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中国未来油气新领域与物探技术对策-【新闻】

发布时间:2021-05-28 10:52:44 阅读: 来源:非开挖工程厂家

中国未来油气新领域与物探技术对策

中国页岩气网讯:随着中国经济、社会发展,油气供需矛盾日益突出,为此需扩展勘探领域,向深层、深海、非常规等新领域及常规领域精细勘探进军。面对未来油气勘探新领域,必需进一步提高各类深层异常岩性储集体的成像和定量刻画精度,进一步提高地震资料的信噪比和分辨率,提高目标区预测可靠性及流体检测的准确性,提高非常规油气藏的预测精度,发展面向勘探开发目标的集成技术,不断提升陆地和海洋的物探技术服务能力。

当前我国的油气供需矛盾日益突出,而油气勘探开发面临拓展勘探领域,稳定资源基础,提高采收率,提高油气产量的严峻挑战。现今,我国油气勘探开发主要集中在前陆、岩性、叠合盆地中下部组合、老区、海域等五大领域。

1、在石油勘探方面:

① 我国东部成熟盆地富油气凹陷精细勘探不断深化,岩性地层、低潜山、火山岩油藏及滩海地区中、浅层构造油藏勘探均取得重要进展,探明石油储量稳步增长;② 我国中西部地区克拉通古隆起、岩性地层油藏、海相碳酸盐岩、前陆盆地冲断带等领域的勘探不断获得新突破,探明石油储量规模不断扩大;③ 渤海湾盆地近海海域勘探不断获得新的成果,储量规模大幅攀升。

2、在天然气勘探方面:

以我国中西部的四川、鄂尔多斯、塔里木、柴达木四大盆地和我国东部的松辽、东海海域盆地为重点,实现了天然气勘探由“择优探明”到“加强勘探”重大思路的转变,并取得了重要成果,天然气工业进入快速发展新阶段。然而,这些领域的供给能力远远不能满足日趋增长的油气消费需求,不能缓解油气对外依存度的持续攀升。在此严峻形势下,必须积极拓展现实的油气勘探新领域,发展面向新领域的油气勘探开发技术,特别是地球物理勘探技术,提高新领域的勘探开发成效,以增强国内油气资源的勘探开发和利用供给,为我国经济可持续发展提供保障。

 

一、中国油气未来新领域

中国沉积盆地共有505 个,总面积为670×10^4k㎡,石油远景资源量为1163×10^8t,天然气远景资源量为79×10^12m³。剩余油气资源主要集中在岩性地层油气藏、成熟盆地、前陆盆地、叠合盆地中下部组合、新区新盆地、海域和非常规油气藏七大勘探领域(图1)。

图1 中国油气资源量构成图

其中,前四大勘探领域油、气资源量占总剩余资源量的50%左右,是中国陆上油气勘探的重点领域。未来油气勘探的重点包括:

1)常规领域的精细勘探、深化挖潜和深层;

2)海域剩余资源量巨大,过去勘探领域主要局限在近海岸的浅水区,深海是未来石油和天然气勘探的又一主要领域;

3)非常规油气资源类型多,存储量大,勘探程度极低,是未来油气勘探特别是天然气勘探的另一重点领域。

1、深层油气勘探

不同国家对“深层”有不同的定义。如今国际上普遍接受的标准是:埋深≥4500m。截至2009 年底,全球共发现了149个埋深大于6000m 的工业性油气藏,累积探明石油可采储量约为6×10^8t,天然气可采储量达1000×10^8m³ 以上,大量深层油气有待探明。

中国不同探区、不同盆地“深层”定义也不完全相同。东部地区渤海湾盆地埋深大于3500m 为深层,松辽盆地白垩系以下地层为深层;中西部地区四川盆地埋深在4500m 以下地层为深层、鄂尔多斯盆地三叠系以下地层为深层,准噶尔盆地埋深在4500m以下地层为深层,塔里木盆地埋深大于5000m 以下地层为深层。按照深度统计,埋深大于4500m 的深层石油资源量约304×10^8t,占全国石油资源总量的28%;天然气资源量为29×10^12m³,占全国天然气资源总量的52%。

