[00116749]山地地震勘探技术研究及GeoMountain一体化软件系统研发

GeoMountain山地物探软件系统是川庆物探公司自主研发的具有自主知识产权的专门针对山地复杂油气藏勘探开发的采集、处理、解释一体化山地物探软件，它集成了川庆物探公司50多年来在山地震勘探方面获得的生产经验和科研以及目前世界先进的物探技术，是山地物探采集、处理、解释技术的有形化产品。　　一、主要研究内容：　　1、地震采集技术研究及软件研发　　（1）表层结构调查方法研究及模块研制；　　（2）采集参数论证与优选方法研究及模块研制；　　（3）观测系统设计与优化方法研究及模块研制；　　（4）地质模型构建分析方法研究及模块研制；　　（5）质量实时管理与监控分析方法研究及模块研制。　　2、地震资料处理技术研究及软件研发　　（1）山地地震勘探处理作业交换编辑方法研究及模块研制；　　（2）山地震勘探观测系统建立方法研究及模块研制；　　（3）山地地震勘探地震数据QC方法研究及模块研制；　　（4）山地地震勘探叠加、偏移速度分析方法研究及模块研制；　　（5）地震数据常规处理及质量QC方法研究及模块研制；　　（6）山地地震勘探特色处理方法研究及模块研制。　　3、地震资料解释技术研究及软件研发　　（1）测井分析方法研究及模块研制；　　（2）构造解释方法研究及模块研制；　　（3）地震属性分析方法研究及模块研制；　　（4）地震资料反演方法研究及模块研制；　　（5）多波解释方法研究及模块研制；　　（6）实用工具模块研制；　　（7）地质绘图方法研究及模块研制。　　二、主要研究成果和认识　　（一）主要方法技术成果　　1.形成和发展了山地地震勘探软件系统动态加载与扩展技术：该技术增强了山地地震勘探软件的灵活性和可扩展性，使软件具有较强扩展能力和并行开发能力，该技术达到了国际主流物探商业软件的水平。　　2.形成了山地地震软件数据访问技术：该技术统一了采集、处理、解释工作中的数据格式规范和数据访问接口，提高了数据访问效率、灵活性和扩展性。　　3.山地复杂地表表层结构调查技术获得突破。该技术利用浅层折射、微地震测井、微VSP测井、横波表层调查等方法相结合，来预测未钻遇低降速带地层底界深度，实现表层速度反演，建立表层结构模型，指导野外进行逐点井深设计和静校正量的计算。　　4.发展和完善了基于CDP观测系统设计和优化技术，利用该技术能进行纵波和转换波联合勘探设计、观测系统模板分析、炮检点布设、CDP和CCP（共转换点）面元信息等分析；并提出了基于高精卫片的观测系统布设和过障碍的观测系统自动动态调整技术，使理论设计更加符合野外实际情况。　　5.基于相控理论的激发组合设计技术国内领先。该技术利用在地震勘探中震源组合激发时，相位的变化可以通过激发延时或激发井深控制来实现的原理，通过分析激发点在空间和时间上的组合变化形成的地震波主能量的传播方向和波束宽度，来确定最佳的激发组合方案。　　6.首次提出了真地表观测系统设计与优化技术。利用遥感技术、地理信息技术、全球定位技术和虚拟现实技术，在计算机中模拟真实的地表环境，通过高精度遥感专题信息（地表高程、相对坡度、岩性、湿度等）对勘探工区的激发、接收条件、施工安全性、可实施性进行评价，指导测线部署、炮检点位置优选，从而设计出更具针对性和可行性的观测系统。　　7.基于地质目标的CRP观测系统设计与优化技术国际先进。通过地质模型正演获得共反射点（CRP）信息来指导观测系统设计，它充分考虑地下地质构造对观测系统的影响，较准确地反映地下目标层反射信息，能很好地处理复杂山地工区的有效勘探问题。　　8.施工质量实时管理与监控技术为物探界一大创新。通过手持移动终端设备进行快捷、简单的野外施工生产辅助数据录入和更新，实现无线数据实时传输，既保证数据的正确性，又极大提高生产效率，还满足生产项目实时监控、调度和管理。　　9.山地静校正技术取得实质性进展：通过约束层析反演、混合优化静校正等技术，获得精细的表层模型，解决因近地表速度纵横向剧烈变化所带来的静校正问题，该技术目前处于国际领先水平。　　