井控快速偏移成像技术在地震导向钻井中的应用

在钻井之前,需要利用地面地震资料和邻井资料进行建模、成像和物性反演,据此确定井位并进行井轨迹设计。然而,钻前一些预测结果往往与实际所钻遇的地质情况相差甚远,导致基于地震资料的目标钻遇率不能达到预期目标。为了在钻井过程中及时跟踪并指导井轨迹设计,提出了基于井控的随钻快速偏移成像方法,利用钻井过程中获取的测录井数据,及时更新地震速度场,采用快速束(fast beam migration,FBM)偏移成像方法,重新对地震资料快速成像,得到空间信息更准确的地震数据,在不影响钻井作业的情况下,为现场进一步优化井轨迹设计提供地震资料支撑。

基于随钻地震测井的地震导向钻井技术——以塔里木油田哈拉哈塘区块缝洞型储集体为例

针对塔里木油田哈拉哈塘地区超深高温碳酸盐岩缝洞型岩溶储集层溶洞在三维空间归位不准确的问题,提出了陆地随钻地震测井(SVWD)和地震导向钻井(SGD)技术相结合的综合解决方案。地震导向钻井技术利用随钻地震测井获取的地层速度更新速度模型,对所钻目标体的三维空间位置重新归位,降低了目标体的不确定性。该方案应用于哈拉哈塘地区两口井,首次在国内陆上油田采集随钻地震数据,根据预测结果实时指导和调整钻井轨迹,两口井均顺利命中目标。实践证明该套技术方案在解决由于速度不确定性以及地质模型的不确定性导致的储集体归位不准确等难题时切实可行。

复杂山地构造对页岩气水平井地震导向的影响规律

页岩气水平井钻探离不开地震导向,后者可以为前者提供地层埋深、地层倾角以及小断层分布等信息。然而,复杂山地构造一直都影响着地震资料的成像质量,有可能导致地震成像与实际地层之间存在着一定的误差。为了提高了页岩气水平井地震现场导向的精度和优质储层的钻遇率,研究了复杂山地构造的地表高低起伏、地下地层剥蚀、断裂类型和构造样式多样等特征;认清了上述因素在不同程度、不同方面对地震导向精度的影响;分析了地表及地层剥蚀对下伏地层速度的影响而引起的目的层埋深变化,构造断裂样式对不同钻探方式的水平井钻遇优质页岩难易程度的影响,地层倾角变化引起的导眼井与水平井地层视厚度差异而形成的速度误差等。研究结果表明:(1)同一套地层的上覆地层越多,其平均地震波速越偏低,在地震剖面上该套地层往往比实际地层偏浅;(2)同一套地层的上覆地层越少,其相对平均地震波速越偏高,在地震剖面上该套地层往往比实际地层偏深。结论认为,所得出的影响规律有助于导向师整体把握水平井的钻探、有效指导水平井的入靶和水平钻进。

非常规水平井地震导向关键参数分析及预测方法

水平井地震导向以三维地震资料为基础,综合地质、录井、测井和随钻实时地质评价等多种资料,为钻井工程提供靶体预估、趋势预判及风险预警等信息,即包括入靶导向(目标地层埋深预测)和水平钻进导向(地层倾角、小断层和微幅构造预测等)。然而,由于非常规储层地质特征不同,其水平井地震导向的难点或侧重点也不同。以滇黔川五峰—龙马溪组海相页岩气和松辽盆地泉四段致密油水平井地震导向为例,由于页岩分布广、箱体薄、成层性好,其地层埋深、地层倾角及小断层和微幅构造精细预测是难点,也是导向的关键问题;而致密砂岩相对较厚,其地层埋深、地层倾角、小断层和微幅构造在地震导向中的精度要求相对较低。砂体叠置关系复杂,横向变化快,是导致水平井出层的主要因素。所以,准确预测河道砂是其导向的难点和关键问题。根据储层地质特征分析,建立地质模型,通过钻探实例详细分析不同储层地震导向的关键问题,并基于水平井实时钻探的特点,应用动态地震勘探理论,建立“动态速度”,不断提高深度域地震数据精度,以解决页岩气地震导向关键问题;通过建立“动态属性”,不断提高致密砂体预测精度,解决致密油地震导向关键问题。这些手段有助于提高水平钻探效率和甜点钻遇率。