深层勘探要以碳酸盐岩、碎屑岩、火山岩等三大领域为主,是未来陆上油气勘探的重点。近年来,中国石油集团在深层碳酸盐岩、碎屑岩、火山岩三大领域获得了10 个规模发现,形成了2 个储量规模超5×10^8t的油区、4个储量规模超1000×10^8m³ 的天然气区,共探明石油地质储量13.3×10^8t,石油资源探明率为7.5%;探明天然气地质储量为1.98×10^12m³,资源探明率为11.8%。由此可见,该领域的剩余油气资源潜力很大。

2、深海油气勘探

全球海洋石油资源量约为1350×10^8t,探明储量约为380×10^8t;海洋天然气资源量约为140×10^12m³,探明储量约为40×10^12m³。全球深水油气资源量约占海洋油气资源量的40%。由此可见,海域既是当前重要油气勘探领域,也是未来主要的油气勘探领域和增储上产来源。如今深水油气勘探业务已成为国外大型石油公司油气增储上产的重要领域。近年来,在全球获得的重大勘探发现中,有50%产量来自海洋,而且主要是深水、超深水海域。

我国濒临渤海、黄海、东海和南海四大海域,发育渤海湾盆地、东海陆架盆地、珠江口盆地、琼东南盆地、中建南盆地、曾母盆地、文莱沙巴盆地等20多个沉积盆地。我国传统疆界线内的海域面积近300×10^4k㎡,海域盆地面积约为140×10^4k㎡,油气资源总量达500×10^8t油当量以上。我国自20世纪60 年代中叶开始在渤海海域开展油气勘探,之后扩大到南海、黄海、东海,至今虽然在各海域开展了大量油气勘探,但探明率还是很低。其中,渤海石油和天然气探明率分别为41.5%和54.6%,南黄海和东海石油和天然气探明率分别为4.9% 和2.5%;南海石油和天然气探明率分别为6.0% 和1.4%。由此可见,中国海域油气勘探开发的发展空间很大,特别是深水海域,尚处于勘探起步阶段。

3、非常规油气勘探

非常规油气通常泛指相对于常规油气之外,在非常规地质条件下存在的油气资源。主要包括致密气、煤层气、页岩气、致密油和天然气水合物等。估计全球非常规天然气资源量为921×10^12m³。非常规石油资源量为4495×10^8t。

非常规天然气成藏特征为近源或源内成藏,多为自生自储,呈大面积分布,丰度低,赋存方式各异:

1)致密气赋存方式以游离态为主、微米级及以下空间渗流;

2)煤层气赋存方式以吸附态为主、微米级及以下空间渗流;

3)页岩气为两种形态并存、纳米级空间渗流;

4)水合物为固态,赋存方式为纳米级空间渗流。

一般说来,非常规天然气藏的储层物性复杂致密,通常需人工改造,才能投入商业生产,而且需要降压解析开采,单井产量低,成本高,回收期长,经济效益较差。

据国土资源部估算,我国页岩气地质资源量为134×10^12m³,其中可采资源量为25×10^12m³。主要集中在中国南方古生界页岩、华北地区下古生界页岩、塔里木盆地寒武—奥陶系页岩等三大领域。我国页岩气的依存构造复杂,经历多次改造,断裂发育,沉积类型多样,往往海相沉积物有效范围保存少,有机碳含量偏低,以1% ~5% 为主,含气量更低,热演化程度复杂,埋深偏大(普遍大于3500m),地表条件复杂(南方多高山,北方少水),油气管网总体不发达,部分地区还处于无管网状况。

我国致密气有利勘探面积为32×10^4k㎡,资源量为(17~25)×10^12m³,可采资源量为(9~12)×10^12m³,主要分布在鄂尔多斯、四川、塔里木和松辽等沉积盆地。根据我国已发现的致密气藏特征,基本可分为透镜体多层叠置型、层状型和块状型三种类型,其中前两种类型开发技术比较成熟,是近期勘探开发的重点。苏里格气田的上古生界气藏为典型透镜体多层叠置型,埋深小于4000m,储量丰度为(1~2)×108m³/k㎡;四川盆地须家河组、松辽盆地登娄库组气藏为典型层状型,埋深大于4000m,储量丰度为(2~3)×10^8m³/k㎡;块状型气藏的典型代表是塔里木盆地山前侏罗系气藏,埋深大于3000m,储量丰度为(5~10)×10^8m³/k㎡。

经初步评价认为,我国45个聚煤盆地埋深小于2000m 的煤层气总资源量为36.8×10^12m³,可采储量为10.87×10^12m³。其中,埋深小于1000m 的资源量为14.3×10^12m³,是近、中期勘探开发重点。

