东北石油大学应用地球物理程序设计报告

《应用地球物理程序设计》1第一章我国石油工业发展概况1.1我国石油工业的发展之路人类在经历了薪柴和煤炭时代之后，20世纪70年代开始，进入了以石油为主的时代，石油是重要能源、化工原料和战略物资。我国石油工业的发展经历了四个阶段，一是探索成长阶段(20世纪50年代：以1959年发现大庆油田为标志；二是快速发展阶段(20世纪60～70年代)：主要是1965年结束对进口石油的依赖，实现自给，还相继发现并建成了胜利、大港、长庆等一批油气田，全国原油产量迅猛增长，1978年突破1亿吨大关，我国从此进入世界主要产油大国行列；三是稳步发展阶段(20世纪80年代)：这一阶段石油工业的主要任务是稳定1亿吨原油产量。这十年间我国探明的石油储量和建成的原油生产能力相当于前30年的总和，油气总产量相当于前30年的1.6倍；四是战略转移阶段(20世纪90年代至今)：90年代初我国提出了稳定东部、发展西部、开发海洋、开拓国际的战略方针，东部油田成功实现高产稳产，特别是大庆油田连续27年原油产量超过5000万吨，创造了世界奇迹；西部和海上油田、海外石油项目正在成为符合中国现实的油气资源战略接替区。随着我国经济持续稳定的发展，我国已成为世界上最具潜力的石油天然气市场，对原油进口依存度逐年攀升，2009年，原油进口依存度首次超过50%的警戒线，但同时我国石油进口来源和石油运输线相对单一，进一步加剧了我们对国家能源安全的担忧。在经济发展对石油需求不断增大的情况下，我国石油工业应如何发展以满足国民经济和社会发展的需要成为举国上下关注的话题。1.2中国石油工业发展战略探讨随着经济全球化,特别是中国加入WTO后国内市场国际化,国际竞争国内化趋势的加快,中国石油工业面临着前所未有的机遇和挑战。本文首先分析了中国石油工业的现状和特点,综合概述了世界石油工业的发展趋势,在此基础上,提出了中国石油工业的发展战略,认为要通过加强国内油气勘探,提高石油自给率,要加快天然气的开发和利用,提高天然气在能源结构中的比重,同时要开拓国际市场,安全有效地利用国际石油资源,最后提出石油公司要建立良好的竞合关系,加速石油石化公司的市场化进程,提高国际竞争力。1.3我国石油工业可持续发展评价与预测研究石油被称为工业的“粮食”和“血液”,是一种关系国计民生的重要战略物资《地震记录的频谱分析及人工合成地震记录的原理与实现》2和特殊商品,具有广泛的用途和重要的资源价值。我国石油工业作为一种以石油资源为基础的经济生产行业,是保障国家经济发展的重要产业,对经济的发展做出了重要的贡献。如何促进油气资源的开发利用与社会经济及生态环境持久的协调发展成为当今我国经济社会发展面临的一大难题。本文将我国石油工业可持续发展系统视为一个由相互关联、相互依赖、相互作用的资源、经济、社会、生态环境等四个子系统按照一定的层次和结构构成的整体,在界定我国石油工业可持续发展的内涵和现状分析的基础上对该系统的可持续发展水平和系统协调水平进行评价和趋势预测,力求全面、深入地揭示一定时间与空间内的系统结构、功能、环境和综合效益状况和发展趋势,从而针对性地采取解决问题的办法,制定正确、切实、可行的可持续发展策略。本文在对已有可持续发展理论和方法研究及总结的基础上,分析总结我国石油工业可持续发展的定义、内涵及特征,并对我国石油工业可持续发展能力进行界定。我国石油工业可持续发展的现状分析是进行可持续发展评价和趋势预测的基础和支撑。考虑到我国石油工业系统的开放性及结构层次的复杂性,本文从世界油气资源的生产和消费形势、我国油气资源的生产和消费形势、我国石油行业的基本情况、我国石油工业发展对生态环境的影响以及代油能源和石油战略储备的发展等现状进行全方位的分析和研究,为我国石油工业可持续发展的评价和趋势预测做好铺垫。科学合理的指标体系是进行评价的基础。