基于各向异性MRF-MAP的叠前反演及在页岩气甜点识别中的应用（英文）

页岩油气的经济开采需要通过压裂来提高地层的渗透率,压裂的效果主要取决于杨氏模量及泊松比等岩石力学参数,因此可通过叠前反演来预测易压裂的甜点区。叠前反演是个典型的病态问题,需要进行正则化来求取唯一、稳定的解。针对含气页岩沉积体的发育特征,将地下变化的弹性参数视为各向异性的马尔可夫随机场,通过贝叶斯准则将叠前反演转化为求解最大后验概率问题,在横向和纵向上使用不同的能量函数作为分布假设,然后利用期望最大化算法对弹性参数的先验概率模型进行超参数估计,最后再用共轭梯度法将目标函数最小化,最终求得到边界变化清晰、纵向上具有高分辨率、横向上具有合理连续性的反演结果。通过在数值模型资料中的算法试验,证实了该算法的抗噪能力和清晰的图像反演效果,并通过算法在中国四川盆地页岩气工区地震资料的反演和甜点区预测中的实际应用,证明了其有效性。

基于压裂监测的致密储层甜点识别

甜点分布是影响致密储层产能的关键因素,为了准确识别致密储层甜点区的位置和规模,通过在地面部署一定数量三分量检波器,使用微地震向量扫描监测技术,采集压裂期间微地震事件,经过向量扫描成像获取不同时刻的破裂能量分布,进行叠加后得到监测区的甜点分布图。在鄂尔多斯盆地东部1口压裂水平井部署了33个检波器,采用微地震向量扫描技术,解释出3 km×3 km范围内甜点区分布位置和规模,与5口实钻井的气层钻遇情况以及测试情况均符合。同样,对另外3个井组的微地震监测结果与实际钻遇情况对比,综合符合率达到90%以上。这表明应用地面微地震向量扫描监测方法能够有效地识别出致密储层的甜点分布,指导后期井位部署,且该技术施工方便、成本低,具有推广价值。

柴达木盆地英雄岭页岩油CP1井压裂后甜点分析

2021年柴达木盆地英雄岭CP1井页岩油取得高产突破,但仍需明确初步识别出的两类甜点纹层状灰云质页岩和层状灰云质页岩哪类为优势甜点岩相。从有机质丰度、物性、含油性、压裂后裂缝复杂程度、示踪剂、生产动态等地质、工程多角度对英雄岭页岩油地质、工程甜点岩相进行了系统分析。研究结果表明:(1)英雄岭页岩油地质甜点应选取碳酸盐含量、含油饱和度、TOC等指标表征;工程甜点选择可压裂性指数为关键参数。(2)相较层状灰云质页岩,纹层状灰云质页岩在含油饱和度、水平渗透率、压裂后裂缝复杂程度、渗吸能力、油相流动能力、见油速度等方面均更具优势。(3)纹层状灰云质页岩是英雄岭页岩油地质、工程双甜点。(4)在下干柴沟组上段Ⅳ油组11层(E32-Ⅳ-11)勘探开发实践过程中,建议选择3小层(E32-Ⅳ-11-3)为目标靶点。

四川盆地龙马溪组页岩气缝网压裂改造甜点识别新方法

压裂改造甜点的准确识别是页岩气储层水力压裂实现经济产能的关键之一.以四川盆地奥陶系五峰组—志留系龙马溪组一段页岩为研究对象,考虑储层成层性、脆性矿物和天然弱面发育特征等压裂改造关键影响因素,引入综合脆性指数、储层层理与裂缝指数和缝网扩展指数,整合为缝网压裂甜点指数,建立四川盆地龙马溪组页岩气缝网压裂改造甜点识别方法.研究表明:储层层理与裂缝指数介于0.5~0.6之间,综合脆性指数介于0.55~0.6之间,缝网扩展指数大于0.6,缝网压裂甜点指数大于0.55的储层,层理发育明显、基质碳酸盐矿物较多、天然裂缝发育适度且充填程度高的页岩可获得较好压裂改造效果,最具改造潜力,能有效改造储层实现缝网压裂,是体积压裂改造的甜点.研究成果与矿场微地震监测和产气剖面解释结果较为一致,对储层压裂改造的选层选段和压裂方案设计具有理论支撑和现场指导意义.

