川南地区深层页岩气地球物理勘探技术新进展与攻关方向

四川盆地川南地区龙马溪组深层页岩气资源丰富,但地质、工程条件复杂,如何发挥地球物理技术在页岩气高效勘探开发中的作用显得尤为重要。为了解决复杂山地地震资料采集效率及其品质、分辨率不高,“甜点”和微断裂难以准确预测,以及压裂改造精准监测难等问题,系统总结了适用于该区的深层页岩气地球物理勘探技术最新进展,同时提出了下一步的攻关方向。研究结果表明:(1)节点仪与智能化地震队可以有效提升地震资料采集效率,动态井深泥岩追踪和井炮可控震源联合激发可以提高原始单炮和地震资料品质;(2)井驱高分辨处理和真地表TTI各向异性叠前深度偏移提高了地震资料成像精度;(3)地质统计学反演、GeoEast智能裂缝预测、地震地应力预测等技术分别提高了薄储层、裂缝和地应力等的预测精度;(4)爬行器带动检波器实现了全水平段的微地震监测,激发电磁法压裂监测技术为压裂监测及效果评估提供了新的技术手段,而基于DAS光纤传感技术可以实现对储层改造更为精准的监测;(5)深层页岩气地球物理勘探技术已经取得了阶段性进展,但是针对四川盆地川南地区深层页岩气储层,还需要在DAS联合立体勘探、高保真偏移成像、基于DAS的全生命周期一体化服务方面加强技术攻关,才能形成适合于中国南方复杂山地的深层页岩气地球物理勘探配套技术系列。

基于改进集成学习的测井岩性识别方法研究

测井数据中存在大量与岩性无关的冗余信息,且各类岩性标签数据分布不均匀,严重影响岩性识别准确率,现有测井岩性识别算法无法有效解决岩性类间不平衡问题。为此提出了一种针对不平衡样本集的集成学习岩性预测方法KSMOSEL:首先以录井岩性数据为岩性样本标签,将测井曲线作为模型输入;然后将K-means算法与合成少数类过采样技术(SMOTE)相结合形成K-means-合成过采样算法,即KS采样算法,对岩性样本集进行平衡化处理;最后将采样后的数据集用于构建集成学习模型并训练,采用多个分类器模型融合构成强学习器,通过“软投票”方式预测岩性类型。以Hugoton油气田测井岩性数据为基础,采用改进不平衡样本集的集成学习岩性预测方法对岩性进行分类,并将识别效果与传统的分类模型:支持向量机、K最近邻分类、决策树、XGBoost和随机森林等模型进行对比。试验结果表明:KSMOSEL方法具有更高的精度,岩性识别准确率达到94.28%;KS采样之后,支持向量机、K最近邻分类、决策树、XGBoost、随机森林、GBDT和集成学习等模型岩性识别准确率分别提高了18.68%,12.03%,3.77%,10.23%,24.77%,16.69%,19.37%,在测井岩性数据分布比例不平衡时极大地提升了岩性识别的准确率。

川南DTC地区茅口组地球物理特征

四川盆地南部DTC地区钻遇下二叠统茅口组16口井,其中11口井获得了工业气流,表明该地区茅口组具有良好的油气勘探开发前景。DTC地区自二叠纪以来经历了多期次的构造运动,产生了多组不同方向的断裂,在后期岩溶作用下形成了众多的岩溶缝洞系统。但茅口组岩溶储层非均质性较强,部分井产量衰减较快,溶蚀缝洞间横向连通性较差。为了寻找规模较大的裂缝—岩溶系统,以DTC地区下二叠统茅口组为研究对象,分析了该地区茅口组缝洞体的地震响应特征,并利用相面法、振幅属性、裂缝预测、时间厚度等多种方法对茅口组裂缝—岩溶系统进行刻画,指出了裂缝—岩溶发育有利区呈网状分布,主要沿北北东向断裂和北西向断裂分布。研究结果表明:利用裂缝与振幅属性融合技术,对刻画茅口组裂缝和古岩溶共同作用的裂缝—岩溶系统,寻找较大规模的裂缝—岩溶系统提供了一种新的思路。

调查研究方法在国企管理中的运用——以东方公司西南物探研究院为例

调查研究,即察实情、究规律、研对策,是我们发现问题、认识问题、解决问题的基本方法和重要手段。结合中国石油集团东方地球物理公司西南物探研究院近几年的科研生产管理经验,我们认为企业管理工作应当重视调查研究,通过深入察实情、找隐患了解全面工作,通过抓规律、究内涵探索科学方法,通过研对策、解难题创新发展途径,开展有针对性的调查研究工作,使生产经营工作焕发生机活力。

