廊坊？没错！廊坊城市三维地震勘探

20 世纪80 年代，中国开始探索三维地震勘探工作。90 年代初，中国东部油田开始规模实施三维地震勘探工作；21 世纪初，早期发现的油田区基本上为三维地震勘探所覆盖。利用三维地震在中国松辽盆地、渤海湾盆地等含油盆地相继发现一大批油气田，推动了中国石油工业的长足发展。中国东部油田多数位于经济发达地区，地面城镇较多，由于受到当时采集装备和技术水平的制约，绝大多数城市区基本上都没有实施三维地震勘探，个别城市虽然实施了三维地震勘探工作，但是地震资料品质无法满足油气勘探需求，影响到含油盆地或富油凹陷的整体研究、整体认识、整体评价，甚至影响到有利目标的精细落实，直接制约了油田的整体勘探开发效果。

▲大型城市图片

20 世纪末，随着“满洼含油” 的陆相富集区沉积理论的提出，油气勘探由早期针对有利构造带，延伸到全盆地立体勘探阶段；勘探对象涉及含油盆地内的油田开发区、城镇等复杂地面条件区。改革开放以来，中国城镇化进程明显加快，特别是华北探区所处的京津冀城市群发展尤为迅速，城市范围迅速扩大、城市人口和车辆成倍增加、企业工厂数量剧增，致使城区内地面建筑物密集、地下管网纵横交错、各种干扰源众多，导致常规三维地震勘探技术难以实施。

本书（《中国城市油气三维地震勘探技术》，张以明等著. 北京: 科学出版社，2019. 3）紧密结合十余年来的城市三维地震勘探技术发展和勘探实践，分析了城市三维地震勘探面临的主要技术问题和实施难点，系统梳理城市三维地震勘探技术历程；详细论述了城市三维地震勘探观测系统设计技术和城市三维地震采集实施技术，使得城市三维地震勘探实施成为可能；提出了基于人工智能和压缩感知的城市三维观测系统设计新技术，指明了城市三维技术发展方向；全面梳理城市三维地震资料处理技术思路和关键技术，有效改善城市三维地震资料品质，通过三维连片处理，搭建全盆地高品质地震数据平台。利用高品质的连片三维地震数据平台，开展精细解释和综合研究，实现了对全盆地或凹陷的整体认识、整体勘探，推动新一轮老油田的勘探开发高潮。

▲廊坊市地面设施照片

开展城市油气三维地震最重要的意义就是进一步落实城市区域潜在的有利油气勘探目标。具体如华北探区的廊坊市地表高程相对较高，构造上处于廊固凹陷的构造高点。廊固凹陷是冀中拗陷剩余石油资源最丰富的区带之一，具有较大的勘探潜力，已发现采育、旧州、廊东等油田，三次资评结果证实韩村、桐南洼槽剩余资源量1. 45×108 t。在廊坊市城区范围内的杨税务潜山带就是廊固凹陷的一个构造高点，利用现有二维地震资料已经初步落实了安探1 背斜、京24 北断块、安探3 断鼻等多个有利勘探目标，为了进一步落实杨税务潜山带及提出的有利目标，迫切需要开展针对廊坊市城区的三维地震采集工作。

▲ 廊固凹陷廊坊市区周边勘探程度图

针对城市油气三维地震勘探面临的挑战及采集参数设计的难题，结合勘探目标的地质需求，依托当前地球物理新技术新方法，通过理论计算、模型正演，结合实际试验资料，开展观测系统参数、激发参数、接收参数设计，形成城市油气三维地震采集设计技术。

▲城市油气三维地震采集设计技术思路图

廊坊城市三维地震勘探

01 工区概况

杨税务潜山位于冀中拗陷廊固凹陷东部，河西务潜山带的北段，地理上位于廊坊城区的东南部。以往在河西务南部发现了刘其营等三个油气藏，探明储量626 万t，但河西务北段勘探未获实质性突破，分析制约勘探的因素主要有三个方面：

