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川南地區深層頁巖氣地球物理勘探技術新進展與攻關方向

2023-02-14 03:55張少華鄧小江馮許魁巫芙蓉楊曉管敏
石油地球物理勘探 2023年1期
關鍵詞:深層頁巖勘探

張少華,鄧小江,馮許魁,巫芙蓉,楊曉,管敏

(1.東方地球物理公司,河北涿州 072751; 2.東方地球物理公司西南物探研究院,四川成都 610213; 3.東方地球物理公司研究院,河北涿州 072751; 4.東方地球物理公司西南物探分公司,四川成都 610213)

0 引言

全球頁巖氣持續、快速增長,2020年產量為7700×108m3,占全球天然氣總產量的18%。與2010年相比,2020年頁巖氣產量增長了5853×108m3,占天然氣增量的76%。美國深層頁巖氣主要分布Haysesbille、Eagle Ford、Cana Woodford等區塊,2020年產量為1882×108m3,占美國頁巖氣總產量的26%。美國深層頁巖氣探明儲量也在不斷攀升,從2014年的18000×108m3增至2019年的36400×108m3,儲量占比達到36.42%[1]。

中國海相頁巖氣資源豐富,地質資源量為80.45×1012~144.5×1012m3,其中深層(3500 m以下)資源量占65%以上[2]。四川盆地是中國頁巖氣的主要產區,深層資源量為11.2×1012m3,占比超過69%[2]。

從2006年開始,中國石油天然氣股份有限公司與殼牌公司聯合評價、合作開發四川盆地川南地區深層頁巖氣;之后殼牌公司、BP公司退出。截至目前,中國石油可以自主評價、工業化開采,川南地區深層頁巖氣勘探已經取得了實質性的突破。一是啟動了100×108m3頁巖氣的開發與建設,落實了瀘州地區深層頁巖氣萬億方儲量規模;二是發現了威遠、瀘州、渝西等深層頁巖氣有利區塊,多口鉆井獲得了20~50×104m3/d的測試產量,特別是瀘203井測試產量達138×104m3/d,最終可采儲量(EUR)達1.9×108m3,是中國深層頁巖氣第一口日產超百萬方的水平井[3]。

近年來,中淺層頁巖氣地球物理勘探技術取得了一些進展[4-6],并在頁巖氣勘探開發過程中發揮著重要作用[7-12]。但是,深層與中淺層頁巖氣地質特點不同,因而中淺層頁巖氣地球物理勘探技術不能完全滿足深層頁巖氣勘探與開發的需求。為此,本文研究團隊通過近幾年的攻關研究,梳理、總結了深層頁巖氣的地球物理配套技術的最新進展以及成效。同時,指出了深層頁巖氣地震勘探的下一步攻關方向。

1 川南地表及地質特點

1.1 地表條件復雜,橫向變化快

川南頁巖氣區地表條件復雜,主要表現在三個方面:①出露巖性較為復雜且橫向變化快,寒武系、奧陶系、志留系、二疊系、三疊系均有出露,主要巖性有砂巖、泥巖、碳酸鹽巖等。砂巖和碳酸鹽巖占比大,如在長寧地區寧209三維區,出露砂巖和碳酸鹽巖占比共達到80%。②地表為典型的復雜山地地形,地面高差大,橫向變化快,長寧地區寧209三維區地面高差最大達1600 m。③深層頁巖氣產區工業較發達,人口稠密,廠房、城鎮眾多。

1.2 地下構造變形強烈,地應力復雜

川南地區深層頁巖氣區經歷了加里東、海西、印支、燕山和喜山期等多期次構造運動,這造成了地下構造變形強烈,同時造成了地應力方向多變、施工壓力高等復雜條件。研究區發育不同組系、不同方向的構造和斷層,其中微幅度構造、微斷裂非常發育。

