大庆油田油气勘探信息化建设的成果与特色

现代油气勘探的实质是把科学勘探集成在计算机技术基础上,是科学勘探与高速发展的信息技术的统一。大庆油田勘探信息化建设作为科学勘探的神经系统和企业知识创新的重要手段,历经50年的发展,在数据库、网络、应用软件及勘探协同工作平台建设与应用方面,取得了重要进展,已成为油气勘探事业发展的新推动力,不仅为勘探科学决策、提高管理效率和水平发挥了积极作用,在勘探实践中,还逐步探索形成了一套具有大庆特色的勘探信息化建设基本思路和方法。

敏感属性波形反演技术在大庆长垣水敏储层中的应用

针对大庆长垣油田萨零组储层水敏强、含油性差、厚度薄,以及河道窄小等问题,以长垣油田杏北开发区杏3区块为例,结合测井资料、室内实验及取心井综合解释资料,通过两步法协同敏感属性分析,判别与含油性及水敏强弱关联性最高的属性参数,然后结合属性参数范围,利用基于波形特征指示的井震联合反演技术,精准预测萨零组弱水敏高含油优质储层,从而指导井位部署。结果表明:声波时差与电阻率组合能够划分油层、差油层和非储层,自然伽马可以判别水敏强弱;利用反演预测结果部署1口新井,岩心分析数据表明该井水敏指数为0.62,为中等偏强水敏,含油级别以油浸和含油为主,含油饱和度平均为61.4%,反演结果精准可靠;该新井投产1 a,平均日产油3.5 t,累计年产油1090.6 t,投产效果较好。研究成果为萨零组开发奠定基础,对大庆油田的高质量稳产意义重大。

大庆油田浅层气井扩容式射孔技术

大庆油田黑帝庙组浅层气井试气资料显示,地层表皮系数较大,近井地带污染严重。扩容式射孔技术在射孔弹前端加装由高能粒子等材料组成的扩容体,借助射孔弹爆炸后产生的涡流场引力,将不同粒度的高能粒子曳入射孔孔道内,直接毁伤压实层,达到扩大射孔孔径、提高孔道容积的效果。钢靶检测实验结果表明,与常规射孔方式相比,利用扩容式射孔技术形成的有效孔径提高了29%,孔容提高了44.44%,穿深提高了14%。xq152井和xq12井现场试验,射孔均一次成功,试井解释xq152井表皮系数为-5.7、xq12井为-3.7,平均试油产能提高1.7倍,改善储层效果较好。该技术为近井地带储层改造提供了新途径。

大庆油田深层天然气井钻井CO_(2)侵静气柱压力计算

常规的井控理论忽略侵入气体本身的静气柱压力,未考虑气侵后的井底压力与地层压力的平衡。根据气体状态方程、物质的量公式和静液柱压力公式,推导出静气柱压力公式。环空气体的静气柱压力与关井套压、环空气体柱的高度、气体摩尔质量、温度等参数相关。根据静气柱压力公式,可精准推算环空气体柱的压力、环空气体柱的高度、剩余液柱高度、最大关井套压等相关井控参数,最终构建了大庆油田深层天然气钻井过程中井深与侵入CO_(2)、CH_(4)等气体压力系数图版,对工程应用具有指导意义。

松辽盆地北部中浅层全油气系统特征与油气成藏聚集模式

基于松辽盆地油气勘探实践,结合地震、测井、地球化学等勘探开发新资料,对松辽盆地北部中浅层全油气系统基本地质条件、油气类型、油气分布特征、成藏聚集动力、源储关系及成藏聚集模式开展系统研究。研究表明:①松辽盆地北部中浅层具备全油气系统形成条件,油气资源充足、储集层类型多样、输导体系发育,形成以白垩系青山口组烃源岩为中心的全油气系统。②全油气系统内不同类型油气资源在沉积体系、岩性组合及物性变化等方面存在关联作用,并在一定程度上造就了松辽盆地北部中浅层常规油藏-致密油-页岩油有序共生的空间分布特征。③纵向上,源上常规油、源内页岩油/致密油、源下致密油有序共生;平面上,自盆地边缘向凹陷中心有序发育常规油-致密油-夹层型页岩油-页岩型页岩油。④构建松辽盆地北部中浅层全油气系统源上常规油浮力充注成藏、源内页岩油滞留聚集、源下致密油源储压差充注聚集3类成藏聚集模式。提出的松辽盆地北部全油气系统新认识,为松辽盆地油气资源的整体勘探部署提供新思路,将有助于松辽盆地剩余油气资源高效勘探和新层系新领域快速获得油气发现。