本文在以系统的观点对我国石油工业可持续发展系统进行科学、系统地全过程动态分析的基础上,确定了指标体系构建的指导思想、原则和指标体系框架,构建了包含资源、经济、社会和生态环境4个方面66个指标的我国石油工业可持续发展评价指标体系,为后文的分析、设计、规划、预测、决策等工作奠定了坚实的基础。考虑到不同评价方法得出的评价结论不一致的情况,本文采用基于一致性的组合评价方法,并引入可持续发展水平、协调水平、可持续协调发展水平及总体可持续协调发展水平等概念,分别对我国石油工业系统及其资源子系统、经济子系统、社会子系统、生态环境子系统等四个方面来评价我国石油工业可持续发展水平,剖析我国石油工业可持续发展中存在的问题,为达到合理利用资源、改善生态环境、促进经济社会持续发展的效果提供了良好的基础。我国石油工业系统是一个行业独特、包含因素众多、结构层次复杂的开放大系统,其可持续发展过程中的影响因素较多。本文采用灰色关联分析方法首先对影响我国石油工业各子系统的因素进行筛选,并对筛选出的指标进行灰色预测,考虑到系统的不确定性与复杂性,利用支持向量机(SVM)对2009-2015年我国石油工业可持续发展趋势进行预测。最后,根据上文我国石油工业可持续发展水平及各子系统协调水平的评价及发展趋势预测结果,有针对性地提出我国石油工业可持续发展的对策建议。1.4中国石油工业未来发展战略研究《应用地球物理程序设计》3石油是关乎国民经济持续发展、社会和谐进步的全局性和战略性问题。本文运用发展的、联系的、辩证的思维方式，运用当前与长运、国内与国外等“五个结合”的研究方法，立足于中国石油工业的历史和现状，瞩目于全球经济一体化发展趋势，着眼于国民经济协调、可持续发展，对我国石油面临的形势进行深入分析，对石油未来发展进行了细致研究，对维护国家能源安全，推进国民经济健康可持续发展，具有积极的借鉴意义和参考价值。随之，深入研究了我国石油发展面临的油价、油源、运输通道和政治因素“四大风险”，揭示了国民经济快速增长对石油的高需求与石油产量低增长等“四大矛盾”，详细分析了我国石油未来发展面临的基本现状和严峻挑战。如何采取有效措施，促进石油工业持续发展，保障国家经济安全，是全文的重点章节。论文提出，通过采取七项措施有效破解我国石油发展面临的重大问题。首先，眼睛向内，把保持合理的自给率作为石油战略的基石，以稳定东部、加快西部、突破海上的战略构想，勾画了国内石油工业发展的宏观布局。继而放眼海外，以全球化的石油资源观为理论基础，强调从国家层面制定海外资源经营战略，扩大石油外交，加强石油合作，建立多元化海外石油供应体系和贸易体系，积极有序地进行海外资源开发，在更大范围、更广领域、更高层次上分享国际石油资源。随后，阐述技术创新的重要性，打造核心竞争实力，引领和支撑石油工业发展。接着，论文从石油工业管理体制、石油法规体系和市场环境三个方面，论述了有序、竞争、开放的石油市场体系对确保石油未来发展的重要意义。论文强调要以循序渐进、逐步发展的方式，选取科学合理的管理模式，逐步建立国家石油战略储备，并将石油期货作为推动石油工业未来发展的重大战略措施之一。论文还展示了风能、水能、核能、太阳能等石油替代能源的良好发展前景。同时，论文从建设节约型社会的高度，提出建立健全节能标准体系，充分发挥市场机制作用，综合运用经济、法律、行政等管理手段，不断提高石油的利用效率和效益，为石油工业未来探索一条消耗低、发展快、可持续、高效益的新型石油工业发展之路。最后，论文以笔者所在的中原油田为例，介绍了这个新中国最后一个以会战形式开发的油田走过的不凡道路、取得的辉煌成绩、积累的可贵经验，并重点介绍了面对新形势、新任务，油田在“十二五”期间制定的发展战略、奋斗目标和主要措施，试图以小见大，反映出我国石油石化企业正以强烈的责任感和紧迫感，在把握大势、顺应趋势、发挥优势中抢抓机遇，在应对挑战、抵御风险、破解难题中加快发展，为确保国家能源安全、实现民族伟大复兴而努力奋斗！第二章地震勘探原理2.1概述地震勘探是利用地下介质弹性和密度的差异，通过观测和分析大地对人工激发地震波的响应，推断地下岩层的性质和形态的地球物理勘探方法。