延安陆相页岩气藏“甜点”识别方法与技术研究

鄂尔多斯盆地是我国典型的陆相沉积盆地,延安国家级陆相页岩气示范区具备页岩气成藏地质条件。该区中生界和上古生界页岩储层非均质性强、孔隙结构复杂,储层“甜点”识别和综合评价难度大,成为制约该区页岩储层勘探开发的关键。本文基于大量薄片观察鉴定,结合测井、录井资料,分析了控制陆相页岩储层的关键地质因素,提出陆相页岩气“甜点”评价技术和定量评价标准,对研究区储层完成综合评价。结果证实:(1)建立的“甜点”评价技术评价结果与延安地区陆相页岩气实际勘探开发效果吻合,相对于常规评价方法准确率大幅提高;(2)研究区页岩气“甜点”区基本沿湖盆中心展布,该区东南部北东向为页岩气富集区,是气藏开发的重点区域。该技术可有效促进陆相页岩气藏勘探开发,同类储层可借鉴。

储层“甜点”识别在油田低品位储量有效动用中的应用

盐池地区H区块长8油藏砂体规模大且连片性好,储量规模大,是姬塬油田近年来资源接替、长期稳产的重要建产区块,但由于储层物性因素影响,常规定向井开发效益差。从该区块的储层特征出发,参照长7致密油储层工艺改造的成果和经验,工程地质一体化甜点识别,甜点判识从单因素向多因素转变,优选储层平面上、纵向上以及水平段上"甜点",采用高强度体积压裂进行改造,为后期盘活长8难动用储量提供可靠经验。

基于混合深度学习网络的致密砂岩甜点预测

致密储层具有地层薄、孔隙度低、横向非均质性强等特点。现有储层预测技术在解决此类问题时,主要依靠人工从反演属性体中寻找可能的甜点区域。由于地层的砂岩含量、孔隙度值与地震反射特征并无直接关系,导致甜点识别准确率低。为此,根据测井数据和地震数据的空间分布特征和数据分布特征,将全局和局部连接网络相结合,有针对性地创建了适用于致密储层甜点预测的混合深度学习网络结构,其中局部连接网络负责学习数据分布特征,全局连接网络负责学习空间分布特征。在甜点预测时,先预测砂岩储层,在此基础上预测孔隙度值。为解决孔隙度数据分布不均匀、有效值与背景值比例不均衡的问题,以砂岩含量曲线为约束条件设置阈值,筛选高于阈值的对应层段的孔隙度值,建立了砂岩含量遮挡的孔隙度训练样本集构建方法。鄂尔多斯盆地东北部的致密砂岩甜点识别结果表明,孔隙度预测结果准确度高,能有效识别本区的致密储层甜点发育区。

致密薄储层“甜点”的地震综合预测技术

松辽盆地北部齐家地区高台子油层发育典型的致密砂岩油储层,需通过水平井的钻探有效动用致密油资源.针对致密油“甜点”的井间分布预测和水平井钻探设计需求,提出了相对保幅的高分辨率处理、地震岩石物理分析、叠前AVO反演及“甜点”识别等系列地震技术,有效支撑了该区水平井钻探.地震综合预测技术具有良好的应用前景。

陆东凹陷后河地区增储上产关键技术研究

后河地区是陆东凹陷油气最为富集的地区,油气资源丰富,探明率低,勘探开发潜力大。但受成藏主控因素复杂,储层物性差,非均质性强,油藏品位低等多种因素影响,存在优质储层难以准确预测,水平井油层钻遇率低,经济有效动用难等诸多难点问题,严重制约了该地区的勘探开发。研究重点为河地区开发难点为导向,精细刻画优势储层甜点分布,攻关水平井随钻跟踪精准调整新技术,探索直平组合立体开发新方式和水平井分段体积压裂新方法,强力支撑后河地区增储上产。

