‘壹’ 目前地质学家通长利用什么方法来寻找海底油气资源
地质学家和地球物理学家通常利用地震波的方法来寻找海底油气矿藏，然后通过海上钻井来估计矿藏的类型与分布，分析是否具有商业开发价值。
地球是个弹性体。当地球内部物质发生振动时，一部分能量以弹性波的形式向四面八方传播，这种波就称为地震波。地震波有两种来源：人工爆炸和天然地震。
地震波基本上分为纵波(P)和横波(S)。纵波又叫压缩波，其质点的振动方向和波的传播方向一致。纵波传播速度快，可以在固态、液态、气态中传播。横波又叫剪切波，质点的振动方向和波的传播方向是垂直的，传播速度较慢，只能在固体中传播。地震时，纵波和横波同时产生，因纵波比横波传播速度快，所以最先被仪器接收到的是纵波，然后才是横波。又因为纵波、横波在不同的介质状态中有区别，所以可根据地面接收到的纵波和横波的变化，确定地面以下哪些地方可能是气体或液体。这样，地震波的利用为勘探油气资源，提供了一定的依据。
我国通过海底地震探测技术勘探深水海域油气勘探活动尚处于初期阶段，勘探技术较为落后，
‘贰’ 如何勘探、采集位于海洋中的油田
如果某国政府想开采石油。资源国政府，在缺乏没有相应的技术实力、管理水平的情况下。往往会与国际油公司合作，最早的时候是把地租给别人（租让制），自己收税、收租金外一概不管，后来学乖了，成立国家石油公司与国际有公司合作，签署产量分层协议（Proction Sharing Contract），利用别人的资本、技术与管理优势的同时，保留了矿产的所有权。再后来，翅膀更硬了，资源国政府对石油这一宝贵战略资源也越来越重视起来，提出了风险服务合同，不以产量分成支付酬劳，直接给钱，招标投标价低者得，爱干不干。资源国政府是老板，国际油公司是总承包商，当然还有更苦逼的打工的，那就是技术分包商，譬如物探公司、钻探公司等等。既然合同准备好了，那就可以找技术公司开干了。当然，从勘探到开发，再到生产是一个漫长的流程，不是今天挖个洞明天就可以冒油。
前期需要获取必要的地质资料。地球物理公司能够提供物探采集、处理解释，甚至地球化学分析服务，钻探公司继而钻井、测井，获取更详细的第一手地层资料，确认该油田是否具有商业开采价值。进入实质性的开发阶段后，钻井公司会根据设计好的开发方案打井，地面建设公司会让一个油田初具规模，正式投产后采油公司会进行设备维护，并运用科学的开发方案尽可能提高石油产量。
‘叁’ 我国海洋油气勘探技术有哪些
一、海洋油气勘探技术形成阶段（1991—1995年）
1.含油气盆地资源评价和勘探目标评价技术
在引进和总结国内外油气资源评价方法的基础上，经过科技攻关掌握了一套具有国际先进水平的油气资源评价新方法和盆地模拟技术。首次在国内建立了一套以地震资料解释为基础、结合少量钻井资料的早期油气资源评价流程；研制了国内第一套在NOVA机上实现定位、构造、速度、数据自动分析的流程，初步实现了资料整理自动化；采用了先进的区域地震地层学分析方法和流程，研究各层岩相古地理演化过程；对生烃、排烃等资源定量评价方法有所创新；提出了TTIQ法及计算机程序，采用了圈闭体积模糊数学法、圈闭供油面积及随机运算概率统计等先进的评价方法，充分体现了国内油气资源评价的新水平。
在一维盆地模拟系统基础上，开发多功能的综合盆地模拟系统。系统耦合了断层生长作用、沉积作用、压实作用、流体流动、烃类生成运移，以及地壳均衡作用、岩石圈减薄和热对流等因素，能从动态的发展角度在二维空间上再现盆地构造演化史、沉降史、沉积史、热演化史、油气生排运聚史。主要特点是：正反演结合、与专家系统结合、与平衡剖面结合，来模拟多相运移、运距模拟三维化及三维可视化等。
此外，在国内首度研制成功了PRES油气资源评价专家系统。该系统从功能上由两部分组成：一是凹陷评价，包括地质类比评价、生油条件评价、储层条件评价和油气运聚评价；二是局部圈闭评价，包括油源评价、封闭条件评价、储集条件评价、保存条件评价及综合评价。系统的第二版本实现了运聚评价子系统与盆地模拟系统的挂接，可在三维状态下进行运聚模拟评价。其研制成功开创了专辑系统技术在石油勘探领域的应用，促进了石油地质专家系统技术的发展。
2.海上地震勘探的资料采集、处理、解释技术
海上地震技术是海上油气勘探开发的主要技术，是涉足研究深度、广度最大、最省钱、最适合海上油气勘探的技术。
在地震资料采集方面通过引进技术和装备，实现了双缆双震源地震采集，研究成功了高分辨率地震采集系统，掌握了先进的海上二维、三维数字地震资料采集及极浅海遥测地震资料采集技术，装备了包括一次采集能力可达240道的数字地震记录系统；电缆中的数字罗盘能准确指示电缆的实时位置；三维采集质量控制的计算机系统，可做5条相邻侧线的面元覆盖，并实时显示和不同偏移距的面元显示，装有可进行实时处理和预处理的解编系统；配备了卫星导航接收机和组合导航系统。
在资料处理解释方面，已掌握运用电子计算机进行常规处理和三维资料处理以及特殊处理技术，广泛应用了地震地层学、波阻抗剖面，尤其检测、垂直地震剖面和数据分析等技术；推广应用计算机绘图系统和解释工作站；掌握了地震模式识别和完善的地震储层预测软件；研制开发了面元均化、多次拟合去噪、道内插等配套处理技术。
一些成功的应用技术具体有：QHDK-48道浅水湖泊地震勘探接收系统，已用于我国浅海和湖泊的地震勘探中；三维P-R分裂偏移技术及其在油气勘探开发中的运用，获国家科技进步二等奖，是一项进行三维地震勘探资料叠后偏移处理，提高了三维波场归位精度和断层分辨能力；海洋物探微导航定位资料处理程序系统，有较强的人机对话功能，在VAX机上可读ARGO、GMS、NOR三种格式的野外带，可对高斯、VTM和兰伯特三种不同投影系统数据进行处理；DZRG处理系统实现了国产阵列机MCIAP2801与引进的VAX-11/780机的连接，从而提高了原主机的使用效率，从30％提高到68％，地震资料处理速度提高了60％～70％，为VAX类计算机配接国产AP机开创了一条新路。
这些技术在海上勘探中，得到过广泛的应用，取得了良好的成绩。在南海大气区勘探中，首次使用高分辨率地震采集技术，为东方1-1气田评价提供了可靠有力的资料依据。
3.数控测井与资料分析处理技术
数控测井是当代测井的高新技术，该系统包括地面测量仪器和相应配套井下仪器适用于裸眼井、生产井以及特殊作业井的测井作业，是一套设备齐全、技术先进、适应性广泛的测井系统。
1985年9月，中国海油与国家经济委员会签订了“数控测井系统”科技攻关项目专题合同。1986年5月提出数控测井系统开发可行性方案报告。1991年在胜利油田进行测井作业，该项目难度大、工艺复杂，各项技术指标接近并达到80年代国际先进水平，证明了HCS-87数控测井地面系统工作可靠、预测资料可信。1991年获得中国海油科技进步一等奖，获国家重大技术装备成果二等奖。
由于实行双兼容，在长达5～6年的科研过程中，可以及时把一些阶段成果用于生产，为测井仪器国产化开辟了一条新路。1991年7月，中国海油与西安石油勘探仪器总厂合作完成数控测井地面系统国产化的任务。为了满足南海大气区勘探高温高压测井的需要，中国海油研制成功了耐温230℃、耐压140兆帕的测井仪，其解释效果与斯伦贝谢公司的解释软件达到的效果相同。