1.3 最優靶體厚度小

北美地區優質頁巖厚度較大,一般為幾十米,最厚甚至可達百米。而川南地區最優靶體儲層厚度較小,在威遠和長寧地區僅0~5 m;瀘州地區稍厚,也僅有十多米。

2 深層頁巖氣地震勘探難點和需求

2.1 地震勘探難點

2.1.1 地面施工難

深層頁巖氣區地表條件復雜,給地震資料高效采集、安全施工造成了很大困難。地表巖性復雜導致激發、接受條件較差,耦合關系不好,得到高品質單炮的難度較大;地面高差大和廠房、城鎮稠密造成觀測系統不規則,激發、接收的有效率不高。這些因素均會給后續地震資料高精度成像帶來困難。

2.1.2 高精度成像難

深層頁巖氣埋藏深,地震能量衰減快,地震資料分辨率低。盆地腹部發育的斷裂導致地震波場復雜,地震資料高精度成像困難。地震資料成像精度不高且最優靶體薄、微幅度構造發育等導致了水平鉆井準確入靶、提高鉆遇率難,易產生卡鉆、漏失等事故風險。

2.1.3 壓裂改造難

川南地區深層頁巖氣具地應力高、應力差大、天然裂縫發育等特征,這給壓裂改造帶來困難。壓裂施工壓力高,普遍在90 MPa以上;地應力差超過10 MPa,形成復雜縫網難度大;天然裂縫與人工縫耦合形成復雜縫網,壓裂時容易產生套損、套變等風險。

2.2 地震勘探需求

川南深層頁巖氣地震勘探需求主要體現在滿足選好井、定好井、鉆好井和壓好井的“四好”目標。在選好井、定好井方面,需要對儲層厚度、地應力、裂縫等甜點關鍵參數進行精細描述;在鉆好井方面,需要對入靶深度、地層產狀和微斷裂進行準確預測,保證靶體的高鉆遇率;在壓好井方面,需要對裂縫、地應力進行精細描述,對壓裂前方案的參數設計、壓裂中方案的參數調整、壓裂后效果評估等提供建議。要滿足“四好”目標,需要采集高品質原始資料,且經過處理后能得到高保真度成像資料,并可對頁巖氣“雙甜點”(地質甜點和工程甜點)進行精細描述。

3 深層頁巖氣地震勘探技術進展及成效

3.1 地震資料采集技術進展及成效

為了解決采集地震資料效率和原始資料品質不高等問題,主要研發、實施了如下四項技術。

3.1.1 井炮與可控震源聯合激發

川南地區人口稠密,障礙分布廣,三維地震資料采集時,井炮激發容易造成炮點分布不均,部分區域存在近炮檢距信息缺失的現象。如果采取井炮為主、可控震源為輔的井震聯合采集技術,則可以有效彌補近炮檢距信息的缺失,解決因區內大型障礙大面積丟炮后地震波場信息不足的缺點(圖1矩形框區域)。井炮與可控震源聯合采集彌補了過障礙區淺層資料缺失和中深層成像欠佳的不足,能夠獲得滿足頁巖氣藏開發的高品質三維地震資料。

3.1.2 動態井深追蹤泥巖激發技術

砂巖和泥巖激發效果差異大,在泥巖中激發單炮品質明顯優于砂巖。因此,提高在泥巖中的激發比例,可以有效提高整體地震資料的品質。通過開展精細表層結構調查,結合錄井巖性,詳細查明激發井炮縱向上泥巖分布情況,可以逐點設計動態激發井深(圖2)。如在瀘201—瀘202井區三維地震勘探中,在泥巖中激發的單炮比例由原來的65%提高到90%以上,顯著提高了原始地震資料品質。在泥巖中激發的單炮近道干擾少、同相軸更連續(圖3)。

圖2 基于表層結構調查和錄井分析的巖性柱狀圖

圖3 在泥巖(左)與砂巖(右)中激發的單炮記錄品質對比

3.1.3 無線節點儀采集技術

無線節點儀采集技術是近年來迅速發展的一項新技術。它將采集站、電源站、檢波器置于一體,具有體積小、重量輕、易收放、性能穩定等特點,可減小作業難度、提升施工效率、降低施工成本。

當三維地震勘探穿過城區,采用有線設備采集時,布設有線排列會對當地的交通和市政工作帶來不便。因此,受諸多條件的限制,大量的排列無法布設而造成施工丟道,這對地震資料品質有較大的影響。川南深層頁巖氣地震勘探穿過城區作業時,采用無線節點儀可擺脫有線電纜的束縛,利用小巧高精度的無線節點儀,結合井炮源驅動、節點儀數據快速合成等配套技術,丟道率由原來的2.0%降至0.5%以下,有效解決了采集設備在城區布設困難的難題。

