地震勘探技术革新 BP降低桶油成本
在油气行业忙于降低成本时，英国石油公司（BP）正在收获其地震勘探成像技术革新带来的回报。近日，BP宣布其在墨西哥湾又发现了四个储量巨大的油藏，而且可以使用附近的平台开发，桶油成本显著降低。这些处于不同发展阶段的发现将帮助BP将墨西哥湾的产量扩大至40万桶/天，当前产量为30万桶/日，新技术带来的效果可见一斑。据悉，BP公司已经批准在亚特兰蒂斯（Atlantis）平台附近进行储量约为4亿桶油藏的海底开发。 这是Atlantis三期工程，将耗资13亿美元，把8口新井连接到位于新奥尔良以南150英里的平台上。BP计划在2020年将该项目投入生产，最高产量为38000桶/天，预计未来产量会继续增加。
此外，在BP的Thunder Horse油田附近，目前已经确定了另外10亿桶石油储量的油藏。BP表示，这两个项目都使用了一种称为全波形反演的方法，这是BP开发的新型算法，能够大幅加速地震成像庞大数据集的处理，分析时间从一年到缩短到几周。在墨西哥湾的海上平台附近又发现了另外两个油藏，其开采也符合回接作业的条件，大大减少了生产所需的时间和成本。而在一些合作项目中，Shell与BP合作的Manuel项目中发现的高品质砂岩油藏能回接至BP的Na Kika平台。
在BP与Kosmos Energy、Ridgewood Energy合作的项目中，利用其先进地震勘探技术发现的Miocene区块也能实现与BP的 Delta House平台回接。这些发现都将最大化利用现有设施，实现开采成本的降低。新区块的开发通常需要使用回接技术，因为实际上这些区块中可开采的只是储量的一小部分。除此之外，在已有的旧平台上添加新井，也可以避免新平台的巨大成本，并且利用现有设施在继续保持其工作能力继续运行。而这一切的基础则建立在地震勘探技术的进展上，发现新的油藏才有可能实现现有设施最大化利用、提高产量的目的。BP首席执行官Bernard Looney表示：“这些油田还很年轻，到目前为止，我们在墨西哥湾地区投资开发的油藏中只有12％的储量得到了有效开采。我们看到了许多进一步发展的机会，有可能在未来十年的中后期继续创造巨大价值。”
地震勘探技术进步
地震勘探技术长期以来一直是BP的研究重点，BP计划使用能够产生超低频声波的全新声源部署新的勘探系统，Wolfspar就是BP技术研发的主要成果之一。Wolfspar地震声源利用活塞产生声波，其频率明显低于***产生声波的频率。BP开发了这种新设备，得益于这些超低频声波提供的精确成像数据，BP获得了开发墨西哥湾厚盐层下方储层所需的数据。BP的地震勘探技术专家表示，此类油藏的发现利用传统的***声波源是不能做到的。在以往的作业中，使用***产生的低频率声波信号不能解决由厚岩层引起的问题，无法有效发现下层的油气藏。
目前其他主要石油公司也在努力开发类似的声源，BP率先完成了技术的革新，在勘探中已经大规模使用Wolfspar声源。“利用BP专有的Wolfspar地震采集源，在Mad Dog油田进行了成功的现场试验后，目前正计划对Thunder Horse和Atlantis平台附近的油藏进行进一步更为先进的海底节点地震成像，，以更好地了解油藏。”在2007-2015年间，BP设计、制造和现场测试了Wolfspar，这是一种针对全波形反演进行了优化的全尺寸超低频震源。像***或海洋振动器一样，在低频模式时，Wolfspar源的振幅下降约为18 dB/倍频程。然而，Wolfspar与***的不同之处在于，它可以精确地定制输出满足优选速度模型构建算法全波形反演（FWI）的需要。
此外，Wolfspar源还精确记录其辐射波场，该信息可用于反演算法的建模步骤。虽然产生的功率远远低于大型***阵列，但这种新型震源产生的能量效率更高。以4节的速度对拖曳源进行现场测试，记录到海底传感器中，在墨西哥湾深水区域实现了出色的信噪比，偏移超过30 km，频率低至1.6 Hz。尽管在如此低的频率下存在显着环境噪声，但并没有影响结果。BP希望在拖曳时可以降低频率，但这还需要进一步的测试。
众所周知，声波频率越低，问题就变得越简单。建模表明，使用当前的FWI算法，如果能够在30 km偏移处记录低至约1.4 Hz的信号，那么许多现有的模型构建挑战在算法上会更易于处理。但不幸的是，在给定声功率水平下制造地震信号的难度与频率成反比。因此，相比于10Hz，1Hz声波产生的难度不是10倍，而是1000倍。更糟糕的是，地球环境本身在几赫兹以下的声波场迅速变得嘈杂。结合这两种效应，BP发现，当试图获得低于约4 Hz的数据时，数据信噪比迅速下降。
在大多数情况下，业界已经将努力投入到该问题的算法解决方案中，因为即使能够产生2Hz以下的声波，设备的制造也很困难。总之，BP在低频率地震勘探技术中迈出了领先的一步，Wolfspar在实际应用中为BP带来了显著的收益，这非常符合开发商低油价时期对降低成本的需求。利用该技术，可以更充分的利用现有设施，最大程度的降低桶油成本，提高产量。
来源：石油圈
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