降低钻井风险和增加储层钻遇率的地震导向钻井新技术

在钻井之前,需要利用地面地震资料和邻井资料进行建模、成像和物性反演,据此确定井位并进行井轨迹设计。然而,钻前一些预测结果往往与实际钻头所钻遇的地质情况相差甚远,导致钻井失利,需要改为侧钻或者直接废弃,在深海区的早期勘探或超深储藏的钻探中尤为如此。为了最大程度地降低钻井风险和缩短非生产时间,综合多学科技术,研发了地震导向钻井技术(Seismic Guided Drilling,简称SGD),包括建立地质上和地质力学上都更加合理的钻前基准地质模型(三维成像模型和岩石物理模型),提供更可靠的构造成像和层位预测结果,进一步优化布井和井轨迹设计。钻井过程中,该技术能在不影响钻井作业的情况下,将实时获得的随钻测量(MWD)和随钻测井(LWD)数据及钻井工程数据与三维地面地震数据相结合,实时更新钻前基准地质模型,使地震成像和反演精度进一步提高,并据此对钻头前方及周围的地质构造和孔隙压力预测结果进行实时更新,为实时调整钻井决策提供更加可靠的依据。

水平井地震导向技术探索与应用——以四川盆地复杂地区页岩气井为例

四川盆地南部志留系龙马溪组页岩层具有埋藏深度大(>3 000 m)、优质页岩段厚度薄、地层倾角变化快、微幅构造和微断裂发育等地质特点,传统地质导向技术难以准确识别纵向上甜点的靶体位置,水平段钻井过程中面临较高的靶体脱靶和出层风险。三维地震资料能够给水平井的侧钻和入靶提供导向,并通过地震资料指导水平段钻进。本文以四川盆地南部复杂地区页岩气水平井地震跟踪为例,介绍基于各向异性叠前深度偏移三维数据体的水平井地震导向技术新思路:以高精度成像资料为基础,考虑区域速度场背景,地质约束速度建模确保精准入靶;同时开展目标区块实时各向异性深度偏移处理,提高储层钻遇率;钻井过程中地震实时跟踪,有效帮助钻井地质导向,为钻井工程提供预警和调整方案。实钻表明:面向开发和工程需求的页岩气复杂构造区水平井地震导向技术,可有效提高水平井的有效储层钻遇率。

缝洞型碳酸盐岩油藏地震导向钻井方法研究

近年来地震成像技术发展较快,地震成像精度也得到了大幅度提升,但受地震偏移速度的影响,地震偏移归位总是存在或大或小的误差。而偏移归位不准已成为目前缝洞型碳酸盐岩储层钻探失利的最主要原因之一。地震导向技术可在钻井过程中对地震资料进行不断的矫正和校正,适用于复杂地质目标的钻井导向,但国内相关技术缺失,国外技术使用费用高昂。为此,提出了一种新的地震导向钻井方法,即在钻井中途完钻之后实施一次常规VSP (垂直地震剖面)测井,并利用获取的时深关系数据对原始地震速度场进行修正,进而对地震数据进行重新偏移成像,最终利用校正后的地震数据重新确定靶点位置,达到地震导向的目的。该方法在塔中地区碳酸盐岩钻探中进行应用,实施7口井,钻井成功率达到100%,证实该方法是经济高效的。

地震-地质导向技术在盆缘复杂构造带的应用——以南川区为例

南川页岩气田位于川东南盆缘构造带,目标层系五峰组—龙马溪组经过多期构造运动改造,地层变形强烈,断裂、褶皱发育,地层产状变化剧烈,水平井的地质导向工作难度大。为保证水平井顺利入窗,提高靶窗钻遇率,本文以地震-地质一体化导向技术为研究目标。建立了层控、断控、井控的“三控”特色速度建模技术,得到较为可靠的深度域数据体。以深度域地震数据为基础,建立工区构造模型、地质模型,立体把控目的层空间展布形态,优化了靶点深度和水平段地层产状的预测方法。综合分析认为,地震-地质导向技术在水平井精准着窗、靶窗平稳穿行等导向关键环节均呈现了良好的指示意义。是复杂构造带油气效益勘探开发行之有效的技术方法,值得在同类型区块推广应用。