3.1.4 智能化地震系統

因地表條件復雜,三維地震勘探項目施工質量和安全管理難度大。三維地震資料采集時,依托自主開發的智能化地震隊系統(它是將測量放樣、排列管理、鉆井管理、井震激發、數據采集等技術深度融合,實現物探采集技術全流程平臺化整合,野外生產組織和質量、安全、人員、裝備全過程數字化管理,賦能野外勘探,重塑作業流程,實現地震生產數字化轉型和智能化發展),發揮該系統在任務管理、項目管理、GIS應用、智能質控、井炮監控、生產運營分析等方面的強大功能,提升項目質量和安全管理水平,為安全、優質、高效地震勘探提供有效支撐。如瀘201—瀘202井區深層頁巖氣三維地震勘探滿覆蓋面積為1230 km2,共121304炮,采集作業時間僅用118 d,時間縮短了8%。

3.2 處理技術進展及成效

為了滿足 Ⅰ 類連續薄儲層(總有機碳含量TOC>3%,含氣量>3 m3/t,孔隙度>5%,脆性指數>55,連續厚度為0~15 m)和微斷裂(斷距小于5 m的斷層或微裂縫發育帶)預測的需求,需要在保真前提下盡可能提高地震資料縱、橫向分辨率,同時也要求地震資料可對地層的微幅度產狀進行精準預測,為水平井地震導向提供資料基礎。

3.2.1 井控高分辨率處理技術

利用表層資料及速度模型建立表層Q場,解決近地表結構造成的長波長問題;中深層Q補償則是從VSP井資料中提取Q值信息,結合層位信息擬合全區平均Q值,形成時、空變Q體,進行相位和振幅補償。同時利用合成地震記錄對反褶積結果的可信度、可預測度進行分析,優選參數,以提高疊前地震資料分辨率。

圖4是井控高分辨率處理前、后的剖面對比。由圖可知,處理后地震剖面目的層分辨率更高,同相軸更連續。

3.2.2 TTI各向異性疊前深度偏移處理技術

為了滿足微幅度構造、微斷裂的精細刻畫,在地震資料的深度偏移處理中主要進行了以下幾項改進:①深層頁巖氣區域多為傾斜介質,因此成像介質假設由VTI改為TTI;②采用近地表小圓滑面作為深度偏移基準面,結合初至層析反演近地表模型,實現“近真地表偏移”;③綜合多信息(鉆井、測井、地質層位、時間偏移速度等信息)、多尺度(深度域構造模型、VSP和測井約束速度模型、網格層析數據獲得高頻信息),實現“井震結合、處理解釋一體化結合”,開展“沿層層析+網格層析聯合”,在分析深層頁巖氣VSP測井速度時,縱向上加密速度控制層以構建高精度速度模型。

圖5為地震資料的疊前時間偏移、VTI和TTI各向異性疊前深度偏移處理結果的對比。根據這三種剖面解釋結果計算的入靶點深度誤差分別為30、5和3 m,地層產狀吻合率分別為70%、88%和98%。由此可見,TTI介質各向異性疊前深度偏移處理資料入靶點深度、斷層空間位置和地層產狀預測更準確。

圖5 疊前時間偏移(上)與VTI(中)、TTI(下)各向異性疊

3.3 “甜點體”預測技術進展及成效

“甜點體”是指頁巖氣富集且易于開發的目標,包括地質甜點(以TOC、含氣量、孔隙度和厚度等參數表征)和工程甜點(以脆性指數、地應力和微裂縫等表征)。Ⅰ類連續儲層厚度大、高鉆遇率是獲得高EUR的條件;微幅度構造(地層產狀平緩、微斷裂)的精準預測是靶體高鉆遇率的基礎;微斷裂和地應力精準預測是水平井方向設計和高效、安全鉆井的保障。

