Exploración sísmica y sus tendencias de desarrollo
1. Introducción a la exploración sísmica
La exploración sísmica utiliza métodos sismológicos para estudiar las reglas de propagación de ondas elásticas excitadas artificialmente en diferentes estratos, incluyendo la velocidad de la onda, la atenuación de la onda, la forma de la onda y su A. Método geofísico que estudia la profundidad del enterramiento, la forma estructural y la composición litológica de los estratos basándose en la reflexión y la refracción en las interfaces. Según las diferentes ondas recibidas, se puede dividir en método de onda reflejada y método de onda refractada.
La ventaja de la exploración sísmica es que puede explicar cuantitativamente las estructuras geológicas, tiene una alta precisión y una gran profundidad de control. Es el tipo de exploración geofísica más precisa en la actualidad. La desventaja es que es más caro y menos eficiente que otros métodos de prospección geofísica.
2. Tendencia de desarrollo de la tecnología de exploración sísmica
En los últimos años, con el rápido desarrollo de la tecnología electrónica y la tecnología informática. Se ha acelerado significativamente la velocidad de actualización de los equipos de exploración sísmica y del software de procesamiento y se ha fortalecido la tendencia de integración de la recopilación, el procesamiento y la interpretación de datos sísmicos.
(1) Nuevos avances en la tecnología de adquisición sísmica
En términos generales, los costos de adquisición de campos sísmicos representan aproximadamente el 80% de los costos de exploración. Por lo tanto, para reducir los costos de exploración y mejorar la exploración. costos, efectos en países de todo el mundo y desarrollar y actualizar continuamente instrumentos y equipos de exploración sísmica.
Como equipo central de la exploración sísmica, los sismómetros han experimentado grabación de puntos de luz, grabación de cintas analógicas, sismógrafos digitales, sismógrafos digitales de telemetría y sismómetros de 24 bits basados en tecnología ΔΣ desde la década de 1930. Hay 6 icónicos. eras que incluyen sismómetro digital de telemetría tipo A/D y sismómetro totalmente digital. Al observar el progreso tecnológico de los instrumentos de exploración sísmica en los últimos cinco años, se puede ver que: con tecnología A/D de 24 bits (tecnología ΔΣ), tecnología de detección digital (tecnología MEMS), tecnología de telemetría de red, tecnología de comunicación de fibra óptica. , tecnología de almacenamiento digital, representada por tecnología de hardware a gran escala, tecnología de implementación de software de función de hardware y tecnología de adquisición de gran capacidad de más de 10,000 canales, la investigación y el desarrollo de instrumentos sísmicos integran ampliamente la tecnología de exploración sísmica, la tecnología electrónica y la tecnología informática. Tecnología de comunicación, tecnología de procesamiento de señales digitales y tecnología de transmisión de datos constantemente surgen nuevos logros y nuevos inventos en nuevos procesos, nuevos materiales, etc., y los indicadores técnicos son cada vez más altos, la velocidad de trabajo es cada vez más rápida y la recolección. y las capacidades de preprocesamiento son cada vez más fuertes, y la confiabilidad y la estabilidad son cada vez mejores, el grado de automatización e inteligencia es cada vez mayor y el costo de un solo canal es cada vez menor. Se está desarrollando rápidamente (Zhou Mingfei). , 2006).
