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6-1 油藏物理 1-5

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油藏 物理
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藏地球物理方法与应用” 部份信息为个人体会与认识前言一、油藏地球物理技术发展历程简单回顾二、油藏地球物理技术是油气勘探开发实践的廹切需求三、油藏管理和油田生命周期球物理支撑技术 探评价 发地球物理 产地球物理 藏地球物理技术展望 三维地震技术发展是同步的,油藏地球物理被定义为地球物理技术在己知油气藏中的应用,这意味至少有一口井己经钻入油蘵成熟的三维地震技术,帮助企业降低油气发现成本,从1979年的每桶 15美元降至 1992年每桶 6美元,,三维地震不仅是有效的勘探技术,而且是油田开发生产不可缺少的技术上世纪 60年代 ,就出现了开发地震这个词80年代初 ,伴随着三维地震推广应用,油藏地球物理就应运而生90年代 ,油葴地球物理的概念、技术、体系就基本建立当前, 油藏地球物理己成为油田生命周期之中的重要组成部份整个体系正处于快速发展与完善之中油气地球物理技术, 从勘探进入油藏地球物理时代时 ,研究重点从 简单的构造成像,逐渐转向油藏特性描述一、技术发展历程简单回顾地震技术为油气田开发服务概念,上世纪 60年代在我国就出现过,真正赋于实施是在上世纪 80年代1987年,石油部科技局着手组织 ” 开发地震研究 ” 的攻关立项90年代,开发地震项目逐渐增多1996年,石油工业出版社出版刘雯林教授的 ” 油气田开发地震技术 ” 专著尔后,中科院、大庆油田等单位开展了 “ 油储地球物理技术 ”专题攻关研究建议用 “ 开发地震 ” 这个词,其含义是:1、充分利用针对油气藏观测数据方法和信息处理技术,结合钻井、地质、测井和油藏工程信息,对油藏进行预测和监测2、是开发与开采 (D 简称 1982年, 表了究气、油、水界面构造作图和岩性、孔隙度的横向变化,并对火烧和注热蒸气过程进行了监测1987年, “ 作1988年, 乎每年都召开不同主题的油藏地球物理专题会如: 1991年,主题是:用地球物理技术进行油藏描述1992年,主题是:油藏动态监测1993年,主题是:油藏特征的地球物理测量1994年,主题是:地球物理和地质统计油藏描述的经济意义……1992年, 辑由 文集出版 “ 油藏地球物理 ” 一书 ,推动了油藏地球物理技术的迅速发展 ,在 20世纪末,人们就认识到油藏管理面临两大技术挑战 (壳牌,1987),一是早期对油藏特性的精细描述,包括体积、流体性质、岩性和连续性等;二是改进油藏监视技术,以便对油田生产过程进行准确监控和有效管理当时,油藏管理理念主要体现在降低开发和生产作业的费用,当地球物理技术成为油藏综合管理工具时,发现了以前没有开发的储量,并使干井和低产井的数量最小化此时油藏地球物理的概念主要体现在:(1)油藏描述 (描述圈闭特征 ) (2)油藏表征 (确定油藏特性 ) (3)油藏监视 (生产监测 )18年后的今天,伴随 “ 油藏地球物理方法与应用 ” 书出版,石油企业和技术领域面临困境不亚于 1992年,油价起伏多变,成本持续上升,从 90年代开始勘探转向深海区,诸如北极和超深海不利环境;剩余勘探目标成像更加困难,如盐下和玄武岩下地质体,含油目的层更难描述,如致密砂岩、页 (泥 )岩、碳酸盐岩等地球物理技术不单是一种勘探技术,而担负着油田全部生命周期用于油藏特性描述的全部任务:(1)油藏发现和评价 (2)开发规划 (3)生产最优化 