第一节　地震勘探技术

　　在油气勘探中，钻探井是了解地下储油构造、地层发育等基本地质情况的最直接、最可靠的办法。但因其投入大，通常事先通过地球物理勘探，了解地下情况，预探含油圈闭，然后进行勘探钻井，以降低投资风险。物探技术领域中，最常用的是地震勘探，其过程包括三个主要环节：野外采集、计算机数据处理、地质解释。

　　一、野外采集技术

　　（一）地震仪
　　资料采集一靠良好的地震仪器，二靠适合地形地貌和地下地质的施工工艺。大庆油田先后使用过三代地震仪。20世纪50、60年代，地震勘探使用苏制或仿苏“五一型”光点记录仪；1970～1977年，地震勘探使用西安石油仪器厂生产的模拟磁带记录仪；1978年，西安地球物理仪器厂组装的数字地震仪进入油田，地震勘探始入数字化阶段。1981年，地震勘探开始使用美国、法国产数字地震仪。1982年，地震队数字化率达到50％。1987年，全油田20个地震队全部配备数字地震仪，所采集的信息量大幅度增加，通过计算机处理出更多的地质资料，并用于解释岩性和其他地层现象。数字地震仪的推广应用，使三维地震和高分辨率地震实现硬件配套，为深层勘探和复杂断陷盆地勘探提供了硬件设施。

　　（二）配套设施
　　随着仪器的更新换代，与之配套的测量、震源、野外施工机具、施工方法都随之逐步得到改进和更新。1.野外施工机具。地震队配备活动野营房，包括办公室、解释室、仪器室、电视游艺室、宿舍、伙房、浴室、炸药库、雷管库以及送餐车等一应俱全，员工工作和生活条件得以改善。2.测量器具。始用地球卫星定位系统（GPS），实现高精度快速定位和联测。3.震源装备。采用高密度成型炸药，其体积缩小而威力增大；引进机械可控震源，人口稠密区不用炸药也可以进行地震勘探。研发电火花震源，避免了地震施工对江河湖沼的污染。随着仪器、设备的改善，地震野外施工效率逐步提高。1988年，地震队年均施工测线662千米（1985年前为388千米）。此后，地震队年施工测线突破1000千米。

　　（三）三维地震技术
　　三维地震与常规地震的不同之处在于：一般地震施工采集资料时，沿着测线方向进行，也可称为二维地震；而三维地震则是在一块面积内立体采集，形成三维空间的数据体。各方向的数据密度都比较大，可以在任意方向上切取剖面。1987年11月，三肇凹陷榆树林区块首次进行三维地震，以后每年都要选取几个重点区块进行三维地震，年均工作量由早期的200～300平方千米，逐步增加大到1000平方千米以上，并摸索出一套适应不同地质情况的野外采集技术。
　　1996年，地震仪发展到无线遥测，三维地震使用空间进一步扩大。同年引进三维地震专用的1440道数字地震仪，用于升平汪家屯工区深层三维地震，取得非常好的地质资料采集效果和经济效益。进入21世纪后，三维地震根据地质模型优化采集方案，形成超千道（最多2496道）、高覆盖（96次）、大炮检距（4500米）、3口井组合激发的野外采集技术，信噪比由1.1提高到2.3。在松辽深层和海拉尔盆地勘探中，三维地震在复杂构造分析与地质体识别方面，产生至关重要的作用。

　　（四）高分辨地震技术
　　大庆探区普遍分布薄油气层，常规地震难以分辨并进行油层预测。1994年，三肇、齐家等地区开始采用高分辨地震采集施工技术，并逐步使其配套完善。概括起来是“五高、二小、二措施”：时间采样率由2毫秒提高到1毫秒，空间采样率高达15～20米，高覆盖率达30～60次，高仪器低截频，高自然频率检波器；小偏移距，小组合距；深埋检波器，风力大于二级不施工。进而使剖面分辨率显著提高，3000米深度的反射波视频率达到40～60赫兹。解释后，可分辨3000米以内地层中8～10米薄油层，识别断距5～10米的小断层，发现隆起幅度5～10米的小构造，达到国内领先水平。该技术引入油田开发中，通过高分辨三维地震，预测油层分布状况，使生产井钻井油层钻遇率得以提高。

　　二、地震资料处理技术

　　地震资料处理是指野外采集到的地球物理信息（地震波传播速度、震动强度、波动组合特点等）经加工处理，形成直观的地震资料剖面或其他形式资料的技术。1959～1972年，地震资料靠人工处理；1973～1976年，地震资料通过模拟磁带回放仪进行处理；1977以后，地震资料的处理，通过计算机来完成。1986年，首次引进赛伯180－830计算机用于处理地震资料。同年引进的PE3284计算机，也于1988年9月起用于地震资料的现场处理。
　　1990年代，勘探工作量有增无减，地震资料广泛用于预测地层岩性、物性和分析沉积相等，对计算机处理地震资料提出更高要求，计算机更新换代步伐随之加快。1990年，引进VAX6420计算机，1991年10月投入使用；1993年，引进VAX9420计算机，1994年1月投入使用。1995年，引进CRAYCS－6400超级服务器和IBMRS6000／990计算机，并首开国内引进PARAGON大规模并行处理计算机之先河，形成并行三维叠前深度偏移处理能力。经PARAGON机处理的地震资料，成果剖面信噪比高，断层清晰，深层基底反射连续性好，可直接显示地层深度。1999年3月，引进IBMSP2并行机和ORIGIN2000并行机。2001年，引进IBMGSI大型并行计算机投产，地震资料处理能力进一步提高。2003年，引进深腾1800微机集群计算系统，用于三维叠前深度偏移处理，从而形成复杂构造地震成像等系列技术。

　　三、地震资料解释技术

　　野外地震资料的解释，就是把地球物理信息转化为地质信息（如地层埋藏深度、地层厚度、岩石性质、岩石中含有物等）的过程与方法。在使用光点记录地震仪时，靠人工只能解释各地层界面的深度；使用计算机处理资料以后，使资料解释水平大幅度提高，有关深层基底深度的确定、深层断陷边界的划定、各类圈闭的可靠性、薄互层预测等地质技术难题也逐步得以解决。特别是在深层天然气勘探中用地震资料预测火山岩技术的研发成功，使天然气勘探步伐进一步加快。
　　1987年以后，随着三维地震工作量的逐年增加，地震资料解释广泛采用人机联作法，特别是在深层勘探和复杂断陷盆地勘探中，人机联作法有助于提高信噪比，减少多解性，使构造解释更加精确细致，可发现以往常规地震发现不了的小构造、小断层，并能较好预测岩性和油气储层分布，使探井部署减少风险，更加可靠。在深层勘探中，逐步形成一套三维可视化解释技术，实现地震数据深化分析，从概念描述发展到实体雕刻，地质人员和地震解释人员共同在三维空间分析和发现地质目标，在松辽深层和海拉尔勘探中，在复杂构造分析和地质体识别方面，表现出明显优势。
　　2002年，徐家围子发现深层高产天然气后，为弄清储存天然气火山岩的分布状况，以扩大含气面积，尽快取得规模储量，地震预测攻关队历时2年，以频谱成像技术预测火山岩的空间分布，以宽带约束波阻抗反演方法预测火山岩中天然气储层分布，利用能量梯度变化预测火山岩储层厚度，预测火山岩的钻遇率达到100％，预测层厚度误差小于20％。

大庆外围油田地震预测技术取得重大进展