3.3.1 Ⅰ類連續儲層厚度預測技術

疊前地質統計學反演技術可以提高Ⅰ類連續薄儲層的預測精度。該技術是建立在貝葉斯框架下,基于貝葉斯模糊判別的馬爾科夫鏈蒙特卡洛模擬算法(MCMC),綜合了地震資料橫向高密度和測井資料垂向高精度的優點,包含了地震資料的中頻和測井資料的低頻、高頻信息,對于少井地區的薄儲層預測具有重要的價值[13]。

圖6為疊前同時反演與地質統計學反演效果對比,疊前地質統計學反演結果分辨率明顯更高,可以很好地區分龍馬溪組1~4小層。由于Ⅰ類連續儲層主要分布在龍馬溪組1小層,因此疊前地質統計學反演結果可以很好地預測Ⅰ類連續儲層厚度等參數。

圖6 疊前同時反演(上)與疊前地質統計學反演(下)龍馬溪組小層預測效果對比

3.3.2 GeoEast智能裂縫預測技術

基于卷積神經網絡(CNN)構建的深度學習方法,GeoEast智能裂縫預測技術形成了涵蓋各種斷層性質的1200多種斷層體模型和對應的地震正演數據,獲得了比較好的深度斷層預測模型。它可將地震振幅直接轉換成對應的斷層屬性數據。該方法屬于體預測,與體曲率相比,在微小斷層成像和深層抗噪性等方面具有明顯優勢(圖7)。

圖7 智能裂縫預測(上)與體曲率(下)斷裂預測效果對比

3.3.3 地震地應力預測技術

深層頁巖氣地應力高、應力差大、應力方向復雜多變。地應力差是選擇頁巖氣甜點的重要工程參數,地應力差越小,壓裂時越容易獲得裂縫網絡。地應力方向是優化水平井軌跡方向的一個重要參數,水平井軌跡應與最小主應力方向成一個較小的夾角[14-15]。地應力求取中最為關鍵的一環是對孔隙壓力的預測[16]。

川南地區志留系遭受過剝蝕,縱向上巖性組合和地層厚度在不同地區均有差異。通過引入巖性變化因子和剝蝕強度因子,可形成改進的孔隙壓力預測技術[17]。在求取孔隙壓力后,即可求取最大主應力Shmax、最小主應力Shmin和二者之差等參數[16]。地震地應力預測的關鍵是通過疊前地震反演獲取高精度的速度體,從而得到高精度地應力預測結果。

圖8為川南地區水平應力差預測結果。由圖可見,東南部的應力差較小,更易壓裂形成縫網,為工程甜點有利區。

圖8 川南地區志留系龍馬溪組地震資料預測水平應力差分布

3.4 壓裂實時監測技術進展及成效

國內外常用的水力壓裂監測技術主要包括測斜儀、放射性示蹤劑、溫度測井、微地震、激發電磁和光纖(DAS)等。其中前三種方法分別存在無法監測復雜裂縫尺寸、局限于井筒附近、精度不高等方面不足。微地震監測方法是目前水力壓裂裂縫評價最成熟、最有效的方法之一,它包含了巖石破裂時的瞬態信息。而激發電磁法壓裂監測技術能實時直觀監測、分析壓裂液流體隨時間變化的注入、返排和滯留等運移信息,可作為微地震監測技術的有益補充。光纖通過記錄壓裂時的全井段聲波能量,實時動態監測橋塞封隔效果,判斷壓裂各簇開啟情況及暫堵效果,實現簇級進液精細評價(3~8 m),為壓裂生產提供了新的方法。

21世紀以來,微地震監測技術廣泛應用于頁巖氣開發[18-21]。但是,早期西方公司壟斷了高端微地震監測技術服務市場,如法國Magnitude公司、美國Pinnacle公司、Weatherford公司、MicroSeismic公司和加拿大ESG公司等。前幾年,中國微地震監測技術相關研究取得了重大進展,開始廣泛應用于頁巖氣勘探開發,但是還存在缺乏自主知識產權的軟件系統、監測精度不高等問題。針對這些問題,通過技術攻關,在微地震監測方面取得了如下兩個方面的進展。

