地球物理技术在页岩气勘探开发中的应用和前景

我国页岩气勘探开发技术还处于探索阶段,对页岩气的研究主要集中在页岩气的成藏模式、地质特征等方面。针对地球物理技术在页岩气勘探和开发中所能发挥的作用及页岩气勘探和开发对地球物理方法提出的新要求,简述了我国页岩气资源分布及美国页岩气的勘探开发情况;从页岩气资源评价参数出发,系统地阐述了地球物理方法在页岩气勘探和开发中能解决的一些问题;提出了针对页岩气的地球物理方法的发展建议。

人工智能岩相预测在碳酸盐岩岩石物理建模中的应用

碳酸盐岩的形成受沉积作用、成岩作用及沉积环境等多种因素的影响,岩石孔隙结构与岩相具有一定的相关性。碳酸盐岩的矿物成分复杂,储层孔隙类型多样,同一矿物、相同岩性但岩相不同的碳酸盐岩之间岩石物理性质差异很大。碳酸盐岩的基质模量及干骨架模量多解性强,受岩石孔隙结构的影响较大,因此很难准确求取岩石物理模型。为此,提出人工智能岩相预测方法,以岩心分析数据和测井数据为输入,应用深度学习方法进行全井段岩相预测,预测结果分辨率高、连续性好,可靠性强、人工干预少,与定量的孔隙结构分析相结合,能有效提高岩石物理建模的准确性。所提方法在M区块白垩系M组碳酸盐岩地层的实际应用中取得了较好效果,证明了方法的有效性。

苏丹研究区地震解释实例

苏丹研究区的地震资料具有以下特点:①构造复杂且断层发育;②工区面积大,同一界面反射轴在全区内不统一;③目的层的地震特征不明显。针对该区的特点,本文对该区进行了精细的地震解释:①通过合成地震记录、VSP时深数据及连井对比进行了层位标定;②应用了多种方法进行了层位和断层的解释,如时间切片、相干数据体、层拉平、任意线及三维可视化等,其中相干数据体对于小断层及断层组合识别的效果较好;③通过速度变化情况和地层的特性来选择速度参数,因为本区在大范围内速度的横向变化不大,所以选择相对简单的速度分析。在综合解释的基础上,将全区划分为18个构造带,在Y层共划分108个圈闭,其中有7个圈闭在项目中期已经钻探,有6个圈闭获得商业油流。

基于矢量预测的SIMO系统混合相位地震子波提取方法研究

针对高阶统计量混合相位地震子波提取方法的局限性,提出一种基于矢量预测的单输入多输出系统(SIMO)的混合相位地震子波提取方法.该方法利用二阶循环平稳统计量包含的系统相位信息,将CMP道集视为一个单输入多输出系统的输出,利用道集中相邻两道或多道数据通过矢量预测来构建反子波计算的方程式,进一步进行混合相位子波提取.利用提取出的子波相位信息对CMP道集进行纯相位滤波,能够替代相位校正技术,并且利用获取的反褶积算子对CMP道集进行反褶积处理,使提高分辨率后的不同道子波振幅、频率、波形相一致,提高叠加的质量.模型试算和实际资料处理结果表明,文中方法适用于任意相位的子波提取及反褶积处理,且处理精度较高,具有较高的实际应用价值.

哈萨克斯坦南图尔盖盆地构造特征研究

本文利用二维地震资料的地质解释对研究区断裂系统、构造特征及其演化和成因进行系统研究,认为该区构造带断裂以北东向为主,由东向西划分为3个构造带,即东部Sarylan地堑构造带、中部Ashchysai背斜构造带和西部Akshabulak构造带。该区构造主要经历J2—J3断陷、J3断拗转换和K—N拗陷三个大的构造演化历史时期。依据成藏条件分析该区构造带勘探潜力较大,其有效的储盖组合则以侏罗系Kumkol组砂岩储盖组合、中侏罗Karagansky组砂泥岩储盖组合为主。

复杂地区静校正方法研究

静校正问题的解决要做到有理有序。有理就是根据近地表实际情况,选择合适的静校正方法;有序就是解决静校正问题需要遵循先长波长、后中短波长及剩余静校正的顺序。为了解决复杂地区的静校正问题,首先要建立近地表模型,然后应用模型约束折射静校正解决长波长静校正问题,接着应用折射波剩余静校正解决中短波长问题,最后应用分频静校正解决剩余静校正问题。实际资料处理表明这套方法能够取得很好的效果。

