萬米埋深中新元古界是我國油氣資源戰略接替領域和深層油氣資源的第二勘查空間，該領域面臨盆地結構不清、區帶目標不明、鉆探風險很大等重大地質難題，超深層重磁電震勘探技術是破解這些地質難題、突破和擴展中新元古界油氣領域的關鍵途徑。本書首先介紹超深層地球物理勘探基礎與應用研究，成功研發高溫高壓原位測量實驗設備及平臺，進行超深層重磁電震物性參數分析和超深層重磁電的模型正演研究，為超深層地球物理勘探奠定了理論與實踐基礎。在此基礎上，系統介紹了超深層重磁電弱信號高精度采集處理技術、大噸位低頻可控震源廣角地震采集技術、重磁電震約束與聯合反演技術、復雜超深層弱反射信號高精度地震成像技術、超深層勘探有利區帶優選與評價等技術的研究成果和應用成效。本書最后對超深層重磁電震配套技術集成及技術經濟適用性進行了系統評價，并對塔里木盆地、鄂爾多斯盆地、渤海灣盆地和四川盆地四個重點目標區進行了經濟效益評估。

新中國成立70余年來的油氣勘探主要是在埋深6000m以淺的層系進行的，找到的油氣儲量90%以上分布在中淺層。隨著油氣勘探不斷向縱深發展，埋深大于6000m的超深層將是我國乃至世界范圍發現新油氣資源的重要接替領域，其地質層系古老，勘探程度很低，地質理論認識與有效勘探技術尚在探索發展中。超深層油氣資源豐富，亟待勘探理論與技術的突破，以加快資源的探明與開采節奏。我國陸上超深層油氣勘探開發的主要區帶集中分布于華北、中上揚子和塔里木這三大克拉通盆地，松遼、準噶爾和柴達木等盆地也有較大潛力。與傳統的中淺層和深層相比，超深層油氣勘探面臨層系古老、巖性物性差異小、物探信噪比和分辨率低、目標落實難度大與多物理信息聯合反演難于實現等挑戰。這些難點彼此關聯，給超深層油氣勘探開發帶來了巨大的技術風險、工程風險和發現風險，長期制約著超深油氣勘探領域的突破與拓展。

超深層因其特殊的油氣地質條件和復雜的工程環境，備受國家和石油產業界的高度重視與關注。2016年，科技部在“十三五”重點研發計劃“深地資源勘查開采”專項之下設立“超深層重磁電震勘探技術研究”項目，聚焦提高深層-超深層地球物理資料信噪比及分辨能力、重磁電震一體化技術及聯合反演、深層-超深層區帶評價與勘探目標優選等重大科學與技術問題，開展專題研究和技術攻關。由牽頭單位中國石油集團東方地球物理勘探有限責任公司與19家院所聯合，在“十三五”期間開展了持續研究、協同攻關和后期拓展應用，高質量完成了專項研究內容和攻關目標，為深層-超深層油氣勘探和擴展“深地”資源奠定了堅實的物探技術基礎，在超深層油氣勘探發現中提供了有力的技術成果支撐。

超深層重磁電震勘探技術研究項目在物探基礎研究、關鍵設備研制和重點技術攻關上均取得了重大進步和突破。研制了400kW恒流電磁發射系統樣機，保持了時頻電磁勘探恒流發射系統功率和超深探測能力的業界領先地位；研發了基于大噸位低頻可控震源激發的廣角地震觀測及采集配套技術；研發了針對超深層目標的弱信號信噪分離與增強、高精度偏移成像等關鍵技術；發展了基于新型結構耦合三維重磁電聯合反演，以及基于地震數據為核心的重力與疊后地震波阻抗聯合反演、電法與疊后地震波阻抗聯合反演等為內涵的重磁電震約束與聯合反演技術，提升超深層重磁電震反演及綜合處理解釋精度。近十年來，超深層物探技術的突破和生產應用，有力推動了超深層重磁電震資料品質的大幅提高、重點盆地深層-超深層結構的重新認識，為塔里木、四川、鄂爾多斯、渤海灣等盆地超深油氣的重大發現與規模上產作出了重要貢獻。