10.提出了基于地质认识的实时速度分析技术：在构造解释和百分比叠加（偏移）剖面多重控制下，快捷建立比较符合实际地质特征的速度场，从而提高成像质量，该技术目前处于国际领先水平。　　11.首次提出了真地表弯曲射线叠前时间偏移技术：利用更符合山地复杂构造地震波实际传播路线的弯由射线克西霍夫叠前时间偏移算法，解决了山地复杂构造油气藏的偏移成像难题，其计算效率高，偏移结果断层清晰、构造准确，更易于解释。　　12.起伏地表波动方程叠前深度偏移技术填补了国内空白：采用国际领先的波动方程延拓技术，能准确地描述地震波在地下介质中传播过程，大大提高对高陡复杂构造的成像效果，具有广阔的应用前景。　　13.形成的高效偏移速度分析与模型构建技术国际领先，提供的实时速度分析、质量控制、速度模型生成一体化分析技术，使建模的效率和准确性更高，为提高山地复杂油气藏成像质量打下了坚实的基础。　　14.首次提出了高陡复杂构造含逆掩断层上、下盘统一解释及成图技术，解决了商业软件不能上、下盘统一解释的难题，提高了含逆掩断层解释的效率。并利用地震与多井联合约束的速度模型构建方法形成更切合实际的空变速度场，解决了含逆掩断层情况下的时深转换、断层上下盘统一成图的难题，提高了成图效率和精度。　　15.形成了国际领先的高陡复杂构造含逆掩断层全三维可视化精细解释技术：该技术借助先进的计算机平台，以强大的运算功能和良好的图像处理技术，在三维可视化环境下，实现二维剖面、层位、断层三维可视化实时联动解释。借助三维可视化解释环境，能对构造进行有效的可视化分析工作，加强了高陡复杂构造含逆掩断层解释的可靠性，提高了三维解释的精度和效率。　　16.形成了一套较为成熟的基于属性分析的综合储层预测技术：从提取的40余种地震振幅属性中，通过相关性等属性优化方法优选好的属性，采用无井约束的贝叶斯油气检测方法和有井约束的神经网络预测方法进行储层预测。该技术解决了目前油田生产中用于地震储层含油气预测的方法比较单一、多种属性简单地叠合、信息综合处理和分析能力低、地震属性的优化和精选方法及智能化差等问题，其预测成功率可达80﹪以上。　　17.在国内首次实现了含逆掩断层反演方法：该项技术建立在基于模型反演基础上，对含逆掩断层的地震数据进行反演，反演结果可直接展现逆掩断层上、下盘的储层，解决了商业软件不能反演逆掩断层下盘的储层问题。　　18.形成了一套较为成熟的气水识别技术：即基于三参数地震反演、弹性阻抗反演和高精度时频分析为主的较为成熟的气水识别技术。基于三参数地震反演采用叠前同步反演，获得纵波阻抗、横波阻抗和密度三参数，通过岩石物理公式获取各种弹性参数，采用参数定量敏感性分析方法，优选对气水识别最敏感的参数，利用优选后的弹性参数进行气水识别；弹性阻抗反演技术得到不同角度的弹性阻抗值，利用不同流体的弹性阻抗值相对角度的不同变化规律进行气水识别；高精度时频分析技术采用高精度广义S变换时频分析方法，获取时频属性集（单频属性、差频属性等），由于含流体后地震波高频被吸收的特点，利用时频属性集进行流体识别。该项技术提高了四川盆地气水识别的成功率。　　19.多波多域联合解释技术填补了国内空白：通过多波合成记录方法及利用VSP资料标定层位，实现二维PP波、PS波地震资料层位、断层联合对比解释及层位匹配生成多分量勘探最基本的参数：纵横波速度比。通过Zoeppritz方程及其三种近似公式合成正演AVO理论数据并与实际PP波、PS波AVO数据比较，采用Gauss-Newton法修正理论数据，逐步迭代，使理论数据吻合实际数据，最后能得到目的层弹性参数、纯纵波(零偏移距PP波)剖面、纯横波 (零偏移距SS波) 剖面、纵横波速度比反演资料。该技术解决了纵波资料无法解决的问题，是岩性勘探和直接寻找油气富集带最可行的技术。　　（二）主要软件成果。　　1.研发形成了山地地震勘探软件系统基础平台：为用户提供了工区、数据管理，交互功能调用和集成接口。