朝阳沟油田杨大城子油层杨二段致密薄砂岩的识别与预测

朝阳沟油田杨大城子油层杨二段致密砂岩储层具有单层厚度薄、横向变化快的特点。为明确砂体展布特征,采用基于波形相控的波形指示模拟地震储层预测方法,在储层敏感参数模拟反演的基础上,实现致密薄砂层高精度识别与预测。结果表明:自然伽马波形指示模拟结果具有较高的纵、横向分辨率,薄砂层的厚度识别精度可达到3 m,反演结果与井下钻遇砂体符合率为87.1%,能有效反映了薄砂层空间展布特征,实现薄砂层空间分布预测;杨大城子油层杨二段砂体发育受沉积微古地貌的起伏形态控制,杨二下段砂体分布特征与沉积微地貌具有良好的匹配关系,砂体分布广泛且厚度较大,杨二上段砂体分布特征不受沉积微地貌控制,砂体发育较差且厚度明显减薄。研究成果对杨大城子油层致密薄砂岩的预测提供了有力支撑,同时对类似地质条件的地区及目标层段具有借鉴和指导意义。

松辽盆地北部中央古隆起带古潜山天然气成藏条件

松辽盆地中央古隆起带是该盆地深层油气勘探的重要领域,但天然气成藏条件复杂,储层分布、成藏规律等方面认识不足制约了其油气勘探进程。为了给中央古隆起带的油气高效勘探提供技术支持,综合运用钻井、三维地震及实验测试等资料,针对其气源条件、储层条件、成藏模式等开展了系统研究,归纳总结了油气勘探实践所取得的认识,明确了该区天然气成藏的模式。研究结果表明:(1)该古隆起带紧邻徐家围子断陷生烃中心,下白垩统沙河子组烃源岩生烃强度大,供烃窗口宽,气源充足;(2)该古隆起带受早期强烈挤压和后期持续拉张作用,发育大型构造,具备良好的构造背景,为天然气运聚提供了良好的圈闭条件;(3)该古隆起带遭受了长期的暴露剥蚀,形成了大面积分布的风化壳,具有较好的储集性能;(4)该古隆起带上部覆盖下白垩统登娄库组二段泥岩,形成了区域性盖层。结论认为,该古隆起带为构造控制下的大面积风化壳、内幕成藏模式,采用水平井+大规模体积压裂工艺有望实现该区大面积致密储层天然气产能的突破。

创新勘探规划及项目管理,促进油气勘探科学发展

在大庆勘探管理实践中,重点强化勘探规划计划管理和勘探项目管理两大主体业务的管理。回顾了大庆油田勘探规划计划工作和勘探项目管理的发展历程,深入总结了大庆油田在勘探规划计划和勘探项目管理的成功经验。大庆油田始终把规划决策作为油气勘探最大效益的起点和最大风险的源头,重点抓好规划计划的目标确定、方案组织和成效评估三个工作环节。在总结回顾的基础上,提出了大庆油田"十二五"勘探规划设想和提高规划计划管理水平的六方面启示。勘探项目管理保障了勘探规划计划的有效实施。早期项目管理阶段通过"三个转变"促进了工作效率的显著提升、工程质量的大幅提高和资源储备的快速增长,使勘探步入了良性循环;实体项目管理,完善了适应市场经济发展要求的勘探项目管理机制,并突出勘探效益目标,将勘探效益贯穿项目管理全过程,并表明实施先进的勘探项目管理,既是科学勘探的要求,也是实现科学勘探的重要保障。