龙门山逆冲断褶带分段特征和下二叠统控藏关键研究

龙门山逆冲断褶带(简称龙门山)可分为三段,即北段、中段和南段,各段下二叠统气田(藏)均为构造型圈闭。三段的下二叠统天然气勘探历程及方法相同,但北段的天然气发现程度及探明储量远好于南段和中段。分析龙门山下二叠统天然气成藏条件,三段具有相同的“储、盖、运”条件,即区域性的中下三叠统膏盐层盖层,栖霞组裂缝-孔隙性白云岩储层,天然气运移方式以垂向为主。“生、圈”方面差异较大,“生油”方面,烃源岩主要是德阳-安岳-长宁裂陷槽下寒武统泥页岩,北段及中段沉积厚度大、生烃能力强,南段几乎剥蚀殆尽,生烃能力严重不足;“圈闭”而言,北段地面背斜少而潜伏背斜发育,南段地面背斜发育而潜伏背斜稀少,中段背斜圈闭稀少。“保存”方面,地面背斜保存条件差,气藏遭到破坏;潜伏背斜保存条件好,成藏条件优越。龙门山天然气成藏的主控因素为保存条件和生烃能力,主要成藏模式有层间褶皱潜伏背斜型,低缓背斜型及逆掩下盘潜伏背斜型三种。基于上述认识,对龙门山三段的油气勘探有利区带进行综合评价。

四川盆地中二叠世栖霞期—茅口期岩相古地理特征及其地球动力学机制探讨

通过对野外露头剖面、岩心、钻测井资料与区域地震大剖面资料的综合分析,以岩石地层划分中的段为研究单元,编制了四川盆地栖霞期—茅口期6张岩相古地理图,详细剖析了岩相古地理特征及其时空演化,并系统讨论了其地球动力学机制.研究表明,四川盆地中二叠世栖霞期—茅口期总体为一套碳酸盐岩台地沉积,古地理格局总体上表现为西南高、北东低,由西南向北东依次发育局限台地相、开阔台地相、陆棚相.岩相古地理环境受峨眉地幔柱、海平面升降变化综合作用的影响,其演化具有明显的继承性和阶段性.栖霞期早期以开阔台地相为主,华蓥山—云阳、安边—宜宾—营昌一带发育深水陆棚;栖霞期晚期的海退作用造就了早期陆棚的萎缩和生屑滩的大面积发育.栖霞期,围绕深水陆棚的台地边缘高部位区域以及沿彭州—江油—广元地区是台缘滩大面积发育的区域.茅口期早期受峨眉地幔柱隆升而在外缘形成张性作用带和全球性海泛事件的双重影响,成为台棚分异的重要时期,发育多个深水陆棚;随后,因峨眉地幔柱持续、快速隆升及其诱发隐伏基底断裂的复活作用,海平面快速下降,早期陆棚持续萎缩,茅口期中-晚期成为了碳酸盐岩滩相储层发育的主要时期,围绕深水陆棚的台地边缘地形较高部位发育大量生屑滩,是四川盆地中二叠统天然气勘探的重要目标.

潜伏背斜精细建模及其应用效果分析——以川东石炭系气田为例

四川盆地川东高陡构造带油气勘探对象主要以背斜圈闭为主,因大多数地面背斜出露石灰岩,保存条件差,天然气勘探价值不高,而潜伏背斜保存条件良好,成为天然气聚集的有利场所。川东地区石炭系气藏是构造圈闭型,落实圈闭形态十分重要,直接关系钻探获气成功率。目前,石炭系潜伏背斜天然气勘探开发已进行到深入挖潜阶段,但仍有一些潜伏背斜地震成果不落实,井—震深度误差大,值得人们深入研究。依据地震剖面、地面地质、钻测井资料,建立精细潜伏背斜模式,划分为4大类、7亚类及30个小型,并对4大类潜伏背斜勘探开发效果进行总体评价。基于新建潜伏背斜模式,在3方面得到应用:①基于潜伏背斜模式,进行模型正演和反演,有利于分析复杂波长、时间域构造畸变现象及高点偏移规律;②有利于建立合理的时深转换及叠前深偏速度模型,提高深度域构造形态的可靠性;③基于潜伏背斜模式的水平叠加时间剖面(简称叠加剖面)基本反射特征,从而判定陡潜背斜的基本类型和形态,避免深度域里造成“假潜伏背斜”。川东地区新的潜伏背斜精细建模,将在石炭系气藏深入挖潜中进一步发挥积极作用。

