钻前三维地震的采集几乎已经在国内外所有的勘探区域展开。大的三维地震工区甚至可以达到相当于盆地的规模，结合井孔的生物地层和岩石地层的约束，三维地震数据提供了一种新的盆地分析的工具，其分辨率及精确程度都超出了所有先前的方法。用这种工具，石油勘探工作者们能够在真正的三维空间内，详细而不会遗漏细节地阐明区域构造、沉积体系、沉积过程、火成岩体系、流体流动、压实作用、甚至是成岩作用——当然最终目的是要找到工业性油气藏。
地震地层学领域的新进展
自从20世纪70年代开始，地震地层学一直是以油气勘探及开发为中心展开的。由于油气勘探及相关行业的研究中心主要是沉积体系的储层部分，三维地震数据的属性解释等技术大大提高了其空间上的分辨能力。与二维地震相比，三维地震空间分辨率的提高表现在其可以识别沉积体系中很多原先不能识别的组构单元。其中最为重要的是识别深水水下河道及其相关相，三维地震成像揭示了在许多大陆边缘盆地地下的大型错综复杂的河道沉积体系。
这种与地形相类似的三维地震图像的广泛应用产生了一门新的地质（分支）学科——“地震地貌学”，其本质就是使古陆地和海底地貌的形成过程在平面及空间上显示出来。近来，三维地震数据被用来详细描述北海盆地第四纪冰山融化侵蚀形成的下切谷的层序充填序列及地貌学。在三维地震地层学大部分应用于硅质碎屑岩沉积体系的同时，对碳酸盐的研究也越来越多，主要包括研究碳酸盐台地演化、精细描述碳酸盐形成的构造特征以及研究冷水碳酸盐的地层演化。总体上说，如果不考虑地震分辨率的限制，运用三维地震数据可以研究任何一种沉积体系的类型，地震地层学和地震地貌学将是今后一个主要的研究领域。
构造分析领域的新进展
源于三维地震解释的最重要的构造分析上的进展主要是在分析和研究断层系统几何形态和运动特征以及对盐构造的研究上面。在这些领域，三维数据体较二维数据能够揭示更加复杂的几何特征。
在断层研究方面最重要的进展是定义断层如何生长。三维数据体揭示了继承性构造的复杂性及走滑断层和倾向断层连接处的微地形，这对于正确认识断层的生长过程是极其重要的。断层面几何形态以及与围岩形变的相互关系在近十年得以广泛研究。通过三维成图可以将围岩褶皱及其它形式的韧性变形准确地刻画出来，从而加深勘探家们对二者之间相互关系的理解。
针对生长断层的研究主要是在第三系三角洲，如墨西哥湾三角洲，研究的目的主要在于分析生长断层的运动学，这对于揭示断块运动和盆地整体几何形态的内在联系有很大的启迪性作用。近年在北海含油气断陷盆地采集的大面积三维地震能够研究断层的运动演化对于整个半地堑盆地发育的控制，同时对于认识断陷期上地壳的运动演化也有重要的作用。
与以前常用的传统野外露头对比方法相比，三维地震在分辨率上仍存在一定的局限性，不能显示直接的运动学标志，断面构造的微小细节及局部应变也无法识别。然而，利用地震属性在一定程度上填补了这项空白，小尺度的断层可以明显地通过相干属性和振幅属性来识别。随着科技的发展，勘探家们借助于数字模型及模拟模型，将来必将会从正断层体系扩展到对逆冲断层和走滑扭动断层体系的研究，尤其是现在深水褶皱和逆冲带成为油气勘探的重点领域。
对流体岩石相互作用的新认识
判别多边形断层系统 阐明三维地震技术能够将以前不能识别的地质特征描绘出来的一个很好的例子是首次利用三维地震数据在英国北海Alba油田识别多边形断层系统。多边形断层的平面几何形态呈多边形，具有规模较小（断层间距一般小于500米）、断距较小（一般10～100米）的特征，其由一系列小的正断层组成并发育在特定的地层中。尽管先前在这个主要的含油气区通过大量的二维地震解释工作已经发现了这些断层，并将其成因正确地解释为是富黏土沉积物早期脱水作用形成的，但只有通过三维地震数据才能准确地识别出其复杂的多边形几何形态。
多边形断层系统主要发育在细粒沉积体系中，因为细粒沉积体系中沉积物高的原始孔隙度在压实作用的早期阶段经历了最大的压实应变。石油勘探家们建立了一个基于埋藏作用早期体积收缩的多边形断层模型，他们认为就像富黏土质沉积物一样压实应变不是一维的（垂向），而是伴随着孔隙流体的排驱及沉积物体积收缩而表现出来的三维空间的应变。目前，多边形断层在全球30多个盆地均有发现，其对于压实过程、细粒沉积体系（盖层）的渗透性以及盆地中早期流体的排驱都有重要的指示作用。最近，在挪威的Ormen Lange气田发现多边形断层使得该区深水砂岩储层发生了强烈的变形，这预示着多边形断层系统可能会在储层地质学研究方面发挥更重要的作用。
识别气体的喷溢构造 气体喷溢构造在地震剖面上往往表现为细长的、圆柱型特征，其破坏了反射同向轴的连贯性，垂向上的延伸距离可达1000米，甚至更大，平面上的特征一般为圆状到次圆状，直径一般小于200米。侧向和垂向范围的有限性是它们先前没有被二维地震数据识别出来的主要原因，其与气体聚集或暗礁等速度异常体引起的散射/衰减等地震假象有一定的相似性之处。通过现在的三维地震精细成像技术揭示了其复杂的三维几何形态，使其与地震假象区分开来。