4.复杂地质条件下寻找大中型构造油气田的能力
在早期主要盆地油气资源评价、“七五”富生油凹陷研究和“八五”区域地质勘探综合研究的基础上，我国具备了在复杂地质条件下寻找大中型构造油气田的能力。这些油气田的寻找主要依靠盆地地质条件类比、盆地演化史定量分析和多种地球物理资料处理、解释软件的支持，排除了各种地质因素干扰，还地下构造的真实本来面貌，提高了海上自营勘探能力和勘探成功率。
二、高速高效发展海洋石油（1996—2008年）
经过了20多年勘探开发工作，已经深谙我国自然海况条件，需要我们大力开发核心技术，才能高速高效地发展中国海洋石油业。进入“九五”期间我国海洋石油科技发展以实现公司“三个一千万吨”和降低油桶成本为具体目标，进入了高速、高效、跨越式发展的新阶段。
1.“九五”后三年科技工作的重点
1）解决三大难题
（1）海上天然气勘探。
（2）海上边际油田开发。
（3）提高海上油田采收率。
2）开展四项科技基础工作
（1）建立海上石油天然气行业与企业标准。
（2）建立中国海油信息网络上的科技信息子系统。
（3）开展海上油气田钻采工艺基本技术研究。
（4）开展海洋石油改革与高速发展战略软科学研究。
3）攻克八项高新技术
（1）海上天然气田目标勘探技术。
（2）海上地球物理高分辨率、多波技术。
（3）海洋地球物理测井成像技术等。
（其他技术与勘探无关，故此处不详细列出）
由于上述“三四八”科技规划的实施，在海上油气勘探开发生产建设的科技创新中，取得了一大批优异成绩，充分显示了科技进步产业化的巨大威力。
2.“863”海洋石油进入国家高新技术领域
在《海洋探查与资源开发技术主题》的6个课题研究工作中，中国海油技术达到了创新的纪录。分别是：（1）海上中深层高分辨率地震勘探技术；（2）海洋地球物理测井成像技术；（3）高性能优质钻井液及完井液的研制；（4）精确的地层压力预测和监测技术；（5）高温超压测试技术；（6）海底大位移井眼轨道控制技术。
特别的，在“863”计划“九五”期间27项重大项目中，海洋石油的《莺琼大气区勘探关键技术》更为显着。其中的海上中深层高分辨率地震勘探技术、海上高温超压地层钻井技术、海底大位移井钻井技术、海上成像测井技术等取得了举世瞩目的成就。
“863”计划执行16年间取得了一大批具有世界领先水平的研究成果，突破并掌握了一批关键技术，同时培育了一批高技术产业生长点，为传统产业的改造提供了高技术支撑，更为中国高技术发展形成顶天立地之势提供了巨大的动力。
3.“九五”技术创新硕果
海上中、深层高分辨率地震勘探技术跻身前列，研制了海上多波地震勘探设备，打破了国际技术垄断。研制出的框架式多枪相干组合震源、立足于不叠加或少叠加的处理技术、聚束滤波去多次波等技术，均已达到世界先进水平。
成像测井系列仪器达到了国际90年代中期水平，属于国内先进技术。认可的技术创新有：（1）八臂地层倾角测井仪的八臂液压独立推靠技术；（2）高温高压绝缘短节；（3）薄膜应变型井径与压力传感器；（4）多极子声波测井仪的高温高压单极、偶极，斯通利波换能器；（5）高温专用混合厚膜电路芯片；（6）电阻率扫描测井仪的24电扣极板技术；（7）内置电动扶正、八臂独立机械推靠器技术。
解决了高温超压钻井世界性难题的关键技术，包括高温超压钻完井液、精确的地层压力预测和监测技术、高温超压地层测试技术。
确认高温超压环境可以成藏，莺歌海中深层有良好的砂岩储层和封盖层，二号断裂带是断裂继承性发育带，既要重视古近系断裂批复结构的圈闭，又要注意新近系反转构造及砂岩体的勘探。
三、勘探技术分析
1.海洋石油地质研究与评价
富生油凹陷的分析与评价技术说明了我国近海油气资源分布基本规律，也是油气选区的基本依据。中国近海51个主要生油凹陷，经多次评价共筛选出10个富生油凹陷作为勘探重点。富生油凹陷占总储量发现的84％，其中5个凹陷储量发现超过了1亿吨。
气成藏动力学研究系统，在油气勘探实践中形成的石油地质研究系统，它强调了在烃源体和流体输导体系的框架上，用模型研究和模拟研究正、反演油气生成—运移—聚集的全过程，使油气运移——这一石油地质研究中最薄弱的一环有了可操作研究方法和量化表现。该技术不但使中国海油地质研究跨入世界石油地质高新技术前沿，而且在珠江口盆地的实践中，发现了重要的石油勘探新领域。
三维智能盆地与油气成藏动力学模拟系统，中国自主开发的石油地质综合研究计算机工作平台，这套系统突破了许多高难度的技术课题，实现了三维数字化盆地的建立和油气运移、聚集的模拟。
精细层序地层学研究，引进国外先进技术实现成功应用的典范，大大提高了对地下沉积预测的能力，取得了丰富的应用成果。
勘探目标评价与风险分析方法，石油地质软件科学研究的突出成果，它反映了勘探家由“我为祖国献石油”到“股东要我现金流”的观念性的转化。通过规范勘探管理，将单纯追求探井成功率转变成储量替代率、资本化率、桶油发现成本等全面勘探资本运营管理，使探井建井周期缩短2/3，每米探井进尺费用降低40％。
2.海洋石油地震勘探技术
从1962年至今，我国海上地震勘探技术发展已走过40个春秋，从初期光点记录到24位模数转换多缆多源数字磁带记录；从炸药震源到高分辨率相干空气枪阵列震源；从光学6分定位、罗盘导航到DGPS、无线电声呐综合定位导航；从单次二维地震到非线性多次覆盖三维地震；从“一炮定终生”的无处理地震到运算速度达每秒70亿～80亿次的大规模并行数字处理；从二维模拟处理到全三维数字处理；从NMO速度分析和叠加到DMO速度分析和叠加；从二维叠后射线偏移到全三维叠前波动方程时间偏移至全三维叠前深度偏移；从人工解释绘图到人机交互三维可视化解释绘图；从单一的构造解释到构造、地震地层学和岩性地震学综合解释；从单一的纵波地震勘探到转换多波地震勘探；从常规二维地震作业到高分辨率二维至三维地震作业，我国海上地震勘探技术经历了脱胎换骨的变化，基本上达到了与国际先进技术接轨的水平。海洋石油人多年的耕耘，换来了丰硕的成果：查清我国海域区域地质和有利沉积盆地的分布，为勘探指明方向；查明了盆地主要构造带和局部构造的分布，为油气钻探提供了井位；发现了以蓬莱19-3油田为代表的多个亿吨级大油田和以崖城13-1气田为代表的多个大气田；直接使构造和探井成功率不断提高，分别达到53％和49％；为开发可行性研究、建立油气藏模型、编制OPD报告，提供各种主要参数和地质依据。
上述成果充分证明，海洋物探在海洋石油工业发展中起到了先锋作用，其技术发展是海上油气勘探与开发增储上产的重要手段。
3.海洋石油地球物理测井技术
我国海洋地球物理测井技术，是伴随海洋石油勘探开发成长发展起来的。改革开放以前，海上测井作业只能选用陆地上最先进、最可靠的测井仪器进行。到20世纪80年代，利用国家改革开放赋予海洋石油的优惠政策，有计划地引进国外先进技术与管理模式，1981年成立了中国海洋石油测井公司，并直接引进美国西方阿特拉斯CLS-3700多套技术装备。与此同时，在引进、消化、吸收国外先进技术的基础上，充分利用信息技术的新成果，紧紧抓着技术与学科紧密结合的关键，积极开展数控测井技术研究与开发，逐步形成了研究、制造、作业、解释、培训“五位一体”的机制。先后研制成功HCS-87数控测井和ELIS-I成像测井地面以及部分下井仪器设备。同时，培养了人才、锻炼了队伍，为测井设备的国产化打下了坚实的基础。
