基于准静态孔隙弹性理论和White模型,给出了垂直于层面传播纵波的频散方程。在周期性层状孔隙介质中采用具有高孔隙度的柔性层表征裂隙从而构成裂隙孔隙介质,利用周期性层状孔隙介质的频散方程并综合线性滑动裂隙模型，推导出裂隙孔隙介质中垂直于裂隙传播纵波的等效介质模型。裂隙孔隙介质中介观尺度上的流体流动作用所引起的纵波速度频散与衰减值远高于Biot流作用,特征频率或衰减峰值通常可位于地震频段。介质中纵波速度频散及逆品质因子均会随裂隙弱度(密度)的增大而增大,背景孔隙介质的渗透率与粘度以及裂隙的间隔与弱度共同决定特征频率的大小。

全波形反演技术是当前勘探地球物理领域的研究热点之一。新一轮的全波形反演研究触及了波场模拟、梯度估计、数据预处理、目标泛函的选择等诸多深层次的内容,逐渐将全波形反演对实际观测系统、地震数据等要求的局限性以及其具备的潜力揭示出来。通过对全波形反演理论和技术研究进展及应用现状的全面调研,介绍了全波形反演算法研究从时间域到频率域、再到混合域和拉普拉斯域的发展进程；阐明了全波形反演技术已实现海上地震资料应用但对陆上地震资料还没有真正成功实例的应用现状；着重分析了陆上资料全波形反演应用的瓶颈主要在于观测系统的限制、低频数据的缺失、数据预处理面临的挑战以及近地表条件和激发-接收的影响等；指出了发展分步骤、分尺度的反演方法和反演策略以及多种手段的有效联合是实现陆上资料全波形反演的有效途径。

岩石物理模型是进行岩石物理研究、求取横波速度的重要基础。利用Xu-White砂泥岩混合模型,通过岩心测试数据、纵波和密度曲线、泥质百分含量及孔隙度测量得到岩石骨架的体积模量和剪切模量,然后计算不同流体及流体饱和度下岩石的有效弹性模量,进而计算出纵、横波速度。经过与实测密度、纵波资料的对比,调整参数循环迭代计算,得到最终横波速度。利用岩石物理模型估算横波速度,解决了平湖油气田放鹤亭构造常规测井缺乏横波资料的难题,为AVO正演模拟、叠前AVO/AVA同步反演提供了可靠的基础数据。

应用地球物理资料进行储层物性参数反演是储层预测及综合评价的重要步骤。基于贝叶斯分类的储层物性参数联合反演方法综合应用统计岩石物理模型和蒙特卡罗仿真模拟技术，在贝叶斯反演框架下，基于贝叶斯分类算法计算储层物性参数后验概率分布，实现多种储层物性参数的联合反演。该方法不需要进行复杂的模型初始化，而是通过统计岩石物理模型建立储层物性参数与岩石弹性参数之间的关系，进而与叠前地震反演相结合，不仅能模拟地球物理随机特性，还能解决常规物性参数反演方法对测井资料过度依赖的问题。海上某区块实际资料应用结果表明，该方法能为储层精细描述提供多种物性参数，并可对反演结果的误差进行定量评价。

全波形反演利用叠前地震波场的运动学和动力学信息重建地下地球物理参数，具有揭示复杂地质背景下构造细节及岩性的潜在能力。介绍了频率域反演联合时间域正演的优化算法的三维声波全波形反演方法及算法实现。该算法的正演实现使用了伪保守形式的一阶速度-压力场声波方程。应用三维SEG/EAGE模型反演实例验证了三维声波全波形反演方法的有效性。

常规的地震反演成像分为偏移速度分析与层析成像、叠前深度偏移(角度道集产生)和AVA分析/反演3个重要环节，其中的关键技术是当前勘探地震学中的核心技术。全波形反演(FWI)是理论意义下十分完善的地震波反演成像理论框架。原则上，FWI可以把上述3项常规的反演方法技术合为一体，给出比较理想的反演成像结果。但是，由于叠前地震数据的不完备、地震波正演模拟方法不能很好地模拟实测地震波场、初始模型不够精确、地震子波的未知和空变，使得严格意义下的FWI方法尚不能很好地解决实际问题。通过叠前地震数据和地下介质模型的特征表达，提出把经典的FWI分成透射波层析成像、最小二乘叠前深度偏移成像和反射波层析成像3个线性化反演方法的串联，构成FWI反演成像的实用化流程。针对我国陆上地震数据的特点，指出做好浅层速度模型建立、背景速度模型建立、成像道集层析速度模型建立、最小二乘叠前深度偏移成像、张角及界面倾角道集的产生以及小角度成像道集波阻抗反演，是当前推进FWI反演成像方法技术应用与发展的关键所在。