一是构造需要精细落实，以往钻井误差最大曾达500m；

二是储层非均质性强、有利储层分布不清，以往钻探的WG1、WG2 等井试油获油气流，但不稳产；

三是油藏模式需要深化认识，WG2 井揭示气水界面超过圈闭溢出点，说明油气藏不仅受构造控制。

针对三个勘探制约因素开展构造、储层及成藏研究，取得三项重要认识：

一是开展叠前深度偏移处理，深度域解释，改变了对杨税务潜山构造面貌的认识，由以往独立小潜山变成了具有多个山头统一溢出点的大型潜山，潜山面积达42km，提升了勘探价值；

二是强化沉积储层研究，将奥陶系划分为3 个三级层序，6 个沉积旋回，明确海退高位域潮坪微相的准同生白云岩和泥晶石灰岩为有利储集岩性，进而预测了有利储层分布；

三是构建了受潜山构造和储层非均质性两个因素控制的层-块复合型油气成藏模式。在此基础上，针对杨税务潜山钻探5 口探井，首钻Antan1x 风险井获日产气40 万m 以上、日产油70t 以上的高产，经2 年来试采，保持稳产。现在日产气10 万m左右、日产油25t左右。随后钻探的Antan2x 井、Antan3 井显示良好，证实杨税务潜山具有良好勘探前景。

▲杨税务潜山油藏剖面图

为加快杨税务潜山探明建产一体化进程，进一步落实泗村店潜山形态，2017 年部署杨税务-泗村店三维地震，满覆盖318. 35km，其中廊坊城区面积103km，主要在杨税务潜山分布区。

▲杨税务-泗村店三维地震部署图

02 地震资料改善情况

杨税务-泗村店三维是我国勘探面积最大的城市三维地震勘探之一，其有三个方面的特点。第一，首次针对6000m 以下超深层的潜山及潜山内幕多个目标大面积开展地震勘探，地层产状较陡，断裂发育，构造破碎，信噪比低，成像效果差。第二，首次在渤海湾盆地超复杂地表区实施高密度+宽方位地震采集。本项目的采集方法具有“混合激发+联合接收+超万道” 挑战性。第三，项目地处天津、河北腹地，政治敏感性高，安全环保压力大。

▋1. 廊坊城市高密度宽方位三维地震资料采集

针对廊坊城市三维的特点，主要采用了四项采集技术：

一是高密度宽方位地震采集技术；

二是基于自动避障的物理点预设计技术；

三是基于PPV ( Peak Particle Velocity) 测试的激发参数设计技术；

四是“节点+有线” 联合采集技术。

通过一系列城区新方法、新技术的应用，首次安全、平稳地完成了大型城区的地震采集任务，并获得高品质的地震资料，填补了廊坊城区三维资料的空白。

▲廊坊项目地表障碍物分布图

▋2. 廊坊城市三维地震资料处理

廊坊城区针对杨税务潜山采集的三维资料有以下三个方面的特点:

一是城区激发能量弱、干扰源多，造成接收的有效信号弱，城区资料信噪比明显偏低；

二是激发类型不同(可控震源、炸药) 造成的一致性差异，使得资料不能同相叠加；

三是城区特观造成的偏移距分布不均，针对城区资料开展针对性处理，改善资料品质，提高成像精度是处理的关键。

针对上述情况，分别采用以下技术进行处理：

1) 多域联合去噪技术；

2) 城区一致性处理技术；

3) 各向异性深度偏移处理技术。

新资料和老资料相比，剖面层次感清楚，潜山顶面及参考层Tg4 清晰稳定，内幕信息有变化，潜山东边界河西务断层及西边界杨税务西断层清楚，城区资料品质明显改善，钻井实钻深度与地震资料吻合度高。特别是2018 年新钻的Antan501x 井，实钻深度与地震资料完全吻合，证明深度域地震资料可靠性高。

