水驱4D地震监测岩石物理研究综述

在前人研究成果的基础上,从Gassmann理论、测井数据以及岩石物理实验3个方面着重对水驱4D地震监测的岩石物理基础进行了分析。基于Gassmann方程的理论计算表明,油气层纵波速度一般低于水层的速度,油水层存在一定的速度差异。来自大庆、胜利以及新疆等地的部分测井资料表明,油层速度略低于水层速度,但这种差异并不明显。部分岩石物理实验测量结果也表明,高孔隙度、高渗透率岩石一般具有饱油纵波速度低于饱水纵波速度的特点;然而,也有相当一部分岩石物理测量结果与4D地震实施的理论基础相抵触。因此,进一步深入细致地开展水驱4D地震监测的岩石物理基础研究是非常必要的。

油藏监测的4D海底地震数据采集方法

油藏监测是提高边际油田的经济效益或延长老油区的开采期限的基本管理工具。以前曾有效的常规监测方法(包括井下测量和生产测量)模拟油田模型生产动态预测有一定的局限性。例如只能间接推断分支油流和未排出的油,且许多油井已经受到了早期的水窜和气窜。这些局限是由于所采集的数据稀疏和不完整,以及模拟了地层的简化模型所致。对油藏的较详细的3D特证描述和对整个油田的流体运动和压力的观测将产生较可靠的及在相对各种油藏管理策略而言能提供较精确预测的模型。在特殊情况下,采用该模型来检测开发方位和加密井,从而可优化油井的产量和最终储量。

4D地震油藏监控的商务问题和技术问题

4D地震油藏监控是一项相对新的技术，主要用于生产中流体和压力前缘在油藏内流动的时移成像。成功的4D地震可以确定出滞油区，给布置新井提供机会；绘制出水驱范围以避免在波及区布置新井位而浪费资金；并且可以识别出优化采油中最为关键的储层流动区间的几何形状和特性。在过去的10年中，4D地震从一系列地球物理实验发展成能为油藏管理增加价值的实际油藏监控工具。但目前它还不是主流技术。本文讨论在4D地震被广泛应用(如当今在石油工业广泛应用的3D地震那样)之前需要强调的一些商务、技术问题。

根据综合油藏模型进行4D地震可行性研究

对产油层进行时间推移或4D地震监控可以提高油藏管理水平，已经开发的高速模拟方法将流线流体流动模型和博恩射线地震模型相结合以检测地震监控的可行性和不确定性。注水引起的地震振幅变化很大，在油藏的高孔隙度地区十分明显，但如果信/噪比（S/N）小的话，低孔隙度地区的振幅变化很小或被掩盖。还有，孔隙压力的变化是影响地震振幅的重要油藏特征。

提高4D地震的重复性

地震勘探的费用还不及油藏开发过程中所涉及的工程总费用的百分之几,尽管实际情况十分复杂(对地震勘探而言),但是由地震资料产生的影响正对油藏成像造成十分显著的危害.从Foinaven油田和其它的时延地震勘探中,我们已掌握了大量的信息,而且提高重复性是改善有关信息的关键.时延(或4D)地震勘探的位置由原来的不断重复初始采集正逐渐成为一个关键性的油藏管理工具,而且使用拖缆为4D地震勘探提供了一个经济实效的方法.成功的4D地震成像要求,不可重复的噪音要比4D地震有效信号弱,然而,对于重复性的干扰缺乏有效的控制通常会掩盖油藏中产生的变化.

4D地震在Snorre油田复杂河流冲积储层中的可行性研究

Snorre油田是Saga石油公司于1979年发现的(Norsk Hydro公司1999年获得了该油田的开采权),1992年8月投入了开采.油田南部地区的开发是根据1983年和1997年所做的3D地震勘探资料进行的,其中1997年所做的3D地震勘探的目的是为了了解储层特性.本文介绍了Saga石油公司如何利用这两次的地震勘探资料(分别是GE83和SG9701)来确定时延地震资料在油田管理中的应用价值.

虚源法地震技术综述

地震虚源法是为了解决复杂近地表问题而发展起来的一种新方法技术,采用地表激发井中接收的观测方式,通过在接收器位置构建虚源,能够获得井中接收器之间的地震响应.这一过程无需速度和震源位置信息,从而避开了复杂近地表对地震波场的影响.目前主要应用于复杂时变近地表条件下的油气勘探开发领域,如4D油藏监测、钻探风险评估和高陡构造精细成像等.本文首先详细介绍地震虚源法的发展历史、原理和技术特点,其次介绍其实际应用的成功实例,最后简单分析其存在的问题,并展望其潜在的应用前景和商业价值.

世界前沿科技:光纤地震采集技术

对于大型油藏，用4D地震进行永久性测量是直接提供油藏流体及油藏体积连通性图像的重要途径。对此，光纤地震系统具有成本和性能优势，并解决了电子系统的不稳定性等问题，更适用于大型排列的永久海底油藏监测。与其他技术相比，用光纤系统进行永久油藏监测具有更好的耦合效果，从而降低噪声，减少声波在水中的单程旅行路径；具有更高的灵活性，受天气、水流影响小；只需动用一次地震船，有效降低重复勘探成本等。

4D地震在多学科集成化油藏精细表征技术上的应用

随着4D地震技术的不断发展,国外已经有很多地区成功应用4D地震技术提高剩余油表征精度,增加原油产量,并将4D地震列入日常的油藏管理常规技术。4D地震在油藏精细表征技术中发挥着重要的作用,是未来的发展趋势。在北海、墨西哥湾等地区的油田上应用4D地震对提高非均质油藏剩余油采收率产生了重大的影响。

合采注水井4D地震监测数据综合分析

多个油田都采用了4D地震监测以改善油藏监测和油藏管理。本文描述了在合采注水井应用4D地震监测数据分析的实例。为了优化水驱项目的地层压力和注水波及效果，注水井可对多个储层同时完井。但这可能导致各层段注水效果难以把握。钻遇的各层段储层性能可为预测波及效果提供线索。但却无法提供有关储层动态压力的情况和反映可能遇到的完井问题。对随时间变化的注水层段，监测其不同注入模式下注入效果的变化可分析、预测层段的相对水驱潜力。PLT结果（如能获取）也可及时指示特定时间点注入各层的流体分流情况。另外，如果地层压力数据的采集工作于投产后才开始，那么这些数据就可用于评估不同层段的压力区。4D地震监测是唯一能够全面观察储层的技术，根据4D地震解释的注水异常（3D地质体包络面）能反映监测期间特定地层的累计注水量。本文描述了基于储集性能（测井数据）、注水井效率分析、生产测井和地层压力测试以及4D地震监测数据而进行的注水分流对比。各种数据源的互证，可大大降低油藏管理和油藏开发决策（修井、加密井方案等）中的不确定性。4D地震监测在安哥拉17号区块的应用，证实该技术可显著提高油田的开发和油藏管理效益；而该油田的实例也充分表明，综合各类数据源可有效提高该类油田水驱效果的分析。