根据这些表面具有麻坑的通道组合，有人提出它们的形成是由于深部储层中气体充注孔隙流体快速运移的结果。通过区域类比，他们认为通道最可能是由于非渗透性富黏土沉积物内的裂缝带构成。因此，从这些通道形成的时刻起就充当了流体垂向运移的通道。自从专家们第一次识别出这种构造以后，类似的构造在其它的研究中也被发现，主要关注的焦点是流体流动对这种通道形成的驱动机制。
这种管状流体通道发现的更广泛意义是它们出现在基质渗透性很低的隔水层中，裂缝通道穿过盖层岩层达上千米，这对于盆地流体流动的研究开创了一个新的途径，尤其是其可能和烃类运移及圈闭的封存性有重要的关系。因为麻坑可以作为这种管状通道存在的直接证据，随着在海底三维地震成像中麻坑不断地被识别出来，表明这种高度集中的流体流动是普遍存在的。
揭示的流体岩石相互作用 有许多文献是关于利用三维地震来推测流体岩石相互作用的规模和几何学形态的例子，而这些通过露头研究是做不到的。这包括很多对大规模砂岩侵入体的研究，通过露头了解大规模砂岩体侵入已经超过一个世纪了，但是，其规模及在盆地内的展布范围，如北海盆地，直到在盆地内采集了密集的三维地震时才认识清楚，同时还发现了一些先前不知道的侵入体类型，包括厚度可以达到几十米、侧向及垂向的展布距离可以达到几百米规模的“翼状”和“圆锥状”侵入体。流体岩石相互作用的例子还有一些是关于大规模软沉积变形的，包括盆地规模发育的密度倒置及差异负载现象、大规模滑塌及滑坡现象、泥底辟及泥火山现象。三维地震对复杂构造的详细分析和成因解释的作用是明确的，并且在这些领域仍旧有许多内容有待于进一步研究。
对成岩作用进行盆地规模（面积在10000平方公里以上）成图的方法开创了一种新的对成岩转变阶段进行流体岩石相互作用研究的方法，这对于其它的成岩作用过程可能会有更多新的发现。
火山岩体系研究的新领域
人们一直以来都主要是在以实验为基础的岩石学及地球化学领域里开展火山岩体系研究，地球物理方面的贡献相对较小，但是随着人们认识到许多大的火山岩床都分布被动大陆边缘，其（如广角反射地震学）对于认识这种大的火山岩体系的分布及成因所起的作用就显得越来越重要。
当油气勘探在富含油气的区域勘探到火山岩周边时，如英国、挪威、巴西及西非这些国家的大西洋边缘，许多大的三维工区被采集用来揭示火山岩的分布范围，虽然不能产生直接经济利益，然而油气勘探开发专家们对火山岩体系感兴趣的原因主要有以下几点：影响地震成像及钻探更深的油藏目标；热液体系和储层相互作用导致成岩作用；火成岩侵入期会迫使上覆岩层发生褶皱而形成圈闭构造。
用三维地震数据来描述火成岩床是最适宜不过的了，因为它们相对于围岩而言具有较大的波阻抗，三维地震数据成像能够很好地显示出来，可以直接对其进行解释，这就意味岩床的三维空间几何形态就能被精确地确定下来，这在岩床和围岩相互作用及岩浆侵入的方式上产生了一些新颖的结论。
对岩床三维地震制图一个最重要的新的发现就是许多岩床都呈一个底部平坦或稍凹、边部呈较高角度的不整合侵入的碗状几何形态，利用三维地震数据不仅可以确定火山岩床的数量，还可以把它们之间的相互关系详细地刻画出来。
还有哪些发展潜力
尽管三维地震技术在过去的二十年里已经在石油勘探开发领域里广泛应用，但是其作为一个研究工具仍处于起步阶段，原因是：（1）三维地震数据处理的难度较大，要求有专门的软件和硬件设施（虽然很多现在可以直接在个人计算机平台上进行）；（2）地质学家对这些解释技术的了解、掌握甚少；（3）研究单位缺少对地震分辨率及全球三维地震研究状况的了解。但随着越来越多的基于三维地震数据的研究成果被发表出来，其应用将越来越广泛。
在很大程度上，三维地震数据作为研究工具真正的价值在于其能够空前详细地大面积刻画盆地内的特征，说我们正进入一个新的基础地质绘图时代并不夸张，如果没有分辨力的限制，计算机会使地表及地下的状况实现完全可视化。这个能力无疑开创了很多新的盆地分析方法，如：地层对比、地表校正及区域层序地层学，确定主要、次要构造元素，勘探层序与构造的相互关系。
利用三维地震可以更精确地估算出从伸展大陆边缘到海洋边缘沉积物的流量，并将其和气候、地形学、地球动力学联系起来。简而言之，三维地震数据使我们提高了量化盆地演化的程度。
三维地震技术将在构造地质许多详尽的要素上产生影响，但是更多的复杂的变形体系将会成为将来富有成效的研究领域，如盐及泥岩的走滑和逆冲系统。盐构造的研究已经有了相当的进步，但是对于盐及泥岩构造的形成过程还有很多领域有待量化，从而更加清晰地刻画侵入体的活动及盖层与下伏地层的关系。走滑和逆冲系统都对反射地震学提出了挑战，随着三维地震成像质量的提高，三维地震方法正在克服这些问题，今后在这方面可能会有新的发现。
石油勘探、开发越来越重视在石油勘探开发领域中可以建立地震属性和石油物理特征之间的关系，以实现对储集岩层（现在的热点）及岩性地层的横向预测，其中涉及了三维可视化技术、地震属性技术、反演技术、时频分析技术等，这些技术同时也促进了地震地貌学及地震沉积学的形成和发展。今后在石油勘探开发、石油地质、地震研究、沉积学研究等多方面的综合研究将逐步加强。
本文来自：中国石油新闻中心