全球气候变暖成为人类生存和可持续发展面临的重大挑战, 碳中和与绿色低碳化发展成为世界各国的普遍共识与共同行动。将无法减排的二氧化碳等温室气体捕集应用和封存, 是绿色低碳化发展道路上实现零碳甚至负碳目标必不可少的技术途径、关键托底技术和最后手段, 也是化石能源清洁化利用的重要配套技术, 是构建兼具韧性与弹性能源系统的关键技术。二氧化碳地质封存具有规模化应用的巨大潜力和较好的商业化应用前景, 并已有较长时间的技术探索和示范应用基础。地球物理技术在二氧化碳地质封存工程中具有独特且不可或缺的作用, 其作用主要表现在3个方面: ①二氧化碳地质封存空间的选择和评价; ②封存有效性监测与评价; ③封存安全性监测与评价。二氧化碳地质封存的地球物理监测以时延地球物理方法为主, 即通过地球物理重复观测实现对二氧化碳封存过程的动态监测。地球物理方法以地震方法为主, 包括三维地震、井间地震、井中地震、微地震等, 其它还有卫星遥感、时延电磁、时延重力和测井等方法。相对油气勘探来说, 二氧化碳地质封存中的地球物理监测技术应用存在一些特殊要求, 包括永久性(或长期重复性和连续性)、动态性和低成本, 尚面临着一系列技术性与经济性问题与挑战。二氧化碳地质封存地球物理监测技术体系尚不成熟, 有待进一步完善和优化, 以期在监测系统的有效性、高效性、经济性等方面实现良好的综合平衡和优化。多种地球物理监测技术的联合应用、DAS与节点地震仪永久部署、被动源微地震监测、自动化处理与智能化分析是未来重要发展方向。

纵、横波速度是储层特征评价、流体识别的重要参数。针对勘探生产中缺乏速度测井资料的情况,研究并提出了基于岩石物理模型的速度反演预测方法。首先介绍了前人给出的速度-孔隙度关系式和基于岩石物理模型的速度估算过程;然后以岩石孔隙参数为基础,建立测井数据与岩石弹性参数之间的岩石物理关系;最后重构反演目标函数,通过模拟退火反演获得可靠的纵、横波速度。实验室数据和实际测井资料的计算结果表明,该方法能够在不使用速度测井信息作为先验约束的情况下得到可信度较高的速度预测结果。

地下裂缝识别和预测对于油气勘探具有重要的实践价值。相关的理论研究和现场试验已经证明裂缝诱发的各向异性会对岩石的地震波传播
特征产生影响，通过地震资料识别和表征地下裂缝的走向、密度及分布范围是可行的。地震识别裂缝方法具有费用低、覆盖范围广和探测深度
大的优点，主要包括多分量转换波裂缝检测、纵波方位各向异性检测和叠后地震属性分析三大类。从应用情况来看，由于数据基础、数据要求
、技术完备程度3方面的原因，不同方法的应用程度及效果存在差异。随着采集和处理等技术的不断进步，多分量转换波裂缝检测、纵波方位各
向异性检测方法会得到更为广泛的应用；而在传统三维叠后数据基础上发展起来的属性分析技术也会因为数据对象类型的多样化而获得更为广
阔的发展空间。

回顾了油气人工智能研究进展,分析其面临的一些关键问题。将油气人工智能研究分成两个层级,即学术型油气人工智能研究和工业级油气人工智能研究,两者面临不同的问题和挑战。对于学术型油气人工智能应用场景,主要是关心算法及其相关理论应用,着重于解决智能点的局部问题;对于工业级人工智能应用场景,更多的要关心数据治理、数据集、平台、多源多尺度多模态数据融合建模、数据驱动与机理模型融合建模以及机器学习模型的可解释性等问题。针对数据驱动与机理模型融合问题,提出3种途径,即算法融合、评价方法融合、数据集融合,并给出实验验证。针对油气人工智能模型的可解释性问题,指出工业级油气人工智能必须具有可解释性,并提出初步解决方案,包括建模前、建模中、建模后的多级解释模型。最后,作者认为,探寻工业级人工智能理论和应用场景发展之路,必须厘清人工智能时代“物理世界”、“数字世界”、“人类认知世界”、“机器认知世界”和“机器正在改造的世界”之间的互动关系。

