集團公司物探重點實驗室

1999年6月，集團公司科技發展部發布“科技字［1999］第38號”文件，批準成立“中國石油天然氣集團公司物探重點實驗室”，實驗室主體設于中國石油大學。

經過多年的發展壯大，目前的實驗室及其依托單位包括：地震成像與油藏地球物理方法研究室（東方地球物理公司）、巖石物理與流體識別方法研究室和天然氣地球物理識別方法研究室（中國石油勘探開發研究院）、非均質儲層預測方法研究室（中國石油勘探開發研究院西北分院）、電磁法油氣識別與監測方法研究室（長江大學）、頁巖氣地球物理研究室（東方地球物理公司西南物探分公司和西南石油大學）、地震各向異性研究室（英國愛丁堡國際部）。物探重點實驗室是中國石油天然氣集團有限公司物探應用基礎與核心技術研究開發基地、物探科技合作與學術交流基地、物探領域高層次科技人才培養基地。

物探重點實驗室現有固定人員 223 名、客座人員8人、流動人員19名，人員組織與專業搭配合理，老中青結合。擁有國家特聘專家4人、長江學者1人，“973”首席科學家1人、重點研發計劃項目負責人1人、萬人計劃領軍人才1人、教育部新世紀優秀人才3人，集團公司專家3人、優青2人、青年長江學者1人、杰青1人。

破解地下油藏的信息密碼

最近幾天，中國石油天然氣集團公司物探重點實驗室非均質儲層預測研究室的楊午陽主任成了網紅，他不久前在網上做的開放報告“智能物探研究進展與思考”獲得了廣泛好評。報告不僅展示了人工智能技術在石油勘探領域的發展趨勢和應用前景，也引發了人們對平時默默無聞的中國石油天然氣集團公司物探重點實驗室的關注。

石油勘探與開發是一項非常復雜的跨學科系統工程。“上天容易入地難”這句話形象地概括了人類認知地下構造的艱巨性和挑戰性。地球物理勘探技術通過對地下信息的探測和解譯，確定油氣藏的位置和規模，是石油勘探工作的千里眼和順風耳，具有舉足輕重的作用。為全面掌握地球物理勘探的核心技術，推動我國石油物探事業的深入發展，1999年6月，中國石油天然氣集團公司成立了以中國石油大學為主體研究室的物探重點實驗室，對物探核心技術進行深入研究和持續攻關。

信息解譯的第一步，是利用巖石物理模型和地震物理模型破解油藏特性在地球物理數據上的編碼規則和訊號字典，是一項集實驗科學和基礎理論于一體的研究工作。物探重點實驗室聚焦國際前沿，采取走出去、請進來的方式，在跨頻段巖石物理建模、復雜構造地震物理模型等方面取得了多項國家領先的科研成果，達到了與國際同行比肩的水平，研究成果為復雜油氣藏地震勘探提供了實驗支撐和理論指導。

地震成像技術俗稱為地球CT技術。與醫學CT不同的是，地震CT技術不能對地下結構進行全方位觀測，只能利用地表接收的反射信號進行地下成像。其技術方法的復雜性要遠遠高于醫學CT成像，其中，全波形反演和逆時偏移是獲取地下高精度影像的核心技術。CNPC物探重點實驗室歷時十余年持續攻關，形成了具有自主知識產權的軟件系統，大幅度提高了地震波的穿透深度和探測精度，實現了復雜構造深部油氣藏的精確成像。

我國西部盆地在碳酸鹽巖縫洞和裂縫中賦存著大量的石油和天然氣資源，以往的以碎屑巖油藏為探測對象的物探方法在理論和實踐上都面臨新的挑戰。為此，物探重點實驗室以多波多分量技術和方位AVO技術破解此類儲層的信息密碼，從裂隙方位、裂隙密度和流體性質等方面對此類儲層進行預測和描述，形成了理論先進、技術完備的碳酸鹽巖縫洞型儲層地球物理探測技術序列，為我國西部油田的穩產高產做出了貢獻。

