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【摘 要】我国非常规油气资源丰富,分布广,具有油气和成藏类型多样、低孔、低渗的特点。由于非常规油气岩性特征及成藏条件复杂,常规地球物理勘探技术应用存在很多困难。因此,针对非常规油气藏难以勘探的问题,一批新技术、新方法已经得到初步应用,如万道地震仪和数字检波器应用于采集、波动方程叠前逆时偏移技术应用于成像、全波形反演技术构建准确速度场等。
【关键词】非常规油气藏;地球物理技术;新技术方法
一、中国非常规油气资源开发现状
非常规油气指成藏机理、赋存状态、分布规律及勘探开发方式等不同于常规油气藏的烃类资源,现阶段非常规油气资源主要指油页岩、油砂、煤层气、页岩气、致密砂岩气等。我国非常规油气总资源量达1.9×10m3,是常规油气的2倍,因此国内非常规能源的开发利用,对于保障国家能源安全具有重要的战略意义。
我国非常规油气成藏特点、分布状况及地球物理勘探现状特点如下:①资源储量丰富,分布区域广;②油气类型多样,成藏类型多;③储层非均质性强,受构造、裂缝及孔隙等因素控制;④大都表现为低孔低渗。可见非常规油气藏与常规油气藏相比,其成藏地质条件更复杂,勘探开发技术要求更高。
二、地球物理勘探技术应用现状
(一)测井评价技术
目前非常规油气储层测井评价技术大致分为4类:基于常规油气储层评价思想的定性识别方法;基于体积模型的储层评价方法;基于概率统计模型的储层评价方法;基于神经网络模型的储层评价方法。
测井地层评价主要围绕3个方面展开:①非常规油气地层的岩性和储集参数评价,包括孔隙度、含气量(包括吸附气、游离气)、渗透率等参数;②烃源岩的生烃潜力评价,主要包括干酪根的识别与类型划分、有机质含量、热成熟度等一系列指标的定性或定量解释;③岩石力学参数和裂缝发育指标的评价。
(二)地震勘探技术
目前还没有专门针对非常规油气勘探的地震技术系列。当前地震采集和处理技术主要以提高构造成像为主。利用地震技术进行有利储层预测已形成多手段、多系列的特点,主要包括如下几个方面。
(1)地震正、反演技术系列:正演主要体现在数值模拟方面,反演包括各种叠后、叠前反演技术;目前叠后反演主要预测储层厚度,叠前反演在识别储层岩性及流体方面具有重要作用。(2)地震属性分析技术:包括各种常规地震属性分析、基于AVO的多种属性分析和多属性融合技术;地震属性在描述地震相、沉积相以及刻画裂缝、雕刻可能的储集体等方面具有独到之处。(3)地震裂缝检测技术:包括基于地震属性相干技术、面向对象的像素成像技术、基于叠前方位AVO/AVA裂缝检测技术以及多波多分量预测技术。
三、常规地球物理勘探技术应用存在的问题
尽管成熟技术的新用取得一定的成果,但非常规油气更加复杂的岩性特征及成藏条件使常规地球物理勘探技术应用存在多种困难,主要表现为:
(1)非常规油气储层强非均质性和各向异性使得储层地质与测井响应及地震预测结果呈现更加复杂的非线性关系,与常规油气预测相比其多解性更强。(2)目前常规的地震岩石物理分析主要是针对测井响应的交汇分析,形式单一,没有综合考虑地下岩性及流体受温度、压力、裂缝等因素的影响,分析得到的结果不精确,同时也无法定量地应用到地震储层预测中来。(3)目前尚无一套较普遍适用的、定量计算非常规油气储层裂隙参数和评价其孔隙度、渗透性的方法,成为制约测井技术和地震技术推广应用的“瓶颈”。
四、测井、地震新技术
测井新技术:
(1)针对储层有效厚度及矿物含量预测发展的高分辨率测井技术系列。(2)针对非常规油气储层孔隙和裂缝预测发展的ESC测井和交叉偶极横波测井、多种成像测井等技术系列。(3)利用多种常规测井技术与新技术有机结合估算非常规油气储层孔隙度、渗透率及含气饱和度等参数的技术系列。
地震新技术:
(1)万道地震仪、数字检波器采集技术,该技术已经向宽方位、高密度、大偏移距、小道距方向发展,采集目的已经不局限于构造成像而是直接面向储层预测和油藏描述。(2)波动方程叠前逆时偏移技术。常规地震处理技术存在的问题是无法解决高陡复杂构造成像问题和无法准确保幅。波动方程叠前逆时偏移技术是基于双程波动方程的一种解决方案,能够对复杂高陡构造精确成像,同时具有适应各向异性和振幅保真等特点。(3)微地震监测技术。微地震检测技术主要检测由于压裂而引起的油气藏储层破裂产生的微地震活动。目前该项技术已经开始应用于非常规油气勘探。
五、建 议
随着地球物理技术的不断发展,从测井到地震采集、处理、解释技术都得到了长足的进步,多项新的技术方法已经开始在非常规油气勘探中发挥作用。从地球物理研究角度出发,有以下几点建议:
(1)引进和自行研制适用于我国非常规油气勘探的专用仪器等硬件设施,如测井仪器、采集仪器等;引进和研发适用于我国非常规油气勘探的专用地球物理软件。(2)大力研究针对不同类型、区块的有利储层及流体识别的配套技术系列。(3)加大非常规油气基础岩石物理研究,对非常规油气藏地震响应及传播机理进行深入研究。(4)大力开展国内外学术交流,不断发展与完善新技术、新方法。
参考文献:
[1]李玉喜,张金川,等.中国非常规油气资源勘探开发与政策思考[J].国际石油经济,2011,9(6):19~24.
[2]梁坤,李小地,郭秋麟.中国石油企业可持续发展阶段划分和对策[J].中国石油勘探,2007,12(6):51~54.
[3]雷群,王红岩,赵群,等.国内外非常规油气资源勘探开发现状及建议[J].天然气工业,2008,28(12):7~10.
【关键词】非常规油气藏;地球物理技术;新技术方法
一、中国非常规油气资源开发现状
非常规油气指成藏机理、赋存状态、分布规律及勘探开发方式等不同于常规油气藏的烃类资源,现阶段非常规油气资源主要指油页岩、油砂、煤层气、页岩气、致密砂岩气等。我国非常规油气总资源量达1.9×10m3,是常规油气的2倍,因此国内非常规能源的开发利用,对于保障国家能源安全具有重要的战略意义。
我国非常规油气成藏特点、分布状况及地球物理勘探现状特点如下:①资源储量丰富,分布区域广;②油气类型多样,成藏类型多;③储层非均质性强,受构造、裂缝及孔隙等因素控制;④大都表现为低孔低渗。可见非常规油气藏与常规油气藏相比,其成藏地质条件更复杂,勘探开发技术要求更高。
二、地球物理勘探技术应用现状
(一)测井评价技术
目前非常规油气储层测井评价技术大致分为4类:基于常规油气储层评价思想的定性识别方法;基于体积模型的储层评价方法;基于概率统计模型的储层评价方法;基于神经网络模型的储层评价方法。
测井地层评价主要围绕3个方面展开:①非常规油气地层的岩性和储集参数评价,包括孔隙度、含气量(包括吸附气、游离气)、渗透率等参数;②烃源岩的生烃潜力评价,主要包括干酪根的识别与类型划分、有机质含量、热成熟度等一系列指标的定性或定量解释;③岩石力学参数和裂缝发育指标的评价。
(二)地震勘探技术
目前还没有专门针对非常规油气勘探的地震技术系列。当前地震采集和处理技术主要以提高构造成像为主。利用地震技术进行有利储层预测已形成多手段、多系列的特点,主要包括如下几个方面。