宽方位地震技术即是横向接收单元尺寸与纵向接收单元尺寸之比大于05时的三维地震采集、处理技术。由于宽方位地震技术的方位角分
布全、炮检距从小到大分布均匀，因此，宽方位地震资料中蕴含着更为丰富的信息，有助于识别微幅构造、小断层和高角度裂缝。介绍了济阳
坳陷罗42地区、商741地区和准噶尔盆地中部Ⅰ区块庄1井区宽方位地震采集处理技术，并对比分析了利用宽方位地震资料预测泥页岩裂缝油气
藏和火成岩裂缝系统发育带以及在庄1井区描述砂体的效果。分析认为，宽方位地震技术在研究具有各向异性特点、非均质性强的地质目标体时
效果明显，但对于地质目标体为砂岩体和各向异性特点不突出的储层预测，宽方位地震资料在对砂岩体的识别能力和对物性参数的反演精度等
方面并无明显优势。

在研究前三代地震相干算法的基础上，提出了一种基于地震数据结构张量的相干属性计算方法和流程。该方法将地震数据瞬时相位作为数据输入，利用复地震道数据信息对地震数据结构张量的偏导数求取进行平滑处理，较好地解决了由于地震资料中噪声的存在而产生的计算不稳定性，且利用纵、横向的瞬时波数计算可以得到地震数据的视倾角和方位角属性体。实际三维地震数据的计算结果验证了地震数据结构张量相干计算方法的有效性，计算出的相干属性体分辨率更高，断层的展布形态更清晰。

塔里木盆地顺托果勒西区块中下奥陶统碳酸盐岩储层埋藏深度大，非均质性强，岩体孔缝洞发育，但规模总体较小，井-震响应关系复杂，“串珠”状反射不明显，储层预测难度大。在地震反射特征和岩石物理分析的基础上，综合利用地质、地震和测井等资料，进行研究区奥陶系储层地震波阻抗反演，在有利区寻找低阻抗对应的缝洞发育线索，识别以蜂窝状密集分布但不足以形成“串珠”反射的小尺度、非规则溶蚀孔缝洞，结合敏感地震属性的综合分析，预测顺西区块奥陶系有利储集体的分布规律，为优选勘探目标提供依据。

早期地震偏移的目标是通过寻找地下反射面的位置来落实井位。经过半个多世纪的发展,地震偏移技术日趋精深。特别是随着叠前深度偏移的广泛应用,地震偏移结果为解释人员进行精细的地质构造描述提供了较为可靠的资料。梳理并总结了叠前深度偏移的一些重要理论和应用现状,以及为满足生产需求所发展起来的一些方法和技术。从真振幅偏移理论出发,介绍了生产中常用的Kirchhoff偏移、射线束偏移和单程波偏移等叠前深度偏移方法,特别讨论了逆时偏移的理论和应用。介绍了逆时偏移研究中涉及的一些重要技术方法,如叠前道集输出、各向异性偏移、非弹性衰减补偿、组合炮记录偏移、成像中的鬼波补偿、多次波成像等等。讨论了最小二乘偏移的理论、方法以及其面临的主要困难,分析了偏移反褶积和最小二乘偏移的区别。全波形反演是近十年来勘探地球物理研究的热点,真振幅偏移理论可以作为联系成像与反演的纽带,全波形反演的算法核心仍然是基于反演的真振幅逆时偏移。对全波形反演的一些重要问题,如低频缺失、走时反演、反射波反演、多参数反演等方面进行了探讨,介绍了该领域所取得的一些新进展。自动化全波形反演大幅简化了处理流程、降低了工作成本、提高了成像精度。更重要的是,这一技术有助于反演出高精度的定量地质模型。

为了证实地震波通频带以外高频信息在砂岩体预测中的有效性和应用价值，利用褶积模型分析了地震波的高频信息是精细描述砂岩地质体空间结构展布的基础；提出在最小限度地影响有效信号的条件下，利用Curvelet变换进行地震数据噪声压制处理是地震资料处理流程中保留高频信息的关键环节和有效方法；采用具有自动调节时频聚集性能的自适应S变换，对经Curvelet变换噪声压制后的地震资料进行瞬时谱分解，可以获取高质量通频带以外与砂体厚度有密切关系的高频数据体，用于薄层砂岩体的精细预测。TH地区实际资料的处理结果表明，通频带以外高频端信息清晰地刻画了薄层砂体的边界和空间展布。