4.勘探过程中的海洋环境保护
在开发海上资源的同时也不能忽视海洋环境保护，这是海上油气田勘探开发中不容忽视的一项技术。1996年，中国海洋石油以全新的“健康、安全、环保”理念，实施安全、健康、环保、管理体系，开始步入科技化、规范化、井然有序的法制管理轨道。
安全生产是国家经济建设的重要组成部分，良好的安全生产环境和秩序是经济发展的保障。海洋石油工业有着投资大、技术难度高、环境因素复杂、风险大的特点，一旦出了事故，施救工作非常困难；在小小的平台上，集中了几百套设备和众多人员，一旦发生爆炸起火，人、物将毁于一旦；作业人员日常接触的介质不是易燃，就是易爆，稍有不慎，就会造成海洋环境污染、生态环境损害。因此，加重了安全环保的工作责任，必须建立完善健康安全环保管理体系，才能确保海上油气田安全生产。环境保护贯穿于整个生产过程和生产生活的各个领域，就此建立了完善的健康安全环保机构、安全的法规体系和管理体系，实行全方位、全过程的科学管理。
观测海洋、检测海洋，及时进行海冰、台风、风暴潮、地震等特殊海洋环境的预报，是海洋油气勘探开发生产的不可缺少的条件。为此，开展了广泛深入的观测、监测和预报系统研究及综合、集成、生产应用等工作，形成了海上固定平台水文气象自动调查系统、海洋环境要素数值模拟分析计算和各种灾害监测预报技术，在生产实践中取得了显着成效。
四、发展趋势
随着全球能源需求的不断膨胀，陆上大型油田日益枯竭，于是人们逐渐将目光投向海洋，因为那里有着很多未探明的油气储量。尽管过去由于技术不成熟人们对海洋望而却步，但自深海钻井平台出现后，人类就开始向几百米甚至几千米海洋深处进军。
随着海洋钻探和开发工程技术的不断进步，深水的概念和范围不断扩大。90年代末，水深超过300米的海域为深水区。目前，大于500米为深水，大于1500米则为超深水。研究和勘探实践表明，深水区油气资源潜力大，勘探前景良好。据估计，世界海上44％的油气资源位于300米以下的水域。随着未来投资的增加，海上油气储量和产量将保持较快增长。其中，深水油气储量增长尤为显着。到2010年，全球深水油气储量可达到40亿吨左右。
面对如此良好的开发前景，我国海洋石油公司也制定了协调发展、科技领先、人才兴起和低成本等4个发展策略。尽快提高中国海油科技竞争力无疑是其中重要的组成部分。就海洋石油勘探部分，我国通过建立中国海油地球物理勘探等技术，通过技术创新与依托工程有机地衔接，创造条件使其发挥知识和技术创新的重要作用。天然气的勘探也需要进一步解决地球物理识别技术、高温超压气田勘探开发技术、非烃气体分布于工业利用等；深水油田的勘探和开发需要深水地球物理采集和处理、深水钻完井技术、深水沉积扇研究、深水生产平台等多种技术。
我国海洋深水区域具有丰富的油气资源，但深水区域特殊的自然环境和复杂的油气储藏条件决定了深水油气勘探开发具有高投入、高回报、高技术、高风险的特点。发展海洋石油勘探技术需要面对如下问题：
（1）与国外先进技术存在很大差距。截至2004年底，国外深水钻探的最大水深为3095米，我国为505米；国外已开发油气田的最大水深为2192米，我国为333米；国外铺管最大水深为2202米，我国为330米。技术上的巨大差距是我国深水油气田开发面临的最大挑战，因此实现深水技术的跨越发展是关键所在。
（2）深水油气勘探技术。深水油气勘探是深水油气资源开发首先要面对的挑战，包括长缆地震信号测量和分析技术、多波场分析技术、深水大型储集识别技术及隐蔽油气藏识别技术等。
（3）复杂的油气藏特性。我国海上油田原油多具高黏、易凝、高含蜡等特点，同时还存在高温、高压、高CO2含量等问题，这给海上油气集输工艺设计和生产安全带来许多难题。当然，这不仅是我们所面临的问题，也是世界石油界面临的难题。
（4）特殊的海洋环境条件。我国南海环境条件特殊，夏季有强热带风暴，冬季有季风，还有内波、海底沙脊沙坡等，使得深水油气开发工程设计、建造、施工面临更大的挑战。我国渤海冬季有海冰，如何防止海冰带来的危害也一直是困扰科研人员的难题。
（5）深水海底管道及系统内流动安全保障。深水海底为高静压、低温环境（通常4℃左右），这对海上和水下结构物提出了苛刻的要求，也对海底混输管道提出了更为严格的要求。来自油气田现场的应用实践表明，在深水油气混输管道中，由多相流自身组成（含水、含酸性物质等）、海底地势起伏、运行操作等带来的问题，如段塞流、析蜡、水化物、腐蚀、固体颗粒冲蚀等，已经严重威胁到生产的正常进行和海底集输系统的安全运行，由此引起的险情频频发生。
（6）经济高效的边际油气田开发技术。我国的油气田特别是边际油气田具有底水大、压力递减快、区块分散、储量小等特点，在开发过程中往往需要考虑采用人工举升系统，这使得许多国外边际油气田开发的常规技术（如水下生产技术等）面临着更多的挑战，意味着水下电潜泵、海底增压泵等创新技术将应用到我国边际油气田的开发中；同时也意味着，降低边际油气田的开发投资，使这些油气田得到经济、有效的开发，将面临更多的、更为复杂的技术难题。
高科技是海洋油气业的重要特征，海洋油气业的发展正是我国石油能源产业“科技领先战略”的最直接体现。只有坚持自主科技创新，才能不断提高我国海洋油气业的核心竞争力。2004年以来，我国在海洋石油的勘探新领域和新技术、提高采收率、边际油田开发、深水油田开发、重质油综合利用、液化天然气与化工、新能源开发、海外勘探开发等领域实现了一系列突破。
2008年，中国海油两项成果获国家科技进步二等奖。其中一项成果是针对中国南海西部海域所存在的高温超压并存、井壁失稳严重等世界级重大钻井技术难题，研发出一套具有自主知识产权的复杂构造钻井关键技术。截至2008年底，这些技术在南海西部海域7个油田以及北部湾盆地、珠江口盆地、琼东南盆地的探井及评价井共计76口井的钻井作业中得到推广应用，并取得了良好效果。钻井井眼复杂事故率从40％～72％降至5％以下，远低于国际上20％的统计指标，井眼报废率也从5％降至0％，不仅节约了可观的钻井直接成本，而且加快了边际油气田的开发，创造了可观的经济效益。该项技术研究与应用大大提高了中国海油的钻井技术水平，扭转了之前该海域复杂井作业技术依赖外国石油公司的历史。
而经过十多年的自主研究，中国海油开发形成了一整套具有自主知识产权的适合海洋石油开发要求的成像测井系统（ELIS）。这是我国自行研制的第一个满足海上石油测井要求的成套技术装备。该系统的研发和产业化打破了国外测井设备对我国海上和世界石油测井市场的长期垄断。截至2008年底，中国海油累计生产装备10套，总值达5亿元人民币，产品已进入国内外作业市场，年服务收入达3.8亿元人民币，创汇2800万美元，效益显着。
同时，中国海油专利申请量和授权量也已进入稳步增长阶段，截至2008年底，中国海油累计获得授权的有效专利达423项，其中发明专利105项。