Kyzykia南部地区变质岩潜山油气藏的勘探技术——多种地震属性的提取及研究

在精细地震资料解释基础上,利用钻井、测井、成像测井研究结果,提取并分析了多种地震属性,对哈萨克斯坦南图尔盖盆地中部Kyzykia构造带的变质岩潜山裂缝型储层进行了预测,并对该区潜山有利勘探目标进行了评价。据此形成了一套利用多种地震属性对该类型及其他相关类型的非构造油气藏的勘探思路及技术体系。

海洋拖缆非常规交叉感应噪声压制方法及其应用

交叉感应噪声(Cross-Feed Noise,CFN)是海洋拖缆资料采集过程中产生的一种非常规噪声,目前针对这种噪声的研究非常少。它的压制极具挑战性,主要是由于其振幅、相位和频率通常与有效信号非常接近,而且这种噪声在时空域出现的随机性也增加了识别难度。为此,对CFN进行了详细分析。首先,阐述了CFN产生机理;其次,介绍了这种噪声在振幅、频率、空间与时间域的分布特征,并通过频率分析、频率扫描和共炮叠加等方法对其进行有效的识别;再次,运用离散傅里叶变换将单炮转换到频率空间域以识别噪声,再将噪声反变换回时间空间域,对识别的噪声模型道与单炮进行互相关,从而得到炮域的噪声模型;最后,通过多道分频自适应相减有效地压制了交叉感应噪声。实例分析表明,该CFN的压制方法是海洋拖缆资料处理的一个重要补充。

构造倾角、振幅、频率属性融合技术在风化壳储层预测中的应用——以Bongor盆地RP油田为例

花岗岩风化壳储层具有高孔、高渗和厚度大的特点,但受潜山岩性、顶面形态、暴露周期和构造运动改造的影响,储层物性横向变化较快,风化壳储层与下伏基岩体、上覆沉积地层的界面阻抗差异变化大,连续性不高,常用的地震属性及其分析方法、地震反演预测风化壳储层的精度不高,难以满足油气勘探、开发的需求。为此,综合花岗岩风化壳储层地质成因、叠置模式、保存条件、钻井资料和地震响应信息,分析了潜山顶面倾角、振幅和频率等属性间的关系和变化特征并融合,形成了一种无因次复合属性,该属性能够揭示基岩潜山风化壳储层厚度与物性变化。应用复合属性预测Bongor盆地RP油田风化壳储层分布,结果表明,钻井结果与风化壳储层厚度预测结果的吻合率较高,风化壳优质储层主要分布于潜山表层0~50 m的深度范围内,且随着埋深增大,风化壳储层发育程度逐渐降低,这一特征也得到后续钻井的证实。

碳酸盐岩储层识别及综合预测技术在阿联酋Nahaidiin区块的应用

Nahaidiin区块位于阿联酋Mishrif西部台缘带,岩性−地层圈闭发育,钻井揭示油气主要聚集于高能台缘颗粒滩相及台内滩相灰岩。由于碳酸盐岩非均质性强、横向变化快,精准储层预测极为困难,制约了Nahaidiin地区的油气勘探部署。为此,基于地震资料,综合利用地震、钻井、测井、录井及试油等资料,总结出一套适合本地区的碳酸盐岩储层综合预测技术,有效指导了Nahaidiin区块下一步的勘探部署,对其他类似地区的油气勘探具有一定的借鉴意义。

多元协同储层预测方法在L区块砂岩储层中的应用

L区块油气田中生界含油气砂岩储层具有纵向厚度差异大的特点,精确预测含油气储层面临极大挑战,评价井位部署存在较大的风险。通过对该区资料的综合分析,提出多元协同储层预测技术方案流程,即在叠后伪声波阻抗反演、AVO分析和叠前同时反演基础上,开展多地震属性、多层逐级控制反演,以提高油气储层预测精度。首先,进行约束稀疏脉冲反演和AVO分析,同时在精细标定和模型建立基础上开展叠前同时反演得到多弹性数据体;其次,利用地震多属性体、AVO分析、叠前同时反演结果、井资料多重控制进行多元协同反演,通过神经网络建立测井数据与地震属性的非线性映射关系,拟合得到一个有效孔隙度体,该数据体既有较高纵向分辨率,又具有较高的流体识别能力;最后通过对有效孔隙度体的分析实现对储层的高精度预测。在实际生产中,通过井动态数据验证了该方法的有效性和实用性,大幅度提高了砂坝相油气储层预测的精度,为生产评价井的部署提供了可靠依据。

