張慶鋒
【摘 要】 在我國不斷發(fā)展的過程中,海洋油氣勘探工作逐漸深入,深部汽油層的開發(fā)和復雜構(gòu)造油氣田的領域開發(fā)都成為了我國海洋油氣勘探的新工作重心。在勘探的工作過程中,不得不針對海洋地震工作進行新的研究和開發(fā),海洋地震采集技術的發(fā)展隨著我國海洋工作的不斷完善有了更快的進展,隨著科學化的技術滲透和新型的技術發(fā)展理念的融合,海洋油氣地震勘探的工作逐漸得到了更大的啟發(fā),本文就此內(nèi)容做出簡要探討。
【關鍵詞】 海洋地震;采集技術;海洋油氣;地震勘探
一、前言
海洋油氣地震勘探在我國海洋地質(zhì)工作和油氣資源開采工作的發(fā)展中已經(jīng)逐漸成為了主要的技術手段,從二十世紀六十年代開始,海洋地震采集的技術手段就在不斷完善并且加以有效利用,海洋油氣地震勘探工作在我國海洋地質(zhì)調(diào)查和油氣資源開發(fā)勘探工作中起到了至關重要的作用。海洋油氣地震勘探技術主要的代表性技術有海上氣槍陣列震源、拖纜等,這些技術方法經(jīng)濟實用而且高效。但由于自身的特性限制,也有一些不能避免的技術局限性例如在地震資源的采集過程中,海上氣槍陣列震源技術需要將電纜和氣槍一起放人到技術要求的深海中,再加上海平面的反射效果,在整個工作的過程中就可能產(chǎn)生兩方面的虛反射效應,這樣就在一定程度壓制了信號的接受和處理,在一定程度上也就制約了地震勘探的效果。在傳統(tǒng)的海洋地震勘探資料中顯示,如果在在接收深海反射信號時要想準確,就必須在根本上提升氣槍陣列的基本容量,這樣才能改善傳統(tǒng)信號的接收效果,而且還需要將電纜的沉放力度加大,這樣才能減少來自反射過程中的壓制效應。由此可見,傳統(tǒng)的海洋地震采集方式是非常不易完善的,許多方面沒有辦法有效兼顧到。
近年來海洋油氣地震勘探工作的難度在不斷的加大,許多深部儲備層和復雜構(gòu)造的地質(zhì)中都讓海洋油氣地震勘探工作很難有效進行。要想準確的完成勘探工作,就必須要求地震原始資料的性質(zhì)是低頻信息豐富,而且頻帶寬。這樣的特性要求在一定程度上是為了克服傳統(tǒng)的海洋地震采集技術不足的情況,高精度的地震原始資料需求在一定程度上可以為新型的海洋地震采集技術提供有利的保障。地震勘探工作在這樣的技術背景下也就可以有更好的發(fā)展。
二、立體氣槍震源技術對于海洋油氣地震勘探技術的啟發(fā)
傳統(tǒng)的海洋氣槍震源技術是通過許多個不同容量的氣槍來排列組成子陣列,搭配起來完成二到四個這樣的子陣列然后沉放到海平面之前,這樣的子陣列組合被稱為平面槍陣,組合方便操作簡單,但是這樣的傳統(tǒng)技術很容易造成陷波效果。但是立體震源技術是將傳統(tǒng)的氣槍震源技術進行完善修改后的,子陣列排列完善之后沉放到不同的深度中,這樣使得氣槍不再同一個深度中,立體陣列的形成排列變化較多,通過多種不同的組合方式證明了立體震源相對傳統(tǒng)氣槍震源技術有更多的優(yōu)勢,相對傳統(tǒng)氣槍震源技術而言,立體震源的優(yōu)勢可以總結(jié)為以下幾點:
1、立體震源可以比較好的應對海面產(chǎn)生的虛反射現(xiàn)象,從而有效的避免陷波效果的產(chǎn)生,這樣就從根本上改善了傳統(tǒng)氣槍震源技術的弊端,而且子波頻譜曲線相對傳統(tǒng)氣槍震源技術來說更平滑一些。