复杂山地深度域地震成像处理方法--以龙门山山前带海棠铺复杂构造区为例

山前带复杂构造区蕴藏了丰富的油气资源。地震资料信噪比低和速度建模困难是目前山前带地震数据精确成像面临的主要问题。以龙门山山前带海棠铺地区地震数据为例,开展了叠前深度域地震成像处理方法攻关研究,重点在叠前噪声压制和叠前深度偏移速度建模等两方面开展了研究,具体如下。①加强低频弱信号保护,采用二次信噪分离技术,对噪声记录中有效信号进行二次信噪分离,最大限度保护低频弱信号不受损伤。②优化叠前深度偏移速度建模流程:首先优化传统深度域速度场更新输入道集与偏移输入道集共用一个道集的方式,对驱动速度场更新的输入道集进行五维数据规则化处理以提高其信噪比;然后以地质导向为基础,精细刻画强反射速度缺失界面,联合层析反演并融合深度域近地表速度模型,建立具有地质模型约束的深度域速度场;得到了精确的速度模型后,再修改偏移成像输入道集及偏移方法,将五维数据规则化前的地震道集作为输入道集,将全方位角度域叠前深度偏移作为最终偏移成像方法。将该方法应用于川西北海棠铺地区的地震数据处理,结果表明所提方法大幅提高了研究区的地震成像精度,最终得到的叠前深度偏移成像结果信噪比高,偏移归位合理,为进一步推动该区的深入勘探开发,提供了可供借鉴的深度域地震成像处理经验。

印模法古地貌恢复在岩溶丘滩相有利区评价中的应用:以川中古隆起北斜坡灯影组二段为例

四川盆地寒武系-震旦系裂陷槽东侧川中古隆起北斜坡灯影组二段岩溶丘滩相储层非均质性强,主控因素复杂,成为制约北斜坡地区下一步天然气勘探目标优选的关键因素。利用三维连片地震数据,基于最新探井钻井、测井等资料,创新思路,提出用灯影组沉积后期的岩溶地貌来刻画滩相储层有利区,把上覆地层沧浪铺底作为基准层,采用印模法进行微幅古地貌分析,刻画了灯二岩溶期地貌特征。在此基础上,精细研究了储层的地震响应特征,建立了地震相分类模式,利用波形分类方法进行岩溶丘滩相储层发育有利区预测。成果揭示灯二段岩溶丘滩相储层发育规律呈与侵蚀槽展布方向相同的北西-南东向展布,与实际钻井和地质认识一致。相较之常规用的残厚法,该方法更加考虑了沉积特征和地质规律,减少了地震预测的多解性,且可达到半定量预测效果,为古隆起北斜坡单斜构造背景下研究岩溶滩相储层有利区提供了有利指导。

优化的AI断裂识别技术在川中北斜坡的应用

最新研究表明四川盆地川中北斜坡地区走滑断裂发育,具有断面陡直、断距小、断裂不明显的特征,由于目的层下古生界埋藏较深,地震资料信噪比低,难以对走滑断裂进行快速精确地识别。为此,采用了优化后的AI断裂识别技术:(1)对地震数据进行背景建模,求取局部背景能量数据与原始地震数据残差,增强地层背景反射之下微小断裂地震信息的显现;(2)进行构造导向滤波,提高地震数据的信噪比,使地震数据同相轴的连续性和断裂特征更加明显;(3)进行AI断裂识别。应用结果表明:不仅大大节省了人工解释的时间,还具有较强抗噪性,能较好地压制地震数据的冗余信息,提高信噪比,识别出常规地震属性难以识别的微小断裂,更好地预测走滑断裂的展布特征及交割关系。