2008年，中国海油首次获准承担国家“973”计划课题，实现了科学研究层次的新突破。在国家重大科技专项“大型油气田及煤层气开发”里，中国海油将承担6个项目和两个示范工程。
‘肆’ 深水油气田井场调查技术方法浅析
温明明1肖波徐行张汉泉
（广州海洋地质调查局 广州 510760）
第一作者简介：温明明，男，1976年出生，1998年毕业于长春科技大学信息工程学院，现任广州海洋地质调查局技术方法所工程物探室副主任，物探工程师，从事海洋工程物探技术方法研究工作。
摘要 随着近海油气不断开发，其后续发展能力明显不足，因此深水含油气盆地的开发将成为必然的发展趋势。深水油气田的井场调查是深水油气田开发过程中的一个主要环节，其勘探技术越来越被人们所关注。本文通过深水井场调查的技术要求分析，结合多次组织和参加井场调查的工作经验，指出深水油气田井场调查的技术难点在于探索海底表面障碍物分布情况、勘测海底地形地貌特征、了解中浅地层结构等这类勘探技术上。由于这些勘探技术受声呐技术特点的限制，国外已经采用了DEEPTOW、ROV或者AUV技术，将一些关键调查设备与海底保持一定的高度来实现勘探技术目标，并已经取得成功的尝试，因此，研究、发展和不断地完善这类“贴底”调查技术十分重要。
关键词 井场调查 勘探技术 近海底多参量勘查 声呐技术
1 前言
最近几年全球对石油的需求增加，导致世界石油价格不断上涨，世界石油价格的大幅波动对世界经济、对出口国和进口国均影响很大。随着我国的经济和现代化建设的快速发展，对于石油等能源的需求也越来越大。中国已经成为了世界上第二大石油消费国和第三大石油进口国。从目前我国经济发展现状来看，石油的进口量将逐年增加。能源问题已经作为国家安全问题对待。我国海域油气资源产量超过4000万吨油当量，海洋油气资源的开发已经成为我国目前油气资源供给的重要组成部分。
随着近海油气不断开发，其后续发展能力明显不足，深水含油气盆地已经作为开发考虑的对象，这也是必然的发展趋势。世界油气总储量的44%将来自深水海域，国外一些大型深水油田已成功地进行开发，深水勘探（钻探）水深和开发作业深度均超过了2000m。2004年7月8日巴西石油公司成功在墨西哥湾2301m水深进行了油气开发，创造了海洋油气开发新的水深世界纪录［1］。我国管辖海域总面积近300万km2，其中深水海域面积超过150万km2，发育沉积厚度大于2000m的沉积盆地有20多个，面积近50万km2。南海北部陆坡区、南沙海域等深水盆地均具有良好的含油气远景，尤其南海南部的南沙海域油气资源极为丰富，预测总资源量达320亿～430亿吨，被誉为继墨西哥湾、北海、中东之后的第四个产油区，成为周边国家甚至美、日等国迫切染指的地区。然而，我国深水海域油气资源仍处在勘探开发的初期，深水勘探（钻探）能力仅达600m，开发作业能力503m，远落后于发达国家［2］。
深水油气资源开发成本极高，深水油气主要分布的陆坡范围具有海底地形地貌起伏多变、浊流沉积发育、沉积结构复杂、构造活动强烈，海底滑坡、沙土液化等地质灾害频发的特征，开发过程海底地震的波动、海底断层活动、海底变形滑坡、深水浊流活动及海啸等对采油平台、浮式生产系统（FPSO）、海底输油管线、海底电缆等都可能造成严重破坏，甚至危及人员的重大伤亡和财产的重大损失，开发前需要全面地了解井场的地质灾害情况。深水油气田的井场调查是油气开发过程中的重要环节之一，掌握先进的井场勘探技术至关重要，因此其勘探技术越来越被人们所关注。由于我国在此领域的工作刚刚开始，深水油气勘探和处理等技术方法仍然处于起步阶段，急需我们去探索和研究。
海洋油气田井场调查的勘探技术是基于水声物理学而发展起来的，测深、浅、中和深部的海底地层勘探以及侧扫声呐勘查设备都是利用声呐技术。这些技术受勘探水深和分辨率相互矛盾的制约。例如当测深仪的工作频率高时，其分辨率和测量的精度也高，但因声信号在水层中的衰减也快，不能适用于水深较大的海域工作；反之，工作频率低，其分辨率和测量的精度相对较差，而声信号在水体中的传播也要远一些，适合于深水海域作业。然而，单纯靠提高发射功率是不能实现长距离声信号传播的目的。由此可见，在深水海域进行勘探时，要保证一定的勘探精度和分辨率，这就要求使用类似侧扫声呐工作频率的设备进行调查，其工作过程与海底需要保持一定距离，使之具有类似浅水海域调查的精度和分辨率，这是深水油气田井场勘查的主要技术难点之一。
本文参照广州海洋地质调查局2007年4月完成的国内首个深水井场调查的技术要求（水深约600m），并对在深圳蛇口召开的深水油气井场调查技术研讨会的资料分析，以及近年来多次参加、组织油气田井场调查的工作经验基础上，通过对相应勘探技术的了解，结合我国调查船只及设备的实际情况，对目前深水井场的勘探技术做一些初期研究。
2 井场调查的技术要求
海上油气田井场调查的技术要求主要是：确定井场邻近的水深、了解海底地形、地貌以及浅层气和浅地层断裂发育情况、中浅地层结构、海底以下1000～1500m深度上的地层构造变化情况、地质灾害因素、海底表面障碍物分布情况等地质地球物理特征，为钻井平台的安全作业和准确确定钻探位置提供可靠的地质评价资料。
近年来，我们的海上油气田井场调查的工作从水深不足百米朝水深二三百米以下的海底加深；目前国际上对深水井场水深还没有一个统一的定义，通常将水深超过500m的油气井场称为深水井场，需要勘探的工作深度将达到3000m。随着调查海域不断地朝深海方向推进，海上勘探工作的技术难度也不断提高。因而，我们正面临着海洋调查中的新要求、新技术和新方法的挑战。
3 调查技术
3.1 浅水海域井场调查技术
在浅水海域的油气田井场调查中，通常使用的调查技术有：测深、侧扫声呐、浅层剖面、单道地震、多道地震、地质取样以及导航定位等（图1）。
图1 浅水海域井场调查工作示意图
Fig.1 Shallow-water well site survey sketch map
单波束测深：主要用于确定井场及其附近海域的海底地形特征，常用的有单波束双频测深技术。
侧扫声呐：用于了解海底表面障碍物分布情况以及海底地形地貌特征，常用的是相干侧扫声呐或多波束侧扫声呐技术。
浅层剖面：用于查明海底几十米以内的浅地层结构、浅层气和浅地层断裂发育情况。通常的勘探要求为地层分辨率达到十厘米甚至几厘米。浅层剖面技术已由早期的单频率低频探测发展为线性调频或差分调频探测技术。
单道地震：用于探测海底以下近百米的高分辨率中浅地层结构和浅地层断裂发育情况，通常的勘探要求为地层分辨率1m甚至更高。一般使用多极电火花、长排列的单道信号接收电缆以及信号采集处理器等设备组合，可获取中浅地层结构、浅地层断裂发育的海底信息。
多道地震：用于获取海底以下1000～1500m深度的构造变化情况。通常的勘探要求为地层分辨率数米。多道地震勘探技术相对而言，其系统复杂、结构庞大，而且辅助设备也较多。
地质取样：为了解海底底质情况，通常需要用重力柱状取样或抓斗表层取样，并且还需要一定数量的样品。
3.2 深水井场调查技术
