面向深层复杂地质体油气勘探的地震一体化技术

中国深层油气资源潜力巨大,是未来油气勘探开发的现实领域。塔里木、四川和鄂尔多斯等盆地的海相深层碳酸盐岩是最重要的油气突破领域。以岩溶缝洞型、礁滩孔隙型、白云岩孔隙型和裂缝型为典型的4类特殊储层,具有构造圈闭复杂、储层多样、地表复杂、地下埋藏深、温压高、构造复杂和勘探目标尺度小、非均质性等特点,这导致了地震波场复杂、地震信号弱、信噪比低、分辨率低及地震各向异性强等诸多地球物理难题,极大地增加了此类油气藏勘探高精度地震成像与储层预测的难度。常规物探技术,即单一的采集或处理解释技术,即便是先进的技术但由于缺乏系统的配套措施,也难以有效解决问题。因此,面对此类深层复杂构造地质体的勘探,必须采用地震采集、处理、解释一体化的思路系统性地开展综合研究,从复杂地表、复杂地质条件下的高质量地震采集入手,采用以深度域RTM成像为核心的地震成像处理,综合利用叠前、叠后地震属性开展沉积相带、储层与流体预测研究,精细刻画多尺度储集体,才能有效解决复杂地质体描述与目标落实问题。为此重点介绍面向深层复杂地质体,以叠前RTM深度成像和叠前反演为核心的地震一体化新技术,主要包括“小宽高”高密度地震采集技术,“小平滑面”速度建模与叠前深度成像技术以及“五维数据”叠前方位各向异性裂缝检测、叠前反演等关键技术;展示了一些成功的应用案例,验证了地震一体化技术的有效性。在实际应用中,围绕地震一体化技术开展工作,必须根据地质模型进行正演模拟和岩石物理分析,通过模型试验、野外现场试验科学优选适合的方法和参数,以达到方法技术应用效果和效益的平衡。

利用地震建模一体化技术提高水平井设计质量

为了提高低丰度油藏的储量动用水平,中原油田加大了水平井投资力度。利用常规地震数据方法进行水平井设计不能满足低丰度油藏的开发要求,为了提高水平井油层钻遇率,利用地震建模一体化技术来提高水平井设计质量。统计濮东采油厂26口水平井数据,水平井油层钻遇率平均为33.6%,油层钻遇率不仅较低,而且波动很大。地震剖面的波形显示模式缺点是构造解释精度相对较低,这是导致水平井油层钻遇率低的主要原因之一。水平井设计中容易出现二维和三维构造存在矛盾,地震数据和建模数据存在矛盾,单纯的等值线内插法并不能提高构造解释的精度,经常出现油层追踪失败的现象。利用地震建模一体化技术,设计Q58-P1水平井,在位图显示模式下,沿地震面进行了层面追踪和断层追踪,重新修正数据并建立了Q101断块的构造模型和属性模型。对101断块进行了地质储量的敏感性和不确定性分析,通过经济评价,符合钻井要求。2023年,濮东采油厂已实施水平井2口,水平井油层钻遇率为73.9%,初期日产油15.5t,是新投直井或斜井产能的3倍,取得了显著的增油效果。

地震信息约束的三维建模技术及其在松辽盆地古龙页岩油地质工程一体化中的应用

以三维地质建模为基础的地质工程一体化已经成为非常规油气勘探开发的关键技术。由于松辽盆地古龙页岩油的钻井资料少、数据冗杂,亟需开展基于地震信息约束的三维地质建模技术研究,来满足页岩油藏丛式水平井平台勘探开发需求。根据古龙页岩油为代表的陆相页岩油建模的独特性,以工厂化、集约化的布井思路为指导,充分利用钻井、测井和地震预测数据,开展构造建模、属性建模、裂缝建模和丛式平台井区地质导向技术研究,建立了多信息融合的地震地质工程一体化三维建模技术流程。搭建了智能高效的地震地质一体化技术应用平台,为试验区水平井平台的钻井工程、压裂工程和油藏开发提供全时期的辅助实时指导。一体化应用流程在古龙页岩油试验区取得了较好的应用效果,其中的研究思路可借鉴到其他非常规油气藏。

地震地质一体化研究中的地震数据处理质量监控方法综述

针对当前勘探地球物理界正日益推广的地震地质研究一体化研究思路,重点介绍了国内外工业界常用的3种地震数据质量监控体系,并对其监控原理和实施过程进行了详细介绍。从基于VSP的井控地震处理质量监控,到基于测井资料和岩石物理建模的质量监控,再到基于一致性处理理念的叠前相对保持振幅、频率、相位和波形处理流程与质控体系,逐个分析了3种质量监控体系的特点,并对地震数据处理质量监控体系的未来发展目标给出了自己的观点和认识。