科学勘探突出强调解放思想、求真务实的找油理念

解放思想决定出路,求真务实决定成败,这是大庆油田50年勘探经验的总结。运用大量的史实,详细阐述了"解放思想、求真务实"这一找油思想在大庆油气勘探进程中的历史作用和贡献,以及当前勘探面对重重困难和挑战,坚持解放思想、求真务实勘探理念的重要意义。进一步明确,解放思想就要以实践论为指导。敢于否定、敢于质疑,通过实践—认识、再实践—再认识,突破前人,超越自我;解放思想,就要以矛盾论为指导,用发展、辩证、系统的观点去分析和解决勘探中遇到的矛盾和问题。求真务实这个"过程",通过解放思想不断地得以推进,而解放思想又要以是否符合实践这个尺度来衡量其解放程度的高低;每一次解放思想必然伴随求真务实的实际行动,每一次求真务实又会带来新一轮的解放思想,二者相互渗透、相互依存、相互作用,共同推进勘探事业的发展。

勘探人才队伍建设为科学勘探发展提供保障

自1958年石油部成立松辽石油勘探大队至今,大庆油田勘探队伍随着油田半个世纪的发展,通过各种形式的教育培训,不断提高队伍的文化和技术素质,已建立和形成了一支专业齐全、力量雄厚、敢打硬仗的勘探队伍,在勘探理论发展、技术进步和科研攻关上取得丰硕成果,为大庆油田的发现和发展做出了突出贡献。为了更好地保障油田4000×104t原油持续稳产和创建"百年油田"的战略目标,勘探系统正在按照科学勘探的总体思路,扎实推进,大打勘探进攻仗,努力把勘探系统建成能够自主创新、自我完善、高效运行的有机整体。

科学勘探明确了“四个评价”的核心地位

科学勘探的最终目的是以最佳方式不断发现和增加油气储量。"四个评价"的根本目的是搞清各级油气储量,其评价成果就是建立勘探知识库和三维地质模型。"四个评价"的过程就是不断深化地质规律认识的过程,也是勘探知识库和三维地质模型不断发展和完善的过程,贯穿油气勘探工作的始终。"四个评价"规范体系规范了针对4个级次目标评价所需的勘探理论、技术、方法和每个环节的工作流程与标准,突破了以经验决策为依据、以井筒技术为手段、以勘探工程施工为中心的传统勘探模式,建立了以科学决策为依据、以综合地质研究为手段、以建立合理的资源储量序列为目标、以效益为中心的现代勘探模式,进而使油气勘探工作更加规范化和科学化。因此,可以说"四个评价"是科学勘探的核心。"四个评价"工作是与时俱进的,随着勘探理论与勘探技术的进步,"四个评价"的内容和方法也应是不断发展的。

四川盆地蓬溪-武胜台凹西侧长兴组成藏主控因素

蓬溪-武胜台凹为开江-梁平海槽同期构造产物,其两侧的油气勘探一直未取得较大突破,成藏特征认识也不够清晰。文中在系统梳理烃源岩、储层、构造等成藏条件基础上,结合最新钻探成果,开展了成藏主控因素研究。结果表明,长兴组成藏具有3个基本条件,即多套优质烃源岩的发育,规模发育的礁滩储层,通源断层提供的油气垂向进入长兴组的通道。长兴组油气富集规律取决于2个要素:1)源储匹配。源储匹配不佳决定了长兴组未能大规模成藏,多套烃源岩中仅筇竹寺组在生、排烃期上与断层活动期的匹配较好,其余烃源岩对长兴组供烃有限;由于延伸至长兴组的断层较少,源储间有效通道缺乏又进一步导致了气源不足。2)生物礁滩储层发育状况。生物礁滩储层的连续发育促成了垂侧向复合输导体系的形成,在此基础上有限的烃类会逐步向斜坡高部位运移聚集,气水分布受构造影响较大,非“一礁一藏”。据此研究结果,优选了4个勘探有利区。