深水井场多位于陆坡区，区内海底地形地貌、地质条件相对复杂，又因为在水深500m以上，一些常规的技术方法已无法满足深水井场调查的要求，这使得深水井场的调查难度远远大于常规浅水井场，相应的调查技术方法也需要全面升级。同时，深水浅层水流（Shllow water flow）的存在已经被人们视为新的地质灾害，并认为会严重威胁到钻井平台的安全，调查技术手段要求比常规调查多，除原来的地质取样、单波束测深、侧扫声呐、浅层剖面、单道地震和多道地震调查技术之外，还增加了多波束测深、浅层水流的检测项目，部分项目还要求开展海洋磁力测量来探索海底目标物。
3.2.1 导航定位技术
常规的井场调查通常使用差分GPS导航定位技术来实现。因水深不大而拖曳长度也不大，一些拖曳设备的定位问题可使用归算法来解决。而在深水油气井场调查中，要了解底质取样和拖曳位置，使用归算法来解决长距离的水下设备的定位问题势必会产生较大的误差，影响调查成果的精度，因而必须采用水下定位技术。
由于水下声学定位系统是一种在水下利用声波应答脉冲测量发声器与接收器间的距离从而对设备进行相对定位的系统。根据工作时基线长短可分为：长基线定位系统（LBL）、短基线定位系统（SBL）和超短基线定位系统（USBL）。USBL的基线长度小于声波波长，其换能器阵固定在船上并投放入水中，根据装在待定位设备上的信标发出的回波到达基线阵各元的信号的时间和相位差测量方位和距离，再计算出信标的位置，相对定位精度一般为斜距的0.25%～0.5%。长基线定位系统（LBL）利用在海底布设3个以上不在一条直线上的换能器组成基线阵，采用标准时钟同步，发射声脉冲，根据距离测量交会的球面定位原理，计算出载有接收器（信标）的运动物体位置，相对定位精度一般在5cm至2m；短基线定位原理与长基线相同，只是基线长度较短，一般安装在调查船或平台上，相对定位精度一般为斜距的0.15%左右。在井场调查中，深拖调查（DeeptoW）和水下遥控机器人调查（ROV）系统工作时需要配备USBL技术，水下自治机器人调查（AUV）系统在水下作业时必须配备LBL系统。
3.2.2 测深技术
低频率的单波束测深设备将取代高频率的浅水调查设备来采集水深数据。由于水深较大，在各水层中声速差异较大，需要再增加声速剖面的测量设备，用声速测量剖面资料参与测量水深数据的校正，以达到提高测深的精度。又因为大多数深水井场位于陆坡区，其周边的海底地形地貌特征与大陆架上的油气田井场相比要复杂得多，使用全覆盖、高精度的海底地形测量的多波束条幅测深技术更有利于确定调查区域的海水深度以及完整地探明海底地形地貌特征。
3.2.3 浅地层探测技术
随着调查区域水深加深，少量换能器组合而成的阵列已经无法达到探测的目的，因此要处理好发射能量和分辨率这些技术问题，通常用12或者16个换能器组成的阵列来探测深水海域的海底浅地层结构。多换能器组阵探测系统不仅可加大声波的发射功率，而且还可减小换能器组阵波束角，提高探测的分辨率。在信号发射、接收和处理上可使用FM CHIRP技术来提高地层探测的水平分辨能力和垂直地层的穿透能力。在条件允许的情况下，最好使用窄波束、深穿透和高分辨的非线性差频声呐技术，以获取更高的水平和垂直分辨率。
3.2.4 侧扫声呐调查技术
与其他调查技术不同，侧扫声呐在深水井场和浅水海域井场调查中的技术应用有所差异。全覆盖的多波束测深系统中的侧扫声呐功能由于其声学图像分辨能力不够高，无法满足或者取代对深水海域的海底精密地貌测量和海底障碍物探索等技术要求，该项技术需要作技术调整。根据调查规范和调查需要，侧扫声呐调查中使用的量程范围通常是100m或者200m，拖鱼距海底的工作高度要保持在量程的10%～15%。为了达到较好的探索海底表面障碍物分布情况以及勘测海底地形地貌特征的效果，获得更高的分辨率，必须使拖体能贴近海底工作。这种贴底勘查需要在DeeptoW、ROV和AUV技术的支持下实施。
3.2.5 单道地震调查技术
单道地震调查一般使用组合系统。主要有三个部分，一是由大容量的电容箱、控制电路和释放能量的多极电火花构成的震源；二是长排列的单道信号接收电缆；三为信号采集处理系统。深水井场调查需要更大能量的震源，若到达水深超过1500m时，起码需要用大于5000焦耳能量的震源，而且还需要改变电极的形式以适应这种大功率能量发射的要求。由于井场调查技术要求中，对水平和垂直分辨率要求较高，因此很难用小型的水枪或者GI枪来取代电火花作为震源。使用深拖电火花作为震源也是一种有效的技术手段，可获得更高分辨率的剖面探测图像。在勘探信号接收水听器的电缆中，应选用多水听器（8，16或者24个）构成的单道地震电缆，可获得较好的频响效果以及较高的信噪比。
3.2.6 多道地震调查技术
多道地震调查系统也是由震源、数据处理、监视和记录系统以及较长排列长度的地震电缆三个部分组成，但其系统复杂、结构庞大。为保证水平分辨率，其中的电缆道间距必须小于或者等于12.5m。同时选用和配备一些高分辨勘探技术的震源设备，如大容量的水枪、GI枪或者特殊枪阵。通常而言，常规井场调查使用的多道地震系统也适用于深水井场调查，不需要做大的技术改进，可实现1000～1500m深度的地层勘探，了解地层的结构和变化特征。
3.2.7 底质沉积物取样
无论是用抓斗来采表层沉积物样品还是用重力柱状取样器来取柱状沉积物样品，由于没有说明，均不需要做专门的技术改造。但深水井场的工作水深较大，为保证甲板有缆作业的工作效率和取样设备的安全，需要在取样器以上的一定高度上安装PINGER（声脉冲发生器）来监控取样器和海底之间的相对位置。若需要高精度的定位，可使用USBL技术来提高取样器的着底水下定位精度。
3.2.8 测流技术
深水井场调查中另外一个值得关注的问题就是海流对平台的影响。由于在深水海域，复杂多变的海流很容易引起海底变形滑坡、深水浊流等地质灾害，这些地质灾害严重威胁到平台的安全。使用走航式ADCP测量设备进行流速流向的测量或者采用布设海底观测锚系的方式对不同水层的海流进行定期观测，以获取深水井场以及附近海域的海流资料。
4 近海底多参量勘查技术
类似侧扫声呐、海底摄像系统和海洋磁力仪这类调查设备在工作时，必须要贴近海底才能获得较好技术效果和达到技术要求，因此需要通过借助于DeeptoW，ROV和AUV技术来实现技术目标。
4.1 DeeptoW 技术
深拖（DeeptoW）系统与浅水海域工作的普通侧扫声呐探测系统相比，其设备安装、操作和维护比较复杂，拖体内可集成包括侧扫声呐在内的其他探测设备。整个拖曳需要在母船牵引下作业；为了在一定水深的海底保持平稳地工作，要配备压沉器（depressor）、零浮力缆、正浮力拖体、稳定翼等装置；由于需要实时传输大量的调查数据，为了确保长距离的信号通信的质量，降低信号在传输过程中的衰减，通常配备几千米铠装光缆作为拖缆；收放设备需要配备大型绞车、A型架等辅助设备，甲板上需要配备强大的监控系统。为了提高调查效率，通常的深拖系统是一个载体，可集成其他调查技术，例如多波束测深系统、浅地层剖面仪、光学摄像系统、磁力仪、深拖电火花震源和定位系统等，进行多手段多方法同步调查。此外，深拖的拖体距母船远达几千米，需要USBL技术的水下导航定位系统支持下作业。