作為項目的長期跟蹤專家，我同步感受和體驗了我國超深物探技術快速進步和超深油氣勘探的重大進展，為《超深層重磁電震勘探技術》一書的出版感到高興，它將對超深層油氣物探和相關地質工程技術人員大有裨益。期望以該書公開出版為契機，在超深油氣及其他資源的勘查中，繼續發展物探配套技術，加大綜合物探部署，進一步發揮物探先導與勘探保障的關鍵作用。

中國工程院院士

2024年5月于北京

前言

埋深為6000~10000m范圍（超深層）的下古生界、中新元古界等目標層系，是我國油氣資源戰略接替領域和深層油氣資源的第二勘查空間，尤其以上揚子、華北、塔里木三大克拉通盆地勘探潛力及研究意義重大。超深油氣領域普遍存在盆地結構不清、區帶目標不明、鉆探風險很大等重大地質難題，重磁電震勘探技術是破解這些地質難題、突破和擴展超深層油氣領域的關鍵途徑。

該領域的地球物理勘探研究面臨著提高超深層地球物理資料信噪比及分辨能力、重磁電震一體化技術及聯合反演、中新元古界油氣有利區帶評價等三大科學問題。油氣勘探開發領域面臨著五大挑戰：超深層物性巖性差異小、物探采集的資料少，以及信噪比和弱信號問題突出；現今埋藏深度大、上覆地層多，超深層目標準確成像困難；超深層物探方法場源各異，重磁電震聯合反演技術難度大；原型盆地不清、儲層古老，超深層區帶目標落實與評價困難；勘探周期長、投入大、風險高，超深目標優選和井位論證要求高等。

“十三五”期間，由中國石油集團東方地球物理勘探有限責任公司牽頭，聯合國內19家知名科研院所，共同立項開展了為期五年的超深層重磁電震勘探技術攻關研究。“超深層重磁電震勘探技術研究”項目隸屬于國家重點研發計劃“深地資源勘查開采”的重點專項“超深層新層系油氣資源形成理論與評價技術”。項目總體研究目標聚焦上揚子、華北和塔里木等三大克拉通盆地超深油氣潛力區，攻關突破關鍵技術，形成“經濟有效、國際先進的超深層重磁電震綜合勘探配套技術”，為中新元古界油氣勘探和擴展“深地”資源提供可靠的技術成果支撐。通過五年的攻關研究及后期的擴展應用，全面實現了項目目標。

內容介紹

本書以“超深層重磁電震勘探技術研究”項目技術成果為基礎，簡要梳理巖石物理測量、技術方法基礎、關鍵裝備與技術等內容，向地球物理同行分享基礎數據和技術進展。全書共分為七章：

• 第一章論述了超深層地球物理勘探基礎與應用研究；

• 第二章介紹了超深層重磁電弱信號高精度采集處理技術；

• 第三章介紹了大噸位低頻可控震源廣角地震采集技術；

• 第四章介紹了重磁電震約束與聯合反演技術；

• 第五章介紹了復雜超深層弱反射信號高精度地震成像技術；

• 第六章論述了超深層勘探有利區帶優選與評價；

• 第七章介紹了超深層重磁電震配套技術集成及技術經濟適用性評價。

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本書是一部優秀的物探工程實踐指南，書中所形成的超深層重磁電震勘探配套技術不僅對國家深地資源探查具有重要的指導意義，同時對國內外超深層油氣勘探、地殼活動探測和防震減災研究也具有重要的借鑒和指導意義，可供石油物探、石油地質及工程物探專業技術人員和高等院校相關專業師生參考。

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本文摘自科學出版社2024年12月出版《超深層重磁電震勘探技術》一書，內容有刪節。標題為編者所加。

（本文編輯：王運 wangyun@mail.sciencep.com）

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