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中英科技合作聚焦：合作应对高油价时代的挑战

2007.12.21

不断上涨的国际油价正在对世界经济产生深刻影响，应用现代物探技术探明更多的高产优质油气田，已成为许多国家确保本国经济可持续发展的重要选择。中英两国今年6月正式宣布成立中国石油天然气集团公司物探重点实验室国际部（爱丁堡），旨在通过研发和推广新的物探技术，为在全球探明更多的石油储量作出新贡献。

中英合作应对高油价时代的挑战

地震裂缝预测研究将为探明更多的石油储量作出新贡献。

世界石油供应前景堪忧

今年三季度以来，国际市场原油价格大幅度上涨，并曾一度接近每桶100美元。石油消费的持续增长和已探明石油储量没有明显增加等多方面因素，成为近期国际油价不断上涨的推动力。

美国《油气杂志》发布的2006年世界原油产量及油气储量年终统计显示，全球原油估算探明储量为1804.72亿吨，仅比上年同比增长了1.93%。2006年，中东地区几个主要产油国——沙特阿拉伯、伊朗、伊拉克、科威特、卡塔尔——累计探明石油储量1012.6亿吨，占全球总探明储量的56.1%；而亚太地区的中国、印度、印尼、澳大利亚、马来西亚、文莱等6国，2006年探明石油储量为45.7亿吨，比上一年略有下降，占世界总探明储量的2.5%。

有分析认为，未来几年世界探明的石油储量将不会有显著增长。

英国石油公司(BP)发表的《世界能源统计报告》分析认为，按照目前水平，世界探明石油储备能够满足40年的消费需求，而天然气储备能够满足60年的消费需求。

该报告显示，2001年至2006年，尽管石油和天然气价格攀升，但全球能源利用年均增长率却达到3%，高于1996年至2001年的年均增长率1.2%。国际能源署石油市场部不久前发表的一份中期报告指出，2010年以后的石油供应将越发紧张，OPEC剩余产能在2012年将降至最低水平。

石油被誉为现代工业经济的血液，趋紧的石油供应和不断高涨的油价正在对世界经济产生明显影响。油价上涨抵消一些国家的贸易盈余，引发通货膨胀，消费者购买力下降，财政收支失衡。20世纪70年代初期和后期以及1990年，国际石油价格曾经历了3次暴涨，每次暴涨所带来的冲击都使西方工业国家的经济陷入低迷。

随着世界人口的增长以及经济和社会的稳定，能源消耗也将稳定增长。应用现代物探技术探明更多的高产优质油气田，提高采收率，已成为许多国家确保本国经济可持续发展的重要选择。

地震勘探新技术

利用地震波来解释地球的构造和地震现象已有很多年的历史，以多分量地震学为代表的新的地震采集记录系统正在油气勘探中得到越来越多的应用。利用这一技术理论体系和方法，研究人员能够记录所有陆上和海底的地震数据，勘探地球物理的下一次浪潮已经到来。

以往利用常规手段，科学家无法区分地下岩性变化情况，而这些岩性变化正是用来寻找新的油气储量的。多分量地震学使地下一些细微的成岩变化变得更易识别，从而给油气勘探工作者发现新的油气层带来了希望。另一种难以识别、但又很重要的油气储藏目的层是裂缝性储层，多分量地震学使勘探人员能够确定地下一些小的区带，这些区带通常与裂缝性岩石有关。

应用多分量地震学可以直接识别地下流体的特性和饱和度。为了实现油气田高效开采，研究人员必须测量流体特性在空间和时间上的变化，以便将残余储量降到最低，多分量地震学有望根据压力和饱和度的变化，指导油气开采，提高采收率。

随着地震勘探的发展，勘探目的层越来越深，要寻找的构造也越来越复杂，对地震排列长度的要求也随之提高。由于地震排列长度的增大和各向异性问题的出现，原来基于较小排列长度的校正分析技术已难以满足要求。各向异性是指介质的某种属性随方向而变化的性质。地震勘探中的各向异性问题，主要是指地层中传播的地震波速度变化的各向异性和传播方向的各向异性。如成岩矿物或裂缝等的定向排列是产生速度各向异性的原因之一，在各向异性条件下，如果应用以往常规的理论和技术方法进行地震资料的处理将会产生误差，导致数据不准确，并最终影响到对结果的解释，甚至出现假象。

英国联邦地质调查局（BGS）长期致力于研究地震各向异性在石油工业中的应用，其研究计划根据油气勘探的需要确定，主要集中在各向异性成像和裂缝描述研究方面，研究计划涵盖了广泛的研究课题，包括数据处理、解释、模拟和采集设计以及波传播的基本理论等。由BGS的李向阳博士领导的一个研究小组，长期从事裂缝性储层的地球物理研究工作，并取得了一系列国际公认的高水平研究成果。解决各向异性方面的技术难题，将使地震成像效果和对地质构造的解释精度得到极大提高。