在地震勘探工作中,由于对检波器的原理和性能了解和认识得不够,致使在检波器的选择和使用上存在着一些不当之处,不清楚检波器的参数与响应特性之间的关系,以及这些参数对地震信号的影响,在检波器使用和对比时往往针对性不强。为此,从检波器的振动力学原理入手,分析了位移、速度和加速度3种类型检波器的频率响应特性,并阐述了检波器不同的机电转换原理；在此基础上,深入分析了检波器的特性参数对地震信号的影响以及地震勘探对检波器性能和参数的要求。根据地震勘探中地震波冲击振动信号的特点,认为具有频率范围宽、动态范围大、失真度小、灵敏度高、检波器允差小等特点的检波器才能满足地震勘探的需要。同时,对目前检波器使用中的一些做法进行了探讨,尤其是检波器对比试验中存在的问题。综合分析认为,只有掌握了检波器的原理、性能和参数,才能正确地选择和使用检波器。

简述了贝叶斯-克里金估计方法的原理,提出将贝叶斯-克里金估计方法应用于变速成图的思路。具体做法是：将目的层对应的井点速度作为观测数据,对应的地震速度作为猜测数据,对目的层速度进行贝叶斯-克里金估计预测；对估计速度进行时深转换,最终得到区域构造深度图。将该方法应用于塔里木盆地某研究区块的变速成图中,有效提高了该区构造解释精度：在井点位置,估计深度与观测深度的相对误差小于0.4%；在无井控的地方,构造变化比较稳定并符合实际地质情况。应用结果表明，将贝叶斯-克里金估计方法应用于变速成图的思路是可行的。

针对松辽盆地葡萄花油层三角洲沉积薄互层储层的特点, 研究不同微相的砂岩与测井特征、地震属性的关系, 探讨利用沉积微相、波形特征定性预测砂岩储层发育带的技术。利用地震属性预测技术定量预测储层厚度结果表明, 本区整个油层砂岩总厚度与地震属性有很高的相关度, 厚砂层的预测符合率较高。

介绍了三维地震资料综合解释方法, 在解释地震剖面时, 要以盆地构造样式和盆地的充填模式为指导, 运用层序地层学原理和平衡剖面技术, 以人机联作解释系统为手段, 综合利用钻井、野外地质资料对三维地震资料进行地质解释, 其解释结果采用模型计算的方法和平衡分析的方法进行验证, 该解释方法在构造复杂的泌阳凹陷应用效果良好。

针对塔河油田碳酸盐岩储层中存在的高角度裂缝的检测问题,开展了基于倾斜对称轴的横向各向同性介质(TTI介质)的P波剩余时差裂缝检测技术研究。回顾了TTI介质及其方位NMO剩余时差的基础理论,计算了三维TTI介质中P波的相速度;开发了一套适用于叠前地震道集的P波剩余时差裂缝预测技术,详细论述了其技术流程和具体实现步骤;设计了TTI介质裂缝模型,利用有限差分法模拟计算模型的叠前方位地震道集,根据模拟数据提取的方位NMO剩余时差反演出裂缝发育强度和裂缝角度,与模型设计参数基本吻合,验证了基于TTI介质的P波剩余时差裂缝检测技术的有效性。

基于传统的Morlet时频原子库的匹配追踪时频表征方法存在时频分辨率不可调的缺点,解决实际问题的能力受到限制。通过引入分辨率调节参数,使Morlet小波的时频分辨率灵活可控,在此基础上提出了可变分辨率的匹配追踪时频表征方法,实现时间分辨率和频率分辨率分别可调的目的。在薄层频谱成像中,利用可变分辨率匹配追踪时频表征方法来提高匹配追踪时频分布的时间分辨率,可以有效避免复杂地质背景的干扰,实现薄储层的清晰成像。

压缩感知思想在油气勘探领域已经受到了充分的关注。主要体现在两个方面,一个是与随机采样有关的随机地震数据采集系统的设计与评价、同时源激发的混叠数据分离、空间非规则数据的规则化、地震数据的去噪和地震数据压缩(传输)等;另一方面是地震数据的特征表达、模型参数(如速度模型参数)的特征表达、模型特征表达情况下的地震波正演模拟以及对应的稀疏反演方法(包括多尺度反演方法)。前者可以直接借鉴信号和图像处理领域发展的各种方法;后者需要勘探地球物理学家及相关领域研究人员提出合适的思想和方法。来自以沉积地层为主的地下介质中的反射(绕射)波场是有特征的或可压缩的;以层状地层为主的模型参数也是可压缩的。这是压缩感知方法能用于地震勘探的基础。首先简述了压缩感知的基本思想，指出它是一套随机采样理论。然后阐述了无论是叠前地震数据或是叠前偏移成像结果都是可以稀疏表达的，压缩感知理论可以在地震勘探中得到有效应用。接着从随机采样、同时源激发的混叠数据的分离、高维数据规则化方面展示了压缩感知思想的应用。关于随机采样，指出当前地震数据采集的技术重点应该是更高效地实现“两宽一高”的数据采集。最后列举了压缩感知思想在特征数据提取、编码炮集成像和特征波场成像中的应用。