地震地质工程一体化技术及其在山地页岩气勘探开发中的应用

中国石油浙江油田公司在昭通国家级页岩气示范区经过多年的山地页岩气勘探开发实践,创建了地震地质工程一体化技术,并形成了国家能源行业的技术规程《页岩气地震地质工程一体化技术规程:NB/T 10839—2021》。该技术作为地质工程一体化的重要内容,贯穿于油气勘探开发全生命周期,围绕页岩储层品质、钻井品质、完井品质、开发品质,注重各专业学科融合、全链条协同互动,提高评价认识精准度、工程实施符合度,最终实现了页岩气高效开发系统工程的高质量发展;其基础是储层地质地震预测,核心是地质综合研究,关键是钻探工程的实施应用;由此建立的能源行业地震地质工程一体化技术规程,以地震地质数据为基础,通过钻探工程与生产数据动态迭代更新三维储层模型的工作方法,并以模型驱动指导山地页岩气井位部署设计优化、钻井地质导航及压裂优化全链条一体化实现提产提效的工作模式,全方位保障了页岩气产建工作的顺利开展。结论认为,所形成的地震地质工程一体化技术及其技术规程,在山地页岩气勘探开发中取得了的良好实践应用效果,证实了该技术是实现非常规油气效益开发的重要技术手段,是实现提质增效的重要抓手和提升管控工程质效水平的有效方法,值得进一步推广应用。

微地震监测在地震地质工程一体化中的应用

随着全球经济发展对油气需求的持续增长以及勘探开发技术的不断提高,非常规油气藏正逐步成为接替资源及勘探开发热点。在储层甜点预测技术、水平井钻完井技术、储层改造增产技术以及微地震监测技术日渐成熟的背景下,中国石油集团东方地球物理公司在理论研究与实际应用中总结出一套涉及多学科的综合地震地质工程一体化技术思路。本文主要描述了在四川盆地昭通页岩气示范区等地开展的基于微地震监测技术的地震地质工程一体化实践,取得了良好的应用效果,同时也证明该套技术具有推广价值。

页岩气地震地质工程一体化技术的应用

为满足页岩气勘探开发的需求,根据地震资料横向分辨率高、所含信息丰富的优势,探索其在"甜点"预测及综合评价、水平井位设计及优化、钻井跟踪、钻后分析(包括压裂方案设计)等阶段中应用,充分发挥地震资料的优势,落实"甜点"区,部署、优化井位,提高井筒完整性及优质储层钻遇率,进而为提高单井产量奠定基础。

处理解释一体化实际应用方法探讨

地震资料处理解释一体化是地质和地球物理相结合,是地震勘探走向深入发展的必经之路。具体包括以下几方面的内容:(1)处理人员和解释人员一体化;(2)处理过程和解释过程一体化;(3)处理方法和解释方法一体化。结合具体实践,提出了一整套处理解释一体化实际应用的思路和方案,在吐哈盆地地震勘探的实际应用中取得了较好的效果。

中国石油开发地震技术应用现状和未来发展建议

开发地震技术是勘探地震技术向油田开发阶段的延伸。开发阶段地震技术主要用于提高分辨率、提高储层描述和烃类检测精度、建立精细三维油气藏模型。其难点是目前的地震分辨率难以满足开发需要,利用常规地震资料进行流体预测的精度较低,基础研究有待加强,地球物理和油藏工程的一体化尚处于探索阶段。针对油田开发开展了高精度三维、高密度、储层精细描述等技术研究与应用,但应用效果与地质需求仍有差距,地震预测精度亟待提高。为此,对未来开发地震发展方向进行了探讨,并提出了建立相对稳定的研究团队,推动地震—油藏一体化平台建设以及人员和软件平台的整合;强调生产时效性和技术创新性并重,在着力推广成熟技术的同时,组织力量攻关瓶颈技术;以试验区项目运作带动技术系列、技术流程和技术规范的形成及推广,为开发阶段大面积应用地震技术奠定基础等发展建议。

高含水油田地震油藏描述关键技术

针对高含水油田开发后期地震油藏描述的目标尺度小、井网密、资料时间跨度大等特点,提出了以井控处理、井控解释和井震联合反演为核心的油藏描述技术思路,系统开展了地震油藏描述关键技术研究。总结形成了5项关键技术:①地震岩石物理分析,包括面向地震储集层预测的测井资料处理和解释,地震岩石物理建模及其应用,岩性、物性和含油气性敏感因子优选等;②井控地震资料处理,包括井控高分辨率处理和保幅处理及其质控等;③井控精细构造解释,包括井控小断层解释、井控层位追踪和井控构造成图等;④井震联合地震反演,包括确定性反演和随机反演;⑤地震约束油藏建模和数值模拟。尽管高含水油田井网密度大,但仅通过已知井对井间储集层分布进行推断,其结果仍然是不准确的,只有充分发挥密井网资料优势,通过多学科结合才能明显改善地震油藏描述的效果。

