地震资料解释任务、内容及教学方法探讨
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作者: 李磊
[摘 要]随着采集、处理以及计算机技术的不断发展，地震资料品质和分辨率不断提高，地震资料解释所研究的内容日益丰富。应该针对油气田勘探开发实践以及地球探测与信息技术专业的特点，分析地震资料解释课程的教学任务，从教学内容和教学方法等方面探讨如何培养学生的基础理论、实践能力和创新能力，提高教学质量，为社会培养受用人单位欢迎的物探专业人才。
[关键词]地震资料解释 构造解释 岩性解释 教学实践
[中图分类号] G942 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2013）17-0141-03
地震勘探主要由采集、处理和解释三大环节组成，其中地震资料解释是地震勘探工程的最终环节。随着地震勘探技术、计算机技术以及成像技术的飞速发展，地震资料解释的内容也日益丰富和深化。目前，地震资料解释主要包括盆地分析、构造、地层、沉积以及油气勘探等多方面内容，成为盆地基础地质研究和油气勘探活动中不可缺少的重要方法。地震数据采集、处理、解释一体化、全三维解释、虚拟现实技术，使地震解释技术更加复杂、深入、有效。为了满足石油勘探过程中地震资料解释的要求，必须做好该课程的教学内容和教学方法的设计。
一、地震资料解释的任务
西安石油大学是以石油勘探与开发为主的工科院校，是培养未来石油工程师的摇篮。马在田院士认为“当前最缺少的是知识全面，系统掌握地震理论、方法，有相当石油地质知识水平的能够解决实践问题的领军型人才”。地震资料解释课程作为地球探测与信息技术专业的必修课程，几乎涉及所有基础地质和石油地质研究领域。在学生修完地震勘探原理、地震资料处理、测井原理与解释、构造地质学、沉积学、石油地质学等相关专业课基础上开设本课程。目前，在油气勘探领域，地震资料解释是结合钻、测井资料以及计算机成像技术将地震数据转化为地质术语，根据地震资料确定地质构造形态和空间位置，分析层间接触关系，推测地层的沉积环境、岩性和厚度，预测地层的含油气性，进行有利区评价和井位部署。在油气勘探过程中，地震资料是内容最为丰富、综合分辨率最高的钻前原始信息源。地震资料解释为地质家提供分析地下地质现象的“眼睛”。在开发过程中由于其突出的平面空间分辨率而具有重要意义。地震资料解释贯穿油气勘探开发的所有环节：盆地评价、含油气系统评价、成藏组合带评价、有利目标评价、开发方案的确立以及开发后期方案的调整。
许多重要的地质理论都离不开地震资料解释的发展，地震资料解释已成为一些新兴边缘学科的重要生长点。盆地分析的一些基本原理建立于早期对二维地震剖面解释的基础之上。地震地层学和层序地层学这2门学科也是建立在对沉积盆地地震解释的基础之上。[1]随着三维地震采集、处理、解释以及计算机技术水平的不断提高，研究人员可以利用三维地震的解释技术刻画沉积盆地的地形特征、沉积体系的三维几何形态及其沉积演化过程，从而诞生了新的学科――地震沉积学、地震地貌学。[2][3]
二、地震资料解释的内容
高等学校既是教学中心又是科研中心，教学与科研应协调发展。科研是教学的基础，是提高师资队伍素质和培养高素质人才的必由之路。教学的内容与教师的知识结构，必须及时更新，这样才能跟上时代的步伐。教学内容应根据科学研究的进展、实际情况的变化不断进行修订，将众多优秀的科研成果吸收进去。
（一）与地震资料解释相关的地震勘探原理
地震资料解释是地震勘探3大基本生产环节（采集、处理和解释）的最后环节。采集和处理环节需对野外采集的地震资料进行预处理、滤波、反褶积、速度分析、动-静校正、叠加和偏移等过程，为解释人员提供真实反映地下地质构造、地层、沉积环境的剖面或数据体。因此，为了做好地震资料解释，必须讨论地震记录的形成、褶积模型、有效波识别的主要标志、地震剖面特点、地震勘探分辨率等与地震资料解释关系密切的基本概念和理论问题。