等基于对井信息的应用状况,可将油藏地球物理与勘探地球物理加以区分,同时根据对井信息的直接应用程度,可将油藏地球物理划分为开发地球物理和生产地球物理 , 前者用于油田最初有效开发,后者用于了解生产过程的进展,制定提高采收率有效措施地球物理技术勘探地球物理油藏地球物理 开发地球物理生产地球物理油藏地球物理技术,不仅是油藏管理上的价值,而且可以更有效地指导油藏研究,整个过程可概括为:数据 知识 决策 的转化过程油藏评价油藏 是勘探工作者工作的最终归宿,在勘探阶段可得到有关油藏的 静态模型 , 集成静态模型特征称为 “ 油藏特性描述 ” ,同时也为 动态模型 打好基础,随着油田开发生产的进行,二者之间的连接得到改进,地质解释中的模糊部份,通过对油藏动态变化的了解将会越来越清晰按常规工作方式和地质模式进行解释是没有错的,但必须具有足夠的灵活性,以便于 让数据来指导解释 ,整个过程既要从数据开始,又要按数据揭示的信息作为导向这一点十分重要二、油藏地球物理技术是油气勘探开发实践的廹切需求国内油气增储上产的重点领域前陆盆地逆冲断裂带 岩性 地层 油气藏深层及 碳酸盐岩油气藏 提高老油气田的采收率油气勘探的迫切需求给油藏地球物理技术发展带来了新机遇油藏地球物理是以地震资料为基础,以井孔资料为约束用地质、地球物理原理作指导,充分利用已有钻井、测井、试油、岩石物理和区域地质等成果对 油气成藏富集条件 进行评价的综合技术。 调整阶段 — 优化油藏地质模型,优选调整井位开发前期 — 精细油藏地质建模,优化开发方案强化采油 — 监测油藏动态变化,发现剩余油气勘探阶段 — 构造岩性储层成藏分析,优选目标油藏的地球物理研究能在勘探开发各阶段发挥作用三次资源评价结果,中油探区 剩余岩性资源为 220亿吨 ,占总剩余资源的 48% ,松辽、渤海湾、鄂尔多斯、准噶尔等4个盆地是岩性勘探重点松辽盆地剩余资源: 66亿吨岩性资源: 40亿吨渤海湾盆地剩余资源: 40亿吨岩性资源: 14亿吨塔里木盆地剩余资源: 55亿吨岩性资源: 20亿吨准噶尔盆地剩余资源: 36亿吨岩性资源: 15亿吨二连盆地剩余资源: 5亿吨岩性资源: 3亿吨鄂尔多斯盆地剩余资源: 40亿吨岩性资源: 32亿吨岩性油气藏是增储上产的重点领域油藏地球物理 是岩性地层油气藏勘探的核心技术勘探目标类型多差异大、储层类型多非均质性强、油气成藏要素多类比差岩性油气藏地震勘探主要难点渤海湾断陷湖盆砂体与岩性圈闭分布的综合模型岩性油气藏地震勘探技术需求以高分辨率、高保真为核心的地震采集处理及储层地震综合预测配套技术新老地层埋藏深地震信噪比低、岩性类型多识别困难、储层变化大非均质性强中下组合地震勘探主要难点串珠状反射 松辽北部火山岩剖面提高深层反射能量、信噪比为核心的地震采集处理以及正演模拟、古地貌恢复、属性可视化综合解释中下组合地震勘探技术需求增储量的最大潜力在于滚动和开发油藏地球物理是油气滚动勘探开发的的关键技术十亿桶调整老油田的扩边老油田中新储层新油田美国近 50年不同类型储量增加状况中石油 “ 九五 ”探明油 24亿吨,其中新发现油田 40个 (10亿吨 ),占 42% 。其中发现新气田 24个(,占 49%老区油气勘探地质需求发现储量基础是预探、增加储量后劲在滚动精细描述砂体空间展布、建立储层地质模型、预测剩余油气分布状况老区地震勘探技术需求新老以高精度三维地震为核心的地震采集处理、精细构造解释及油藏描述技术勘探解决储量、开发解决产量地震既要储量,也要产量1、发现新的油气田和在老油田上扩边、加深和新的层系 (更簿的层,开采难度大而未开采的油层等 );2、确定剩余油分布特征,适时修正开采方案;3、实现更加精细的小层对比,井与井之间的准确连接4、更加精细的油藏非均质性描述更小尺度上的更加复杂的地质问题 