西北、东北地区主要为陆相湖盆煤系地层,煤层变化大,而且以低煤阶为主,含气量低;南方地区以石炭—二叠系海陆交互相煤系地层为主,煤层品质较好,但构造破坏严重;沁水盆地和鄂尔多斯盆地主要为石炭—二叠系海相煤系地层,煤层埋深适中、相对稳定,埋深小于1000m 的资源量约为4×10^12m³,是近期煤层气勘探开发重点。

我国含油气盆地致密油分布广泛,有利勘探面积为41~54×10^4k㎡,资源潜力达(113~135)×10^8t。其中,鄂尔多斯盆地为(35~40)×10^8t,四川盆地为(15~18)×10^8t,松辽盆地为20×10^8t。此外,渤海湾和准噶尔等盆地也是致密油的主要分布区域。

我国天然气水合物资源量为1100×10^8t油当量(其中南海为700×10^8t,青藏高源为400×10^8t)。

目前已经查明南海北部陆坡天然气水合物资源量达185×10^8t油当量。南海11个区块有可能存在水合物,资源量为649.68×10^8t油当量。

4、常规领域的精细勘探

中国许多常规领域的含油气盆地均已进入较高油气勘探程度,油气勘探开发难度逐渐加大,生产作业成本逐渐上升,勘探开发困难日益显现,陆上油气勘探目标更为隐蔽,储层物性更差。主要表现在:

①岩性由碎屑岩向特殊岩性体延伸;② 构造油气藏从构造的高部位向拗陷中心斜坡带断层控制的构造圈闭、构造岩性圈闭延伸,从简单构造向逆掩推覆体、复杂断块、潜山延伸;③ 储集体由原生孔隙向微裂缝、纳米级孔喉延伸;④勘探目的层从地球物理易于识别的大于3~5m 层厚向更薄的层(1~3m)、微幅度构造(小于5m)延伸;⑤ 开发单元由大于0.5k㎡面积向0.1k㎡面积延伸;⑥ 储量、产量极其不稳定。

勘探实践说明,在勘探程度相对较高的盆地和领域,复式油气聚集带依然具有十分优越的石油地质条件,位于生油洼陷之中或邻近多个生烃中心,可能发育多套储盖组合。但这些老区构造带大多断块发育,断块小且组合复杂,加之陆相湖盆沉积相变快造成的砂层尖灭多和厚度变化大等特点,油、气、水关系十分复杂,使储层和圈闭预测难度加大。

近年来,随着科学技术的不断进步,新技术和新方法的不断应用,通过对这些老区构造带的精细勘探和挖潜,区带资源探明率不断提高,一批新层系、隐蔽油气藏被发现,展现出这些复式油气聚集带的巨大勘探潜力。同时,通过高密度三维地震技术、地下构造重构技术、二次开发技术的应用,使一批剩余油得到解放,采收率显著提高,确保了我国石油稳产。因此,加强常规领域精细勘探,不断提高常规领域探明程度和油气产量,仍然是未来油气勘探开发的重中之重。

 

二、未来新领域物探技术对策

1、物探技术攻关进展

针对未来油气新领域,中国石油集团开展了持续物探技术攻关,并在软件研发、硬件研制等方面均取得了重大进展,形成了针对重点领域油气藏勘探和评价的技术解决方案和关键技术。

1)高密度地震技术 为提高分辨率和信噪比,建立了“充分、均匀、对称”采样理念的高密度地震技术,形成了高密度地震采集配套技术及高保真资料处理技术。实现全波场、全数字、高效率地震勘探,地震频带拓宽了10~20Hz。在克拉玛依油田二次开发中应用高密度地震技术,落实断点及识别薄储层的能力显著提高,可识别埋深大于2000m、断距小于10m、厚度小于8m 的储层。

2)油藏地球物理技术 为提高老区精细勘探及剩余油预测精度,在多信息融合理念的指导下,形成了以宽方位地震采集、相对保持振幅地震处理、3.5D 地震、四维地震、井地联合观测、油藏模拟、微震监测等为核心的综合技术系列,实现了勘探向开发延伸。在辽河油田通过四维地震描述了埋深约3000m、高10m、宽15m 的汽腔,建立了动态油藏模型。

