海底油田开发与地质封存长期地震监测实例

7.2.1 挪威北海Valhall油田油气开发过程海底长期地震监测

挪威北海Valhall油田位于挪威北海的南部，平均水深70m，该油田于1982年使用注水法进行开采，目前预计其开采生命可延长至2048年。2003年开始对该油田开发进行海底长期地震监测，在海底布设了120km的海底电缆，共2500个接收站，为世界上第一个Lo FS系统（图7-9），从2003年至2009年共进行了13次主动源地震观测。图7-10和图7-11显示了从Lo F1期至Lo F10期地震长期观测揭示的地下油水运移情况，为油田优化开发方案、提高采收率提供了依据。

图7-9 挪威北海Valhall油田永久式海底电缆长期地震观测

红线显示120km长海底电缆，共2500个接收站；蓝粗线为油气储层范围，蓝细线为钻井轨迹（Ges-tel et al.，2008）

图7-10 Lo F2，3，4， 5与Lo F1（基线）地震观测双程走时差异，揭示了地下流体运移情况

图中蓝线代表注水井轨迹，大红点代表垂直开发井井位，小红点及其连线代表水平井轨迹（Gestel等，2008）

图7-11 Lo F6，8，10与Lo F1（基线）地震观测振幅差异，揭示了地下油水运移以及分当前的油水分布情况

图中蓝线代表注水井轨迹，红线代表水平井轨迹（Gestel，2008）

7.2.2 挪威北海Sleipner油田CO2地质存储长期地震监测

挪威北海Sleipner油田CO2地质存储始于1994年，在注入过程中先后分别于1994， 1999，2001，2002，2004，2006和2008年开展7次主动源地震观测（海面拖缆），以监测CO2注入后在地下的分布情况，并根据反射地震估算CO2的注入量。图7-12显示利用长期地震观测揭示了地下流体的运移、当前的气水分布状态以及CO2注入量等（Chadwick， 2010）。

图7-12 挪威北海Sleipner油田CO2地质存储长期地震监测

上图为不同年份地震监测获得的地震剖面，下图为不同年份地震监测获得的储层定面地震振幅切片，显示了注入CO2在地下空间的分布 （Chadwick， 2010）

到目前为止，在美国的墨西哥湾、挪威北海、西非岸外、澳大利亚岸外、我国南海、渤海以及南黄海都进行过海底节点地震观测。实践已证明，长期地震观测对监测海底油气田开发过程中流体的运移、CO2地质存储在地下的分布以及CO2注入量估计具有十分显著的效果，对烃类资源充分利用以及调节全球气候变化具有十分重要的意义。海底长期地震观测技术已经从OBC和OBS走向机器人节点飞行节点，预计在未来5年内，FN可以走向实用。