更加精细的工程5、通过精细的三维地震数据体,实现复杂结构井轨迹设计 提高采收率6、应用精细的三维地震数据体,实现三维空间油藏建模,提高油藏模拟的真实性7、均匀加密布井 非均匀加密布井方案8、非常规油气资源的开发三、油藏管理和油田生命周期1、油田的生命周期勘探 发现 评价 描述 开发 生产 提高采收率 废弃常规称呼 前三者统称为勘探阶段;后三者称为开发生产阶段油藏地球物理主要针对后者而言的随着技术的进步,油田的生命是可以延长的,这时开发和生产是交替进行的,这个循环甚至涉及到勘探,这就是常说的滚动勘探开发方式和思路油藏最终的采收率相当低,全球范围内统计平均为 35%,因此油藏工程技术永恒的主要挑战是:开发新技术,提高采收率斯仑贝谢公司油藏管理总裁( 2001)曾说:上世纪初,原油采收率只有 2;目前原油采收率平均已达 30;未耒 10年采收率目标可望达到 50 %,由此能使现有地下储量增加 15 %,这几乎相当于全球可采储量翻了一番美国普鲁德霍湾和挪咸某些油田采收率分别达 57P/ 84年以前 应用 2D 采收率为 2584用 3D 4096年以后 应用 4D 65国内,平均采收率在三分之一左右一位领导在报告中说:某油田含水 85 %,采收率为 35 %;即使含水 100 %,采收率 40 %, 60 % 的油仍采不出耒某地区 10490年开始开采,馆陶 4油组,埋深 18002000年 2月底,综合含水 80 %,采出程度仅 滚动勘探开发,东部至今还有 60用新技术,提高采收率,潜力是很大的由此推论:油田的生命周期也是可以延长的2、油藏管理是一门十分重要的学科油藏管理的要素己经实施多年,但作为一个提高油田生命周期的过程,在石油工业界还是一个较新的概念油藏管理正在逐渐发展成为一个多学科团队共同努力的过程,就像兰球场上打兰球一样,各岗位之间不仅仅是简单的传递,而是多功能的灵活组织和相互配合,提供解决问题实现目标的综合方案另一方面,提高油气的采收率是一个复杂的系统工程,需要不同专业的知识、组成和引进团队的作业方式十分重要,地学家和油藏管理人员之间的交流协作,会产生巨大的企业效应真正一体化需要把团队 (共同目的而非共同技术 )内所有人的思想集中到一起,就像足球场上一样,组织机构应帮助它的成员达到这种状态;从个人角度讲,关键在于你对数据的理解与认识以及你使用数据的方式有效油藏管理应当在油田生命周期之中,使油藏储量达到最大规模、油田采收率达到最佳状态,并能最大限度地控制成本的增加,同时还要增强油田的生命周期3、油藏工程支撑技术支撑技术可归纳为油藏工程和地球物理两大类(1)改进原油采收过程 括流体注入和热采 ,实践表明水驱可提高采收率 102)强化原油采收过程 括热采 (蒸气吞吐、蒸气注入和原位燃焼 )、 化学采油 (表面活性剂、聚合物、微胶囊和苛性碱 )、 混合采油 (烃气、 气 )大原油体积、减小原油黏滞度、降低原地和注入液体的表面张力)油藏模拟 从收集输入数据开始 (地质和油藏储层属性、完井信息、生产和注入速度等 ), 随后是历史拟合 (预置、压力拟台、饱和度拟合、生产指数拟合等 ), 接着是给出当前作业计划和一些不同开发方案的产能预测等(4)油藏性能分析 : (1)下降曲线分析 (2)物质平衡分析(3)试井分析 (4)油藏模拟分析油藏的分类 : (1)气藏 (2)凝析油藏 (3)挥发性油藏(4)黑油油藏 (5)重油或超重油藏油藏工程技术的基础是: 孔隙度、渗透率和饱和度骨架和动态的岩石性质:(1)孔隙度 (2)渗透率 (达西定律 ) (3)相对渗透率(4)地层的可压缩性 (5)剩余油饱和度 (6)湿润性(7)毛细压力 (8)地层的传输能力和储集的能力油藏流体属性 :压力、体积因子、黏度、地质储量等 16种属性,各属性之间不是完全独立的,有其联系油藏属性 :可存储性和传输性、平均油藏压力、井产能、评价增产措施、临近井的干扰程度、油藏边界常见的油藏工程任务包括 (但不限于 ):(1)估计油气藏中原始油气的体积 (储量 );(2)估计油藏的最终采收率;(3)通过综合性研究,描述油气藏的内在非均质性;(4)建立多相流体流动的基本概念和基础;(5)试井数据解释与生产数据分析;(6)设计多种过程,强化油气采收率;(7)通过历史数据拟合,模拟油藏的未来产能;(8)优化生产井和注入井的井间距;(9)油藏监测、监视和管理;(10)通过确定性方法和概率统计方法评估油气储量整体来看 :油藏描述、油藏特性表征、油藏孔隙体积估计等静态参数,向动态模型参数过渡,如瞬时压力曲线检测等由此可见, 单靠油藏工程技术难以实现,必须引入地球物理技术目前己初步形成勘探地球物理、开发地球物理、生产地球物理三大技术系列,虽然它们的基础和原理可能相同,但应用程度是不同的,所要解决的问题也是不同的4、地球物理信息在油藏管理中的价值 (息价值 (析是在决策理论的初期发展起来的一种信息经济价值评估的方法(1)利用基于专家审核的概率方法对其进行评估(2)估算 )基于模型的 供了一种追踪地震数据在油田整个生命期内的经济价值的途径为了有效地实施 M,需要对骨架和动态的岩石性质、油藏流体属性和油藏属性,通过地球物理信息融合在一个技术平台上收录了以下 6篇论文:1、综合项目团队在应用创新技术提高产量和采收率中的作用2、使油藏综合研究的有效性最大化:改进过程和结果的实际途径3、油藏地球物理概况及主要发展历程4、地球物理信息在油藏管理中的价值5、新世纪成功石油专业人员的职业素质6、石油地学工作者的专业技术和能力强调了多学科作业团队的作用和地球物理信息在油藏管理中的价值,为此,石油地学工作者的专业技术和能力是十分重要的四、地球物理支撑技术 由于油气勘探开发形势发展的需求和地球物理技术自身的快速发展,地球物理技术在提高采收率、增强油田生命周期和油藏管理中作用和地位越来越高地球物理技术支撑油藏高效管理延长生命周期的基础信息是:岩石物理分析 3藏工程动静态信息1、影响沉积岩地震响应特性的因素(1)岩石特性: 压实作用、固结史、年代、胶结作用、结构、体积密度、黏土含量、各向异性、裂缝、孔隙度、岩性、孔隙形状等 12个方面(2)流体特性及其孔隙流体性质: 流体特性一般指: 黏度、密度、润湿性、流体成份、相态、流体类型、气 /油和气 /水比、饱和度等 8个方面 孔隙流体性质: (1)气态烃 (2)(3)液态烃 (4)水和咸水 (5)水中的溶解气和混合物 (6)蒸气(3)环境因素: 频率 (地震、测井、室验室频段差别很大 )、应力史、沉积环境、温度、油藏开发、生产史、净油藏压力等 7个方面取得上述三个方面参数的工作,我们统称为 岩石物理分析(1)实验室测定(2)通过测井信息确定,称为测井岩石物理分析这是当前这个领域应用的主流技术岩石物理除了岩石物理分析,还应包括岩石物理建模有了模型,就可以通过地震正演模拟来进一步检测模型参数的准确性,这一方法的有效性,取决于模型的正确程度、模拟方法原理以及具体计算的算法地震波场正演模拟分物理模拟和数值模拟当前物理模拟和数值模拟技术发展很快,己进入全波场数值模拟 时代方法、算法和应用技术以及计算效率 (硬件 )都有较明显的进展波在多孔介质中传播的基本假设是:保证波长 >岩石颗粒和孔隙大小泥岩盖层、砂岩储层,它们纵波阻抗可能接近甚至相同,但它们的横波阻抗是有差别的,纵波速度白云岩最高,依石灰岩、砂岩和未固结砂岩次序降低,而横波速度是砂岩、白云岩、石灰岩和未固结砂岩孔隙形状 