3)海洋地震勘探技术 通过引进吸收再创新,自主研发了综合导航、质量监控配套技术,形成海洋地震勘探配套技术,实现深海业务从无到有的历史跨越,拥有6艘共23 缆深海作业船,实现了深海作业从二维向三维宽方位采集的转变。

4)综合物化探技术 自主研发了三维重磁电处理解释软件,具备重力、磁力、大地电磁、连续电磁法、可控源音频电磁等综合物化探资料采集、处理及解释能力,在复杂地表区、火山岩勘探中成效显著。

5)复杂区地震勘探技术 经过多年发展逐步形成了针对复杂地表的特色地震施工工艺技术,成为中国石油物探陆地业务中的关键技术。例如,柴达木盆地英雄岭复杂山地勘探中面临地表高差大、海拔高(3000~3600m)、表层干燥疏松,构造复杂、断裂发育、地震资料信噪比极低等挑战,应用山地三维地震技术,以山地高密度、宽方位、震检联合压制山地噪声、高精度表层结构调查为核心,使原始资料品质提高50%以上(图2),以多域多步联合压噪、标志层静校正、弯曲射线叠前偏移等为核心的处理技术,准确落实了构造形态;应用地质露头、井资料等多信息开展地震解释,明确了英东地区地质结构和断裂系统。

图2 山地二维高密度

6)地震软件技术 形成了具有陆上、海上、VSP、模型正演、静校正、资料品质分析等六大功能的KLSeis地震采集工程软件系统。具备现场处理、陆上处理、海上处理、叠前偏移、VSP 处理、多波、构造解释、储层预测等八大功能的GeoEast地震数据处理解释一体化系统,其中:GeoEastLightning叠前成像软件,具备单程波、双程波、各向异性逆时偏移等功能;GeoEastMC 多波处理软件,具备三维转换波静校正、横波分裂、速度分析、叠前深度偏移等功能,在中国东部潜山、复杂断块、西部复杂山地、逆掩推覆体油气勘探应用中取得良好效果;GeoFrac地震综合裂缝预测软件,具备井震联合交互裂缝分析、各向异性叠前裂缝预测、叠前、叠后综合裂缝预测、三维可视化多尺度裂缝雕刻等特色功能;研发了GeoMountain复杂山地地震勘探特色软件,具有山地地震采集、复杂高陡构造地震成像、地震综合解释、复杂储层预测四大特色功能。

7)地震采集装备技术 研制了ES109新型地震数据采集记录系统,填补了国内万道地震仪空白;开发了G3i地震仪,兼容模拟检波器和数字检波器,兼容多种激发方式,支持可控震源高效采集,具有实用、高效现场实时QC 功能,带道能力达24万道;研制了KZ34大吨位可控震源和低频扫描频率为3Hz的KZ28LF低频可控震源,为深层勘探提供了有力的手段。

2、物探技术对策

面对未来油气勘探新领域,面向以往常规领域的物探技术不能满足提高分辨率、识别更薄储层和更隐蔽油气藏的要求;面向深层的低频勘探技术、深层成像技术、缝洞储层定量雕刻技术还不成熟;面向深海的地震、可控源电磁技术还存在装备比较落后,配套技术不完善等问题;面向非常规油气的地球物理技术攻关才刚刚起步。由此可见,面对未来油气勘探新领域的物探技术攻关任务任重道远,主要有以下几方面。

1)提高成像和缝洞储层定量刻画精度

① 深层碎屑岩构造勘探重点是提高成像精度。深层碎屑岩构造油气勘探领域主要包括中国西部的塔里木盆地库车拗陷的盐下构造及中国东部的松辽盆地东南隆起带与渤海湾盆地的深潜山。西部深层构造的主要勘探难点是速度倒转,推覆体下三角带构造破碎,下传地震波屏蔽严重、散射噪声发育、速度建模难、埋深普遍大于7000m。东部地区的主要勘探难点是复杂断块及潜山断裂发育,波场复杂,潜山顶面及内幕反射弱,成像难,内幕基本不成像,埋深普遍为3000~5000m。