物探重點實驗室成立20年以來，始終圍繞“物探重點實驗室是中國石油天然氣集團有限公司物探應用基礎與核心技術研究開發基地、物探科技合作與學術交流的基地、物探領域高層次科技人才的培養基地”的定位，聚焦國際前沿和核心技術開展研究工作。承擔科研項目321項，以此為依托，建成地震物理模擬系統等標志性設備15套，多波地震資料處理軟件（GeoEast-MC1.0）和地震綜合裂縫預測軟件（GeoFrac1.0）等軟件系統 5 套，形成低孔滲人造砂巖制作、可控源電磁法頁巖氣甜點檢測等新工藝和新技術60余項，移植到GeoEast等地震資料處理解釋系統的軟件模塊55個，獲得國家級科技獎勵3項、省部級科技獎勵52項，發表學術論文2323篇，授權發明專利392件。

核心技術

大型三維地震 物理模型實驗技術：形成了以地質特征和地震波場特征為依據，多種混合材料為基礎，實際構造與概念模型相結合，定量控制的三維復雜模型制作工藝流程，適用于各種儲層的地質-地震物理模型制作。完成了大型雙復雜構造，裂縫孔洞、深層潛山、河道砂體、白云巖、斷溶體等100余套復雜地質模型的地震物理模型采集和波場分析工作。

低頻巖石物理實驗技術：在國內首次實現跨頻段變飽和度巖石彈性性質測量，形成動靜態巖石物理模量跨頻段同位測量與分析技術，推動地震巖石物理分析技術發展?？珙l段巖石物理實驗揭示了復雜孔隙介質的彈性和衰減的特征與規律，為油氣定量預測提供重要實驗依據及理論支撐。

可控源電磁法流體識別方法與技術：以地面陣列瞬變電磁、井-地瞬變電磁和井地電位法為主，從方法理論、觀測技術、資料處理、反演成像與綜合解釋方法進行系列研究。將地震、地質、測井和油藏工程等不同尺度的多種信息進行融合處理和約束反演，實現對儲層參數的高分辨率成像。

巖石物理驅動下地震流體識別技術：闡明了巖石骨架、孔隙及油氣水耦合機制，推導了固液解耦疊前地震反射方程，創建了巖石物理驅動下疊前固液解耦油氣識別理論和實現方法，大幅度提高了復雜油氣儲層流體檢測精度。

復雜構造地震成像技術：研發了完整的縱波及轉換波時間和深度域速度建模技術系列，包括時間域初始速度建模、剩余速度優化、深度域初始速度建模、沿層層析和網格層析反演、FWI速度優化等技術。形成了時間域到深度域速度建模技術系列，能夠滿足復雜斷塊、逆掩推覆、復雜鹽體等不同類型地質構造的速度建模和高精度成像的技術需求。

地球物理反演儲層預測技術：解決了非均質儲層物性參數定量預測和流體識別等技術難題。在中石油四川、塔里木等國內主力探區以及海外工區獲得成功應用，為目標區增儲上產、井位部署等提供了重要的技術支撐。

創新感悟

需求牽引是創新動力 團隊合作是創新保障

——復雜構造地震成像研究團隊

偏移成像技術是地震資料處理的重要組成部分，對復雜構造成像具有極為關鍵的作用。為打造勘探利器、服務勘探需求，研發團隊不斷超越自我，研發的復雜構造成像軟件的成像效果與國際同類軟件相當，計算效率達到國際同類軟件的1.5~3倍，能夠滿足2D/3D復雜地表、復雜構造及復雜介質的陸地及海洋資料高精度成像需求，在實際生產中得到大規模應用。