4.2 ROV技术
与DeeptoW比较，遥控机器人（ROV）是一个多用途的、需要有缆作业的、遥控运载系统。其水下载体可在甲板操作系统的指挥下，在一定距离内灵活运动。它可集成侧扫声呐、多波束声呐、海洋磁力仪、浅地层剖面仪以及光学观测设备，进行海底综合探测［3］，这也是目前被国外广泛采用的技术方法。ROV技术的主要特点是：①采用数量较多的推力器，通常为4～7个推进器，多的可达10个。由于采用计算机自动控制技术，其水下载体推力器的控制能力大大提高，使得ROV平衡性好、灵活性高；②配备高精度的水下定位技术（主要是USBL技术）进行水下作业；③使用了光纤通讯技术，使得信号传输能力十分强大，从而也提高了计算机信号处理能力；④吊放系统大部分都有带止荡装置的A型吊和脐带绞车。脐带则采用铠装、动力（高压）、光纤合一的重力缆；⑤配备强大的专用绞车和甲板辅助装置进行工作；⑥有较大的负荷能力，以携带各种勘探、取样的设备和存储样品；⑦目前的ROV的体积和功率都比早期的ROV有了较大的增加，机动能力大大提高，负荷能力也变得较大；⑧结构模块化，可根据项目的技术要求，灵活地对各种调查设备进行技术集成，安装所需的调查设备。此外还可以安装机械手进行水下取样，了解海底底质分布和查明海底障碍物［4］。
4.3 AUV技术
水下自治机器人（AUV）是一种无缆的、可自携动力和能按设计程序进行操作的自治式潜水器。它是一个调查设备的集成载体，可集成多波束测深系统、浅地层剖面仪、光学摄像系统、侧扫声呐等多种调查设备，可用于深水井场调查的勘探设备。它在运行过程中通过声通讯系统从水面接收改变航向、深度、收集数据等工作指令而进行调查观测，来实现海底目标物搜索、地形地貌勘察、地层结构勘探以及其他观测、取样、打捞等一系列作业的“水下机器人”（图2）。
AUV主要由载体系统、控制系统、水声系统及收放系统四大部分组成。它一般艏部装有垂直推进器和侧移推进器，艉部装有水平推进器，因而机动性强，自动定向定深快、准、精，为声光探测系统在深水中的稳定性和准确性创造了极其有利的条件。机器人装有长基线声学定位系统和声学发射应答器，因此系统本体在深水中的运动轨迹清晰，并可通过长基线定位系统对本体实施8道控制命令。系统本体所载传感器和探测系统齐全，可实时记录下温度、盐度、深度等参数。机器人具有多CPU、多级递阶控制结构，能方便地修改及编入程序，可预编程序航行，还可自动记录各种运动和功能及图像参数（黑匣子）。机器人还有独特的回收和释放本体的收放系统。
图2 AUV结构图
Fig.2 AUV structrue map
AUV需要水下定位技术中的长基线水下定位系统（LBL）的导航来工作。LBL工作需要在海底布设3个以上不在一条直线上的发声器组成基线阵。LBL的命令指挥系统安装在调查船上。LBL是AUV工作不可缺少的配套设备。其工作的主要技术特点：①耐高水压的动态密封结构和技术；②精度更高、误码率更低、作用距离更大的水声通信能力；③最大工作水深达到6000m以上；④水下航速超过6节；⑤水下续航能力超过60小时；⑥采用数量较多的推力器，包括垂直、水平、侧推等多种类型，由于采用计算机自动控制技术，其水下载体推进器的控制能力大大提高，使得现代的AUV平衡性更好、灵活性更高；⑦配备高精度的水下定位技术（主要是LBL技术）进行水下作业；⑧结构模块化，可根据项目的技术要求，灵活地对各种调查设备进行技术集成，安装所需的调查设备。例如可装备的深水油气井场调查需要的定位、浅地层剖面仪、侧扫声呐和多波束测深设备等；⑨独特的回收和释放本体的收放系统，发生局部故障或丧失自航能力时，它能自动抛载上浮至水面，且自动抛起应急无线电发射天线和亮起急救闪光灯［5］。
对比深拖系统、ROV和AUV三种设备中，前两者具有可进行实时数据传输、实时控制、没有动力限制等优点，但是需配备大型绞车、工作速度较慢、技术要求高和操作的灵活性不够。后者作业因没有拖缆的约束而范围较大，工作更加灵活、方便。但其弱点也很明显：首先是不能实时数据传输，只能在特殊情况下可通过声学modem将重要数据发送到甲板控制中心，AUV行动的重要命令是通过甲板控制命令单元发送信号来运行的；其次，水下机器人的回收至今仍是一个没有完全解决的问题，尤其是在深海使用的AUV设备的回收更加艰难；再次，AUV的能耗很大，它既不能采用太阳能电池，也没有脐带缆不断地供电，只能靠自带的蓄电池，从而限制了它在水下的工作时间；最后是AUV以及相应水下定位系统价格昂贵，技术的引进还受出口许可的限制。因此，尽管目前AUV技术还存在许多缺点，但它对调查船舶依赖性较小，而且具有较高的灵活性和可扩展性，因而具有无法比拟的优越性，随着技术水平的不断提高，其技术的不断发展和完善，AUV技术必将在深水井场调查中起着越来越重要的作用。
5 认识和结论
从深水井场调查项目技术要求、调查技术以及相关的辅助调查技术分析，根据目前国内海洋调查单位的勘探技术装备情况，我们认识到开展深水油气井场调查仍然具有一定的差距。尽管测深、浅层剖面、单道地震、多道地震、地质取样等勘探技术比较成熟，只要作一些技术升级可以实现技术目标；而当务之急需要发展的重点在于提高深水井场的海底精密地貌测量、海底障碍物探索、浅地层结构探测的综合调查技术能力，主要是包括近海底多参量勘查和配套的水下定位技术。主要有以下几点：
1）深水油气井场调查所需要的手段和浅水海域的一些油气田井场相比，增加的调查项目不多，除需要进行海流测量之外，还需增加多波束海底地形地貌测量；而这些技术国内装备较多，工作方法也比较成熟。
2）多道地震、地质取样等调查项目的技术要求没有变化，但用于中、浅地层剖面勘探的浅地层剖面仪和单道地震勘探设备需要做一些技术升级；
3）用于探测海底障碍物和海底地貌特征的侧扫声呐和海洋磁力测量项目需要在近海底多参量勘查技术支持下作业，但这些技术目前国内开展得很少，尤其是深海海域几乎是空白。因此，需要加强该方面技术和方法上的研究，尤其是对ROV和AUV技术、方法以及应用领域和集成技术的研究工作；
4）近海底多参量勘查技术离不开USBL和LBL等水下定位技术，它们将成为深水油气井场勘探的关键技术，需要加快超短基线定位系统、长基线定位系统的技术方法和应用研究工作。
随着科学技术的发展和进步，海洋深水油气开发的要求也将发生相应的变化；因此我们要跟踪国际上海洋调查技术的最新发展，积极开展技术调研，技术方法以及应用研究，同时也关注和加强对一些目前还没有受人重视的调查技术以及方法研究，例如，深水海底的原位CPT探测技术等领域。在研究深水油气井场调查技术的基础上，也积极开展对深水海底管线路由调查技术方法的研究，为参与我国即将开展的深水油气开发做好技术储备。
参考文献
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［2］孙清，连琏.中国深水海域油气及相关资源勘探开发进展及关键技术.中国海洋大学学报（自然科学版）.2005，6期，923～927