(1)地震正、反演技术系列:正演主要体现在数值模拟方面,反演包括各种叠后、叠前反演技术;目前叠后反演主要预测储层厚度,叠前反演在识别储层岩性及流体方面具有重要作用。(2)地震属性分析技术:包括各种常规地震属性分析、基于AVO的多种属性分析和多属性融合技术;地震属性在描述地震相、沉积相以及刻画裂缝、雕刻可能的储集体等方面具有独到之处。(3)地震裂缝检测技术:包括基于地震属性相干技术、面向对象的像素成像技术、基于叠前方位AVO/AVA裂缝检测技术以及多波多分量预测技术。
三、常规地球物理勘探技术应用存在的问题
尽管成熟技术的新用取得一定的成果,但非常规油气更加复杂的岩性特征及成藏条件使常规地球物理勘探技术应用存在多种困难,主要表现为:
(1)非常规油气储层强非均质性和各向异性使得储层地质与测井响应及地震预测结果呈现更加复杂的非线性关系,与常规油气预测相比其多解性更强。(2)目前常规的地震岩石物理分析主要是针对测井响应的交汇分析,形式单一,没有综合考虑地下岩性及流体受温度、压力、裂缝等因素的影响,分析得到的结果不精确,同时也无法定量地应用到地震储层预测中来。(3)目前尚无一套较普遍适用的、定量计算非常规油气储层裂隙参数和评价其孔隙度、渗透性的方法,成为制约测井技术和地震技术推广应用的“瓶颈”。
四、测井、地震新技术
测井新技术:
(1)针对储层有效厚度及矿物含量预测发展的高分辨率测井技术系列。(2)针对非常规油气储层孔隙和裂缝预测发展的ESC测井和交叉偶极横波测井、多种成像测井等技术系列。(3)利用多种常规测井技术与新技术有机结合估算非常规油气储层孔隙度、渗透率及含气饱和度等参数的技术系列。
地震新技术:
(1)万道地震仪、数字检波器采集技术,该技术已经向宽方位、高密度、大偏移距、小道距方向发展,采集目的已经不局限于构造成像而是直接面向储层预测和油藏描述。(2)波动方程叠前逆时偏移技术。常规地震处理技术存在的问题是无法解决高陡复杂构造成像问题和无法准确保幅。波动方程叠前逆时偏移技术是基于双程波动方程的一种解决方案,能够对复杂高陡构造精确成像,同时具有适应各向异性和振幅保真等特点。(3)微地震监测技术。微地震检测技术主要检测由于压裂而引起的油气藏储层破裂产生的微地震活动。目前该项技术已经开始应用于非常规油气勘探。
五、建 议
随着地球物理技术的不断发展,从测井到地震采集、处理、解释技术都得到了长足的进步,多项新的技术方法已经开始在非常规油气勘探中发挥作用。从地球物理研究角度出发,有以下几点建议:
(1)引进和自行研制适用于我国非常规油气勘探的专用仪器等硬件设施,如测井仪器、采集仪器等;引进和研发适用于我国非常规油气勘探的专用地球物理软件。(2)大力研究针对不同类型、区块的有利储层及流体识别的配套技术系列。(3)加大非常规油气基础岩石物理研究,对非常规油气藏地震响应及传播机理进行深入研究。(4)大力开展国内外学术交流,不断发展与完善新技术、新方法。
参考文献:
[1]李玉喜,张金川,等.中国非常规油气资源勘探开发与政策思考[J].国际石油经济,2011,9(6):19~24.
[2]梁坤,李小地,郭秋麟.中国石油企业可持续发展阶段划分和对策[J].中国石油勘探,2007,12(6):51~54.
[3]雷群,王红岩,赵群,等.国内外非常规油气资源勘探开发现状及建议[J].天然气工业,2008,28(12):7~10.