(1)在井中監測中用爬行器帶動常規檢波器排列,實現了水平井全井段同層監測,解決了監測直井數量不足和距目的層太遠而造成定位精度不高的難題,有利于分析裂縫擴展規律和壓裂異常。應用該技術已成功對超長水平井平臺進行壓裂微地震監測,爬行器帶動檢波器排列在水平段爬行近1300 m,實現了水平井段全井段監測。圖9為監測到的微地震事件密度屬性圖,為評估壓裂改造效果提供了可靠依據。

圖9 微地震事件密度屬性

(2)首次在中國配套形成了水平井壓裂微地震現場實時決策系統(SGE)。它最顯著的特點是在現場與遠端實現多源數據共享的遠程專家決策平臺,在微地震數據基礎上整合了其他測井、地震模型等多種數據。在壓裂前開展 “甜點”屬性分析,預測壓裂施工工程風險,優化壓裂設計;在壓裂中現場實時微地震監測,實時評估壓裂效果,指導壓裂方案和施工參數調整;在壓裂后進行微地震—單井產量—壓裂工藝—地震地質綜合評估,分析影響單井產量的關鍵因素,并進一步優化水平井井位部署和井軌跡設計,達到提高單井產量的目的。

4 深層頁巖氣非地震勘探技術進展及成效

4.1 激發電磁法壓裂監測技術

微地震可以對巖石破裂的位置、大小進行高分辨率成像,但是微地震成像僅包含巖石破裂時的瞬態信息,并不能完全反映壓裂液流體隨時間變化的注入、返排和滯留等時移信息;而激發電磁法壓裂監測技術利用壓裂液與油氣層電阻率的差異特性,實時監測、分析壓裂液流體隨時間變化的注入、返排和滯留等運移信息,指導壓裂施工參數的調整,可較準確地判斷壓裂效果[22]。激發電磁法壓裂監測為壓裂監測和效果評估提供了新的技術手段,具有廣闊的應用推廣前景。

油、氣、水三種介質的電阻率差異明顯,因此可以利用電阻率差異確定壓裂液分布范圍。對采集的水平電場分量(Ex)數據進行疊加、傅里葉變換和歸一化處理,可以得到不同發射頻率的Ex平面分布。圖10是壓裂后歸一化Ex異常平面圖。H22-5井為主要監測井,同時兼顧監測H22-4井。H22-5井的西側為民房,北側為河流,沒有布設測點。從圖中可以看出,大多數區域單側壓裂異常延伸長度超過180 m,第 1、第 5、第 6、第 7 段兩端和第 22 段西端等外圍局部位置壓裂液波及異常顯示較弱,其他區域異常均較強,壓裂效果良好。從低阻異常分布范圍來看,H22-5井改造效果更好,生產結果驗證了這一結論。自2020年3月投產以來,H22-4井累計產氣5713.6×104m3,H22-5井累計產氣6297.4×104m3。

圖10 壓裂電磁異常(發射頻率為0.27 Hz)

4.2 DAS—儲層改造精準監測技術

采用常規電纜、常規檢波器進行壓裂監測時,對井筒條件要求高,而且常常受限。光纖技術的發展為水力壓裂監測提供了新的技術[23]。2009年,殼牌公司首次在致密氣井水力壓裂過程中采用了光纖技術。隨后,光纖技術在水力壓裂中大量用于壓裂儲層改造的監測。

當巖石中的誘發應力超過巖石或裂縫破裂強度時,就會釋放微地震能量。光纖儲層改造精準監測系統可記錄從這些微地震事件位置發出的波形。使用大孔徑、密集采樣的光纖組合,采集全井段聲波能量可估計這些事件的距離、大小和位置,從而了解裂縫延伸方向和范圍,精準指導壓裂生產。