川东北地区山地高精度地震勘探技术

针对川东北区复杂山地、深层勘探、碳酸盐岩层系的复杂地质条件,以面向礁滩储层的地震采集、处理和解释一体化攻关思路,在复杂山地高精度地震资料采集、高保真地震资料处理与深层碳酸盐岩优质储层预测等方面开展方法技术攻关与实际应用研究,形成了复杂山地高精度地震采集工艺技术(其中面向储层的采集设计技术、高精度定位、高密度采样和饱和激发为关键)、高分辨率储层成像技术系列与礁滩储层地震综合预测技术系列,提高了地震资料的信噪比与分辨率,有效地支撑了区内天然气勘探的发现与高效探明。

石油地震地质学研究新进展——“2011年石油地震地质学学术研讨会”侧记

文中综述了当前石油地震地质学研究的新动向、新进展,包括地震沉积学、地震储层学及地震成藏学等方面。指出地震-地质一体化的研究思路及方法在当前油气勘探实践中发挥了重要作用,尤其是针对陆相砂泥岩薄互层的砂体勘探中,人们在地震沉积学(寻找砂体)—地震储层学(确定有效砂体)—地震成藏学(发现油气藏)的研究道路上取得了显著成果。文中还对石油地震地质学的未来发展提出了展望。

安徽巢湖—含山地区页岩气二维地震勘探研究

安徽巢湖-含山地区位于下扬子陆块北西部,下古生界富有机质泥页岩分布面积广、沉积厚度大,是页岩气勘探的有利区域。但因该区构造复杂,深部地质情况不明,造成页岩气勘探尚未取得重要发现。为了查明区内下古生界地层页岩气资源潜力,实施了巢湖-含山页岩气二维地震勘探。在对激发接收等关键采集参数实验比较后认为采用“宽线、高覆盖、长排列、小道距”的采集方式,可以增强深层的弱反射信息,有效改善采集单炮的品质。室内处理采用GeoEast软件,应用“菲涅带层析反演静校正、保真叠前去噪、子波一致性处理、沿层交互速度分析、克希霍夫叠前时间偏移”等一系列处理技术,有效提高地震资料的信噪比和成像精度。应用上述采集、处理方法技术组合,所获得地震剖面主要目标层波组特征清晰,识别出下古生界下志留统—上奥陶统泥页岩与灰岩岩性分界面,以及晚印支期以来本区主要三期性质不同的构造改造变形,为研究本区页岩气地质条件提供了技术支撑。

面向页岩气开发的地震压裂模拟技术及应用

复杂地质条件下,有效提高页岩气井的压裂效果是页岩气井增产、提效的重要手段。通常情况下,用于压裂模拟的数值模拟计算采用的是有限元方法,但是该方法在地层变形较大和断层裂缝较发育处存在网格畸变的问题,导致压裂模拟结果与实际压裂结果不一致,降低了页岩气开发效率。为此提出了一种能够综合利用地震、地质和测井等资料进行地震地质工程一体化压裂模拟的技术,并采用物质点法进行数值模拟计算,有效避免了上述问题。该技术主要利用成像测井数据构建反映裂缝程度的裂缝面密度曲线,然后应用模糊数学算法对多种裂缝敏感属性进行排序优选,并利用模糊神经网络算法进行天然裂缝的人工智能建模,最终应用裂缝建模结果并结合物质点法进行水平井段压裂模拟,得出有利的压裂区和压裂效果。该技术在J研究区进行了应用,完成了典型井J1井和J2井的地震压裂模拟,对比了J1井压裂模拟效果与实际压裂效果,结果一致性较好。该方法可以为实际压裂施工提供方案设计指导,对页岩气开发降本增效具有重要的现实意义。

中国石化油藏地球物理二十年发展与思考

油藏地球物理技术是综合应用多种地球物理资料与油藏动静态信息进行复杂油藏精细表征和动态监测的跨学科技术,对于提高油藏的储量动用程度和提高采收率具有重要的意义,是当前地球物理技术的重要发展方向。系统回顾了中国石化油藏地球物理提出的背景和过去二十年的发展历程,梳理了油藏地球物理技术系列,总结了在油藏地球物理基础研究、井中地球物理技术、多尺度资料联合反演、地球物理约束确定性建模、时移地震剩余油气预测、地震地质工程一体化、微地震油藏监测等方面的技术创新和应用效果。面对中国油气田勘探开发的深层、深水、非常规及老油田(“两深一非一老”)形势和一体化、智能化、绿色化挑战,油藏地球物理在油气产业技术致胜阶段仍然大有可为,要持续创新油藏地球物理技术,井、震、动、模一体化联合和人工智能应用,构建高水平的油藏地球物理勘探开发一体化、地质工程一体化解决方案,支撑油藏全生命周期建设。