砂脉(砂注入体)型储层与油藏--以松辽盆地长垣地区西部萨葡夹层为例

松辽盆地西部萨葡夹层是一套夹持于萨尔图和葡萄花油层,且以泥岩为主的地层,最近在该地区成功获得了多口高产井。通过对岩芯、测井及其地震资料的精细解析发现,萨葡夹层的泥岩中发育了大量的砂脉(砂注入体)和断层,油藏与这套砂注入体和断层密切相关,形成了一种新的砂脉型储层或油藏。其具有如下特点:①没有稳定的层位,侧向连续性极差,很难对比;②没有确定的形态,不定形团块状居多;③砂脉的顶、底面或侧缘与围岩呈侵入接触关系;④砂脉中多含有漂浮状的撕裂泥砾;⑤在地震剖面上两侧或一侧必有断层;⑥剖面上地震反射轴紊乱,中断、膨大、弯折等现象常见,平面上为次圆形或星点状不均一的高阻抗团块;⑦液化流动具有很好的分异作用,可以使砂注入体成为良好的储层;⑧砂脉型油藏一般具有自己独立的油水和压力系统,在区域上没有统一的油水界面。

松辽盆地徐西北部地区沙河子组细分层序格架下的沉积特征

为了指导松辽盆地徐西北部地区沙河子组致密储层下一步精细勘探,针对沙河子组岩性复杂多样、相带变化快,不同期次有利储层发育规模及展布规律难预测的问题,利用层序地层学及沉积学理论,在细分四级层序地层格架基础上,结合地震预测技术,对目的层开展沉积微相类型及砂体展布特征研究。结果表明:沙河子组纵向发育4个三级层序及9个四级层序,整体发育扇三角洲、辫状河三角洲及湖泊3种沉积相类型,进一步细分为6种亚相及8种微相,不同沉积类型的分布位置及对应砂体发育规模差异较大;控陷断裂附近发育扇三角洲沉积体系,构造落差大,近物源,砂体厚度大,但孤立分布,平面连续性较差;断陷缓坡发育辫状河三角洲沉积,平面延伸远,砂体连续性好;断陷中部凹陷内主要发育湖泊相,暗色泥岩发育且规模较大;扇三角洲及辫状河三角洲砂砾岩储层发育,厚度大,粒度粗,抗压实能力强,深埋条件下仍保留部分原生孔隙,物性条件好。研究成果可为松辽盆地北部深层致密储层有利区预测及勘探部署提供基础。

柳江盆地二叠系山西组露头致密砂岩储层非均质性表征方法

为了深入研究致密砂岩露头储层的非均质性,解决致密砂岩储层非均质性影响因素多、综合定量表征储层非均质性难度大的问题,对柳江盆地二叠系山西组露头储层进行了系统化密集采样。利用地质统计分析、样品实验分析和显微镜薄片观察等方法,确定了致密砂岩储层各项性质及相关定量数据。同时基于洛伦兹曲线理论分析处理数据,运用层次分析法确定了渗透率、孔隙度、面孔率、填隙物含量和粒度等影响因素的权重,提出了综合定量表征致密砂岩储层非均质性的方法。研究表明,靶区山西组露头致密砂岩为强非均质性储层,区域垂直层面和平行层面的孔、渗特征近乎一致。孔隙度与渗透率之间的差相关性表明,基于突进系数、变异系数和级差等参数的传统非均质性评价方法不适用于致密砂岩储层。用新方法得到的结果比传统仅基于渗透率指标所构建的参数能更好地反映致密岩储层和非均质性。该方法也适用于其他类型非常规储层的非均质性评价。

油源断裂与区域性泥岩盖层配置渗漏时期预测方法及应用

为了研究含油气盆地油源断裂与区域性泥岩盖层配置(断盖配置)之上的油气分布规律,在油气渗漏机制定性分析的基础上,建立了一套渗漏时期分布预测方法。首先,确定断盖配置油气渗漏部位,即断层上下盘盖层的断接厚度小于断裂分段生长连接所需的最小断接厚度(断接厚度下限)的部位;其次,确定断盖配置封闭性开始破坏时期,即观察点的断接厚度开始小于断接厚度下限的地质时期;然后,确定断层岩封闭的开始时期,即断层岩排替压力开始大于下伏储层岩石排替压力的地质时期;最后,将前三者结合可确定断盖配置油气渗漏的时空分布,渗漏时期即为断层封闭性开始破坏到断层岩封闭开始之间的时期。实例应用结果表明:对于渤海湾盆地黄骅坳陷歧口凹陷南大港断裂与沙河街组一段中亚段泥岩盖层的配置,向上覆东营组三段的油气渗漏主要分布在中东部,渗漏从馆陶组沉积中期持续至第四纪早期,持续时期相对较长,这对于下伏沙河街组三段烃源岩生成的油气在东三段聚集成藏十分有利。分析结果与目前南大港断裂处东三段油气显示主要位于中东部相吻合,证明此方法对断盖配置渗漏时期分布的预测是可行的。