圖11是一段壓裂過程中的光纖儲層改造監測效果圖。從圖中可以看出:①在送球階段,壓力和能量明顯升高(紅色實線圓圈),已成功將壓裂的第11簇從第6、第7簇之間分割開;②主壓裂階段,裂縫網絡主要以第4~第8簇和第10簇為主;③為了改善壓裂效果,進行了第一次暫堵劑加注,暫堵前后壓力變化不明顯,裂縫網絡和主壓裂階段相似,暫堵效果不好;④進行第2次暫堵球和暫堵劑的加注,暫堵后壓力上升,第11簇開始進液,第5~第8簇能量增強(紅色實線圓圈),壓裂效果得到較明顯的改善。分析結果表明,第4~第6簇對應裂縫開啟效果最好;第1簇、第3簇與第9、第11簇裂縫開啟效果略差于第4~第6簇;第2簇裂縫開啟效果較差。結果與壓裂曲線響應高度匹配。實時分析分簇壓開情況可以對暫堵劑(暫堵球)類型、用量、加注時機等進行科學調整,達到儲層改造的精準監測。

圖11 光纖精準儲層改造監測結果

與傳統的井中檢波器組合相比,光纖儲層改造精準監測技術非常適合于深層頁巖氣高溫、高壓環境,能夠提供可靠的長期測量數據。

川南地區深層頁巖氣綜合應用這些地震勘探技術后,水平井入靶點深度預測誤差平均絕對值由時時深轉換方法的30 m降至深度偏移處理方法的10 m以內,誤差3°以內的地層產狀的吻合率從76%提升至86%,構造寬緩區箱體鉆遇率由89%提升至99%,構造復雜區箱體鉆遇率由60%提升至73%,單井EUR從0.5×108m3提高到1.24×108m3,部分井超過2.0×108m3。

5 深層頁巖氣地球物理勘探攻關方向

5.1 DAS—井地立體聯合勘探技術

深層頁巖氣埋藏深,地層的衰減吸收強,獲取的地震信號弱、分辨率不高。同時,微幅度構造和微斷裂的發育要求對水平井周圍進行高精度成像,常規三維地震資料無法滿足這一要求。

常規井中地震檢波器由于受限于儀器級數、采樣間隔、溫度、壓力,無法滿足全井段覆蓋等要求,從而制約了井地立體聯合勘探技術的發展。近年來,隨著分布式光纖聲波傳感(uDAS)技術的發展,DAS—井地立體聯合勘探技術得到了廣泛應用。

DAS—井地立體聯合勘探技術可將井中與地面地震數據采集相結合,達到同步采集、同步處理,提高地震資料成像精度、目的層信噪比和分辨率,有利于識別特殊地質體、開展儲層精細預測與評價、識別巖性圈閉、落實井周圍地層的構造和頁巖儲層及其變化特征,是一種新型的地震勘探技術。DAS—井地立體聯合勘探數據采集作業不僅大幅度降低了三維 VSP 數據采集成本,而且通過針對性的觀測系統優化設計,在三維地震采集的同時進行井中地震數據采集,同源、同波場同時接收可得到高品質的采集數據。井震同步、井驅高分辨率成像處理可得到高品質資料。

圖12是中國一個DAS—井地立體聯合勘探項目地震資料井驅處理前、后的效果對比。由圖可見,經過井驅處理后,剖面頻帶拓寬了5~10 Hz(原資料頻寬為10~60 Hz,處理后頻寬為8~65 Hz,重點提升了45~60 Hz的能量),有效提高了三維地震資料的地質分辨能力。

圖12 地震資料井驅處理前(左)、后(右)剖面效果對比

5.2 高保真偏移成像處理技術

地震資料縱、橫向分辨率不高會造成深層頁巖氣薄儲層準確預測難度大、微斷裂識別多解性強。要解決這些問題,除了進行采集技術攻關外,同時也需要對偏移成像技術進行攻關。因此,應開展兩方面工作:一是對現今成熟的Q偏移成像技術進行工業化推廣應用;二是對最小二乘偏移成像等新技術進行攻關。

Q補償方法只對單道地震數據進行衰減補償,忽略了傳播路徑的影響,同時補償效果與Q值的準確性息息相關。Q偏移是一種更為保幅的疊前深度偏移地震資料成像方法。它首先通過Q層析反演,在傳統的Q值求取建?;A上,在指定頻帶范圍內利用模擬與實際衰減旅行時的差值,建立沿不同射線路徑的大型衰減旅行時矩陣方程,通過層析的方式估算Q值,用于校正由于異常吸收衰減引起的與Q相關的振幅、相位的衰減效應。其原理更接近地震波在非彈性介質中的實際傳播情況,并且考慮了地下構造的傾角等信息,結合DAS—井地聯合勘探提取的三維Q場,最終獲得的Q場更為真實、可靠。