图3 库车拗陷克拉苏构造带三维雕刻

针对西部深层碎屑岩目标开展了宽线大组合、双滑脱层构造建模及盐构造描述等技术攻关,实现了复杂山地(深层)低信噪比资料的重大突破,相继发现了克拉苏(图3)、大北等深层大型油气藏。但是,现有地震资料对深层兼顾还不够,普遍缺乏针对深层目标的低频信息,导致深层地震资料信噪比低,构造、圈闭和油源等难以落实,增加了勘探风险。为此,需要应用宽频、长排列、超长排列地震采集技术,锁定深层目标,应用高精度三维地震技术,利用逆时偏移(RTM)+全波形反演(FWI)成像技术,准确落实构造;在此基础上开展区域构造变形特征、盐相关构造建模、圈闭落实等技术攻关,对深层目标进行评价和精细描述,降低钻探风险。

针对东部深层潜山等目标,需要开展井控高分辨率处理、弱信号处理、复杂断裂识别等技术攻关,提高潜山内幕成像精度;开展全方位三维地震数据采集、处理,有效提高地震资料品质;开展低频地震采集、宽频地震资料处理,提高深层地震反射波能量;采用逆时偏移处理技术提高中深层复杂构造及复杂断裂系统成像精度,提高深层油气勘探成功率。

② 对于深层碳酸盐岩勘探需要提高缝洞储层刻画精度。碳酸盐岩储层是石油天然气储量新增长点,占中国石油集团新增石油储量的7.2%,新增天然气储量的45%。主要分布在塔里木、四川、鄂尔多斯、渤海湾等盆地。由于这些地区的碳酸盐岩储层具有埋藏深、裂缝溶洞发育、非均质性强、油、气、水关系复杂等特点,因此地震勘探面临提高地震资料信噪比、串珠状响应准确成像、准确预测有效储层和流体的挑战。在塔中地区,地震剖面上虽出现形状相同的串珠状响应,但经钻井证实此类储层内部的流体差异巨大,这说明储层发育特征和流体分布十分复杂。那么哪些串珠状响应反映有效储层,缝洞体系空间展布关系如何刻画,此类储层如何开发,如何提高油水识别精度,均是该类储层认识与描述的技术难题。为此,需要强化储层成藏规律研究、开展有效储层空间雕刻、流体检测、开发单元描述等方

法的技术攻关;采用全方位地震采集,获得用于各向异性检测的全方位资料;采用各向异性RTM 成像技术,使地质异常体准确归位;进行非均质储层定量化雕刻技术、非串珠储层识别与雕刻、流体定量化预测技术和成藏系统量化解释技术攻关,预测和描述深层碳酸盐岩储层开发甜点,使储层预测准确率达到80%,定量刻画碳酸盐岩缝洞储层,使勘探开发成功率提高10%~20%。

③ 深层火山岩需要提高有效储层描述准确率。鉴于火山岩新增天然气储量不断增加,火山岩已成为我国天然气勘探的重要领域。我国的火山岩气藏主要分布在松辽盆地深层、以及准噶尔、渤海湾等盆地。当前火山岩天然气藏主要的勘探难点是面临储层埋藏深,构造形态复杂,速度高、变化剧烈、波场复杂、密度高、低孔、低渗、岩性复杂多样,深层地震资

料信噪比、分辨率低,储层预测难等。前几年针对火山岩的物探技术攻关,较好地识别了火山岩的轮廓,但是火山岩单元内的物性预测、裂缝及孔隙发育区预测、含气富集区预测还没有完全突破,致使火山岩油气藏难以稳产,开发井位部署难度大。为此,需要针对深层开展提高信噪比和分辨率采集处理攻关,开展宽频地震激发和接收,提高深层成像精度;开展高精度三维或1∶5万高精度电磁技术攻关,利用电磁+地震叠前反演进行火山岩岩性预测、有利相带划分和储层含气性预测,寻找火山岩开发甜点区和规模建产目标区,使储层预测准确率达到80%,勘探开发成功率提高10%~20%。

2)提高地震资料信噪比、分辨率

各类盆地的岩性油气藏已经成为我国石油储量增长的主体,中国石油集团新增石油储量的47.2%主要来自如下盆地的岩性油气藏:松辽盆地中浅层、渤海湾盆地、鄂尔多斯盆地、塔里木盆地、准噶尔盆地腹部、吐哈盆地、柴达木盆地柴西南和三湖地区、四川盆地川东和川中等地区。随着勘探程度不断深入,勘探开发对象向低渗透岩性油气藏、低丰度高成熟气藏延伸,面对低孔、特低渗或超低渗油气藏,储层物性差、丰度低,横向上厚度变化大,深层资料信噪比低,储层预测及目标圈闭评价困难,应用现今的高分辨率地震依然不能有效识别厚度小于3m的单砂层,因此要强化提高分辨率处理、井控处理、地震属性融合解释等技术攻关。在保幅处理基础上,开展井控高分辨率处理和积分法叠前深度偏移处理,以岩石物理研究为基础,开展3~5m 单砂体预测,开展低渗透储层厚度、地应力参数、裂缝发育带及甜点研究,努力使我国东部地区的地震主频再提高10~15Hz,西部地区的主频再提高10Hz左右,以提高储层预测精度,使岩性圈闭落实成功率提高20%,含油气性预测精度提高10%。

