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儀器網(wǎng) 行業(yè)要聞】
能源問(wèn)題始終是發(fā)展的重要問(wèn)題，而油氣資源又在能源中占據(jù)了相當(dāng)重要的位置，作為不可再生的重要工業(yè)原料，石油與天然氣資源一直都是各個(gè)國(guó)家的戰(zhàn)略性資源。海洋中的儲(chǔ)存的油氣資源在全球油氣資源中占34%，探明率在30%左右，并且還不斷有新的油氣儲(chǔ)藏被發(fā)現(xiàn)。
我國(guó)的深水油氣資源十分豐富，近海珠江口盆地及瓊東南盆地深水區(qū)天然氣資源量合計(jì)可達(dá)2.8×10的12次方m³，勘探潛力巨大。2014年，在瓊東南盆地深水區(qū)鉆探的陵水17-2井獲重大發(fā)現(xiàn)；2015年在盆地中央峽谷東區(qū)、水深超1500m的超深水海域又成功發(fā)現(xiàn)我國(guó)首個(gè)超深水天然氣田陵水18-1，進(jìn)一步展示了我國(guó)近海深水區(qū)的勘探前景。
而目前，海洋地震勘探已經(jīng)成為海洋
地質(zhì)與油氣資源調(diào)查的主要手段。近年來(lái)，海洋油氣勘探的難度不斷提高，例如深部?jī)?chǔ)層、復(fù)雜構(gòu)造、鹽下儲(chǔ)層、火山巖屏蔽或碳酸鹽巖屏蔽下的油氣儲(chǔ)層地震勘探，其難度大、成像精度要求高，使得常規(guī)地震勘探技術(shù)往往難以解決出現(xiàn)的復(fù)雜勘探問(wèn)題。但同樣，海洋勘探的商業(yè)潛力日益凸顯，海洋勘探技術(shù)也逐漸得到重視。因此，近年來(lái)國(guó)內(nèi)進(jìn)行了大量的海上地震勘探新技術(shù)的研究與應(yīng)用，持續(xù)推動(dòng)油氣的勘探開(kāi)發(fā)。
多種技術(shù)支撐海上油氣勘探
海洋電磁法是利用靠近海底的深拖發(fā)射器從電偶極子向海水中發(fā)射電磁信號(hào)，在海底不同位置測(cè)量磁場(chǎng)和電場(chǎng)，其多用于研究油氣的電阻率異常情況，盡管分辨率不如地震勘探，但對(duì)于電阻率的靈敏度更明顯，并且對(duì)油氣資源勘探的成本較低。其中，海洋可控源電磁方法作為海洋電磁法的一個(gè)分支，具有淺部分辨率高、海上作業(yè)效果高、高阻異常識(shí)別能力強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，尤其適用于油氣及天然氣水合物等高阻異常體的調(diào)查。
海洋地震勘探是目前在海洋油氣勘探過(guò)程中應(yīng)用最廣泛的方法之一。上下拖纜采集技術(shù)是由物探船同時(shí)拖帶垂向上不同深度的兩條拖纜進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，是隨物探裝備技術(shù)的進(jìn)步，特別是拖纜橫向控制技術(shù)的突破而發(fā)展起來(lái)的一種地震勘探方法。上下拖纜采集技術(shù)更有利于中深層成像，上下纜資料信噪比更高，成果剖面中基底和凹陷內(nèi)幕反射結(jié)構(gòu)更加清楚合理。
環(huán)形激發(fā)技術(shù)采集是全方位角地震信息，能夠更全面地反映地下構(gòu)造，更有利于壓制噪音和衰減多次波，利用這種技術(shù)可以采集到幾乎達(dá)到全方位角的近偏移距資料，這時(shí)即使采用多船寬方位角觀測(cè)系統(tǒng)也無(wú)法完成的。通過(guò)這種方法還能夠在方位角內(nèi)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行多種選取，將數(shù)據(jù)體劃分到不同的方位角度域內(nèi)，建立各向異性速度模型，分析裂縫發(fā)育程度和走向，從而指導(dǎo)油氣田開(kāi)發(fā)。