水平井地震地质导向技术及其在涪陵页岩气田的应用

涪陵页岩气田晚奥陶世五峰组—早志留世龙马溪组(O3w-S1l)页岩气层经过多期构造运动改造,地层变形强烈,断裂、褶皱发育,地层产状变化剧烈,给页岩气水平井导向带来了极大挑战。为保证水平井轨迹在优质页岩气层中穿行,提出了基于导向模型实时修正的水平井地震地质导向技术。在区域地质特征研究的基础上,以地震剖面为初始导向模型,综合钻井、录井、测井等多种数据信息,开展标志层特征分析、实时小层精细对比和速度场实时更新,建立了靶点深度和地层产状的预测方法,保证了精准入靶,形成了水平井井眼轨迹实时跟踪调整技术,确保了水平井井眼轨迹在优质页岩气层中穿行。实践证明,水平井地震地质导向技术有效指导了水平井钻井,为涪陵页岩气田的高效开发提供了技术保障。

基于拟合随钻声波时差曲线的地震导向水平井技术

松辽盆地北部扶余油层是近几年致密油勘探的热点领域.针对平面展布窄小、厚度超薄储层的地震导向水平井问题,提出了基于拟合随钻声波时差曲线的地震导向水平井技术.其实现过程可概括为:(1)钻前利用已知直井拟合声波时差曲线,在此基础上开展纵波阻抗地质统计学反演,提高储层预测精度,优化井位轨迹设计;(2)钻探过程中目的层上方钻遇标志层(青山口组三套油页岩)时,调整时深转换参数,重新设计井轨迹;(3)钻头进入扶余油层,利用随钻伽马曲线阶段性拟合声波时差曲线,在此基础上开展动态拟纵波阻抗地质统计学反演储层及深度预测,指导井轨迹调整.通过对水平井Z的模拟分析,证明该方法可以有效导向水平井入靶、指导水平井钻进的同时,也能满足钻井现场的时效性要求.

地震导向钻井技术的国际发展现状及发展建议

地震导向钻井技术对于物探技术精细化发展至关重要,这项技术旨在高效利用钻头前的地震数据,从而减少钻探风险,提高经济效益.目前此项技术仍处于发展中期阶段,现阶段的两种主要思路是地震信号于地表或海面激发,钻柱中检波器接收(随钻VSP),以及钻头振动作为井下震源,钻杆或地表接收.两种方法各有利弊,随钻VSP技术应用成熟,但工作成本高,且时效性不足,按现行思路已很难继续获得大的突破.且通过传统VSP与配套实时高效处理技术相结合也可以达到同等效果且成本更低.钻头随钻地震技术在工作原理上具有很大优势,不仅可以采集到更加及时且丰富的信息,而且更环保和高效,但这种方法在实际应用中却存在很多困难.目前两种方法在未来发展规划中如何取舍仍存在较大争议,本次研究针对近十年相关领域的技术进展,对两种现有研究思路的发展现状及潜力进行了全面分析,并针对国内发展地震导向钻井技术的发展思路提出了多方面的建议.