▲杨税务-泗村店新(a)、老(b) 三维地震剖面对比图

03 精细解释成果

利用新三维地震资料开展多轮次的构造解释、储层预测研究和综合评价，在杨税务潜山带利用老资料部署的Antan501x、Antan101x 井的靶点进行了调整，并部署了Antan2x 测钻井，杨税务潜山实现了有计划、高效率勘探开发，地质成果快速、有效地转换为现实生产力。

▲杨税务潜山奥陶系顶面各向异性强度平面图

04 勘探成效

城市勘探技术发展为该区油气奠定了资料基础，城市斜井轨迹设计技术使油气发现成为现实。利用三维地震资料实现了井位部署与优化和规模储量上交，为杨税务潜山勘探带来了突破性进展。

▲杨税务潜山奥陶系顶面新老构造图对比

(a) 2018 年；(b) 2015 年

根据地质综合解释成果，确定了Antan4x、Antan5x、Antan6x、Antan7x 探井井位。已完钻的Antan4x 井发现厚气层，通过下马家沟组压裂试油，日产气16 万m，日产油超百立方米，Antan5x 井电测解释发现厚油层，初步证实杨税务潜山为常压超高温非均质块状凝析气藏，具有整体含气的油气藏特征，为杨税务潜山规模发现奠定了基础。

为扩大杨税务潜山勘探成果，配合储量上交工作，在杨税务潜山部署了一批生产井。利用OVT 域偏移处理得到的OVG 道集进行各向异性强度预测，根据预测结果对待上钻生产井轨迹进行了优化调整，最大限度地规避了钻探风险。应用奥陶系峰峰组、上马家沟组、下马家沟组、亮甲山组四套储层不同层序各层间各向异性最大强度属性平面图和剖面，对正在钻探的Antan101x、Antan501x 的靶点和轨迹进行适当调整，使井斜轨迹穿过四套储层裂缝发育区，从而提高天然气产量。在Antan101x 井区的各向异性强度平面图和剖面上，自靶点位置沿设计轨迹，都位于预测的有利区域，从而确定了Antan101x、Antan501x、Antan2x 侧钻方案。

▲过Antan101x 井各向异性强度剖面(a) 与平面图(b)

廊坊城市三维地震勘探成果直接推动了杨税务潜山构造带储量升级与上交。2017 年上交天然气预测储量180 亿m以上，凝析油近500 万t。2018 年，廊坊城区杨税务潜山构造带上交探明天然气地质储量超过60 亿m，展现了良好的资源前景。杨税务潜山天然气勘探突破对于城区深层天然气勘探研究具有重要的指导意义，有效缓解了目前中国北方用气紧张的局面，为京津冀地区污染防控提供了坚实的清洁能源保障。

本文摘编自《中国城市油气三维地震勘探技术》（张以明等著. 北京: 科学出版社，2019. 3）一书，标题为编者所加。

ISBN 978-7-03-060861-1

责任编辑: 刘浩旻 陈姣姣

城市油气三维地震是对城市区域潜在的有利油气勘探目标进一步落实的需求。但是由于勘探技术、装备及城市地震地质条件的限制，城市三维地震勘探面临诸多难题。本书从中国城市三维地震勘探的特点入手，介绍了城市三维地震勘探技术设计，论述了城市三维地震勘探的难点、激发、接收及观测系统参数设计方法，详细阐述了城市三维地震勘探实施配套技术；分析了城市三维地震原始资料的特点，实施了相关处理技术思路，重点对城区三维地震资料去噪技术、数据一致性处理技术、城市及周边三维资料的连片处理技术等进行了分析论述。针对城市三维地震成果资料能否满足地质目标研究的需求，提出了城区三维地震资料评价要素，对城市地震资料的构造解释、孔隙型储层地震预测、裂缝型储层地震预测等技术进行了详细分析研究，并介绍了华北油田城市三维地震勘探典型的实例。

（本文编辑：刘四旦）

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