致密油氣屬于非常規(guī)油氣，約占近年來新發(fā)現(xiàn)油氣藏的70%以上，是我國油氣增儲上產的主體。
近日，在我國首個以數(shù)學學科為主導的國家自然科學基金重大研究計劃“高性能科學計算的基礎算法與可計算建模”（以下簡稱重大研究計劃）支持下，西安交通大學徐宗本、高靜懷課題組在致密油氣藏地震資料反演的建模和計算方面取得重要進展。他們創(chuàng)建了以適用于致密油氣介質的地震波控制方程、以“匹配地震子波”為準則的系列相空間變換等為核心的新理論，致密油氣儲層地震波超分辨率反演和多維度表征新方法的發(fā)明使得該理論實現(xiàn)了規(guī)模化應用，有力支撐了我國非常規(guī)油氣勘探開發(fā)戰(zhàn)略。
據我國油氣產業(yè)發(fā)展與展望報告藍皮書（2019—2020），2019年我國石油對外依存度高達70.8%，天然氣對外依存度達43%，這嚴重威脅我國的能源安全。
作為非常規(guī)油氣資源的致密油氣是我國油氣增儲上產的主體，但其勘探極為困難，作為現(xiàn)有油氣勘探最主要手段的地震波方法存在三個關鍵瓶頸問題：一是薄（互層）儲層無法有效分辨；二是薄互層結構、儲層邊界、巖性及含油氣性等難以有效表征；三是儲層與圍巖波阻抗差異小，反射信號弱，導致含油氣儲層甜點難以識別。
在研究團隊的建模和計算中，科研人員突破了現(xiàn)有地震波探測時間分辨率1/4波長的極限，在應用目標區(qū)可達到1/10波長以下、分辨能力由現(xiàn)有方法的10米提高到5米，致密油氣薄（互層）儲層探測能力居國際領先水平。他們發(fā)明橫向強非均質致密油氣儲層的多維度表征方法，使致密油氣水平井儲層鉆遇率比常規(guī)方法提高了10%，成為國內外同類技術的領跑者，在長慶油田、大慶油田、中海油及海外10個國家等區(qū)塊共2825平方公里三維地震資料上成功應用，大幅度提升了致密油氣儲層探測成功率。
致密油氣探測項目科學成果示意圖。（研究團隊供圖）
此外，研究團隊發(fā)明了保真角道集生成、角度域相空間Q值計算、相控壓縮系數(shù)含油氣性預測等系列方法，攻克了與圍巖波阻抗差異小的儲層甜點無法識別的國際難題，使得探測識別成功率達到83%，比主流方法提高了15%以上。
在致密油氣藏地震資料反演的混合建模與基礎算法/致密油氣儲層地球物理表征與甜點檢測的攻堅過程中，科研人員的新成果逐步在蘇里格和神木氣田、隴東地區(qū)實現(xiàn)了規(guī)模化應用，有力支撐了我國非常規(guī)油氣勘探開發(fā)戰(zhàn)略。
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