（二）地震构造解释
20世纪70年代之前，由于地震资料和计算机技术的限制，地震资料主要用于构造解释为主，即利用地震资料提供的反射波旅行时、速度信息，查明地下地层的构造形态、埋藏深度和接触关系等。地震构造解释是地震资料解释的最初的，也是最基本的研究内容。因此，必须使学生掌握相关的基本概念和基本原理、基本方法。相关的概念、原理和方法如下：合成记录标定原理及方法，地震同相轴对比方法，断层剖面和平面识别方法、技术、解释方法及平面组合（如相干体技术、切片技术等），T0图的绘制、时深转换方法及构造图的绘制，拉张、挤压、剪切以及底辟构造背景下的典型构造样式的地震识别，地震剖面上的构造活动时期分析方法。
（三）地震岩性解释
由于构造油气藏的日益成熟，油气勘探与开发目标逐渐由构造油气藏转移到非构造油气藏。随着地震资料采集、处理以及计算机技术不断发展，20世纪70年代末，地震资料解释内容日益丰富，开始了地震资料岩性解释。地震岩性解释主要包括地震地层学、地震相分析和岩性预测三方面的内容。
1.地震地层学解释
地震地层学是以反射地震资料为基础，把地层学和沉积学特别是岩性、岩相的研究成果，运用到地震解释工作中，进行地层划分对比、判断沉积环境、预测岩相岩性的地层学分支学科。地震地层解释需要向学生讲授地震反射界面的类型和对比方法，地质界面的类型，地震反射界面的地质成因，各种地震反射界面的区分，地震反射界面的年代地层学意义和地震地层单元，地震层序划分的原则、级别、方法，地震界面与地质界面的桥式对比方法等基本原理、基本方法。
2.地震相分析
地震资料为勘探阶段提供极其重要的钻前原始信息，除了包含丰富的构造信息，还包含了丰富的地层和沉积信息。地震相分析是指根据地震反射的面貌特征进行沉积相的解释和推断。为了使学生掌握地震相分析技术，必须向学生讲授地震相的概念，主要的地震相参数，反射结构的类型及地质意义，几何外形的类型及地质意义，地震相划分与编图过程，地震相模式的概念，典型沉积体的地震识别，地震相向沉积相转换的思路、方法、原则、步骤。 3.岩性预测及流体识别
目前，岩性预测和流体识别属于储层预测技术主要研究内容，也是地震地质综合解释的重要内容。地震资料解释课程主要让学生了解利用速度信息和振幅信息解释岩性的一般原理、方法和步骤，并介绍目前国内外油气预测常用的烃类直接检测指数（DHI），如AVO、亮点、平点技术等。
（四）开发地震解释
开发地震技术是因油气田开发的需要而兴起，是勘探地震技术向油田开发阶段的延伸。随着油气田开发程度的提高，开发地震的重要性将更多地显现出来。开发地震技术总体上仍处于发展阶段，现有的一些方法，或因成像处理及解释手段不够完善，或因信噪比、分辨率及精确度不够高，只能应用于油气田早期开发。[4]开发地震学需要以高信噪比、高分辨率、高保真度资料（即所谓“三高”地震资料）为基础，地震资料处理、解释和研究一体化是开发地震学发展的重要方向，[5]开发阶段地震技术主要用于提高分辨率、提高储层描述和烃类检测精度、建立精细三维油气藏模型。[6]
三、教学手段与方法
地震资料解释既有复杂及系统的理论性，又有很强的实践性，既是一门科学，也是一门艺术和技术。[7][8]针对该课程具有专业面广、知识点多以及实践性强的特点，该课程的教学应理论和实践并重。注重培养学生的基本理论和动手能力，为社会培养受用人单位欢迎的物探专业人才。
（一）课堂教学
在教学中，可采用板书和多媒体教学相结合的方式，向学生讲授地震资料解释相关的基本原理、基本方法和技能。板书总结重要知识点，起到提纲挈领的作用。多媒体可以在整个教学中引入大量地震剖面、平面图实例，更好地吸引学生的注意力，帮助学生迅速而准确地理解重要知识点。多媒体在一堂课中可以大容量地丰富当堂内容，扩大学生知识面，而板书把大量内容的精髓展示到黑板上，以突出本节的重点，也能让学生在复习时有据可依。
（二）实践教学