苏丹Fula坳陷白垩系AG组沉积特征

苏丹Fula坳陷白垩系AG组为典型的湖相裂谷盆地沉积。白垩系AG组油气资源丰富,随着勘探和开发的深入,需要分析沉积特征及有利砂体展布规律。为此,利用钻井、地震等资料,在层序地层划分基础上,开展岩心分析、测井相及单井相分析,根据地震相确定沉积相,建立沉积模式,进而寻找油气勘探有利区。研究发现,AG组主要发育扇三角洲、三角洲、湖相砂岩、泥岩沉积,其中扇三角洲前缘亚相、三角洲前缘亚相水下分流河道、河口坝微相和浊积扇等相带的砂体可作为有利储层,是岩性—地层圈闭发育的有利勘探区域。该成果可为下一步油气勘探提供指导。

低幅度薄储层区块的目标处理及应用效果

P区块位于哈萨克斯坦的南图尔盖盆地,有利勘探目标侏罗纪地层属于陆相碎屑沉积。由于湖水进退频繁,造成砂体储层薄、横向变化快,且该区的构造圈闭幅度较小。针对该地区的地质和地球物理资料特点,通过开展目标处理技术的研究和应用以提高地震资料的品质。利用微测井约束的层析静校正提高低幅度构造的成像精度;通过井控子波处理提高地震数据的纵向分辨率,利用OVT域规则化改善观测系统的空间采样属性,提高资料的信噪比和横向分辨率;应用VSP速度、声波测井速度约束地震速度以改进地震速度分析的可靠性,满足低幅度薄储层成像对速度精度的要求。结果表明,目标处理技术的应用提高了研究区地震资料的成像精度和纵横向分辨率,满足低幅度薄储层的勘探要求,为落实该区块低幅度构造高产油藏提供了可靠的基础。

拟声波技术在受煤层影响储层预测中的应用

南图尔盖盆地萨雷兰凹陷侏罗纪发育了一套河流相灰色砂岩储层,岩性以砂、泥互层夹薄煤层为主,横向连续性差。GR曲线难以从砂、泥岩中识别煤层,而砂、泥岩阻抗叠置导致储层敏感性降低,常规波阻抗反演技术无法满足砂体展布特征的精细描述需求。基于拟声波技术,利用对砂、泥岩敏感的自然伽马曲线与声波曲线进行分频融合,同时保留对煤层敏感的原始声波曲线信息,生成具有声波量纲、能够去除煤层影响同时又能反映储层特征的拟声波曲线,在此基础上开展波阻抗反演。结果显示:反演结果与实钻井高度吻合,基于拟声波技术的地震反演能很好地消除煤层影响并有效刻画该段储层的空间展布特征。

OVT道集时间切片相干加强的采集脚印压制

采集脚印是地震勘探中的固有不利因素,给地震资料解释带来假象。采集脚印可以通过野外采集参数或者观测系统优化等方法进行压制,但往往成本较高。室内的叠后采集脚印压制方法因叠加模糊了观测系统的因素,信号的保真度低。为此,给出了一种OVT道集时间切片相干加强的采集脚印压制方案,即先做叠前5D数据规则化,后进行OVT叠前时间偏移,再校正OVT叠前时间偏移“蜗牛”道集的方位各向异性时差,以消除方位各向异性时差的影响;然后把“蜗牛”道集分选成单次覆盖的单个OVT道集,并按照采样时间切取OVT道集的时间切片,在时间切片上通过相干加强的方法压制采集脚印;最后把采集脚印压制后的数据反分选回“蜗牛”道集。实际数据应用表明:采集脚印在单次覆盖时间切片上的特征较时间偏移剖面上更为明显,规律性更强,与常规的叠后频率—波数域限波方法相比,该方法能更好地保持地震信号振幅的道间相对关系;在某浅海OBC采集数据的采集脚印压制中取得了明显的效果。

流体活动性属性分析剩余气预测技术在孟加拉T气田的应用

处于开发中、后期的孟加拉国T气田地质储量采出率仅为56%,最新钻井显示主要储层段为水层,揭示边水向气藏内部侵入且气、水界面非均匀抬升,因而急需准确预测剩余气的分布,指导下一步井位部署。为此,提出基于叠后三维地震数据,尝试应用流体活动性地震属性技术直接预测剩余气。该方法在分析已钻井气层和水层频谱特征的基础上沿层提取流体活动性属性,进而开展流体预测,落实剩余气的分布特征,预测结果与已钻井的吻合率达到85%。为了更好地验证所提方法的可靠性,进一步应用开发地质分析和油藏数值模拟方法预测剩余气,对比发现三种方法的预测结果高度一致,表明基于流体活动性地震属性分析技术在T气田剩余气预测中具有很高的应用价值,预测结果能够直接用于指导井位部署和优化。