打造软件利器,强化推广应用,为找油找气添加“芯”动力

被誉为物探"中国芯"的GeoEast地震数据处理解释一体化软件,目前已成为中石油的主流处理解释软件,具备陆上、过渡带、海上、井中地震资料处理能力和地震构造、地震沉积、地震地质综合研究、油藏描述与建模地震资料解释能力,在国内外多种复杂的地震地质条件下,为碎屑岩、碳酸盐岩、火成岩以及非常规油气藏的发现起到了关键的技术支撑作用。本文综述了GeoEast软件在中石油的推广应用及取得的成果,介绍了GeoEast软件的最新研究进展,最后展望了GeoEast软件未来的发展方向。

渤中地区火山岩特征及其与断裂关系

为了更好地预测渤中地区火山岩分布,寻找有利火山岩储层,在钻井资料分析基础上,采用三维地震资料进行火山岩相地质和地震特征研究,建立火山岩分布与断裂关系模式。渤中地区火山岩为中基性火山岩,以安山岩最为发育、凝灰岩次之;岩相以喷溢相为主,爆发相次之。渤中地区"H"型断裂控制了火山岩分布方式及分布范围,火山岩沿着断裂成"串珠状"分布。断裂的规模和火山喷发模式控制了火山岩的规模。中生界火山岩与断裂有不同赋存关系,火山岩沿基底或走滑断裂面呈裂隙—中心式喷发,火山机构串珠状叠置或在潜山内幕断层的上升盘呈中心式喷发,前者发育规模大于后者。靠近喷发中心,即靠近断裂带,物性较好的爆发相及喷溢相发育,将是火山岩油气藏勘探的有利区域。

开发前期少井条件下低渗储层“甜点”建模表征技术及其应用

海上A气田发育河流相,储层非均质性强且该气田目前处在开发前期研究阶段,井数少、井距大,地震资料无法直接有效识别低渗储层中的“甜点”,给储层表征带来很大的挑战。针对此问题,提出了在地震反演资料约束下,在地震—地质一体化思路指导下,根据可靠性程度不同的储层预测结果,分别采用地震约束和和多属性融合神经网络技术建模方法,建立河流相“甜点”和物性模型。结果表明,该方法可以较好地反映储层内部非均质性,通过对不同渗透率级别进行储量分类评价,有效地对“甜点”富集区进行了筛选,为井位优化和开发方案设计提供了合理的地质依据,从而达到降低气田开发风险的目的。

中国陆相页岩油地震勘探技术现状及发展方向

针对陆相页岩油的特点和"甜点"评价难点,分析了页岩油勘探开发对地震勘探的共性和特殊的技术要求,并从地震勘探资料采集、处理、解释和"甜点"预测等方面,阐述了国内外陆相页岩油地震勘探技术发展现状。国外重视三维地震资料的有效利用;中国着力攻关"甜点"要素的预测与综合评价。中国目前已建立了一套相对完整的技术体系,也取得了一定的应用效果,处于领先地位。中国的陆相页岩油地震勘探已明确几项关键技术。页岩油气的地震采集和处理成像技术与常规油气没有本质不同,有利岩相、薄夹层、物性、脆性、裂缝、地层压力和地应力等预测技术及"甜点"综合评价是关键技术。陆相页岩油地震勘探需要提高"甜点"预测精度,持续攻关岩相、裂缝、压力、应力等预测技术,深化地震—地质—工程一体化,并推进人工智能的有效应用。

鄂尔多斯盆地深部煤层气地震勘探关键技术进展与应用成效

鄂尔多斯盆地深部煤层气资源丰富,对其进行勘探开发面临着黄土塬资料信噪比低、煤层薄且横向变化快、"甜点"预测精度要求高3方面地震勘探技术难题。为实现深部煤层气的规模效益开发,近年来针对鄂尔多斯盆地东缘深部煤层气目标的地震采集—处理—解释一体化技术和地震—地质—工程一体化技术有显著进步,黄土山地区"两宽一高"(宽频、宽方位、高密度)地震采集技术及"双高"(高保真、高分辨率)地震资料处理技术的应用为深部煤层气地震勘探构建了高品质的数据基础,使得地震勘探目的层的主频达到40 Hz,频带拓宽了10 Hz以上,成像精度稳步提高。精细构造解释及储层评价技术为落实煤层气"双甜点"奠定了坚实的基础,煤层预测厚度达到5 m,裂缝预测吻合率达到79%。地震—地质—工程一体化技术的应用实现了地震勘探向地质开发的有效延伸,鄂尔多斯盆地大宁—吉县区块煤层钻遇率提高到97%以上,水平井的产气量达10×104m3/d,有力支撑了煤层气的高效建产。