对岩石地震特性的影响大于孔隙度的影响,形状影响变化范围很宽,并很难定量,这就是速度与孔隙度交会图上点子分散的主要原因在岩石中存在两种各向异性:原有的各向异性和派生的各向异性前者由于长条状颗粒或孔隙和细纹层的优势排列产生,在沉积岩中通常表现为横向各向同性,因此需要 5个独立的弹性参数来描述,大多数泥岩具有原有的横向各向同性,但后来测试表明,泥岩也具有相当程度的各向异性,可以从百分之几到 50%派生的各向异性 是由应力各向异性和裂缝作用引起的,通常与孔隙、颗粒、裂隙和裂缝的方向有关,换言之:各向同性岩石变成了地震意义上的各向异性岩石物理特征与地震信息地震信息性f(sh=f(岩性敏感因子分析(长庆苏里格) 弹性阻抗能较好的区分砂 /泥岩岩性敏感因子分析(长庆苏里格)横波速度比纵波能更好地预测岩性横波速度、密度分布统计分析横波速度有助于区分砂泥岩密度信息可准确识别煤层拉梅系数 /剪切模量弹性参数与岩性关系统计分析纵横波速度比体积模量 /剪切模量纵横波速度比 /密度苏里格地区弹性参数组合更有利于区分岩性2、 )岩石 ( 包括基质和骨架 )是宏观均质的;(2)所有孔隙是连通的;(3)所有孔隙中充满了流体 ( 液体、气体或混合物 );(4)研究的 岩石 封闭的;(5)孔隙流体与骨架不产生使共硬化或软化的相互作用如何理解和应用这 5点假设是十分重要的,这和 点假设价值是类似的弹性参数与流体关系统计分析苏里格地区弹性参数组合更有利于区分流体四维地震油藏监测和 地震对流体饱和度和流体替换的响应尽管岩石非常复杂,岩石的地震特性 ( 极大地依赖于连通性、弹性和密度的综合效应,用综合效应能夠得到和解释许多经验规则,但由于岩石非常复杂和微观非均质特性,不同的岩石、岩石物性参数变化所引起的地震特性变化幅度是不同的因此展现的经验规则 貌似定量实际仍然是定性的岩石物理特性在地震油藏描述与表征、地震监测、直接油气检测、岩性、流体和孔隙度反演以及地震数据解释方面取得了巨大进展 . 但有些问题仍待进一步解决:(1)在使用理论和经验公式之前应了解其适用范围 重点是模型和方程建立时的假设条件,否则会导致错误的结论(2)尽可能地使用岩石物性数据和知识 一是地震数据正在进入岩性、孔隙流体描述、孔隙度反演和油藏参数提取越来越精细解释时代,没有岩石物理指导很难实现;其二定量解释的挑战需要大量的岩石物理数据,来产生统计学的关系式,从而分离油藏特性和综合效应(3)弥散的量级仍然未知 在岩石物理测试中一个令人担忧的议题是频率和频散的作用, 951)方程是固有的零频率理论,在 956)理论中虽然引入了频率的影响,但它不适合说明岩石的整体散度(4)通过充分采样提升尺度的适用范围 岩石物理学中另外一个问题是规模效应,实验室测量的岩石物理特性只代表油藏中极小部份 (微观 )的特性,需要解决尺度问题、采样密度问题以及实验室环境与实际油藏环境等匹配问题(5)岩石结构参数对地震特征的影响很难定量描述 地震特性受诸如颗粒与颗粒接触关系、磨园度、分选性和胶结作用等结构因素的影响,沉积岩的结构很难定量,因此对地震特性的影响也很难定量(6)地震求解岩石特性是多解的,加上噪声影响问题变得复杂,由此建立起来的求解油藏参数的过程是一个十分复杂的过程, 应对过程进行监控,不能仅对最终结果进行监控3、支撑方法与技术系列 方法(1)三维地震 高精度三维地震三维时移地震 (4D) 三维多波多分量地震海上 双方位角、多方观测技术陆上 高密度空间采样技术海上 测(2)井中地球物理 井中地震 (井间地震井地联合观测(3)重磁电技术 可控源电磁勘探 井中重力 井间电磁四维微重力测量(4)微地震油藏监测 自然地震油藏监测 随钻地震(5)弹性波场地震地层学方法技术 (1) 