2、立體震源可以有效的提高高頻的能量產(chǎn)生,從而將寬頻帶有效的增加,在一定程度上還針對傳統(tǒng)的氣槍震源技術做出了改善,如第一個壓力脈沖的振幅與氣泡脈沖的振幅比例可以有效提高,氣泡比越大,頻譜和子波的效果越好。
3、由于立體震源的氣槍排列比較特殊,相互之間錯位成型,單個氣槍之間的距離相對較大,從而避免了氣槍激發(fā)時的高壓作用對氣槍造成的一定的損傷,這樣也就避免了氣槍的故障出現(xiàn),從而延長了氣槍的使用壽命。
雖然我國的立體震源技術還處在一個研發(fā)的階段,但從目前的技術效果以及應用程度來看,未來的立體震源技術必然為我國的海洋油氣地震勘探帶來新的思路。
三、海洋地震接收新技術的開發(fā)和利用
在傳統(tǒng)技術中,將電纜投放到一定深度的海域中,會因為海面虛反射對整個運作中的反射信號的接收造成一定的影響,陷波效果對于海洋地震接收信息來說是非常不利的。在接收信息階段如果不能有效的壓制海面產(chǎn)生的虛反射,就可能對海洋地震接收技術的未來發(fā)展造成一定的阻礙。在我國不斷研究實踐的過程中發(fā)現(xiàn),海底雙檢電纜和雙檢波器拖纜采集技術是非常有效而且可發(fā)展性非常高的技術。這兩個技術在收集數(shù)據(jù)的過程中不僅僅收集到壓力分量的數(shù)據(jù),還能有效的收集到垂直分量的信息。這樣全方位的處理規(guī)避就可以有效的避免海面虛反射引起的陷波作用。
寬頻帶的地震勘探技術所具有的優(yōu)點是非常明顯的,雖然寬頻帶技術的實現(xiàn)相對困難,但并不是完全不可能,在我國海洋地震的相關研究資料中顯示,陷波效果是制約寬頻帶發(fā)展的主要因素,如果我們可以有效的避免陷波效應,依靠電纜沉放的深度優(yōu)化縮小等策略,就可以有效的避免陷波效應,從而實現(xiàn)寬頻帶的技術拓展。
四、我國近海石油地質(zhì)勘探工作的啟示
從我國二十世紀六十年代開始,氣槍陣震源的技術開發(fā)就不斷加快,而且海上油氣勘探工作中,氣槍陣震源技術的利用就非常成功,由此開始氣槍陣震源加拖纜技術的海洋地震勘探開發(fā)就在一直進步,經(jīng)歷了多年的快速發(fā)展后,如今的近海石油地質(zhì)勘探工作給了我們足夠多的啟發(fā):
1、從我國之前的海洋油氣勘探工作可以看出,地震采集技術的開發(fā)在一定程度上由于試驗的成功,這些成功都是近幾年海上油氣勘探的重要項目,雖然我國目前的地震地質(zhì)條件相對復雜,但油氣勘探的前景還是非常廣闊的,如果能有精確的地震勘探來開辟道路,那么海洋地震采集技術的進步是必然的。
2、我國目前的試驗結(jié)果和實際技術利用結(jié)果都在一定程度上體現(xiàn)了技術發(fā)展的成功性,地震頻帶與氣槍等,包括電纜的沉放和創(chuàng)造性的立體槍陣和多層電纜等技術方式,都在很大程度上抓住了海洋地震資料采集的本質(zhì)。
3、通過幾十年的理論研究是技術實踐的沉淀,技術裝備的基礎建設也有了質(zhì)的飛躍,這些都在很大程度上保證了未來的海洋油氣地震勘探技術的發(fā)展,海洋地震采集技術的快速成熟和完善在一定程度上促進海洋油氣地震勘探的動力。
五、總結(jié)
近十年來我國的石油勘探和開發(fā)在不斷的飛速成長,成為了我國石油工業(yè)的一個新的突破點,我國資源豐富,但由于技術的局限性還不能很有效的完善和開發(fā),如果在海洋油氣地震勘探技術上再進行更為深刻的研究開發(fā)利用,未來的地震勘探必然有更廣闊的發(fā)展道路。
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