基于VSP的地震地质导向方法与应用试验

随着油气勘探开发的不断深化,越来越多的复杂储层类型成为主要勘探目标,然而随着勘探难度的增加,储层钻遇率大幅下降,严重制约了油气勘探开发的进步。为了更准确地预测钻头前方地质目标的位置和物性信息,概要介绍了基于VSP的地震地质导向方法,并对单一速度控制的地震地质导向方法进行了改进,提出了多参数井控约束的地震地质导向方法,利用模型数据正演和成像试验证明了方法的可靠性。该方法有助于得到更准确的地震重新偏移数据,对目标体的刻画更加精细。同时为了更好地提升作业效率,探索开发了安装于钻头上的地震信号采集仪器并进行了测试研究,测试结果表明,新仪器性能稳定、记录数据品质较高,预期可以应用于一些井况复杂且时效性高的研究项目,可对现有方法起到良好的补充作用。最后结合在不同探区的大量生产试验,对不同VSP激发源和不同记录仪器的地震地质导向方法进行了分类和优选研究,总结了地震地质导向系列方法在提升储层钻遇率、降低作业风险等方面的实际应用效果。

高陡构造区枯竭型油气藏改建地下储气库配套地震解释技术序列

由枯竭型油气藏改建的地下储气库(以下简称储气库)具有储气量大、投资相对较低等优点,是储气库建库的首选目标。高陡构造区由于构造复杂、储层厚度薄,准确落实地下构造真实形态和目标地层深度难度大,地质目标难以一次性中靶。为了形成一套有针对性的高陡构造区枯竭型油气藏改建储气库的地震解释技术序列,对整个建库期间使用到的地震解释技术进了梳理和分析。研究结果表明:①基于多井控制的地震地质综合解释技术可以对构造进行准确的三维空间雕刻,能够有效地解决高陡构造真实形态和目标地层深度预测的难题,进而对气藏的封闭性做出评价;②所形成的地震导向技术,为注采井的实施提供了强有力的物探技术支撑,有效地指导了注采井工艺的设计、实施,为提高高陡复杂构造区钻探成功率提供了可靠的资料,提高了钻井速度与效益;③随钻过程中实时跟踪调整,可以有效提高注采井一次性入靶率和目的层段的进尺。结论认为,所形成的配套地震解释技术序列为四川盆地东部XGS地下储气库建设提供了强有力的技术支撑,有效地指导了注采井工艺的设计实施以及动态调整井轨迹方案,提高了钻井一次性中靶率,大幅度提高了石炭系地层及储层的钻遇率,对今后枯竭型油气藏改建储气库工程具有参考借鉴意义。

海上油田开发中后期砂岩储层构型剖析与表征

在油田开发中后期,砂层组或小层级别的砂岩储层内部构型剖析与表征逐渐成为储层研究的重点。在少井条件下充分挖掘地震资料信息,建立储层内部结构特征的地震响应关系,发展“以地震信息为导向,井震联合”的方法,成为海上油田储层构型研究的有效途径。通过井点处曲线形态、砂体厚度、垂向高程差异等信息对砂体期次的刻画,以及结构类敏感地震属性对砂体边界的预测,开展复合砂体的垂向分期与侧向划界,能够实现储层构型的剖析。结合海上油田的资料基础和开发特点,形成一套储层构型的结构和成因表征方法:分析沉积类型及其对砂体展布的控制机理,构建沉积模式;优选敏感地震属性,预测储层内部结构;标定井震资料的地质含义并转化为合理参数;综合多信息编制地质图件。

连续油管随钻地震测量技术

油气的有效勘探主要依赖于司钻精确选定井位的能力，但这对于小目的层、长分支井和水平井段特别困难。常规的电缆垂直地震剖面法能对此提供有价值的帮助，但此类作业要求从井中超出钻杆柱或通过钻柱泵送检波器，而这两种方法都会增加施工时间。在长的裸眼井段进行电缆作业可能会出现卡钻和潜在的打捞作业等形式的风险，这会妨碍进行先行的垂直地震剖面（ＶＳＰ）测量。理想的情况是在钻井过程分几步获取ＶＳＰ数据，确保采取正确措施，以帮助精确确定钻头方位，但从钻井时间的成本考虑通常会阻碍这种选择。成熟油藏和压力递减油藏的经济勘探技术的新发展，为连续油管钻井的更广泛应用提供了条件。地震仪与连续油管钻柱的组合能为降低钻井成本、优化井位提供理想的配置。本文讨论适用于钻头地质导向的方法和将地震仪引入销柱所带来的附加经济效益，并介绍了连续油管钻井中ＳＭＷＤ测量仪的开发。