中国石化通过高精度三维地震、逆时叠前偏移成像、地震属性分析和地震反演等技术的开发与应用,在老区精细勘探和新区勘探突破中取得了良好的效果,特别是在复杂断块精细刻画、陆相砂岩岩性油气藏识别、海相碳酸盐岩储层描述、致密砂岩储层精细预测和页岩气综合评价等方面均取得了显著成果。在取得勘探新成果的同时,中国石化油气勘探当前还面临着规模战略接替阵地不明朗、天然气勘探难度大、新增储量埋藏深和品位下降、工程技术支撑能力不足等4个方面的挑战。面对挑战和困难,在老区油气勘探中,一方面要重点发展高精度地震、油藏地球物理等技术,不断提高复杂地质体识别描述精度,提高复杂油气藏评价可靠性;另一方面要开展高效环保物探技术攻关,创新性地应用装备制造、信息技术、计算机技术等新成果,降低勘探投入成本,提高勘探效率。在新区新领域油气勘探中,要进一步深化地震基础理论研究,探索复杂条件下地震信号的激发与接收规律;强化物探技术创新,着力攻克极复杂地表和地下条件下地震采集技术难关,提高低信噪比地区地震资料品质,为油气发现提供更强有力的技术支撑。

局部构造是盆地油气聚集的场所, 研究其形态和成因以及空间展布特点, 有利于认识盆地的油气富集规律和油气藏特点对提高钻探成功率有重要的实用意义。总结了曾母盆地、北康盆地和南薇西盆地局部构造的基本规律, 研究了局部构造的组合样式以及配套形成的油气圈闭类型, 认为南沙海域具有形成有利局部构造的区域构造环境。主要沉积盆地中形成的局部构造与断层的控制因素密切相关; 各沉积盆地局部构造的组合形式和圈闭类型, 取决于构造发育部位以及所受区域构造运动的改造程度。

地层品质因子Q值反映了介质的吸收衰减特性,是检测气藏的重要参数。当研究区地质情况较复杂,存在如火成岩等高阻抗体时,难以区分强振幅是由含气还是高阻抗体引起。首先利用相似背景分离技术对地震资料进行预处理,去除与地层特征无关的信息;然后对叠前地震资料进行S变换,得到S域时频谱,再利用S域谱比法逐道求取频谱比斜率值;最后通过线性回归得到零偏移距地层Q值。该方法充分利用了叠前地震资料含有丰富的地层信息和S变换具有较高的时频分辨率等优点。将该方法应用于实际地震资料提取地层Q值,计算结果表明,在含气区Q值比较低,异常现象明显,在非含气区例如高阻抗体处Q值比较高,无异常现象,从而更真实地反应出地层的吸收特征,提高了含气储层的预测精度。

历史上物探技术的每一次进步都会带来油气储量的快速增长，高精度地震勘探技术必将成为推动国内油气储量又一次大幅增长的主要技术手段。回顾田家地区第一块高精度三维地震勘探史例，阐述其历史地位，说明田家地区高精度三维地震的勘探思想一直影响着胜利油田以及中国石化高精度地震勘探技术发展的轨迹。分析了中国石化高精度三维地震技术的发展水平，综述了其应用现状和应用效果。针对当前隐蔽油气藏、海相碳酸盐岩、山前带三大领域的勘探需求，提出了继续优先推广应用高精度三维地震技术，积极开展高密度三维地震技术先导试验和配套处理、解释技术创新研发的高精度地震勘探技术发展方向。

分频振幅衰减法将地震数据分为不同的频段范围,通过求取给定频率段不同时窗内地震样点的振幅强度,预测出强能量的噪声,以地震样点组的平均绝对振幅值作为标定,确定地震样点的振幅衰减曲线,采用时变的门槛值来有效压制强能量噪声干扰。东海某海域实际地震资料压噪处理的应用效果表明,分频振幅衰减法不仅适用于涌浪干扰、地震(船)干扰及强能量低频和高频干扰的压制,还能有效压制近道强能量剩余多次波,显著改善地震资料的信噪比。