［3］燕奎臣，俞建成，张奇峰.深水油气开发中的水下机器人.自动化博览，2005，5期
［4］彭学伦.水下机器人的研究现状与发展趋势.机器人技术与应用，2004，4期
［5］李晔，常文田，孙玉山，苏玉民.自治水下机器人的研发现状与展望.机器人技术与应用，2007，1期
The Study on The InveStigation Technique of Oil and GaS Field Well Site in Deep Sea
Wen Mingming Xiao Bo Xu Xing Zhang Hanquan
（Guangzhou Marine Geological Survey，Guangzhou，510760）
Abstract：With the continuously exploit of offshore oil and gas，the sustainab1e developing capability appears to be more and more insufficient.Thus it becomes the tendency for recovering the oil and gas in the deep sea basin.As a key Procere for exploiting oil and gas in the deep sea，the investigation of Well site is being Paid much more attention to.By analyzing the technique elements and some Practical investigations for Well site in deep sea，this paper Points out that the main problem for deep sea Well site investigation lies in the discovering the barrier，surveying the topography and Physiognomy of the sea floor and finding out the moderate to shallow structure of the stratigraphy.In overseas，some key equipments，such as DEEPTOW，ROV and AUV have been introced for overcoming the shortcomings of sonar.These tools are generally kept certain distance to the sea floor when working and good success has been got.So it is of great significance to study and improve this kind of near sea floor technique for deep sea Well site investigation.
Key Words：Well site survey Exploration technique Near sea floor survey of multiple Parameters Sonar technique
‘伍’ 世界海洋油气勘探技术有什么
海洋勘探开发始于20世纪初。从那以后，随着技术的进步，深水的定义在不断扩大。在1998年以前，只要离开大陆架即水深大于200米，就认为是深海。1998年以后水深扩大到300米，而现在普遍认为水深大于500米为深水。
技术的进步使得钻井越钻越深。始于20世纪40年代的海上石油工业用了近30年的时间实现了在100米深水区生产油气，又用了20多年达到近2000米深的海域，而最近油气生产已接触3000米深的水域。尤其在钻井、浮式生产系统和海底技术方面的改进和创新，大大降低了深水油气勘探开发的资本支出和作业支出。1998年以来，深水油气勘探开发的平均资本费用呈下降趋势，每桶石油的资本支出已从10年前的6美元/桶下降到现在的不到4美元/桶。深水油气勘探开发项目的综合成本与浅水项目越来越接近。深水油气项目的开发周期（从发现到油气投产）越来越短，20世纪90年代后期发现的油气田一般在5 ～6年投入生产，而10年前至少需要8年时间。随着深水基础设施的不断完善，开发周期还可能进一步缩短。
深海石油的勘探开发是石油工业的一个重要的前沿阵地，是风险极高的产业。虽然国际上诸如北海、墨西哥湾、巴西以及西非等地深海石油开发已经有了极大的发展，但代价是极高的。与大陆架和陆上勘探钻井作业相比，深水作业的施工风险高、技术要求高、成本非常昂贵，因而资金风险也极高。
深海油气资源勘探最直接的风险是极大的施工风险。海洋平台结构复杂、体积庞大、造价昂贵，技术含量高特别是与陆地结构相比，它所处的海洋环境十分复杂和恶劣。风、海浪、洋流、海冰和潮汐等时时作用于平台结构，同时还受到地震、海啸作用的威胁。在此环境条件下环境腐蚀、海生物附着、地基泥层冲刷和基础动力软化结构材料老化、构件缺陷、机械损伤以及疲劳和损伤累积等不利因素都将导致平台结构构件和整体抗力的衰减，影响结构的服役安全度和耐久性。
虽然深水油气勘探开发的风险很大，但所获得的回报也很大。浅水油气田的总储量虽然仍占主导地位，但主要是与中东一些特大型油田所占的比重有关。然而，深水油气田的平均储量规模和平均日产量都明显高于浅水油气田。因此，尽管深水油田勘探开发费用显着高于浅水，但由于其储量和产量高，使得单位储量的成本并不很高，这才吸引了许多油公司都去深海“寻宝”。
随着海上油气开发的不断发展，海洋石油工程技术发生着日新月异的变化，在深水油气田开发中，传统的导管架平台和重力式平台正逐步被深水浮式平台和水下生产系统所代替，各种类型深水平台的设计、建造技术不断完善。目前，全世界已有2300多套水下生产设施、204座深水平台运行在全世界各大海域，张力腿平台（TLP）最大工作水深已达到1434米，SPAR为2073米，浮式生产储油装置（FPSO）为1900米，多功能半潜式平台达到1920米以上，水下作业机器人（ROV）超过3000米，采用水下生产技术开发的油气田最大水深为2192米，最大钻探水深为3095米。
与此同时，深水钻井装备和铺管作业技术也得到迅速发展，全世界已有14艘在役钻探设施具备进行3000米水深钻探作业能力，第5代、第6代深水半潜式钻井平台和钻井船已在建造中。第6代深水钻井船的工作水深将达到3658米，钻井深度可达到11000米；深水起重铺管船的起重能力达到14000吨，水下焊接深度为400米，水下维修深度为2000米，深水铺管长度达到12000千米。