此外复杂高陡构造也是探明天然气储量增长的重要领域,约占中石油新增天然气储量的24.4%,主要分布在塔里木盆地的库车及塔西南地区、准噶尔盆地的南缘、四川盆地的大巴山及龙门山山前带、鄂尔多斯盆地的西缘、柴达木盆地的北缘、酒泉盆地的窟窿山地区。该领域地表地形复杂、高差大、出露岩性复杂、低降速带变化大,导致静校正问题突出,近地表建模困难;地下盐下构造、逆推构造、走滑大断裂等地质现象发育,使得地震波场极其复杂,资料信噪比极低。虽经多年攻关,但构造高点的平面误差及深度误差依然较大,断层偏移归位精度低,现有地震成像技术还不能满足复杂构造刻画需要。面对以上难点,有必要针对提高信噪比、提高速度建模精度和成像精度开展地球物理技术攻关:采用适宜叠前深度域成像的高密度、宽方位三维地震采集技术;强化以精细近地表速度建模技术为核心的静校正技术、叠前保真去噪技术、复杂构造精细建模技术、起伏地表叠前深度偏移技术、地质模型指导的变速成图及构造精细建模技术等的研究;深化重、磁、电地震一体化技术的研究。通过这些有力措施可望进一步提高地震资料信噪比和成像精度,力求构造落实精度达到2%;提高逆冲带高陡构造成像准确率,使构造落实成功率提高20%,使勘探周期缩短20%~40%。

再有就是像渤海湾盆地、松辽盆地大庆长垣、准噶尔西北缘等成熟区,以油藏评价、寻找剩余油、老区新层系、新目标挖潜、隐蔽圈闭识别为主要勘探对象,面临单层厚度薄、砂泥薄互结构、构造规模小、储层低孔、低渗、断裂小、资料信噪比和分辨率低等问题。依据现有的地震分辨率不能可靠刻画井间砂体展布关系,不能为非均质薄储层开发水平井、分支井设计提供可靠依据。许多高含水老油田的大量实际资料表明,当老油田含水达60%~80%时,中、低渗透层中还存在着大片连续的剩余油,剩余油的分布呈现“整体高度分散,局部相对富集”的特点。针对地下剩余油分布格局的变化,需要通过重新建立地下认识体系,实现剩余油分布的准确量化描述,要求应用地震技术开展精细构造解释、提高纵横向分辨率、提高储层预测精度、提高流体识别能力。为此需要开展面向储层预测的测井资料处理技术、动态地震岩石物理技术、井地联合高分辨率处理技术、小尺度构造解释技术、叠前多分量精细油藏描述等技术研究,重构地下油藏模型,进一步提高分辨率和剩余油预测精度,能够满足中国东部预测厚度为1~3m、中国西部预测厚度为3~7m 的岩性和低幅度构造;识别中国东部3~5m、中国西部5~10m 断距的断层,提高二次开发成效。

3)提高深水目标区评价可靠性、流体检测准确性

深水油气勘探是当前油气勘探的前沿领域,与浅水和陆上油气勘探相比,深水油气勘探技术要求高、资金风险高、作业难度大。深水油气勘探牵涉专业广泛,如高分辨率三维地震、多波、四维地震、可控源电磁等技术,均涉及到众多学科前沿领域,如造船、自动化、材料科学、通信、测量、运输等,致使深水勘探难度远大于陆地勘探。