三维精细构造解释,确定有利圈闭(2) 用于确定岩性、孔隙度和流体的地震数据处理(3) 用于预测孔隙压力和裂缝变化率的地震数据处理(4) 增强地震孔隙度和浅水流预测(5) 波 阻抗反演、 前反演技术(6) 地震数据反演得到高分辨率速度信息(7) 基于泥岩压实和埋藏成岩作用的岩石物理模型估算地层流体压力(8) 利用纵横波阻抗估算深海浊积岩中的有效储层(9) 地震 属性提取和分析技术(10) 振幅属性应用 低含气饱和度砂岩的地震振幅(11) 岩石物理分析、地质建模和正演模拟分析(12) 流体替换技术(13) 谱分解、子波分解与重构等处理解释技术(14) 谱分解技术在墨西哥含气盆地的应用(15) 三维计算机可视化技术(16)电磁和地震联合处理和综合解释技术:(17)四维微重力测量技术;(18)生产测试数据、岩心分析结果、测井数据和三维地震成像数据联合应用进行地层评价技术(19)多种不同类型或不同特性数据融合处理技术(20)孔隙度、渗透率估算方法(21)确定性的油藏描述技术(22)基于概率和随机统计的油藏描述技术地震储层特性预测、地震油藏描述与表征 , 是一组针对具体目标优选出来一组方法的联合应用,不是一项专有技术(23)基于地震综合油藏模拟技术(24)维是油藏地球物理研究的基本观测方式岩性地层油气藏圈定需要更高的横向分辨率小断层、微幅度构造是剩余油的主控因素真实反映油藏空间变化、技术手段发展迅速高精度三维地震的基本要求缩小面元,提高采样率,提高分辨能力增加横向覆盖次数,提高信噪比用宽方位角三维地震研究各向异性问题地震反演是油藏地球物理研究的核心技术地震反演是表达储层的最佳方式单凭地震无法满足开发地质的要求井 — 震联合反演是必由之路做好地震反演应注意的几个问题针对地质问题和资料条件优选方法正确使用储层地球物理特征重构技术通过试验确定最佳处理参数进行有效的质量控制(盲井检验)高精度三维地震推动了老区增储的新突破扶余油田城市三维地震勘探效果根据高精度三维地震成果, 2004年新增探明储量 2340万吨,外围滚动新增储量大于 3000万吨新三维老资料新剖面老剖面冀东油田高、柳地区三维地震资料品质的提高深化了地质认识大民屯凹陷发现了西斜坡低潜山高产富集油藏三级储量规模达到6282万吨沙三、沙四段预测圈闭资源量 8000万吨 三 维数据能够真实反映油藏的空间变化要充分发挥地震属性和可视化技术功能埕北 22井埕北 25井声波时差 声波时差电阻率 电阻率测井声波与电阻率实测声波 转换声波测井合成记录对比图反演模型 地震剖面、初始模型与反演结果胜利桩 106地区馆上段 2- 1砂层厚度图钻井 143口, 3米以上薄层钻遇油层符合率 92%。地 层 速度 密度 波阻抗盒 8砂岩4600-3500泥岩4000-1000山 1砂岩4700-4000泥岩4200 -2000含气砂岩3900-1500纵波速度纵波阻抗为什麽叠前反演在很多情况下纵波速度、阻抗不能区分岩性和流体气-弱振幅气-中振幅16- 7井 含气-强振幅 含气-弱振幅 含气-中振幅16- 1井 不 含气-强振幅为什麽叠前反演苏里格叠后纵波振幅特征不能正确反映含气层弹性阻抗反演确定有效储层厚度三参数叠前反演- >密度- >孔隙度上顶盒 8上底盒 8下底山 1底参数反演 (密度 )确定储层孔隙度三参数叠前反演孔隙度砂岩厚度乘孔隙度预测产能三参数叠前反演- >密度- >孔隙度不同岩性横波速度统计分析沙岩横波速度明显高于泥岩优质储层能够形成较强反射横波速度多分量地震转换波中-强振幅是有利的岩性分布区井正演合成地震记录过苏 6井纵横波资料联合解释地质特征:砂岩厚度大,气层厚度大反射特征: 反射, 反射盒8下苏 38岩厚度大,气层厚度大反射特征: 反射, 反射过苏 