海洋电磁勘探技术及新进展

冯万里 李佳鑫 温佳颖

摘要：作为海洋油气勘探技术的重要组成，海洋电磁勘探技术能够有效识别高阻油气藏，这使得近年来国内外学界均围绕海洋电磁勘探技术开展了大量研究，基于此，本文简单分析了海洋电磁勘探技术，并详细论述了该技术取得的新进展，希望由此能够为相关业内人士带来一定帮助。

关键词：海洋电磁勘探；可控源；深水

前言：

海洋电磁勘探技术的广泛应用与近年来海洋油气勘探作业出现的逆常规勘探顺序联系紧密，近年来国内外陆续成立的多家专业海洋电磁勘探公司也侧面证明了海洋电磁勘探技术的发展、推广潜力，而为了更深入了解海洋电磁勘探技术、推动该技术在我国的发展与应用，正是本文围绕海洋电磁勘探技术及新进展开展具体研究的原因所在。

1.海洋电磁勘探技术

1.1常见方法

海洋可控源电磁勘探可分为海洋大地电磁技术、海洋可控源电磁技术两类，其中海洋可控源电磁勘探可直接用于油气直接检测，而该技术可细分为深海固定施工技术、浅海拖曳施工技术，两种技术的具体特点如下所示：（1）深海固定施工技术。深海固定施工技术属于列入油气勘探阶段的实用技术形式，该技术主要通过两个沉放于靠近海底位置电极组成的发射偶极、两个独立电缆组成的水平发射偶极实现油气藏的勘探。具体勘探过程需通过拖曳使发射极在一定深度匀速运动。独立的四分量（或五分量、六分量）采集站同样属于深海固定施工技术的重要组成，这类采集站通过水泥块固定在海底，由此即可实现高质量的海洋电磁勘探。（2）浅海拖曳施工技术。浅海拖曳施工技术采用回线-回线方式进行海洋电磁勘探，铠装电缆、长导线源为该技术的激发场源，通过差分输入采集装置与海洋电磁接收系统的配合实现海洋电磁勘探，由此便能够有效抑制海浪产生的电磁噪声、提升海洋电磁勘探质量[1]。

1.2仪器应用

对于海洋电磁勘探技术来说，电磁激发系统、电磁接受系统属于其主要组成，其中电磁激发系统主要负责发射频率位于0.01～100Hz、电流为100～1000A的电磁信号，同步时钟、高压发电机、水下电磁发射极、发射电极、变压器、高压发射机属于电磁激发系统（海底拖曳式）的主要构成。而对于电磁接受系统来说，其主要由电磁场传感器、仪器承压舱、数据采集器、声波释放器、浮体、GPS定位系统等组成，这类设备需具备存储单元多、体积小、精度高、功耗小、稳定性好等特点。在笔者的实际调研中发现，现阶段海洋电磁勘探技术在应用中一般采用四分量测量，即两个磁场传感器、两个电场传感器。

2.海洋电磁勘探技术新进展

现阶段海洋电磁勘探技术面临着地质目标识别、仪器装备、数据采集、三维正反演模拟、浅海勘探技术、油气勘探专家认知等领域的挑战，但近年来海洋电磁勘探技术取得的新进展也不容忽视。

2.1设备升级

近年来我国在深水可控源电磁勘探系统、深水双船拖曳式海洋电磁勘探系统研发领域均取得了不俗进展，国家重点研发计划也为这类海洋电磁勘探技术所应用设备的升级提供了有力支持，两种系统的特点如下所示：（1）深水双船拖曳式海洋电磁勘探系统。深水双船拖曳式海洋电磁勘探系统的研究由中国地调局广州海洋局、北京工业大学、中船重工710所等六家单位联合承担，具体研究包括甲板实时监控系统、多链缆多分量深水拖曳式电磁采集系统等软硬件内容，通过研究储油异常体电磁场变化规律、解决多分量电磁信息动态采集问题，即可为海洋电磁勘探技术中双船拖曳式发射和采集方式的更好应用提供有力支持。（2）深水可控源电磁勘探系统。深水可控源电磁勘探系统属于我国2012年开展的863计划课题项目，而经过5年的研发，该系统已经于2017年12月通过国家科技部验收，深水可控源电磁勘探系统能够为海洋电磁勘探技术的应用提供软硬件技术支持，深水区含油气资源的勘探与评价需求也因此得到了较好满足。可快速获得海底可控源电磁资料属于该系统具备的主要特点[2]。

2.2海洋可控源电磁勘探

传统的海洋可控源电磁勘探一般使用方波，但随着近年来学界围绕海洋电磁勘探技术研究的不断深入，二进制波形也开始用于海洋可控源电磁勘探，三类二进制波形、中心旋转对称的双对称波形均属于其中代表。在周文强等人开展的《海洋可控源电磁勘探中双对称发射波形的优化》研究中，研究提出了一种双对称发射波形优化思路，该优化主要围绕旋转-镜像-旋转型双对称波形傅里叶系数展开，而通过实验与实践验证以及同类研究，可发现双对称波形能够更好服务于海洋可控源电磁勘探，由此推动的海洋电磁勘探技术发展理应得到重视。

2.3发展方向分析

随着海洋电磁勘探技术的日渐成熟化，海洋电磁勘探技术的广阔应用前景不仅引起了业界的广泛关注，投资领域也对海洋电磁勘探技术抱有较强信心，近年来多家海洋电磁勘探公司上市所受到的追捧也源于这种信心。随着发展前景的日渐明朗化，近年来学界围绕海洋电磁勘探技术开展的研究也日渐多样化，利用海洋电磁与地震数据开展海洋电磁勘探、关注海底地形与高阻盐体对海洋电磁勘探技术勘探精度的影响、采用各向异性模型解释海洋电磁勘探、利用海洋电磁勘探技术估算储层孔隙率与饱和度均属于其中典型，而这些研究具备的较高前瞻价值也应得到关注。近年来我国在海洋电磁勘探技术领域的投入的关注不断提升，“深水可控源电磁勘探系统开发”、“深水双船拖曳式海洋电磁勘探系统”等国家重点计划项目的立项与完成均证明了这一认知，这些同样需要得到业内人士关注。

结论：

综上所述，海洋电磁勘探技术具备广阔的应用前景，而在此基础上，本文涉及的深水双船拖曳式海洋电磁勘探系统、海洋可控源电磁勘探等内容，则指明了海洋电磁勘探技术的进一步发展方向。因此，本文建议我国政府、企业、科研单位加强对海洋电磁勘探技术的重视，由此才能够为我国油气产业的更好发展提供有力支持。

參考文献：

[1]撒利明，张玮，张少华.中国石油“十二·五”物探技术重大进展及“十三·五”展望[J].石油地球物理勘探，2016，5102：404-419+210.

[2]田伟男.浅析海洋可控源电磁勘探技术及前景[J].科技展望，2016，2615：93.