基于地震的碳酸盐岩双重介质建模技术及应用

碳酸盐岩气藏裂缝孔隙型储层非均质性强,裂缝复杂,仅依靠井资料和随机模拟的三维地质建模无法准确描述储层以及裂缝特征,数值模拟历史拟合误差大,无法进行有效的流体动态分布预测。以土库曼斯坦阿姆河右岸S气田群为例,提出基于地震的复杂碳酸盐岩双重介质建模技术,利用多级相控反演礁滩体内幕储层技术对基质模型进行约束,利用地震多属性融合裂缝预测技术对裂缝模型进行约束,精细表征了碳酸盐岩储层非均质性特征及裂缝分布特征,提高了复杂碳酸盐岩建模精度,提升了数值模拟预测的准确性。同时,利用双重介质模型和数值模拟对储层连通性开展了有效评价,准确判断了水源方向,为后期开发方案的制定提供了有效信息。

最小二乘偏移效果和效率的影响分析

随着地球物理勘探技术的发展,最小二乘偏移技术越来越受到重视。相对于常规偏移成像技术,最小二乘偏移能够拓宽频带,提高分辨率,在照明补偿、提高成像振幅的均衡性方面存在优势,其偏移结果更接近地下介质的反射系数。在最小二乘偏移处理中,选择合适的偏移参数对偏移结果的成像质量至关重要。由于最小二乘偏移的算法十分耗时,研究偏移参数对偏移时间的影响在实际生产中也有重要意义。首先通过模型数据和实际数据的试验,论证了当子波的频带和数据的频带一致时,最小二乘偏移的成像频带最宽,分辨率最高,并证实了使用从数据提取的子波比使用理论Ricker子波得到的剖面频带更宽,分辨率更高。然后,对比了实际陆地资料和海上资料的最小二乘偏移结果,探讨了前者效果不够理想的原因是子波空间变化剧烈。最后,通过一块实际数据的试验性处理获得了最小二乘偏移的运算时间与处理频带和数据量之间的经验关系,可为估算实际项目处理时间提供参考。

碳酸盐岩非常规天然气综合评价技术——以阿联酋西部Diyab组为例

侏罗系Diyab组作为阿联酋主要烃源岩层系之一,是近年来非常规天然气勘探的主要目标层系。首先介绍一种基于地质—地震—测井—岩心资料多学科综合应用的碳酸盐岩非常规地层评价方法,主要技术体系包括:通过盆地综合模拟确定有利靶区范围;基于地震原始道集优化处理改善资料品质;利用精细岩石物理建模构建地质地震桥梁;以叠前反演定量表征地质甜点特性(有机碳含量、脆性、孔隙度);通过裂缝预测研究提供工程甜点评价。这些方法适用于碳酸盐岩非常规地层的早期评价和靶区优选。此技术成功应用于阿联酋西部Di-yab组甜点综合研究,指导了井位优选,获得商业发现,证实了该套源岩层的非常规天然气潜力。钻探结果揭示Diyab组总有机碳含量较高(1.5%~3.0%)、孔隙度中等偏低(3%~4%)、脆性强(>70%),甜点段各向异性特征明显,非常规天然气潜力巨大。研究结果证实了该套技术体系的有效性,能够为中东类似盆地的非常规天然气勘探提供技术指导。

全方位倾角道集反射波场分离及成像技术的应用

随着“两宽一高”采集、处理技术的普及,局部角度域叠前深度偏移产生的全方位倾角道集中保留了反射波、绕射波、回折波等波场的倾角和方位角信息,且在全方位倾角道集中不同地震波场更易于识别和区分,为叠前反射波场分离和成像提供了基础。根据理论模型正演的全方位倾角道集中反射波能量明显强于其他波场能量的特性,以及反射波与绕射波等其他波场走时上的特征差异,制定了从实际数据的叠前全方位倾角道集中分离反射波场的流程,将波场分离后的叠前全方位倾角道集叠加成像,提高了目标区的成像质量。将该技术应用于哈萨克斯坦M工区三维实际数据,结果表明,应用全方位倾角道集叠前反射波场分离和成像技术之后,探区西部破碎带的断层成像更清晰,明显提高了成像质量,为该区精细构造解释及地质研究奠定了基础。