在科研工作中我們深刻體會到，需求牽引是創新的動力，基礎研究是創新的源泉，團隊合作是創新的保障。

持之以恒水滴石穿

——非均質儲層預測研究團隊

非均質儲層定量識別與評價是公認的世界性難題，2001年被美國能源部確定為影響二十一世紀世界油氣勘探與開發的十大關鍵技術之一，也是我國油氣勘探與開發領域的核心技術。近十年來，我們潛心基礎研究和軟件開發，推出了GeoFrac地震綜合裂縫預測、地震野外采集質量監控、SeismicNet智能標簽數據集建立、Seis-ProQC等地學軟件產品，為油氣工程領域技術攻關研發提供了成功范例。持之以恒水滴石穿，耐心之樹結黃金之果，科研無止境，風光在險峰。

開放包容的科研精神 讓我們做得更好

——電磁法油氣識別研究團隊

隨著常規石油資源的日益枯竭和國民經濟的飛速發展，我國石油消耗量已位居世界前列。與此同時，我國干熱巖與非常規油氣資源量巨大，是極具潛力的清潔能源，勘探與開發非常規油氣與干熱巖資源已成當務之急。研究團隊采取開放包容的科研精神，請進來、走出去，實現了多學科協作和多信息融合，完善了新能源勘探開發的理論體系，創新了新能源勘探開發的技術方法。

專家點評

煉造油氣勘探的技術利器

——973項目首席科學家 王尚旭

立足國內，加強能源供應能力建設，不斷提高自主控制能源，降低對外依存度，是我國能源戰略行動的重要任務。中國石油物探重點實驗室立足于地球物理勘探的實際問題，創新油氣勘探的基礎理論，突破油氣勘探技術的瓶頸，促進產、學、研的深度融合和成果轉化，形成了一系列專利成果和技術、軟件，強有力地支撐了油氣勘探成功率。

深層和超深層油氣藏，以及頁巖油氣、致密油氣等非常規資源的勘探和開發，是中國石油油氣勘探的重要領域。物探重點實驗室研制了國際領先的多頻段巖石物理測量系統以及大型三維地震物理模型實驗系統，研發了聲波—彈性波全波形反演及逆時偏移、非均質儲層預測及流體識別等技術，這些技術逐漸成為地震波場傳播規律研究及利用的利器，在我國中西部深層油氣藏及非常規油氣藏勘探中起著重要的作用。

在世界政治、經濟格局不斷調整的今天，能源的供求關系動蕩變化，物探重點實驗室應持續加大高效、低成本地球物理勘探技術的研發力度，整合資源，做好頂層規劃，突破傳統理論，實現核心技術的原始創新，更好地發揮實驗室在中國石油物探技術研發中的引領作用，為穩步提升國內油氣的儲量提供重要保障。

突破瓶頸 再攀高峰

——CNPC物探重點實驗室主任 周輝

油氣是我國重要的戰略資源。中國石油物探重點實驗室面向油氣勘探開發領域的重大需求，以掌握核心技術和原始創新為研究目標，在復雜油氣藏地球物理勘探領域取得了豐碩研究成果。

物探重點實驗室成立至今已經21個年頭，不畏困難、勇于探索、甘于寂寞、打造品牌、追求卓越、奉獻社會已經成為物探重點實驗室的精神和文化。經過多年的持續探索和不懈努力，我們的地震物理模型和巖石物理模型兩套實驗設備已經具有與國際比肩的水平，依托這兩套設備探索和發現的復雜地震波場形成機理和內在特征已經在非常規油氣藏地震勘探中發揮了重要作用。依托實驗室海量地震數據處理系統，我們將地震成像由各向同性介質發展為各向異性介質、由彈性均勻介質發展為黏彈性非均勻介質，為我國深層油氣勘探提供了有力的技術支撐。

展望未來，物探重點實驗室將在現有研究工作的基礎上，充分挖掘人工智能、互聯網、5G通信等先進技術的潛力，與物探技術深度融合，為中國石油物探技術的發展做出更多更大貢獻。

詳情見鏈接：http://app.zgsyb.com.cn/paper/layout/202012/16/l04.html

（編輯 劉曉玉）

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