鉴于我国海域勘探程度低,海域多次波发育、井资料少,致使地震资料预测的多解性问题突出,给高成本钻井带来较大风险,亟需发展宽频高分辨率地震采集处理技术,提高地震剖面的分辨率和信噪比(剖面信噪比达到4以上);发展目标区多信息综合评价技术、高保真的无井约束烃类检测技术、海洋可控源电磁技术、多分量海底电缆采集处理技术,解决构造成像和无井情况下的储层预测和烃类检测研究问题,特别是应发展海洋宽频地震勘探技术,包括低频、低噪声水平的固体电缆地震采集接收系统(2Hz)、压制多次反射的双检接收或多层(多沉放深度)接收技术、多层震源组合激发技术、双偏移成像技术等,以提高目标评价的可靠性,降低钻井风险。

4)非常规油气领域需要提高裂缝识别、甜点预测和岩石力学性质预测精度,为目标评价和水平井部署提供依据

非常规油气主要包括致密油气、页岩气、煤层气和天然气水合物。对于地球物理勘探而言,非常规油气普遍面临结构复杂、气水空间关系复杂、甜点预测、地应力预测难度大等问题。因此需要在岩心实验分析、测井评价基础上,对非常规储层的矿物成分、裂缝、有机碳含量以及含气性等参数进行精细解释。通过叠前反演、分方位提取地震属性和AVO响应、各向异性速度分析等地震技术联合应用,对断层、裂缝、物性、脆性和应力场进行预测[14]。应用微地震监测技术实时提供压裂过程中产生的裂缝位置、方位、大小以及复杂程度[15],评价增产方案的有效性,优化页岩气藏多级改造的方案。通过多学科综合研究,能够满足预测孔隙度小于5% 的致密油气有效储层,并使烃类检测符合率提高10% ~20%;能够预测厘米级微裂缝发育带的页岩气;能够识别断距为1~3m的断层和薄煤层的煤层气。

 

三、未来之路

根据当前国际油气形势和物探技术进展情况,未来几年,我国物探技术的发展一定要强化创新驱动,加速研发生产急需的瓶颈技术,提升解决地质问题能力和油气发展的保障能力,主要体现在如下几个方面:

(1)技术发展向精细延伸,即从构造向岩性、从叠后向叠前、从时间域向深度域、从定性描述向定量描述、从储层预测向烃类检测转移,进一步提升物探科技自主创新能力;

(2)服务方式由单一向一揽子延伸,提供从勘探设计到储层描述、井位部署、储量上交的一揽子服务;

(3)服务市场向海外高端市场延伸,从陆上进军海洋,从勘探到开发,从单用户到多用户;

(4)技术链向开发延伸,形成完整的物探技术链条,贯穿油气田勘探开发的生命周期,业务链向关键领域延伸,做强油藏、海域、软硬件、信息等领域的业务;

(5)持续开展包括新一代开放式地震采集软件系统、地震数据处理解释一体化软件系统、一体化(有线、无线、节点)全数字地震仪,低畸变、宽频高精度可控震源的物探软件与装备研制;包括跨频带地震岩石物理分析技术、全波形反演速度建模技术、各向异性弹性波逆时偏移技术、储层参数反演与流体检测技术、非常规气地球物理识别技术、微地震实时监测处理解释技术的物探新方法研究;包括海洋地震勘探配套技术、高密度地震勘探配套技术、油藏地球物理配套技术、复杂区地震勘探配套技术、综合物化探配套技术、海洋地震勘探配套技术的物探配套技术研究;

(6)逐步实现地震描述、三维可视化、提供全面解决方案的物探技术发展蓝图:在勘探阶段,发展以重磁电、复杂地表采集、叠前深度偏移处理、叠前储层预测和圈闭评价为主的地震勘探技术;在评价阶段,以地震勘探技术为基础,发展以高精度三维、叠前属性描述、流体识别、定性、半定量圈闭评价和油藏静态建模为主的物探评价技术;在开发阶段,发展以数字、高密度、宽方位、宽频、多波、井筒、四维、流体识别、储层改造动态检测、油藏动态建模为主的油藏地球物理技术;在目标开发和提高采收率阶段,应用地震、测井、钻井等工程技术一体化技术,开展滚动评价。

综上所述,力求充分考虑外部竞争环境与内部资源环境的复杂性、勘探目标与服务对象多样性、经济技术相匹配的可行性、技术积淀与资源勘探开发持续性,实行勘探、评价、目标开发和提高采收率各阶段一体化,进行勘探开发目标技术的集成,不断提升陆地和海洋物探技术与服务能力。

 

(孙龙德 撒利明 / 中国石油天然气集团公司)

(董世泰 / 中国石油勘探开发研究院)

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