黔北正安地区五峰组–龙马溪组页岩气随钻C同位素特征及地质意义

C同位素分析已应用于钻探现场,可以实时连续监测随钻泥浆气及岩屑罐顶气C同位素值的变化情况,分析页岩气富集规律与勘探潜力。黔北正安地区3个平台(Ay1、Ay2、Ay4)随钻泥浆气与岩屑罐顶气的C同位素结果显示,泥浆气纵向上从石牛栏组至五峰组的C同位素总体由重变轻,C同位素倒转主要出现在龙马溪组,C同位素从S_(1)l^(4)→S_(1)l^(2)→O3w先变重后变轻,S_(1)l^(2)的C同位素倒转程度明显。根据岩屑罐顶气C同位素分馏特征将五峰组–新滩组划分为5段,第2、3段C同位素分馏程度均匀且较高(2.51‰~4.59‰,平均3.60‰),放气量及气测值具有相应的响应特征;第2段(S_(1)l^(1)~S_(1)l^(2))中上部响应特征更明显,具备良好的孔隙度及含气性。龙马溪组δ^(13)C_(1)主要分布在−36‰~−32‰之间,平均−33.47‰,δ^(13)C_(2)主要分布在−38‰~−34‰之间,平均−35.58‰,δ_(13)C_(1)和δ^(13)C_(2)的倒转主要开始于S_(1)l^(3),龙马溪组页岩气主要由原油裂解气贡献。各平台间湿度存在差异(Ay1平台>Ay2平台>Ay4平台),反映了不同构造位置热演化程度的差异,五峰组–龙马溪组的热演化程度高于威远地区,低于焦石坝及长宁地区,与富顺–永川、南川地区相近。通过C同位素分馏特征、放气量及孔隙压力指数结合储层评价相关参数,对Ay1-X井五峰组–龙马溪组纵向上甜点划分3类,进一步确定了龙马溪组最优甜点段为龙马溪组底部3.2 m,具有岩屑罐顶气C同位素重、分馏程度高、生烃能力强、总含气量高、可压裂性好、有机孔发育、空隙压力指数大等特点,为黔北正安地区五峰组–龙马溪组箱体选择提供了理论依据。

碳同位素录井技术在胜利油区页岩油评价中的应用——以渤南洼陷YYP 1井为例

页岩油目前已成为国内外油气勘探开发的重要领域,为了探索碳同位素录井新技术在页岩油评价中的作用,选取渤南洼陷页岩油井YYP 1井开展碳同位素录井工作。基于系统的碳同位素录井数据,详细分析了沿井身轨迹的碳同位素变化特征及其代表的地质意义,利用钻井液气碳同位素研究了页岩油气的成因及成熟度等油气地球化学问题,通过不同时间序列下岩屑罐顶气碳同位素分馏变化特征,及与钻井液气碳同位素之间的分馏特征,结合气测变化对页岩油“甜点”类型进行评价,为压裂分段分簇方案的制定提供有力的技术支撑。

页岩油勘探开发关键技术综述

我国页岩油勘探开发还处于起步阶段,勘探风险高、钻井压裂工艺不成熟,导致整体开发成本过高。本文从页岩油储层甜点识别、水平井钻井和水平井压裂3个方面对国外页岩油勘探开发关键技术及研究现状进行介绍,并对未来发展方向进行简要分析。综合使用各种测试资料反演储层基本信息将是对页岩油储层甜点识别的一个挑战,创新性的统计学方法可以提高对现有数据的利用率从而起到降低勘探成本的作用;智能化井下工具、高效破岩工具以及具有抑制页岩分散膨胀的钻井液体系等将是长水平段高效钻井的保证;对储层的重复压裂可以提高页岩油的动用程度,少水甚至无水的压裂工艺将是未来页岩储层压裂工艺的发展方向。另外,在提高勘探开发技术的同时,以地质评价为中心的地质工程一体化开发策略将是我国页岩油早日实现大规模高效开发的必经之路。

陆相页岩油效益勘探开发关键技术与工程实践——以渤海湾盆地沧东凹陷古近系孔二段为例

以系统取心井精细岩心描述和分析联测数据为基础,开展了陆相页岩油富集规律研究,形成了陆相页岩油甜点识别与定量评价方法、甜点层精准轨迹设计与随钻跟踪-轨迹优化地质工程一体化控制技术、全程"滑溜水+石英砂"陆相页岩油水平井低成本体积压裂改造技术。研究结果表明,沧东凹陷古近系孔二段陆相纯页岩型页岩油富集主要受优势组构相和滞留烃超越效应两大因素控制,具有纹层状长英质、纹层状混合质、薄层状灰云质及厚层状灰云质4种页岩油富集模式;页岩油甜点识别评价方法可准确预测陆相页岩油富集甜点区;甜点层精准轨迹设计与随钻跟踪-轨迹优化地质工程一体化控制技术经现场应用检验,效果良好,甜点钻遇率可达100%,Ⅰ类甜点钻遇率平均超过75%;采用全程"滑溜水+高石英砂"陆相页岩油水平井低成本体积压裂改造技术,可在水平段形成多期次缝网,大幅度提高产能,综合工程成本平均降低26.4%。