基于变分模态分解的米兰科维奇旋回划分厚层砂砾岩地层层序的方法及其应用

在利用常规测井曲线对厚层砂砾岩储层进行层序细分的过程中,存在界面不清楚、划分标准难以确定的问题,而米兰科维奇旋回作为沉积地层中的一种重要地质事件,在漫长的地质历史时期中具有相对的稳定性,这种特性使得在米氏旋回约束下的层序划分具有更高统一性。利用变分模态分解(VMD)方法对松辽盆地徐家围子断陷营城组四段(营四段)厚层砂砾岩地层中米兰科维奇旋回进行时频分析,提取与米兰科维奇天文周期对应的高频分量,从而实现层序的划分。结果表明:使用变分模态分解(VMD)方法对测井曲线进行处理,对研究区自然伽马曲线进行VMD分解可得到若干个特征分量,通过对比,100 ka周期对应IMF1分量;根据IMF1曲线形态并结合岩性将营四段细分为21个五级层序,并将其组合为6个四级层序,在四级层序界面处,曲线形态发生明显的突变,表现出明显的周期振荡并且有较大的响应幅度。VMD方法在营四段的应用表明,此方法能够对不同尺度的米兰科维奇旋回进行精准识别和划分,并具有较高的精度和可重复性,研究成果可用于砂砾岩地层的高频层序划分。

沉积学粒度分析方法综述

文章回顾了粒度分析的历史,总结了常用的粒径类型,介绍了粒度标准和目前沉积学中常用的5种粒度分析方法,并对其中的沉降法、场干扰分析法、图像法作了详细的分类说明。此外,对每一种粒度分析方法的适用范围、测定原理以及其存在的优缺点也进行了详细的介绍。其中:直接测量法简单易行,但精度较差;筛析法较为普遍,但只限于松散或弱胶结沉积物,且不能反映颗粒形状;沉降法适用于松散样、弱胶结样和液体样的分析,可对细砂、粉砂或泥等细粒沉积物进行测量;场干扰法主要依据碎屑颗粒的衍射、散射及电压脉冲响应进行,固体样和液体样均可,精度高,适用性广;图像法手段多样,简单直观,操作性强。总体上,未来的几十年内,粒度分析方法仍将是新旧技术并存,多种方法共用的状况。

地震波动方程方向行波波场分离正演数值模拟与逆时成像

为了进一步提高对地震波传播规律的认识,将波印廷矢量引入到二维地震波动方程方向行波波场分离正演数值模拟中。根据地震波波印廷矢量的波场数值特征,实现了对全地震波场中左行波、右行波、上行波和下行波波场的自动识别与分离。以均匀介质模型、倾斜界面模型以及Marmousi模型为例,开展了相应的数值模拟实验与逆时成像处理。计算结果表明,该方法准确有效,能够实现任意时刻波场快照中方向行波的波场分离,并合成分别由左行波、右行波、上行波和下行波形成的波场快照与数值模拟记录。该方法简单易行,计算量较小,对实际地震资料中方向行波波场的识别、分离、成像及验证具有一定的应用价值。

灰色系统理论关联分析法在储层评价中的应用——以延吉盆地大砬子组2段为例

在低孔、低渗背景下寻找相对优质储层,对油气勘探具有重要意义。文中运用灰色理论对储层进行综合评价,以延吉盆地大砬子组2段为例,在前人研究成果的基础上增加了胶结物质量分数和砂地比等参数,对储层进行综合定量评价。研究结果表明,区内发育Ⅱ,Ⅲ类储层。其中:Ⅱ类储层为相对较好的储层,占沉积单元总数的53%,主要分布在朝阳川凹陷;Ⅲ类储层为该区相对较差的储层,占沉积单元总数的47%,主要分布在清茶馆-德新凹陷。