知识、能力和技能的培养均来自于实践。各种实践教学环节对于地球探测与信息技术专业的学生成长至关重要，有利于培养学生的实践能力和创新能力。要培养高素质人才，就必须重视实践教学环节。地震资料解释课程的实践应从课堂实践和课程设计两个方面入手。
1.在课堂教学中，给学生一定测网的、能涵盖构造、地震层序、地震相等重要知识点的地震纸剖面，做好课堂知识点讲授和实践。利用大量实例引导学生实现新旧知识的衔接，引导学生在对学过知识进行复习的同时联系新的知识点投入学习，通过互动增强学生的对地震资料解释的感性。对于一些重要的概念结合实际地震资料，让学生自己分析、自己解决，培养学生的动手实践能力和创新思维意识。
2.地震资料课程设计是本课程的重要实践环节。力求使学生能够理解地震资料解释的基本原理和概念，掌握合成记录标定、断层剖面解释、层位闭合解释、断层组合、等T0图编制、时深转换、构造图的编制、地震相剖面分析、地震相平面图的编图、地震相转化沉积相的基本方法原理以及沉积相图的绘制等基本地震解释技能，初步具备利用地震资料独立开展含油气盆地地质分析的能力。
近年来，随着采集、处理以及计算机技术的不断发展，地震资料品质和分辨率不断提高，以及油气勘探与开发程度提高，地震资料解释所涉及的研究内容日益丰富，其研究内容从最初的构造解释到层序地层分析、地震相分析，然后再到岩性预测、物性参数预测、烃类检测。地震资料解释数据由叠后数据转到叠前数据。要求地震资料解释人员既要具备扎实的地球物理基础，又要掌握相应的石油地质知识。地震资料解释专业课程的教学应加强学生的基础理论、实践能力和创新能力的培养，提高教学质量，为社会培养受用人单位欢迎的物探专业人才。因此，必须结合地球探测与信息技术专业培养目标及当前和今后油气勘探实际需求，积极引入地震资料解释的科技发展新成果，合理规划教学内容。与生产实际紧密联系，注重从实践中找问题，从专业知识中找答案，带领学生从书本走向实践，以实践充实教学。
[ 参 考 文 献 ]
[1] Vail P R， Mitchum R M， Jr et al. Seismic stratigraphy and global changes in sea level， Parts 1-11[M]： AAPG Memoir， 1977， 26： 51-212.
[2] Posamentier H W. Seismic geomorphology and depositional systems of deep water environments： observations from offshore Nigeria，Gulf of Mexico，and Indonesia （abs.）[M]. AAPG Annual Convention Program， 2001， 10：160.
[3] Zeng H L， Hentz T F. High-frequency sequence stratigraphy from seismic sedimentology： applied to Miocene Vermilion Block 50 tiger shoal area offshore Louisiana[J]. AAPG Bulletin， 2004， 88（2）： 153-174.
[4] 许卫平.关于开发地震技术发展的几点思考[J].石油物探，2002（1）：11-14.
[5] 马在田.关于油气开发地震学的思考[J].天然气工业，2004（6）：43-46.
[6] 刘振武，撒利明，张昕等.中国石油开发地震技术应用现状和未来发展建议[J].石油学报，2009（5）：711-721.
[7] 王永刚.地震资料综合解释方法[M].山东东营：中国石油大学出版社，2007：1-2.
[8] 刘国峰.“地震资料处理与解释”课程教学方法初探[J].中国地质教育，2012（1）：68-71.
[责任编辑：刘凤华]
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