近日，中國地質調查局廣州海洋局牽頭申請的“深水雙船拖曳式海洋電磁勘探系統研發”項目獲國家重點研發計劃“深海關鍵技術與裝備”專項批準立項。該項目將針對深水及復雜油氣構造關鍵地質問題，研發一套全新的雙船拖曳式海洋電磁勘探系統，以解決深水區復雜地質環境的油氣勘探面臨的分辨率低、探測深度淺、效率低下等重大瓶頸問題，有可能發展成為海洋油氣田調查的重要支撐技術之一。
國家重點研發計劃，是由原國家重點基礎研究發展計劃、國家高技術研究發展計劃、國家科技支撐計劃、國際科技合作與交流專項、產業技術研究與開發基金和公益性行業科研專項等整合而成，針對事關國計民生的重大社會公益性研究，以及事關產業核心競爭力、整體自主創新能力和國家安全的戰略性、基礎性、前瞻性的重大科學問題、重大共性關鍵技術和產品開展研究。其下設的“深海關鍵技術與裝備”等重點專項，是聚焦國家重大戰略任務、圍繞解決當前國家發展面臨的瓶頸和突出問題、以目標為導向的重大項目群。
我國深水油氣經過多年的調查，野外地震采集、地震資料處理取得了豐富的成果，但在關鍵構造、目的層內幕結構、基底信息等關鍵地質問題上，特別是深水海域地震剖面在中生界成像一直是困擾目前油氣勘探的難題，深水深層成像問題成為制約深水油氣勘探的瓶頸。海洋可控源電磁探測方法可對采集的信息進行電性成像，解答物質屬性的難題，為此，電磁方法受到了關注。因此，研發全新的深水雙船拖曳式海洋電磁勘探系統具有重要的現實意義。
海洋可控源電磁探測方法是電法勘探的一種，也是目前海洋資源探測領域的研究熱點之一。本世紀初，海洋可控源電磁探測方法逐漸進入國際油氣勘探行業。挪威、英國和美國等研究機構、商業公司都開展海洋可控源電磁勘探系統研制。海洋電磁的勘探成本較低，一般只有鉆探成本的10%，西方各大石油公司從2011年起，在從事海洋油氣勘查時，采用海洋地震勘探聯合海洋電磁觀測，大為減少干井率，從而提高油氣勘探的經濟效益。
從上世紀末開始，中國地調局廣州海洋地質調查局、中國地質大學（北京）、吉林大學和中南大學等組成團隊，率先在國內開展海底大地電磁探測技術的研究，于2000年完成了首批海底大地電磁儀的研發并成功進行了海試。之后，進入了海洋可控源電磁方法技術研究階段，團隊自主研發了可適合于天然氣水合物資源勘查的海底電磁探測儀器，但該儀器還存在分辨率較低、采集信息量少、探測深度淺，以及效率低且存在儀器丟失風險等多方面的關鍵問題亟待解決。
為此，由中國地調局廣州海洋局牽頭，聯合吉林大學、中國地質大學（北京）、北京工業大學、中南大學、中船重工710所和青島海山海洋裝備有限公司等6家單位，于今年申請設立了“深水雙船拖曳式海洋電磁勘探系統研發”項目，計劃針對水深2000米以內深水區油氣構造，研究近海底拖曳式大功率發射和多分量電磁信息動態采集的關鍵技術問題，完成深水拖曳式大功率時頻電磁發射系統、多鏈纜多分量深水拖曳式電磁采集系統、甲板實時監控系統以及雙船拖曳式海洋電磁數據處理軟件的研制，建立完整的雙船拖曳式海洋電磁勘探海上作業規范，最終形成深水雙船拖曳式海洋電磁勘探系統，最大勘探深度為海底以下2000米。
據項目負責人介紹，項目將圍繞兩個方面開展研究。一是擬對深水雙船拖曳式海洋電磁探測理論進行深入研究。正演方面，研究儲油異常體隨不同的埋深、產狀、規模及電性等參數改變時電磁場的變化規律，給海上作業、走航航跡、最佳收發距以及掃面測線布置等提供理論依據；反演方面，研究基于自適應非結構有限元模擬算法，對所采集的數據進行三維電性成像，解決海底復雜油氣藏勘探和規模預測的科學問題。二是擬研發深水拖曳式大功率時頻電磁發射系統，在海底建立大功率時域和頻域人工電磁場。同時，研發多鏈纜多分量深水拖曳式電磁采集系統，實現在海底拖曳過程中連續采集多路三軸正交的電場和磁場，解決近海底拖曳式大功率發射和多分量電磁信息動態采集的技術問題。
針對深水海底復雜地質構造和油氣目標，項目將利用兩艘調查船聯合作業，分別拖曳電磁發射和采集系統，以使收發距任意可變，多種觀測方式在海洋電磁勘探中成為現實。
項目采用雙船拖曳式發射和采集方式，可依據勘探目標不同的技術需求，采用同線、旁線、同心掃面及變方位掃面等多種靈活的觀測方式，獲得關于地質目標體縱向和橫向的豐富信息，借助相關反演手段達到對復雜地質構造和油氣藏的有效識別和解釋，進而對油氣藏位置和規模進行預測。通過近海底大功率時頻發射和多鏈纜多分量拖曳式電磁數據采集，避免電磁信號在海水中發生的嚴重衰減，使得發射功率在最優條件下，采集來自海底以下深部的地電信息，獲得油氣目標的最大勘探深度。
在儀器裝備設計方面，項目將采用多鏈纜多分量深水拖曳式電磁采集系統，實現多段鏈纜按技術需求選擇鏈接，從船上甲板至海底拖纜全鏈電路暢通。采集三軸電場和磁場分量，整套拖曳系統的運行狀態和采集數據實現實時傳輸和監控。
中國礦業報
