勘探礦藏先給地球做“透視”

8月27日，我國首口萬米科探井——深地塔科1井鉆探深度已過半，達(dá)到5945米，正在向6000米以上超深地層挺進(jìn)。深地塔科1井今年5月30日在新疆塔克拉瑪干沙漠開鉆，設(shè)計(jì)井深11100米。
1953年，從第一次征服世界之巔珠穆朗瑪峰開始，人類一次又一次挑戰(zhàn)世界極限。上天難，入地更難，要想在地下數(shù)千米的地層尋找石油寶藏可謂難上加難。石油人不甘示弱，2020年在地下垂深8882米的輪探一井鉆獲高產(chǎn)油氣流，成為亞洲陸上第一深井。
位于塔克拉瑪干沙漠腹地的中國最大超深油田——富滿油田，自2013年被發(fā)現(xiàn)以來，勘探開發(fā)不斷取得新進(jìn)展，油氣累計(jì)產(chǎn)量突破1000萬噸。
這些石油是怎樣被找到的？那就要說說這把打開地下油氣寶藏的金鑰匙——地球物理勘探。它類似于給地球做一個(gè)CT，通過有目的地“掃描檢測”來發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)存在地下的油氣資源，讓地質(zhì)學(xué)家如同裝上“透視眼”，看得更深、視野更廣。
要想知道地下有什么、礦藏在什么地方，就要進(jìn)行地震勘探。地震勘探分為數(shù)據(jù)采集、處理、解釋三個(gè)步驟。我國在各個(gè)環(huán)節(jié)都進(jìn)行了自主研發(fā)，形成了一系列配套技術(shù)和軟件裝備。
第一個(gè)環(huán)節(jié)是地震數(shù)據(jù)采集。通過我國自主研發(fā)的G3HD有線地震儀器、eSeis無線節(jié)點(diǎn)地震儀、EV-56高精度可控震源等先進(jìn)的裝備和技術(shù)，科研人員在地面進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和觀測。EV-56高精度可控震源作為人工源，首先激發(fā)地震波，對(duì)地球開始掃描，G3HD有線地震儀器、eSeis無線節(jié)點(diǎn)地震儀收獲反射波場數(shù)據(jù)，從而可以推測地下巖層構(gòu)造形態(tài)，或巖性特征的原始地震資料，但這還不能揭開地下的神秘面紗。
第二個(gè)環(huán)節(jié)是將“透視”地球得到的地震數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，給地球拍一個(gè)CT圖像。醫(yī)生在給病人做CT檢測后很快就能拿到圖片，但給地球做CT要遠(yuǎn)比人體復(fù)雜，地下地層成像往往要借助高性能計(jì)算機(jī)。采用自主研發(fā)的超大型GeoEast地震數(shù)據(jù)處理解釋一體化系統(tǒng)，技術(shù)人員經(jīng)過幾十個(gè)步驟就可得到立體的地下地層成像剖面數(shù)據(jù)體。
第三個(gè)環(huán)節(jié)是確定油氣位置。油氣深埋在地下，它從哪里產(chǎn)生，現(xiàn)在藏在哪里，我們又該如何去尋找？通過地震剖面和地下地層建立聯(lián)系，科研人員繪制出地層構(gòu)造圖，找到與油氣有關(guān)的地質(zhì)信息，并鎖定油氣藏位置。就這樣，從地表到深埋地下上萬米的地層結(jié)構(gòu)，都被挖掘出來了。
找油找氣，物探先行，油氣藏就是這樣被發(fā)現(xiàn)的。從攀上一座座“刀片山”，到勇探“地下珠峰”，石油物探人技術(shù)創(chuàng)新的腳步從未停歇，每一次在勘探禁區(qū)的探索都是一張科技自立自強(qiáng)的成績單，是國之大者的使命擔(dān)當(dāng)。
（作者系中國石油集團(tuán)東方地球物理勘探有限責(zé)任公司助理政工、第九屆全國科普講解大賽二等獎(jiǎng)獲得者）