，成像精度明显提高，勘探目标更加精确，为油气勘探和增储上产提供了有力技术支撑。

勘探院西北分院自主研发的高精度各向异性逆时偏移成像技术，如同卫星一样，能够精准定位地下油藏的位置，为重点油气勘探领域和复杂目标区油气规模增储上产提供了强有力的技术支撑。

如何给隐蔽油气藏拍照

随着油气勘探开发的不断深入，勘探目标越来越复杂，主要集中在中深层复杂断块油气藏、岩性油气藏等隐蔽油气藏，勘探开发难度越来越大。采用常规的克希霍夫叠前深度偏移技术，油藏的真实空间位置刻画并不精确，缝洞体、火成岩等地下地质体的实际空间位置，与偏移成果刻画的位置有偏差，难以满足复杂目标、精细油藏勘探的需求。

勘探院西北分院针对逆时偏移成像问题展开科研攻关，并于2010年率先研发出新一代高精度逆时偏移成像技术——各向同性逆时偏移技术，实现了西北分院逆时偏移技术从无到有、从理论研究到工业化应用的跨越，累计完成8000平方公里逆时偏移处理。

然而，在实际应用中，各向同性逆时偏移技术虽然能够实现地下油藏高清晰成像，但油藏的真实空间位置并不精确，尤其是对复杂断裂及非均质性明显的地质体的刻画能力显得力不从心。

“西部复杂构造区，特别是塔里木盆地碳酸盐岩缝洞成像，由于裂缝发育、地层非均质强、岩性差异大，各向异性问题非常明显。同时，缝洞目标埋藏深，地震波场十分复杂，各向同性逆时偏移已无法解决这类复杂波场的精确成像问题。因此，我们必须要突破各向异性这个技术瓶颈。”勘探院西北分院副总工程师王宇超告诉记者。

如何找准隐蔽油气藏坐标

2014年，研发团队向“突破各向异性瓶颈问题”发起了新一轮攻关。然而，这项技术在国内没有可借鉴的成功经验与成熟技术。

各向异性，即地下岩层的周期性和疏密程度、地震波传播速度等不尽相同的特性；逆时偏移，是用双程波动方程对波场进行延拓，避免了对波动方程的近似，不对波动方程做分解，将波动方程的解直接应用到波场延拓中，因此无倾角的限制，并使多次反射波收敛聚焦，是目前最有效的地震叠前深度成像方法。

功夫不负有心人。历经4年艰难攻关，研发团队终于迎来曙光，各向异性问题终于被突破。这项技术实现了不同路径的全部波场聚焦成像，能消除地层的各向异性及地层倾角和方位角对地震波场的影响，就如同卫星一样，能够精准定位地下油藏的位置。据悉，这项技术适用于碳酸盐岩缝洞成像，裂缝发育、地层非均质强、岩性差异大，特别是各向异性问题非常明显的储层和复杂断裂及非均质性明显的地质体。

这项由勘探院西北分院自主研发的TTI介质各向异性逆时偏移软件系统，包含波场正演、数值模拟、低频噪音自动压制、角度道集生成等五大功能模块。研发团队创新研发了多项特色技术：TTI介质“正则化”项qP波方程逆时偏移算法，使非均质性强的各向异性介质成像位置更加准确；TTI介质“纯P波”算子逆时偏移成像算法，使波场传播更加稳定；GPU/CPU系统起伏地表TTI介质逆时偏移技术，成像精度更高、时效更高，加快了TTI各向异性逆时偏移的工业化进程。

如何让技术发挥最大价值

各向异性逆时偏移技术已在重点勘探领域工业化推广应用，适用于强非均质、各向异性问题严重的储层。

这项技术对于碳酸盐岩缝洞储集体、岩体侧翼和岩下构造的成像效果，要优于克希霍夫和单程波波动方程偏移。然而，由于各向异性逆时偏移技术的算法需要保存大量的震源波场数据，因此计算成本很高，以往无法适应大数据量的地震数据处理。西北分院基于GPU/CPU协同计算的逆时偏移技术，解决了运算成本高、时效性差的问题，使得这项技术可以广泛应用于生产，有力支撑油气勘探增储上产。

勘探院西北分院采用递进式的科研模式，充分发挥了“产、学、研”结合的优势，研发团队始终做到超前学习。目前，这项技术已申请发明专利5项、软件著作权授权8项、发表相关技术论文30余篇。