基于模型正演的地震属性优选与加权融合技术应用——以四川盆地中部深层碳酸盐岩储层预测为例

四川盆地中部PL地区D1井区震旦系灯影组四段埋深从5 600 m到7 000 m不等,储层发育,属超深储层。如何在地震分辨率相对较低的超深储层,寻找到最有利的优质储层是当前勘探开发工作的重点。通过以实钻井储层厚度及分布位置等数据为基础的正演模型,探寻不同地质条件下的储层响应特征,并基于正演模型对吸收系数、波形长度、反射强度、瞬时频率等地震单属性进行优选;在优选属性的基础上进行多属性融合分析,即通过多个单属性与储层厚度的相关性分析,确定融合属性数量及权重系数,结合加权求和方式,获取融合属性。研究结果表明:(1)基于实际井资料的模型正演,可以有效地指导地震属性的提取与优选,避免了盲目的大量属性提取;(2)融合属性相比于单一属性与储层厚度之间关系具有更高的相关性,并提高了储层预测符合率。该技术流程可大大缩短盲目提取、筛选常规属性的时间,并有效提高了属性的定性预测精度。

川西南部二叠系火山岩相地震预测及分布主控因素

为了刻画川西南部地区二叠系火山岩相展布、厘清其分布主控因素,基于已钻井火山岩地球物理响应特征分析,结合火山机构模型正演,明确不同火山岩相所对应的地震响应特征,进而采用多信息地震属性技术预测火山岩相展布;结合火山岩相、基底断裂、古地貌等信息研究火山岩相分布主控因素。研究结果表明,川西南部BMM地区发育规模性火山岩爆发相发育区,面积达500 km^(2),是四川盆地火山岩油气勘探区带拓展的有利区。火山岩相分布主要受基底断裂及火山喷发前古地貌控制。

川西南地区茅口组柱状凹陷异常体分布特征及成因

基于高精度三维地震资料、相干切片及模型正演,并参考塔里木盆地奥陶系"断溶体"的已有认识,对川西南地区新发现的中二叠统茅口组柱状凹陷异常体分布特征及成因进行分析。结果表明,此类异常体在川西南地区广泛发育于北东向基底走滑断裂附近,地震剖面上表现为垂向多组同向轴连续下凹,从茅口组顶部延伸至震旦系基底,相干切片上为环形或似环形特征。结合已有地质资料分析,认为此类异常体主要为热液溶蚀成因,兴凯地裂时期形成,于峨眉地裂时期活化的北东向基底走滑断裂是其分布的主控因素。研究结果对扩大川西南地区勘探领域、增储上产具有一定的意义。

两种VSP正演模拟方法应用对比研究

VSP作为一种地球物理勘探方法在油田勘探开发中扮演着越来越重要的角色。它通过井中垂直排列上的波场响应,求地球物理参数、速度场信息、层位识别、井旁构造形态和地层岩性特征等,解决这些反问题的能力得到很大提高。同时为了更好的解决反问题首先也要处理好正问题—VSP正演模拟。下文以XX井为例,综合应用地震资料,测井资料,分别进行了基于射线理论和基于波动方程的两种VSP正演模拟的实现过程,并结合野外实际采集资料对比了二者方法的差异和优劣势。

不同轴向静压下硬岩受频繁动力冲击作用下的力学特性研究

为了研究在不同轴向静压条件下硬岩受频繁动力冲击作用下的力学特性,对取自冬瓜山铜矿深部(900 m)的矽卡岩试样进行动力冲击试验。试验结果表明:轴向静压对岩石累积冲击次数影响显著,累积冲击次数与轴向静压呈二次函数下降关系。随着冲击次数的增加,弹模整体呈下降趋势,不同轴向静压下,弹模随冲击次数表现出不同的变化特征;随着冲击次数的增加,峰值应力整体呈降低趋势,轴向静压对峰值应力的影响显著。不同轴向静压下,试样随冲击次数表现出不同的能量耗散规律,当轴向静压为75 MPa时,试样出现了吸收能量的现象;当轴向静压为85 MPa和100 MPa时,试样在冲击作用下始终为释放能量,说明在高应力作用下,储存在试样内部的弹性应变能已经能够完全提供试样发生破坏所需要的能量,此时,岩石在动力扰动的诱导作用下极易发生破坏。这一现象为揭示深井开采过程中的岩爆发生机制提供了依据。

中东地区滩相储层岩石分类方法研究进展

中东地区普遍发育滩相孔隙型灰岩储层,孔隙类型多,孔喉结构复杂,常规的储层分类难以满足储层精细刻画的需求。笔者总结了近年来针对中东地区滩相孔隙型储层的岩石结构分类、孔隙分类、物性分类、核磁共振分类及测井资料分类五种分类方法,这些分类方法可用于类似孔隙型碳酸盐岩油气藏的开发。