目前三維地震是海洋油氣勘探的主要手段。地震勘探的早期階段受成本和計(jì)算量的限制，通常采用二維地震探測(cè)，即在一條地震測(cè)線(xiàn)上放炮并接收地震波，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后得到測(cè)線(xiàn)下邊的地質(zhì)圖像剖面。三維地震探測(cè)是利用人工震源激發(fā)的地震波在地下巖層中傳播的路徑、時(shí)間和波場(chǎng)，探測(cè)地下巖層的埋藏深度、形狀和速度結(jié)構(gòu)等幾何和物理屬性，認(rèn)識(shí)地下地質(zhì)構(gòu)造，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)隱伏斷裂、特殊地質(zhì)構(gòu)造如發(fā)震斷裂和孕震構(gòu)造等地下結(jié)構(gòu)的技術(shù)。三維地震探測(cè)技術(shù)是一項(xiàng)集物理學(xué)、地震學(xué)、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和工程技術(shù)等為一體的綜合性應(yīng)用技術(shù)，它能夠使地下目標(biāo)的圖像更加清晰、位置預(yù)測(cè)更加可靠，是實(shí)現(xiàn)“地下清楚”目標(biāo)的必經(jīng)之路。
海上油氣勘探技術(shù)難在哪？
盡管目前已有多種海上油氣勘探技術(shù)，但海上勘探仍然面臨著許多問(wèn)題。在經(jīng)濟(jì)方面，相對(duì)于陸地或者淺水，深水油氣勘探開(kāi)發(fā)成本較高，是一種高投入、高風(fēng)險(xiǎn)的投資，能否具有“經(jīng)濟(jì)性”是影響深水油氣勘探中長(zhǎng)期發(fā)展的重要因素。
在技術(shù)方面，我國(guó)海洋油氣勘探普遍存在深海石油勘探研工作平臺(tái)缺乏，深海浮式生產(chǎn)裝置技術(shù)使用較少，深海油氣田的水下生產(chǎn)系統(tǒng)技術(shù)都較為缺乏。并且由于我國(guó)海洋環(huán)境條件復(fù)雜，像是在南海夏天容易發(fā)生強(qiáng)熱帶風(fēng)暴天氣，冬季渤海容易形成海冰等，這都給海上油氣開(kāi)發(fā)帶來(lái)了挑戰(zhàn)，再加上海底油氣輸送管道要求滿(mǎn)足深水海底為高靜壓和低溫環(huán)境，因此對(duì)勘探開(kāi)發(fā)相關(guān)技術(shù)組合和材料提出更高要求。
在安全方面也十分關(guān)鍵。海上勘探不僅需要考慮到潮汐、風(fēng)浪、海流、水深等自然地理環(huán)境影響，并且還要考慮到地基泥層沖刷、設(shè)備材料老化、構(gòu)件缺陷等各種風(fēng)險(xiǎn)因素的影響。并且當(dāng)遇上臺(tái)風(fēng)天氣時(shí)，海況會(huì)變得尤為惡劣，此時(shí)不但采集的質(zhì)量會(huì)變得很差，而且臺(tái)風(fēng)會(huì)對(duì)整個(gè)采集隊(duì)伍人員的生命安全都產(chǎn)生極大的威脅。
全力推進(jìn)海洋勘探技術(shù)開(kāi)發(fā)
2021年11月，國(guó)家發(fā)改委、財(cái)政部、自然資源部印發(fā)《推進(jìn)資源型地區(qū)高質(zhì)量發(fā)展“十四五”實(shí)施方案》提出，要依據(jù)資源稟賦、開(kāi)發(fā)利用等情況，布局一批能源資源基地和國(guó)家規(guī)劃礦區(qū)，打造戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源穩(wěn)定供應(yīng)的核心區(qū)。加大石油、天然氣等戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源勘查，做好重要礦產(chǎn)資源戰(zhàn)略接續(xù)。
