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给地球做“CT” 破解万米深处的油气密码

来源:经济参考报 发布时间:2025-04-24

伴随着重达30吨的可控震源车引擎轰鸣,脚下传来明显震感,“大方锤”样的振动器发出的低频声波穿透地壳直达万米深处,检波器阵列在地面接收地震波信息,形成一张巨大的信息采集网,就像给地球做CT一样,精准发现地下蕴藏的油气资源……这是《经济参考报》记者近日在中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司(简称“东方物探”)装备测试场看到的景象。

借助自主研发的“两宽一高”(宽频、宽方位、高密度)地震勘探技术与装备,东方物探攻克了深层油气勘探的世界级难题,为我国油气重大发现和持续增储上产提供了有效支撑,还向全球物探行业提供技术服务,覆盖国内外18个国家43家石油公司,应用项目456个。未来,结合人工智能等技术,“两宽一高”的应用领域将进一步拓展。

地震勘探开启“高清时代”

资料显示,我国70%以上剩余油气资源蕴藏在深层超深层、复杂构造及非常规等新领域。然而,找到这些埋藏在地球深处的油气资源是一个世界难题。

一方面,原有的地震波激发技术很难传达到深度更深、结构更复杂的岩层;另一方面,获取到的地震波信号不够清晰,难以对地下岩层的结构和油气储存情况作出准确的判断。

“以塔里木盆地为例,该盆地是典型叠合复合盆地,经历多次构造演化,油气多次运移调整,像一个摔碎的盘子又被踢了几脚。”东方物探高级专家李明杰比喻说。

面对这些难题,东方物探研发团队历时15年,自主研发陆上宽频宽方位高密度地震勘探技术与装备,简称“两宽一高”。

“‘两宽一高’技术就好比用高清相机拍照片,‘宽频带’相当于彩色照片,看到的地下信息更丰富;‘宽方位’相当于从不同角度拍照片,可以看清地下全貌;‘高密度’相当于数码相机的高像素,像素越高,拍出来的照片质量越好。”中国石油集团物探首席专家张少华解释说。

研制出我国首台EV56宽频高精度可控震源,深层探测能力从5000米提高至上万米,实现了万米探测的历史性突破;自主研发并全球首次在生产中应用超大道数地震仪,实现最大接收通道数由万道级提升至30万道级,同步误差在微秒级内提升了一个数量级;推出全球首套五维数据处理解释软件,创新宽方位海量数据快速精准成像、五维数据裂缝预测和变方位油气检测等方法,勘探成功率稳步提升……东方物探一项项“从0到1”的突破,解决了全球最复杂地质条件的油气勘探难题,使地震勘探精度实现质的飞跃,引领地震勘探进入“高清时代”。

有效支撑油气增储上产

鄂尔多斯庆城十亿吨级页岩油田、塔里木万米科探井、川中万亿方天然气区……中国石油物探展览馆内,一批重大勘探发现背后,都离不开“两宽一高”的“火眼金睛”。

“应用‘两宽一高’技术之后,在塔里木盆地8000米至9000米深地有效支撑钻井成功率提高20个百分点,在柴达木盆地英雄岭地区,钻井成功率更是由18%提高到了80%。”东方物探高级专家王永明说。

如今,“两宽一高”实现了大规模应用。在该技术的配合下,在国内发现了鄂尔多斯庆城、塔里木富满等3个10亿吨级大油田以及塔里木博孜大北、四川川中等4个万亿方大气区,为中国石油形成“三个1亿吨”的新格局提供了强有力的技术保障,有力推动了我国油气重大发现和持续增储上产。

放眼全球,东方物探业务规模连续10年保持全球行业第一,成为全球最主要地球物理技术服务商。在科威特,该公司赢得物探史上23.4万道最大生产道数的KOC三维勘探项目;在阿曼,对传统生产方式进行升级,作业日效由1万炮提升到5.5万炮,保持全球最高日效纪录。

海洋业务是全球物探领域的热点,更是方向和未来。近年来,依托印尼BP、阿联酋ADNOC等大型OBN(海底节点)项目,东方物探持续攻关,在OBN采集技术及装备、数据处理等核心技术上取得重大突破。

“物探人对‘测得全’‘采得快’‘探得准’的追求是无止境的。”张少华说,“‘两宽一高’在未来较长时间将继续为全球的油气勘探开发提供重要的技术支撑,还可应用于煤田地质、工程地质、地热、CCUS(碳捕集、利用及封存)、城市地下空间、灾害防治等勘探领域,将持续为国民经济发展贡献物探力量。”

“拥抱”人工智能推动变革

丰富的应用场景,也为物探行业“拥抱”人工智能创造了有利条件。

“人工智能在物探行业有特别好的发展前景。”东方物探执行董事、党委书记任文军举例说,在野外激发和采集环节会产生海量数据,将人工智能应用于质控、调度等方面,可以大大提高效率。在数据处理和解释环节,有的项目地质情况极为复杂,地下布满大大小小的断裂,如果靠人来识别,不仅耗时,而且很多情况根本识别不出来。如果采用人工智能,就能够快速给出规律性和细节清晰的高品质成像。

未来,在物探技术方法和软件层面,东方物探将继续深化观测设计、高效采集、成像分析和油气识别方法,结合人工智能和大数据技术,进一步提高勘探效率和勘探精度。

例如,“两宽一高”技术体系下的新一代软件平台GeoEast-iEco,具备云模式共享、多学科协同、多层次开放、PB级数据管理、大规模并行计算等能力,全面支持人工智能模块高效开发。

目前,物探行业人工智能发展的最大挑战就是地下信息的千变万化和不可预见性,未来东方物探将加大创新力度,实施“数智物探”,深化人工智能在物探领域的应用和发展,推动整个物探流程的再造和模式的变革。

“加速发展‘人工智能+’,是企业提升核心竞争力的重要途径。”任文军认为,“未来无论对于哪个行业来说,发展人工智能都不可能‘关起门来搞’。联合研发、共享共用将是各个细分行业和专业领域引入人工智能的首选途径。东方物探正是依靠人才与创新,在率先打造世界一流企业新征程中勇毅前行。”(记者 王璐)


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