网络链路聚合在地震勘探中的运用与研究

网络链路聚合在地震勘探高性能计算中已经得到广泛的运用。网络链路聚合有多种模式,为了解在地震勘探资料处理和解释下,使用哪种模式才能达到地震资料处理解释的网络带宽最佳效果,为此对网络链路聚合模式展开了研究,并经过多次探索和测试,最终得出针对不同的网络需求配置不同的网络链路聚合模式的方法。

四川盆地中部潼南负向构造的构造属性、演化过程与油气地质意义

为揭示四川盆地中部潼南次级负向构造对高石梯—磨溪地区构造格局和油气地质条件的控制作用和影响方式,通过高精度三维地震资料综合构造解析,运用平衡剖面恢复、面积-深度应变(ADS)分析和构造几何学正演数值模拟等系列定性-定量方法,对潼南负向构造的变形特征、构造属性和形成演化过程进行研究。研究表明:①潼南负向构造以二叠系/前二叠系不整合面为界,上、下层系构造分层差异变形。其经历了震旦系灯影组沉积前后至二叠系沉积前伸展凹陷活动阶段和侏罗系沉积后挤压向斜变形阶段的构造叠加改造。伸展凹陷活动受控于深部先存正断层的多期三角剪切变形,主凹陷幕发生在晚元古代末—灯影组1-2段沉积期、下寒武统龙王庙组沉积期—中晚寒武世—奥陶系沉积后。②潼南负向构造的多阶段形成演化过程控制着该地区与高石梯、磨溪—龙女寺构造高带之间油气的运移、调整以及现今气、水的差异分布。③残存于潼南负向构造区,顶部被二叠系/前二叠系不整合面强烈削截的奥陶系具备碳酸盐岩风化壳岩溶储集层形成的基本条件,是值得关注的油气新领域。

四川盆地中部高陡断裂构造变形特征与断裂性质

四川盆地中部高陡断裂发育,作为沟通多层系源、储、盖层的核心断层网络,对其构造变形特征的准确理解是认识其油气地质意义的关键,也是准确厘定其断裂性质的基础。本研究利用高精度三维连片资料,通过精细的层面、剖面综合构造解析,对川中地区高陡断裂的构造变形特征进行了准确厘定,对其断裂性质展开了深入探讨,得出如下结论:1)川中地区的高陡断裂,不论NWW-SEE向(或近E-W向)还是NE-SW向,不论Ⅰ级、Ⅱ级还是Ⅲ级,均具有显著的伸展变形分量。在剖面上,这些断裂产状陡直,呈板状斜列分布,具有正断层的一系列变形特征。2)证实川中地区的FI5、FI6、FI7、FI8、FI9及FNE01等主要断裂带存在走滑变形,且剪切变形机制均为右旋剪切。3)明确川中地区的大部分高陡断裂是加里东—海西早期发育并定型,部分在海西晚期—印支期复活的“右行张扭走滑断裂”。

川中地区基底断裂对震旦系-古生界沉积控制作用及油气地质意义

近期,川中地区JT1井在震旦系—古生界钻遇多套厚层滩相储层,井旁地震剖面可见基底断裂发育,该井多层系测试均获得油气发现,展示出川中地区立体勘探潜力。利用最新高品质二维和三维地震、重磁、时频电磁、钻测井等资料,分析川中简阳—中江地区基底断裂特征及其对震旦系—古生界地层沉积及成藏的控制作用。研究发现,简阳—中江地区发育众多北西、北东走向基底断裂,基底断裂发育于前震旦系裂谷边界及裂谷内幕隆凹转换带。基底断裂控制了灯影组沉积前隆凹格局,并在兴凯地裂、加里东运动、峨眉地裂等时期不同程度(显性、隐性)继承性活动产生断垒断堑,控制了纵向上大面积震旦系—古生界叠置有利相带区展布:灯影组丘滩体建隆区位于前震旦系隆起高地貌部位,沿北西向和北东向基底断裂分布;二叠系茅口组滩体发育于断垒高地貌处,沿北西向基底断裂分布;二叠系爆发相火山岩主要沿垒堑转换带的基底断裂(火山通道)分布;长兴组滩体沉积于火山岩喷发后形成的火山锥上方,沿北西向基底断裂分布。简阳—中江地区基底断裂不仅控制着德阳—安岳裂陷槽寒武系优质烃源分布,也控制着纵向多层系滩体沉积及古岩溶以形成优质储层,控制储层间致密遮挡带分布,基底断裂作为疏导形成良好源储配置,震旦系—古生界成藏条件佳,立体勘探潜力大。