要端牢能源的飯碗、保障國(guó)家能源安全，就必須加快實(shí)現(xiàn)科技自立自強(qiáng)，不斷強(qiáng)化海洋油氣勘探開(kāi)發(fā)原始創(chuàng)新能力和持續(xù)技術(shù)積累，加快打破亦步亦趨的“路徑依賴(lài)”，把握顛覆性創(chuàng)新的技術(shù)變軌和產(chǎn)業(yè)重構(gòu)機(jī)遇，以“非對(duì)稱(chēng)”的策略加快在前沿領(lǐng)域“換道超車(chē)”，在危機(jī)中育先機(jī)、于變局中開(kāi)新局，掌握建設(shè)科技強(qiáng)國(guó)、海洋強(qiáng)國(guó)、能源強(qiáng)國(guó)的競(jìng)爭(zhēng)和發(fā)展主動(dòng)權(quán)。
擁有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“海亮”拖纜采集裝備和“海途”拖纜綜合導(dǎo)航系統(tǒng)打破作業(yè)深度、道間距等技術(shù)限制，零故障完成海上三維地震采集作業(yè)，靈敏度、穩(wěn)定性和一致性?xún)?yōu)于國(guó)外主流設(shè)備，地震資料品質(zhì)符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)裝備技術(shù)空白，標(biāo)志著我國(guó)自主研發(fā)海洋地震拖纜采集裝備技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
“十三五”期間，中國(guó)海油在深水深層、高溫高壓等領(lǐng)域不斷開(kāi)展地質(zhì)認(rèn)識(shí)創(chuàng)新和科研攻關(guān)，先后形成了“南海高溫高壓鉆完井關(guān)鍵技術(shù)及工業(yè)化應(yīng)用”“渤海灣盆地深層大型整裝凝析氣田勘探理論技術(shù)與重大發(fā)現(xiàn)”等多個(gè)技術(shù)體系，為我國(guó)油氣增儲(chǔ)上產(chǎn)提供有力保障。
近日，由我國(guó)研發(fā)的海上地震勘探震源控制系統(tǒng)——“海源”氣槍震源控制系統(tǒng)在天津?yàn)I海新區(qū)中海油服產(chǎn)業(yè)園完成最終調(diào)試工作，即將列裝12纜深水物探船海洋石油720并投入生產(chǎn)示范應(yīng)用。“海源”氣槍震源控制系統(tǒng)不但能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的氣槍震源同步控制，為高質(zhì)量的地震勘探作業(yè)提供高度穩(wěn)定的震源信號(hào)，還可以完成多種延遲氣槍震源控制方式，為海上地震勘探作業(yè)中更高難度的隨機(jī)震源和立體震源提供更簡(jiǎn)易的實(shí)現(xiàn)方式從而為多船、寬頻等海上油氣勘探新方法、新技術(shù)提供有效的震源保障，為提升我國(guó)海洋油氣勘探技術(shù)核心競(jìng)爭(zhēng)力貢獻(xiàn)價(jià)值。該系統(tǒng)調(diào)試成功，標(biāo)志著我國(guó)海洋油氣地震勘探拖纜成套裝備又一核心關(guān)鍵技術(shù)取得重大突破。
要想做好海上油氣勘探工作，不僅需要廣大的地質(zhì)研究人員付出艱辛的勞動(dòng)，并且還需要各個(gè)領(lǐng)域的高科技加持。盡管我國(guó)海洋油氣勘探和開(kāi)采技術(shù)與世界先進(jìn)水平還有一段很長(zhǎng)的路要走，尤其是在海洋深水油氣開(kāi)采和一些非常規(guī)技術(shù)開(kāi)采上，但原創(chuàng)技術(shù)攻關(guān)是一場(chǎng)永無(wú)止境的接力賽，我們要持之以恒加強(qiáng)基礎(chǔ)研究，落實(shí)基礎(chǔ)研究十年規(guī)劃，不斷提高原始創(chuàng)新能力，實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)的深耕探索和核心控制形成應(yīng)用需求牽引源頭創(chuàng)新、基礎(chǔ)研究支撐技術(shù)突破的良性循環(huán)。
(資料參考來(lái)源：央視新聞、中國(guó)海油、中國(guó)能源報(bào)、科普中國(guó)、科技日?qǐng)?bào)、百科、知網(wǎng)等)
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