大数据将释放传统勘探技术99%潜在价值

人类居住的地球，表层是由岩石圈组成的地壳，油气深埋于地壳碎屑岩石中，厚度可达数千、上万米，要想将地宫中的油气开采出来，需要地球物理勘探（物探）技术。一条条精心梳理的测线，带给地层深处一次次震颤，生动再现了一幅幅油气探索与发现的画卷。

从1845年R·马利特用人工激发地震波来测量弹性波在地壳中的传播速度开始，地球物理勘探已走过了100多年历史。以R·费森登、J·C·卡彻反射法地震勘探为标志，油气探索与发现步入科学发展轨道。进入21世纪后，三维可视化解释系统、时移地震技术、随钻井孔（测井、VSP）监测技术、弹性阻抗反演技术，叠前深度偏移技术、全矢贵波场成像技术、固体地球模型技术、新塑计算机技术等相继投入勘探实践。最近几年，包括埃克森美孚、雪佛龙、壳牌、BP在内的世界级油气公司，快速推动数字化技术在油气物探领域的应用与实践，带动全球地球物理勘探业务向数字化、智能化转型。

全球油气行业正在经历前所未有的深刻革命，其中市场供需变化不断颠覆传统行业价值链。在供应层面，新型油气资源发现与获取及针对油气全产业链智能化新技术的拓展应用等，都是推动因素。而在需求侧，席卷全球的消费升级，成为推动油气行业价值链重塑的主导力量。全球知名咨询公司埃森哲在《数字化转型倡议：油气行业白皮书》中预计，2016年至2025年，智能化战略有望为整个油气行业带来1.58万亿美元的新增价值。

随着油气勘探目标转向低渗透、隐蔽型、裂缝型储层和非常规油气资源，对勘探精度提出更高要求。宽频地震物探技术是实现高精度勘探的重要方法之一，它能够获得薄层和小型沉积圈闭高分辨率图像，提供更多地层结构及细部信息，有利于更快、更准确地自动识取层位，甚至可以用来指导岩性和流体直接检测。西方地球物理公司、法国CGG等公司相继推出宽频地震采集与处理技术，且在全球多个区块应用。

先进的宽频地震技术采用单点激发、单点接收、室内组合处理方式，形成采集—处理—解释一体化宽频地震勘探技术方案，应用范围涉及海上、陆上、海底。尽管在陆上宽频信息激发与接收、海上变缆深宽频地震数据处理方面仍面临重大挑战，但该技术能有效提高深部复杂目标成像质量，改善反演水平。澳大利亚西北部进行的BroadSeis宽频油气勘探，尽管受制于子波旁瓣干扰，仍对微小构造清晰成像，完成对深部目标层位精准描述。

油气地球物理勘探进化并没有因此止步。为了更精准地勘探更深、更复杂、更致密岩性储层，地震勘探逐渐向更高密度、更多道数演进。尤其陆上地震勘探，开发百万道陆上地震采集系统，实现大道数地震数据采集成为未来地震采集的主要发展方向。壳牌开发的新一代百万道地震采集系统有两种：光纤地震采集系统和无缆采集系统。这两套系统都具有系统重量轻、带道能力强、接受宽频信号佳优势，低频端能够记录1Hz甚至低于1Hz信息，可极大地提高采集效率，降低勘探成本。壳牌采用PGS公司光纤传感技术，开发用于陆上光纤地震采集系统。这套接收系统电缆将利用自动化车载工具，通过线圈滚动进行布设，适用于较平坦地形，不需要电源及电子装置，可埋藏地下用于永久油藏监测，稳定性非常好；采用惠普公司的MEMS传感器和网络技术，开发新一代百万道接收系统，能够接收低于2Hz超低频信息，是一套无缆、超灵敏、百万信道的传感器系统，布设灵活，带道能力更强，促进高密度、宽频地震采集技术向更高级领域进化。

为了在较短时期内，以低成本获得抢占市场份额所需要的特色技术，跨国公司开始通过战略重组与跨界合作缩短新技术研发周期。在以数字化为标志的跨界合作中，全球知名的油田技术服务公司一马领先。

2017年备受关注的跨界合作当属GE与贝克休斯，这笔交易规模达320亿美元的并购被称之为“世纪大并购”。GE称，将把行业领先的设备、服务及数字化解决方案应用于油气开发领域，并致力于把数字化解决方案与贝克休斯上下游技术服务相结合，提高生产效率和经济效益。就在GE刚刚完成对贝克休斯的并购后，哈里伯顿和微软宣布达成战略联盟，共同推动油田智能化技术发展，力求实现在油气勘探开发技术上规模空前的智慧化革命。在合作第一阶段，哈里伯顿已在Azure上推出一款软件产品，借助这款软件，通过物联网可以实现油田现场生产数据实时获取。随着合作深入，双方还将应用微软HoloLens和Surface设备，通过声音和图像识别、视频处理等技术，实现实物资产智能化。除贝克休斯和哈里伯顿外，油田服务领域三巨头之一的斯伦贝谢，也早在2014年就建立了专注于高性能计算和工业互联网等技术的软件创新中心。后来，该公司成为首家与谷歌建立油气应用合作伙伴关系的石油公司。斯伦贝谢将谷歌眼镜（Google Project Glass）功能应用于油气操作与维护管理，随时可向员工提供指令清单、数据和公司知识数字链接，作业时效大幅提升。

2017年是传统油气行业向互联网进化最深入的一年，4月25日，Flotek工业与IBM达成战略协议，共同开发Cognitive Reservoir Perfo IBM rmance系统，以推动油气工业智能化。10月3日，威德福宣布将联手英特尔公司，将物联网技术应用于油田服务领域，以建立一个端到端的数字油田解决方案。一个月之后，雪佛龙与微软签订“七年之约”，共同组建一家公司作为雪佛龙主要云服务提供商，推动前者业绩发展和提升公司生产效率。

地球物理勘探进入大数据时代。宽方位、宽频带、高密度采集大数据处理解释，需要采用更先进的软件技术和信息挖掘技术。需要采用以叠前3D去噪、方位各向异性校正、OVT（共炮检距矢量片）域数据处理和基于OVT道集裂缝检测为核心的不同技术和流程。实际生产应用表明，其结果将更有利于改善地震资料品质，提高地震成像精度，更有利于清楚刻画构造细节；基于OVT域叠前偏移处理得到的道集，将更有利于振幅随炮检距变化分析、叠前反演预测储层和含油气性；有利用各向异性特征可更好地预测裂缝发育，预测裂缝密度更加符合地质规律，细节刻画更为清楚，裂缝预测结果和钻井实测地应力方向吻合程度也会更高。

大数据是油气进化的关键技术要素，它将在传统工艺流程中99%未被利用的数据集中释放，从源头上提升产业链价值。IBM公司认为，未来10年，从采集频次到刻画精度，互联设备和分析技术可产生10000亿美元以上的经济效益。率先采用新技术、新工艺的企业，将通过大数据获得技术垄断，而落伍者将成为油气进化物竞天择、优胜劣汰的牺牲品。