Con el avance tecnológico de los instrumentos sísmicos, los métodos de adquisición de datos sísmicos continúan ampliando el alcance de aplicación de los resultados sísmicos tridimensionales originales de alta resolución y reflejan cada vez más la adquisición sísmica. La idea general de integrar El procesamiento y la interpretación ponen más énfasis en los modos de adquisición de punto único (fuente), canal único (gephone), alta densidad (espaciado de canales pequeño, espaciado de líneas pequeño) y alta fidelidad en términos de tecnología de adquisición. desde la sísmica inicial bidimensional con un número reducido de canales hasta la sísmica tridimensional con un gran número de canales, sísmica time-lapse (sísmica cuatridimensional), sísmica vectorial (multionda tridimensional), etc.; además, durante la recolección de datos de campo, la demostración de optimización del plan de adquisición, sísmica Se trabaja en aspectos básicos como análisis de calidad de datos, diseño de iluminación direccional y monitoreo y procesamiento en sitio. En resumen, los equipos y las capacidades técnicas para la recopilación de datos sísmicos de campo ahora son totalmente capaces de satisfacer las necesidades de entornos operativos como desiertos, llanuras, montañas, selvas, lagos y océanos en todo el mundo. La exploración sísmica (petróleo, gas, carbón, etc.) ha sido ampliamente utilizada y se ha convertido en la tecnología central de la exploración geofísica energética (Xiong Zhu, 2006).
(2) Nuevos avances en la tecnología de procesamiento sísmico
En la actualidad, la dificultad técnica de la exploración sísmica tanto para petróleo como para carbón es cada vez más baja (baja señal). -relación de ruido), se puede resumir como profundo (enterrado profundamente), difícil (condiciones difíciles) y oculto (fuertemente oculto) (Departamento de Exploración de Petróleo y Gas de la Corporación Nacional de Petróleo de China, 1999). Estas características se reflejan en los datos sísmicos. procesamiento y sus características Los métodos y software de procesamiento de datos sísmicos convencionales basados en el supuesto de medios horizontales, uniformes y en capas se han vuelto cada vez más inadecuados para el procesamiento de datos de exploración sísmica en condiciones de medios complejos. Algunos módulos clave del procesamiento de datos sísmicos se han encontrado en el pasado. Dificultades y desafíos, como la corrección estática en condiciones de superficie complejas, superposición y migración en condiciones de ángulo de inclinación pronunciado, corrección dinámica en condiciones de medio no homogéneo, etc.
Para adaptarse a estos desafíos, el equipo de hardware de procesamiento de datos sísmicos comenzó a utilizar procesadores paralelos caracterizados por clústeres de PC para acelerar el procesamiento; en los métodos de procesamiento de datos sísmicos, la migración post-apilamiento convencional se convirtió en migración pre-apilamiento, preapilamiento sísmico. El procesamiento de migración (dominio del tiempo o dominio de la profundidad) se ha convertido en un requisito inevitable para el procesamiento de datos sísmicos del petróleo en 2006, y ha comenzado a aplicarse en el procesamiento de datos sísmicos del carbón (Zou Cai et al., 2002).
Además, continúan desarrollándose la tecnología de supresión de ondas múltiples, la tecnología de procesamiento de datos de baja relación señal-ruido, la tecnología de corrección estática de tomografía de superficie y otros módulos clave para tratar el procesamiento de datos sísmicos en condiciones complejas, sirviendo al procesamiento e interpretación integrados La tecnología sísmica AVO previa al apilamiento y la tecnología de procesamiento de inversión restringida posterior al apilamiento también han logrado resultados significativos.
(3) Nuevos avances en la tecnología de interpretación sísmica
Después de más de 20 años de desarrollo, los sistemas informáticos para la interpretación de datos sísmicos han evolucionado desde el modo de estación de trabajo independiente hasta el modo servidor-terminal de usuario. modo, modo de red servidor-cliente, desarrollado al modo de red servidor-cliente multiservidor, con la rápida mejora de la rentabilidad de las microcomputadoras, las estaciones de trabajo de microcomputadoras de alta configuración basadas en sistemas Linux se han calificado completamente para los requisitos del terremoto. interpretación, realizando así la interpretación de microcomputadora Plataforma Linux Storm.