国际上地震技术发展迅速，先进的计算机大量投入使用，目前可视化、虚拟现实技术等已经初步实现：Landmark公司研制了3DVI和Voxcube等三维体积解释软件和立体动画软件；Geoquest研制了GeoViz人机交互性三维解释软件；Paradigm公司研制了VoxelGeo；DGI公司研制了EarthVision；Photo公司研制了3Dviz三维可视化软件。
在虚拟现实方面，ARCO公司和Norsk Hydro公司开发建立了沉浸式虚拟现实系统，Texaco公司开发建立了虚拟现实可视厅，Alternate Realities股份有限公司开发建立了可视穹（VisionDome），美国SGI公司建立了一个专门的演示厅，IBM公司开发建立了可以用来再现4D地震油藏模拟现实的虚拟现实系统，斯伦贝谢的Geoquest公司等目前也在开发虚拟现实系统等。
在地震属性获取方面，国际上从60年代的直接烃类检测、亮点，到70年代的瞬时属性或复数道分析，80年代的多属性分析，直至90年代的多维属性（如倾角、方位和相干等）分析。目前，从地震资料里获取有关时间、振幅、频率、吸收衰减等方面的地震属性已多达70多种，包括了运动学和动力学属性、几何属性以及物理属性等。
国外地球物理研究关注的热点：国外石油地球物理勘探以海上地震勘探技术研究最具代表性。一方面墨西哥湾、北海具有典型的勘探复杂性；另一方面美国、英国等国家科技发达、人才济济，其地球物理理论与技术水平基本代表国际现状。墨西哥湾、北海的勘探目标主要是盐丘及其周边地层、裂隙油气藏、老油田剩余油分布，主要面临四个理论与技术问题：（1）复杂介质中地震波传播理论及正演模拟；（2）盐丘构造的地震成像；（3）信噪比提高与弱信号提取；（4）复杂储层与油气识别。围绕着这三方面，国外地球物理理论技术发展迅速。
‘陆’ 什么是世界深水油气勘探历程
海洋油气勘探开发是陆地石油勘探开发的延伸，1887年在美国加利福尼亚海岸数米深的海域钻探了世界上第一口海上探井，拉开了海洋石油勘探的序幕。自1947年世界上第一口海上油井在美国艾利湖钻探成功以来，随着科学技术的进步和人类对海洋石油资源认知水平的不断提高，海洋油气勘探开发范围已从浅海扩大到半深海（100～500m）、深海（500～1500m）、甚至超深海（1500m以上）。在一次又一次刷新深水油气开发记录后，本世纪初，石油工业界已经开始把目光投向蕴藏在海底3000m深处的油气藏。深水油气开发领域正在成为世界石油工业的主要增长点和科技创新的前沿。
1901—2008年间，全球探井数目已达到了23.8040万口，其中陆上地区探井20.4962万口，浅水地区探井2.9915万口，深水地区探井0.3163万口。
1901—1923年间陆上地区探井数量很少，且大多集中在1907—1917年间，且每年探井数量都少于100口；1924—1946年间探井数量缓慢增长，每年探井数量稍有波动，平均为320口左右；1946年之后陆上地区探井数量快速增长，1961年达到高值4479口；1962—1980年间探井数量在3710口上下波动，20世纪80年代探井数量达到高峰期，每年基本都在4000口以上，1981—1986年间陆上地区探井数量处于快速增长阶段，1986年达到历年来的最高值，约为4955口；1987—2000年间探井数量急剧下降，2000年探井数量约为1738口；2001—2008年间陆上地区探井数量处于一个下降后的稳定阶段，探井数量稍有增长，保持在每年2000口左右。
1901—2008年历年探井数目
浅水地区勘探较晚，1947—1963年间每年探井数量都未超过85D；1964—1970年间浅水地区探井数量进入快速增长阶段，1970年探井数量为468口；1971—1981年间探井数量呈缓慢增长趋势；1982—1986年间探井数量达到高峰期，每年都在1000口以上，1983年达到峰值；1987—1993年间探井数量有所下降，每年为780口左右；1994—2008年间浅水地区探井数量减少到平均每年610口左右。
深水地区相对来说探井数量较少，但存在不断增加的趋势，大体可分为三个阶段：
（1）起步阶段（1975—1984年）
1975—1984年间全球深水地区探井数量每年保持在10口左右，深水地区的勘探活动很少。
（2）发展阶段（1985—1995年）
从1985年开始，全球深水地区的勘探成功率有了大幅度的提高，全球深水地区的勘探活动也有所增加。1985—1995年间深水地区探井数量有所增长，每年在30～78口之间波动，平均约为60口。
（3）活跃阶段（1996年至今）
从1996年开始，全球进入深海油气勘探的活跃期（据迟愚，2008）。1996—2000年间全球深水地区探井数量急剧增长，2000年为250口；2001—2004年间深水地区探井数量每年保持在260口左右；2004—2008年间深水地区探井数量相比前一阶段有所下降，每年约为220口。全球超过1500m水深的海域（超深海）陆续有大的油气发现，主要集中于巴西近海、西非海域、墨西哥湾和东南亚地区。西非的主要油气发现分布在水深200～2000m处。这个时期的油气增长速率较前期增长速率更快，油气田的规模相对较大。
经过三十余年的勘探开发，全球相继发现了一批大型深水油气田，深水油气产量不断增加。1990—2015年全球深水区油气产量呈增长趋势（英国Douglas-Westwood公司，2007；江怀友，2008）。从1990—1994年间全球深水区油气几乎没有任何产量，到1995—1999年间产量进入缓慢增长阶段；从2000年之后深水区石油产量快速增长，到2002—2004年间增长趋于平缓；从2005年开始全球深水区石油产量急剧增长，到2010年深水区石油产量增长趋势稍缓，预计到2015年一直保持快速的增长。全球深水区天然气产量在1994—2012年间处于缓慢增长阶段，其增长速度基本保持不变。
‘柒’ 如何在海上开采石油
海上开采油气的工程措施主要有以下几种。
1、人工岛，多用于近岸浅水中，较经济。
2、固定式采油气平台，其形式有桩式平台（如导管架平台）、拉索塔式平台、重力式平台（钢筋混凝土重力式平台、钢筋混凝土结构混合的重力式平台）。
3、浮式采油气平台，其形式又可分为可迁移式平台（又称活动式平台），如自升式平台、半潜式平台和船式平台（即钻井船）；不迁移的浮式平台，如张力式平台、铰接式平台。
4、海底采油装置：采用钻水下井口的办法，将井口安装在海底，开采出的油气用管线直接送往陆上或输入海底集油气设施。
(7)深海油气资源怎么勘探扩展阅读：
海底石油的开采过程包括钻生产井、采油气、集中、处理、贮存及输送等环节。海上石油生产与陆地上石油生产所不同的是要求海上油气生产设备体积小、重量轻、高效可靠、自动化程度高、布置集中紧凑。
一个全海式的生产处理系统包括：油气计量、油气分离稳定、原油和天然气净化处理、轻质油回收、污水处理、注水和注气系统、机械采油、天然气压缩、火炬系统、贮油及外输系统等。
供开采生产的油气集中、处理、转输、贮存和外运的工程设施：
1.装有集油气、处理、计量以及动力和压缩设备的平台。
2.贮油设施，包括海上储油池、储油罐和储油船。
3.海底输油气管线。
4.油气外运码头，包括单点系泊装置和常规的海上码头（有固定式和浮式两种）。