该平台有较好的稳定性和可扩展性，有利用于对新增功能模块的集成。　　2.研发形成了GeoMountain采集工程师子系统　　（1）研发形成了表层结构调查模块。它具有微VSP、微测井、小折射和双井微测井资料的人机交互处理和解释的全面功能，能实现表层速度反演，建立二、三维表层结构模型，指导野外激发、接收点的布设和静校正量的计算。该模块功能完备、稳定、交互性强，优于国内其它同类软件；　　（2）研发形成了采集参数论证与优选模块。它能基于山地勘探工区内的表层结构数据、复杂构造模型等信息，对纵波和转换波采集中的激发参数、接收参数、排列参数进行分析论证，为野外地震勘探提供最佳的采集参数，该模块功能齐备，已经达到国内先进水平；　　（3）研发形成了观测系统设计与优化模块。它提供多种物理点布设和模拟放炮功能，能完成任意复杂的观测系统设计（CDP或CRP）与优化；针对复杂地表环境，可基于地震工程遥感信息和相关的地理信息数据进行针对性较高的观测系统设计与优化；还提供了具有露头岩性剖面的观测系统综合图件绘制和带有障碍物的三维观测系统列线图绘制等特色功能，该模块部分功能已经达到国际领先水平；　　（4）研发形成了地质模型构建分析模块。具有二维地质模型建立、二维地质模型射线追踪正演、二维地质模型波动方程正演、三维地质模型分析功能，可以完成从复杂地质构造建模到地震波正演模拟、分析再指导观测系统优化的整个过程，该模块交互性强，功能强大，部分功能已经优于国内其它同类软件；　　（5）研发形成了质量实时管理与监控分析模块。从能量、频谱、信噪比、时频等方面定量分析激发、接收、仪器和环境等因素对采集资料质量影响情况，对现场资料作评价，确定最佳的野外采集参数和施工方案，同时也具备生产项目实时监控、调度及管理功能。　　3、研发形成了GeoMountain处理工程师子系统　　（1）研发形成了山地地震勘探常规处理作业交换编辑模块。具有作业流程建立、模块拷贝、粘贴、参数编辑、计算节点管理、作业提交等处理软件必须的功能，软件的操作方便性和灵活性上达到了商业软件水平。　　（2）研发形成了山地地震勘探观测系统建立模块。能进行2D、3D观测系统建立、观测系统质量QC控制等功能，软件的操作方便性和灵活性上达到了商业软件水平。　　（3）研发形成了山地地震勘探地震数据QC模块。支持多种格式地震数据的波形、变面积、彩色、灰度显示，并具有多种交互处理工具，便于对地震数据进行QC，软件的操作方便性和灵活性上达到了商业软件水平。　　（4）研发形成了山地地震勘探叠加、偏移速度分析模块。具有完整的叠加、偏移速度拾取、分析和质量QC功能，提供的基于地质认识的实时速度分析功能属于国际首创。　　（5）研发形成了完整的地震数据常规处理及质量QC模块。提供了136个用于地震资料处理及质量QC的功能模块，覆盖了建观、去噪、振幅处理、反褶积、叠加偏移等常规处理的全过程，达到了工业生产的能力。　　（6）研发形成了复杂山地地震勘探特色处理及质量QC模块。形成了静校正软件包、叠前时间偏移、叠前深度偏移等多个具有山地特色技术的处理及质量QC模块，针对山地复杂构造油气藏的勘探，具有明显的效果，达到国际先进水平。　　4、研发形成了GeoMountain解释工程师子系统　　（1）研发形成了井分析模块。具有合成记录、地质层位标定、岩性柱状图制作、AVO正演、交会分析和多井分析等功能，目前井分析模块已达到现有商业解释软件井分析功能水平，部分功能优于现有商业软件。　　（2）研发形成了构造解释模块。能进行二、三维逆断层解释，速度场构建及时深转换。而且能在三维可视化环境下，进行层位和断层手动和半自动解释，大大提高解释的精度和效率，目前该模块在三维逆掩断层构造解释方面超过国外商业软件水平。　　（3）研发形成了属性分析模块。具有属性提取、优化分析、预测一体化储层预测流程，在属性优化分析和属性提取方面达到商业软件水平。　　（4）研发形成了反演模块。具有含逆掩断层的反演功能。能进行叠前同步反演、稀疏脉冲反演、弹性阻抗类反演以及宽带约束反演等功能，同时还具