Q偏移技術在地震波速度和旅行時計算時考慮了衰減因素,在偏移公式中引入了振幅加權因子、相移因子以達到振幅補償、頻率恢復和相位校正的目的,從而提高深層頁巖氣的成像品質和分辨率,成果更有利于微幅度構造落實、微斷裂識別和薄儲層預測。

最小二乘偏移成像技術是基于線性反演理論框架,相對于常規偏移成像技術而言,能夠提高成像分辨率,削弱不規則照明的影響,均衡成像振幅,增強保幅性。最小二乘偏移成像技術在國內外多個區塊取得了較大進展[24-26]。盡管目前最小二乘偏移的應用瓶頸問題依然存在,在生產中的應用也處于試驗、探索階段,但是深層、超深層頁巖氣對微幅度構造和儲層精細描述的高要求必然推動最小二乘偏移成像技術的不斷發展,其應用效果也將越來越好。

5.3 基于DAS的全生命周期一體化服務

基于光纖傳感的油藏地球物理技術,將能夠直接感知聲波、溫度、壓力、應變、流體類型等參數的傳感光纜布設到沿井孔或油氣藏儲層內水平井中,實現對整個油氣藏的智能描述和監測[23]。

光纖儀器相比常規儀器具有更高效率、更低成本和更低風險的優勢。隨著光纖傳感技術裝備的進步和數據處理技術的發展,其應用范圍已經拓展到井中和地面地震數據采集、井中—地面立體聯合勘探、水力壓裂微地震監測、儲層改造精準監測、油氣生產井長期動態監測等領域,為鉆井、完井、壓裂、油氣生產等各個環節提供技術保障,可貫穿油氣藏勘探開發全生命周期。深層頁巖氣若要實現安全效益開發,未來需充分發揮基于DAS的全生命周期一體化服務,實現深層頁巖氣井的鉆好井、打好井、壓好井、管好井的“四好”目標。

6 結論

(1)川南地區具有復雜山地地形、城鎮稠密、碳酸鹽巖出露等特點,通過采用動態井深優選泥巖激發、井震聯合激發、智能化地震隊、無線節點儀等關鍵技術,在保證深層頁巖氣獲得高品質地震資料的同時,提高了采集效率,實現了地震資料采集工程的經濟、技術一體化。

(2)川南地區深層頁巖氣儲層靶體薄、微幅度構造和微斷裂發育、地應力復雜,通過井驅聯合處理、真地表各向異性疊前深度偏移等技術,可應用以提高地震資料成像精度;聯合Ⅰ類儲層厚度、智能裂縫預測及地應力預測技術應用,可以解決薄儲層精細描述、微斷裂及地應力等“甜點”參數的精細預測。

(3)微地震壓裂監測技術可以實現深層頁巖氣水平井全井段監測,激發電磁法能更直觀地觀測壓裂液流體隨時間變化的注入、返排和滯留等運移信息;而光纖技術能適用于深層頁巖氣的高溫、高壓環境,實現儲層改造的精準監測,為深層頁巖氣水力壓裂監測提供了新的手段。

(4)深層頁巖氣勘探對地震資料品質要求高,下一步應大力發展和應用井中+地面DAS立體勘探采集,對地下儲層進行高密度采樣,加大Q偏移技術工業化應用、最小二乘偏移技術等高保真偏移成像處理技術的研究,以高精度刻畫頁巖儲層。同時,加大基于DAS的全生命周期一體化服務,為深層頁巖氣鉆井、完井、壓裂、油氣生產等各個環節提供技術保障,實現頁巖氣藏精細描述。

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考慮各向異性滲流的重力壩深層抗滑穩定分析
勘探石油
SAM系統對TDCS數據的優化處理與深層應用
春曉油氣田勘探開發的歷史
頁巖氣開發降溫
對“醫患失去信任”的深層憂慮
煤層氣勘探開發行動計劃發布
電視節目低俗化的深層反思
我國頁巖氣可采資源量初步估計為31萬億m3
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