致密油层沉积富集模式与勘探开发成效分析——以松辽盆地北部扶余油层为例

以松辽盆地北部扶余油层致密油层为例,论述致密油沉积富集模式及勘探开发成效。针对扶余油层致密砂岩油藏纵向小层多、层间跨度大,平面砂体错叠分布、单层厚度薄、连续性差、非均质性强等特点,应用丰富的钻井、三维地震资料进行开发试验区精细地质解剖,提出了扶余油层小层级叠置型致密河道砂体发育模式及叠置砂体预测技术,以期为致密油地质及工程双“甜点”的规模区提供科学依据。结果表明,松辽盆地北部扶余油层发育3种叠置类型砂体,即:主力层河道、主力层薄层河道和薄层分流河道型,深化了前期河道砂体控制致密油富集的宏观认识。黏滞介质叠前时间偏移技术,能够提高成像效果的垂向分辨率,可实现FI、FII油层组的垂向高分辨率解释。利用高分辨率地震成像及Z反演技术,提高了3~5 m河道砂岩储层预测能力,很好地刻画了叠置砂体平面展布和纵向位置,有效指导了松辽盆地北部扶余油层陆相致密油勘探与开发井位部署。针对不同叠置砂体,选取相应开发技术,最大限度提高致密油动用率。大庆油田通过多年的“甜点”区的地质深化认识和砂体识别及开采技术攻关,在勘探和开发上均取得很好的成效。

页岩油高效开发钻井完井关键技术及发展方向

近年来美国的页岩油产量急剧增长,页岩油钻井完井技术也呈现出一些新的特点和动向。为了给我国页岩油高效勘探开发提供参考和借鉴,分析了国内外页岩油的勘探开发现状,介绍了实现页岩油经济高效开发所采用的关键钻井完井技术,包括储层甜点评价与识别技术、长水平段水平井技术、高密度分段压裂技术、物探-地质-工程一体化技术和大数据分析与工程优化技术等,并结合页岩油经济高效开发面临的挑战及我国页岩油的勘探开发现状,提出了适应我国页岩油储层高效开发的钻井完井关键技术及发展方向,以指导我国页岩油的经济高效开发,保障国家能源安全。

碳同位素录井技术发展现状及展望

在传统的油气勘探开发中,碳同位素能够确定油气成熟储集层与烃源岩的关系、区分油气混合来源由于页岩气成分简单,组分中的同位素信息尤为重要。随着同位素分析技术快速发展,国内外开始尝试在现场发展实时同位素录井技术,各大油服、仪器公司相继研发出同位素录井设备,在现场进行测试。碳同位素录井是一种在油气勘探开发现场的快速、连续、准确、经济获取同位素信息的新型录井技术,对地质条件下油气藏的发现和检测提供了实时和连续的地球化学表征,为录井工作提供了全新的数据来源和数据解释。碳同位素录井技术已逐渐被国内油气勘探开发单位所接受,以东营和南川两口井的碳同位素录井为例,总结碳同位素录井技术的起源及发展、碳同位素录井方法及其优势,并展望该技术未来更加广阔的应用前景。

压力资料在页岩油藏开发中的应用

压力资料在页岩油藏开发中得到广泛的应用并且发挥着重要作用,与在常规油藏开发中的应用相比,既有特有的应用也有相似之处。阐述了压力资料应用与常规油藏开发中的相似之处,包括井底流动压力及邻井监测压力对提高生产效率和优化合理井距,以及关井恢复压力在分析储层污染等方面发挥的作用,论述了地层压力在页岩油藏开发识别甜点区方面的独到应用,为深入理解页岩油藏开发动态规律和流动机理提供了技术依据。

湖北宜昌地区鄂阳页2井牛蹄塘组和陡山沱组页岩气随钻碳同位素特征及勘探意义

为了深入分析页岩气的甜点特征,针对鄂阳页2井所钻遇的牛蹄塘组和陡山沱组两套古老页岩层系,在井场随钻连续取样,并测量泥浆气碳同位素值以及岩屑罐顶气碳同位素随时间序列的变化特征。基于高密度连续碳同位素数据,结合气体组分、地层岩性、储层物性特征分析页岩气的成因及富集规律;基于岩屑释放气碳同位素分馏特征,结合页岩纳米孔隙发育程度分析页岩气地质甜点要素。研究结果显示:甲烷和乙烷倒转特征及湿度特征表明牛蹄塘组页岩可能具有较好的页岩气勘探潜力;泥浆气甲烷碳同位素值随地层垂深上的变化与生油窗时期液态烃类的残留有关,牛蹄塘组页岩底部同位素值偏轻揭示其液态烃类残留量大,资源潜力高;陡山沱组页岩气组分偏干、碳同位素值偏重的特征可能与其生烃母质以及生、排烃演化史有关;岩屑释放气同位素分馏特征与页岩纳米孔喉体系的发育程度有关,纳米孔喉体系发育程度作为页岩气甜点的判断指标应是一条可行的研究思路。这种基于现场的、连续的、动态的碳同位素分析方法为页岩气成因及富集规律分析、地质甜点区判识提供了更多有价值的参考。