En los últimos años, la tecnología de interpretación sísmica se ha desarrollado rápidamente y el ritmo de integración de la recopilación, el procesamiento y la interpretación de datos sísmicos se ha acelerado significativamente. Todo el personal dedicado a la ciencia geológica, no sólo los expertos en interpretación de datos sísmicos, sino también los geólogos, expertos en física de rocas, ingenieros de minerales, etc., forman conjuntamente un grupo de trabajo colaborativo (Lawrence M et al., 2003), que puede combinar datos sísmicos, Los modelos geológicos, los datos de perforación y el historial de desarrollo de yacimientos se combinan orgánicamente. El procesamiento de datos sísmicos ya no es un paso de procesamiento independiente, sino una parte de todo el proceso de interpretación. El objetivo es establecer un modelo geológico muy detallado. La popularidad de varios software permite realizar parte del trabajo en el proceso de interpretación y procesamiento. puede realizarse con tecnología de venta libre, el último software inteligente puede completar automáticamente la tarea; la aparición de la tecnología de interpretación de visualización sísmica tridimensional y la tecnología de interpretación de realidad virtual ha construido un "puente" entre el personal geofísico y los geólogos. El cuello de botella de la exploración sísmica actual ya no es el tiempo necesario para el procesamiento de datos, sino la velocidad a la que los intérpretes geofísicos y los ingenieros geológicos pueden utilizar esta información para emitir juicios integrales (Satinder C et al., 2003).
Entre los nuevos métodos y tecnologías para la interpretación sísmica, la tecnología de análisis de atributos sísmicos, la tecnología de interpretación de volumen de coherencia, la tecnología de interpretación de volumen de variación, etc., se están desarrollando rápidamente. Además de completar las tareas de interpretación estructural convencionales, los datos sísmicos pueden. También se han logrado avances positivos en la interpretación de la estratigrafía sísmica, la interpretación de la estratigrafía secuencial, la interpretación de la litología de los datos sísmicos y la tecnología de descripción fina de los yacimientos basada en datos sísmicos y conocimientos sedimentológicos (Zhang Yonggang, 2007).
En resumen, la tecnología de exploración sísmica se ha desarrollado rápidamente en los últimos 80 años, desde la etapa analógica a la era digital, desde la exploración unidimensional hasta la sísmica tridimensional e incluso la sísmica cuatridimensional, desde una sola -Recepción de componentes a recepción de múltiples componentes, desde la exploración terrestre hasta la exploración tridimensional, desde la exploración estructural hasta la exploración litológica, desde los medios en capas uniformes hasta la teoría de los medios anisotrópicos y otros avances tecnológicos, se han logrado una serie de innovaciones tecnológicas. En los últimos años, la tecnología de exploración sísmica utilizada en la industria del carbón y el petróleo ha formado gradualmente una serie de tecnologías de exploración integrales, como sísmica de alta precisión, procesamiento concatenado sísmico tridimensional, gravedad, inversión de juntas magnéticas y electrosísmicas y fina. Descripción del yacimiento En la interpretación interactiva de la estructura sísmica tridimensional, se han logrado importantes avances en la investigación en análisis de fallas, inversión sísmica, análisis de atributos, visualización tridimensional, modelado geológico y tecnología geoestadística, etc., lo que ha promovido la exploración de complejos. yacimientos de petróleo y gas y se ha extendido gradualmente al campo de la exploración geológica del carbón. Los expertos predicen que en el próximo período de tiempo, la dirección del desarrollo de la tecnología de exploración geofísica del petróleo cambiará gradualmente de la geofísica de exploración actual a la geofísica de desarrollo.
Para cumplir con las imágenes subterráneas de objetos de exploración complejos, sísmica de alta densidad (adquisición sísmica de 10,000 canales), sísmica de alta precisión (interpretación fina), visualización tridimensional y tecnología de realidad virtual y nueva tecnología de exploración sísmica (tridimensional sísmica de tres componentes - 3D3C, integral Se están desarrollando nuevos métodos y tecnologías de exploración sísmica como sísmica de ondas longitudinales - AVA, sísmica de lapso de tiempo - 4D, VSP tridimensional - 3DVSP, sísmica de pozos cruzados, etc.). mejorado y madurado, lo que representa la exploración sísmica en las tendencias de desarrollo tecnológico del futuro.