地震勘探是钻探前勘测石油、天然气资源、固体资源地质找矿的重要手段，在煤田和工程地质勘查、区域地质研究和地壳研究等方面，也得到广泛应用。《地震记录的频谱分析及人工合成地震记录的原理与实现》42.2勘探原理在地表以人工方法激发地震波，在向地下传播时，遇有介质性质不同的岩层分界面。地震波将发生反射与折射，在地表或井中用检波器接收这种地震波。收到的地震波信号与震源特性、检波点的位置、地震波经过的地下岩层的性质和结构有关。通过对地震波记录进行处理和解释，可以推断地下岩层理勘探方法。地震勘探的深度一般从数十米到数十千米。地震勘探的难题是分辨率的提高，高分辨率有助于对地下精细的构造研究，从而更详细了解地层的构造与分布。2.3应用范围爆炸震源是地震勘探中广泛采用的非人工震源。目前已发展了一系列地面震源，如重锤、连续震动源、气动震源等，但陆地地震勘探经常采用的重要震源仍为炸药。海上地震勘探除采用炸药震源之外，还广泛采用空气枪、蒸汽枪及电火花引爆气体等方法。2.4地震勘探地震勘探是钻探前勘测石油与天然气资源的重要手段。在煤田和工程地质勘察、区域地质研究和地壳研究等方面，地震勘探也得到广泛应用。20世纪80年代以来，对某些类型的金属矿的勘查也有选择地采用了地震勘探方法。2.5起源地震勘探始于19世纪中叶。1845年,R.马利特曾用人工激发的地震波来测量弹性波在地壳中的传播速度。这可以说是地震勘探方法的萌芽。在第一次世界大战期间，交战双方都曾利用重炮后坐力产生的地震波来确定对方的炮位。2.6反射法地震勘探最早起源于1913年前后R.费森登的工作,但当时的技术尚未达到能够实际应用的水平。1921年，J.C.卡彻将反射法地震勘探投入实际应用，在美国俄克拉荷马州首次记录到人工地震产生的清晰的反射波。1930年，通过反射法地震勘探工作,在该地区发现了3个油田。从此，反射法进入了工业应用的阶段。2.7发展历程阶段地震仪代表技术数据维解决主要问题《应用地球物理程序设计》5数50年前光点照相记录人工处理1D构造单元、有利构造盆地查明区域构造特征50年代模拟磁带记录多次覆盖2D60年代数字地震仪多次覆盖、偏移技术2D70年代预测和识别油气圈闭形态80年代三维地震3D/3C查明复杂构造隐蔽油气藏90年代叠前深度偏移、开发地震21世纪万道数字地震仪各向异性技术、开发地震4D/9C精细油藏描述2.8折射法折射法地震勘探始于20世纪早期德国L.明特罗普的工作。20年代，在墨西哥湾沿岸地区，利用折射法地震勘探发现很多盐丘(见底辟构造)。30年代末，苏联Г.А.甘布尔采夫等吸收了反射法的记录技术，对折射法作了相应的改进。早期的折射法只能记录最先到达的折射波，改进后的折射法还可以记录后到的各个折射波，并可更细致地研究波形特征。50～60年代，反射法的光点照相记录方式被模拟磁带记录方式所代替，从而可选用不同因素进行多次回放，提高了记录质量。70年代，模拟磁带记录又为数字磁带记录所取代，形成了以高速数字计算机为基础的数字记录、多次覆盖技术、地震数据处理技术相互结合的完整技术系统，大大提高了记录精度和解决地质问题的能力。2.9流体性质从70年代初期开始，采用地震勘探方法研究岩性和岩石孔隙所含流体成分。根据地震时间剖面振幅异常来判定气藏的“亮点”分析，以及根据地震反射波振幅与炮检距关系来预测油气藏（见圈闭）的AVO分析,已有许多成功的例子。从地震反射波推算地层波阻抗和层速度的地震拟测井技术，在条件有利时，可以取得有地质解释意义的实际效果。现代的地震勘探正由以构造勘探为主的阶段向着岩性勘探的方《地震记录的频谱分析及人工合成地震记录的原理与实现》6向发展。中国于1951年开始进行地震勘探，并将其应用于石油和天然气资源勘查、煤田勘查、工程地质勘查及某些金属矿的勘查。2.10勘探过程地震勘探过程由地震数据采集、数据处理和地震资料解释3个阶段组成。2.10.1数据采集在野外观测作业中，一般是沿地震测线等间距布置多个检波器来接收地震波信号。安排测线采