39要以泥质砂岩为主,物性变差反射特征:虽 队技能有其深远的影响从简单的工作到高度复杂的项目的完成,均需要通过组织 (团队 )来实现任务、个人技能和人际关系的三角形模型来平衡美围众议院技术委员会女议长 说:为保持我们在全球领先地位,必须让美国学生学习基础原理,为将来高技能、高回收的工作做好准备 须培养下一代掌握必须的基本技能,保证美国拥有世界上最出色的技术劳动力 ……专业人员必须具备两种意识:一是竞争驱动意识;二是终身学习者,这样才能提高自己的技能和能力,知识、个人技能和工作动力,是三个重要因素,同时要培养在多学科环境中的工作能力新兴科技的规模及应用,石油工业有其绝对优势五、勘探评价 量的估算并对油田开发方案提出建议这一阶段要完成的工作: 落实储层、确定圈闭并对储层和圈闭作出评价;优选井位、估算储量并对油田开发方案提出建议1、储层特性预测不同阶段需求不同,信息类型和信息量不同,因此研究目标不同,其应用的方法也不同在勘探阶段对储层研究的主要内容包括:(1)确定储层在三维空间的分布范围;(2)确定储集层 (组 )的详细构造形态,包括查明断层位置和断块形态等;(3)确定储集层 (组 )厚度的横向变化;(4)确定储集层 (组 )岩性的横向变化,包括成分、结构、密度、速度等 ;(5)判断储集层 (组 )油气水的横向分布;(6)估算储集层 (组 )孔隙度的横向变化,最终落实储量估算上 立地质概念模型,开展油藏初步描述为此,在储层研究基础上,重点完成下述工作:(1)在确构造特征基础上,落实圈闭要素;(2)确定断裂系统特征,查清断裂展布;(3)研究油气聚集的横向和纵向范围,从而圈定油藏范围;(4)估算合水的分布范围和体积,圈定高压带,确定驱动机理为了实现上述两方面的任务,地震技术可采用的手段是:(1)地震地层学分析,提供沉积模式及岩相横向变化模式;(2)通过地震数据反演,预测岩性变化,研究储层的孔隙度及其连通性等;(3)通过地震属性分析、模式识别等手段,预测油气藏分布、裂缝发育程度等油藏特征储层地震地层学 是上世纪 80年代初萌芽的一种动向,是在一个局部构造或沉积单元范围内,通过对地震数据进行各种具有明确目标的特殊处理,并综合测井、岩心数据,直接对储层特性进行研究和解释,是油藏评价阶段常用的工作方式在新世纪,油气勘探工作者面临着必须考虑的问题1、到哪里去找油气 ?在哪里找,其效益最好 ?2、地震勘探技术的广阔市场在哪里 ?地震技术发展主流方向是什么 ?3、勘探与开发,行政分割管理到现在技术上的逐渐融合,最佳结合点在哪里?能把勘探、开发贯通起耒产生最好的效益,什么技术最具有优势?4、地球物理技术发展的广阔空间、主流方向、技术平台是为油气油开发服务的高精度三维地震,核心技术是什么?统计资料表明: 地表条件优越、气候良好、地下资源丰富条件相对简单大油气田,大多都己发现;勘探新区,表层条件复杂、气候环境恶劣,地下资源由于多期构造运动,油气多次运移、聚集、破坏、再聚集,情况复杂,勘探数据品质低、资源评估不明、圈闭评价艰难,这些地区找油气,必然是 高投入、高风险、而且要求高新技术1、在已发现的油气田上仍存在着勘探的新领域滚动勘探与开发2、采收率一般在 30能提高 10个百点,就相当于找到现有可采储量一半的油气田在上述两个领域,拿到相同数量的油气,至少在近半个世纪内,其投入相对要少在高度重视新区勘探同时注重上述领域中的油气1、钻前地震预测平台(孔隙压力、破裂梯度、岩性和孔隙流体 ) :多学科深海作业队的有效钻井规划工具(1)钻前有利圈闭的确认(2)用于确定岩性、孔隙度和流体的地震数据处理(3)用于预测孔隙压力和裂缝梯度的地震数据处理(4)增强地震孔隙度和浅水流预测会图时间域钻前预测岩性横测线方向图像 (110度 )深度域钻前预测岩性110度旋转,纵测线方向图像2、地震数据反演得到高分辨率速度信息 和 基于泥岩压实和埋藏成岩作用的岩石物理模型估算地层流体压力三维数据体中提取带有层位解释的叠加剖面(上 )应用 下 )按确定的准则,由自动速度分析算法供的所有层位图中每一点代表一同相轴,同相轴在该点附近 20个地震道范围内是连续可以解释的空白部份代表没有发现连续层位,在每一点所示位置用叠前地震数据进行层速度分析,在每一时间采样点进行广义线性反演处理用 上 )和下 )所得到的层速度剖面显然上图即使在低频模型中也显示出更多的细节信息叠后地震反演 (又称波阻抗反演,其实质是振幅反演;带限反演结果,实际上是相对波阻抗,若要转换成绝对波阻抗,需要加入低频趋势,反演前 /后加均可典型作法是: 将井的波阻抗曲线数据,加权投影到三维数据体各道位置,然后与反演结果相加; 另一作法是 利用速度场信息(低频 )进行约束速度是岩石的基本内在属性之一,它主要取决于颗粒、孔隙、流体性质,以及这三者的相互作用;同时也和温度、压力等外部属性有关叠后反演获得速度低频信息,可作为叠前全波形反演的初始模型进行叠前反演;叠前反演速度可同时生成密度和泊松比,可用于计算上覆地层和裂缝的压力梯度应用速度估算孔隙压力,不是一门艺术而是一门科学,它基于地质学的基本原理,它的检测基于地震波的传播、地震数据采集和处理,以及速度调整和岩石物理分析等多个环节用 双程旅行时关系曲线 (上 )用 于创建上图的初始模型墨西哥湾深海区某处一维叠前全波形反演三维孔隙压力图像展示了高压带和压力退化带三维压力数据体对区域盆地分析以及圈闭进一步排序有重要价值基于地震孔隙压力预测(左 ) 和高分辨率层速度(右 ) 组合显示用 用纵横波阻抗估算深海浊积岩中有效储层4、低含气饱和度砂岩的地震振幅5、谱分解技术在墨西哥含气盆地的应用传统的谱分解技术己得到广泛的应用,但它们都要求应用时窗 ,这一方面使落入时窗各反射同相轴的单个频谱能量混合在一起 ,造成频谱严重失真;若减小时窗,但频率识别会受到损害,严重限制了垂向分辨率小波变换没有这种限制, 小波变换谱分解能增强分析单个反射频谱的能力,提高了谱分解的有效性谱分解数据解释:1、首先是全频谱的解释,谱上最大峰值 (归一化后 )所对应的调谐厚度是否一致;若一致才能进行切片处理2、切片厚度解释出现矛盾时,就可以解释为地层中含气所至这种分析是建立在单个同相轴基础之上,否则需借助小波变换才能得到解释由于调谐效应,油气藏顶底界面经常不在对应的位置 (004)6、双方位角技术和宽方位角技术在迈德多格油田盐下成像中的应用7、根据 磁和地震联合处理和综合解释:检测复杂油气目标的有效手段9、地震驱动的评价与开发: 玻利维亚查科盆地实例3解释受3不是单一的地质概念模型或地质模式推动解释一定要从数据出发10、定义的储量登记: 岩石物理学家需要知道什么11、在油气资源评价、产量和排放预测、不确定性评估和决策制定方面的最佳做法和方法常规地层评价信息分三类:生产测试数据、岩心分析结果、测井数据由于三维处理技术的进步,地震描述油藏特性能力空前提高 ,如果将上述三类数据与地震三维成像数据一起使用,定义与油藏相关的地质模型,从而加强油藏平面的连续性和准确度根据决策和风险分析过程,一个完全概率、多学科的工作流程影响一个公司的竞争位置勘探与生产公司的工作流程在制定决策中,综合的工作流程越多,概率算法越多,公司的运转就会越好谢谢 !
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本文标题:6-1 油藏物理 1-5
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