强强联合实现双赢

成立于1988年、依托爱丁堡大学组建的英国地质调查局爱丁堡各向异性研究室（EAP）是由国际石油工业界联合资助的一家学术研究机构。EAP长期从事地震波裂缝预测、多波勘探技术的研究，致力于发展技术以探测和记述石油和天然气的储备，是世界勘探地球物理领域运行时间最长的合资学术团体之一。EAP广泛应用多组分地震学对储备进行成像和描述，使用各向异性频率描述破裂和液体流动，并以其特色科技成果赢得全球石油工业界的资助，这些资助机构包括Agip、BG、BP等18家石油公司和地球物理服务公司。EAP研发的各向异性分析技术、裂缝检测方法和多波处理分析技术具有国际领先水平，为18家跨国石油公司和服务公司广泛采用。与其他公司一样，目前中国石油天然气集团公司（CNPC）物探重点实验室与EAP的合作主要也是以资助方式进行的。

成立于1999年7月的CNPC物探重点实验室是一个以中国石油大学为主体，联合CNPC石油地球物理勘探局、CNPC石油勘探开发研究院、CNPC西北地质研究所和江汉石油学院建立的科研联合体，该实验室直接接受CNPC科技发展部的工作指导和科研经费的支持。作为我国石油天然气勘探开发领域中石油地球物理应用基础与前缘技术研究的重要基地，该实验室的主要工作是：提出面向生产实际的研究课题；消化、吸收国外先进的科研成果，开发创新研究；以集团公司整体效益为中心，开展学科超前研究和应用基础研究，探索新技术；促进石油地球物理勘探理论和技术进步。目前，该实验室已与国际上多所著名大学和研究机构开展科研合作和学术交流，在物探领域基础研究与应用研究方面具有一定的优势和影响。

鉴于EAP的学术地位和成就以及已有的合作成果，为巩固和加深CNPC物探重点实验室与EAP的合作，并为双方合作提供一个适当的发展机制和稳定的环境，经CNPC科技发展部与英国地质调查局和爱丁堡大学协商，6月21日，“中国石油天然气集团公司物探重点实验室国际部（爱丁堡）”在爱丁堡正式宣布成立。CNPC科技发展部主任刘振武、BGS高级主管David Kerridge教授、EAP研究室主任李向阳等出席挂牌仪式。物探重点实验室国际部英方负责人李向阳1982年毕业于长春地质学院（现已并入吉林大学），1992年获得爱丁堡大学博士学位，从1991年开始，受雇于英国联邦地质调查局。物探重点实验室国际部的成立，将有助于进一步提升我国地球物理勘探应用的基础研究水平，同时将为EAP提供一个在中国进一步发展的平台，实现双赢。

为石油勘探作出新贡献

早在2002年初，在CNPC科技发展部主持下，CNPC物探重点实验室和EAP就开始在裂缝储层地震波预测技术方面开展合作研究，研究内容包括裂缝介质地震波传播理论、物理模型研究、方法软件和实际应用等，并取得了“裂缝油气藏纵波识别技术”等新成果，该研究提出了消除盖层各向异性的新方法；研究人员还首次设计和制作了可控裂缝尺寸的裂缝模型，并进行了初步实验研究。通过对CNPC四川白马庙地区50平方千米的资料处理，符合率达到90%，证明了地震波预测裂缝技术在该区的有效性。通过合作，中英两国科技工作者在国际会议和国际刊物上发表文章20余篇，扩大了双方研究机构在国际上的影响。

CNPC科技发展部负责人向记者介绍说，中英双方共同新组建的物探重点实验室国际部作为一个学术研究机构，将主要从事国际油气物探新技术的研发和成果转化，以及培养、培训高级物探专门人才和开展国际物探技术学术交流。物探重点实验室国际部的研究资料将由各有关资助单位提供，实验室国际部本身不从事任何实际的野外勘测工作。

物探重点实验室国际部的研究方向和总体目标是：主要针对裂缝性油气藏地震预测技术、开发地震技术、复杂介质成像技术和油藏地球物理综合分析解释技术，以及相关地震物理模拟和应用软件研发。力争5年内，在裂缝性油气藏地震预测和地震物理模拟方面开发出具有国际先进水平的实用技术，为中国石油以及世界石油在裂缝性油气藏勘探开发方面作出贡献。

中英双方共同商定，物探重点实验室国际部近期的主要研究内容将集中在裂缝储层综合分析技术、时移地震处理解释技术和静校正和叠前偏移一体化成像技术。近期目标是经过1～2年的研发，力争形成具有国际先进水平的实用软件，为下一步在国内外推广打下基础。中期的主要研究工作是推广和应用上述3项技术，并开展多波地震资料综合处理和解释技术和油藏地球物理综合分析技术研究。中期目标是力争在3～4年之内，形成商品化的多波地震资料综合处理和解释软件和油藏地球物理综合分析软件。

CNPC有关负责人表示，近年来中英双方通过合作研究和学术交流，极大提高了我国在地震裂缝预测方面的研究水平和国际影响，同时也显著提高了BGS在中国的影响，为BGS在中国的发展打下了基础。CNPC非常重视国际合作，李向阳已被推荐为“中华人民共和国国际科学技术合作奖”候选人，CNPC相信在双赢互惠的基础上，物探重点实验室国际部将会取得更多高水平的研究成果，为探明更多的石油储量作出新贡献。