通过二次三维地震勘探、大连片叠前时间偏移、层序地层学等技术的工业化应用, 将重点放在隐蔽油气藏勘探理论体系上,提高地震分辨率,实现了由地震预测向井震融合的转变,单一参数预测向多参数综合预测的转变,建立了测井约束反演流程及规范,让擅长“躲猫猫”的隐蔽油气藏再也无处遁身。

  寻找石油就像在医院做CT一样,一条条测线带给地层深处一次次震颤,生动地再现了一幅幅油气探索与发现的画卷。

  随着勘探开发的不断深入、勘探程度日益提高,勘探目标由构造油气藏转向岩性隐蔽油气藏,对地震勘探技术要求越来越高。冀东油田扎实推进勘探潜力研究、理论创新和关键技术攻关,在不同类型油气藏成藏理论、渗流规律、“甜点区”预测评价等方面初步形成先进的理论技术体系并推广应用。目前,已申请6项发明专利,正式授权4项,部分成果达到国内领先水平。

  精细研究,勘探难点变亮点

  11月16日,在冀东油田勘探开发研究院物探室机房里,工程师就像医生一样寻找着“CT”胶片中的病症。

  地球物探方法,分为地震勘探数据采集、处理和解释。依靠高科技处理系统,科研人员像有透视的千里眼,依靠地面处理软件就能看清地下数千米的地质概况,划分油、气、水层和计算储量。

  冀东油田油藏复杂,其基岩内幕结构多变、裂缝形成机制和分布规律、油气成藏特征认识等各不同,属于复杂断块,其成藏方式多样化、各向异性现象明显。在处理阶段,地震分辨率是制约油气勘探开发和油藏描述的瓶颈技术,地震资料处理成果与勘探开发需求之间的矛盾一直未能缓解。

  2014年开始,冀东油田勘探开发研究院下决心攻克此难题。“叠前地震资料的分析和预测是分析研究必不可少的一步,我们先从常规的成像方法入手,发明了一种倾角域叠前时间偏移方法,并获得国家专利。”11月16日,冀东油田研究院物探室博士吴吉忠介绍,“地震数据的成像孔径,在地下像一个伞状,伞的开合角度选取不准,孔径就不准,将导致成像不准确。”

  通常孔径的范围是根据地层倾角事先给定的,但在成像前获取准确的地层倾角是十分困难的。目前,工业界普遍采用共偏移距域叠前时间偏移进行叠前成像处理,较小的偏移孔径虽然可以减少偏移计算量,但存在着陡倾角构造无法正确成像的风险,过大的偏移孔径在带来偏移噪声的同时增加了额外的计算量。

  研究团队发明的倾角域叠前时间偏移方法,可以直接生成倾角域成像道集,通过倾角成像道集的最优部分叠加,达到了偏移孔径优化的效果,既避免了叠前成像过程中孔径不易求准的弊端,又解决了偏移孔径过大带来的偏移噪声导致叠加剖面信噪比降低的问题。

  这项技术在马头营、高北等地区推广应用,地震资料中深层信噪比明显改善。基于新处理数据,科研人员已经完成了马头营、高北等20个产能建设单元500平方公里的测井约束高分辨率反演,编制属性图、砂岩厚度图、砂岩百分含量等各类储层图件100余张。

  在此基础上,科研人员通过井震结合,利用调谐频率储层厚度预测技术,实现了由定性预测砂岩范围向定量预测厚度的转变,并加强地震敏感性属性研究,建立起表征优质储层特征参数,砂体预测符合率由70%提高到75%。优化后的表征参数应用后,落实了高北斜坡带沙三段Ⅳ、Ⅴ油组6个砂层组有利储层发育区叠合面积32平方公里,为下一步勘探开发部署提供了有利支撑。

  创新思维,勘探冷区变热区

  11月15日23时,物探室机房依旧灯火通明,团队创新负责人吴吉忠还在挑灯夜战,利用不同参数组合对地震数据进行处理试验,以求最佳效果,这只是研究院研发团队的一个缩影。

  随着油气勘探目标转向低渗透、隐蔽型、裂缝型储层和非常规油气资源,对勘探精度提出更高要求。为了更精准地勘探更深、更复杂、更致密岩性储层,科研人员在高分辨成像上攻关,让勘探冷区变热区。

  提高地震成像的分辨率是油气勘探的重要研究方向。吴吉忠带领团队研发了一种非常规的技术——CPU/GPU协同并行计算的频率域黏弹性叠前时间偏移方法,并获得了国家专利。

  “GPU程序与常规程序完全不一样,需要做很多配套工作,比如速度场如何导入GPU,选取哪种存储器更好,并发线程如何高效读取速度值,这些看似不起眼,但对最终效率都有很大影响,面对几万条代码,要经常反复进行试验,曾经有一段时间看见代码就想吐。”吴吉忠坦言。

  地震波在地层中传播时会发生黏性吸收衰减,导致地震波高频能量耗散,使地震成像的分辨率相应降低。这项发明有效地解决了中深层地震信号高频噪音无限放大的问题,利用地层倾角数据缩小了成像空间的计算范围,提高了成像空间的精度,既减少了计算量,又避免了额外噪音对成像幅值的干扰,为发现地层圈闭或隐伏油气藏提供了依据。

  目前,冀东油田形成了以高分辨率地震勘探技术和高精度成像处理技术为代表的地球物理技术,以地震地质综合解释技术为代表的地质勘探技术系列,先后完成了高5、南堡1-1、南堡4-3等20多个产能建设单元1300多平方公里的高分辨率测井约束反演,编制属性图、砂岩厚度图等各类储层图件180余幅,进一步落实了有利储层发育范围。

  技术攻关,勘探老区变新区

  11月16日,研究院物探二室员工吴鑫打开电脑做的第一件事就是点开油田勘探数据库,查看高深南高88区块新井钻遇情况,为了更准确地落实有利油层分布范围、及时调整储层预测参数,她每天都要关注新井钻遇情况。

  从事物探工作已经12年的吴鑫,承担着油田多个重点产建区块的储层预测研究工作,通过配套的软件技术组合,透视地下不同的储层地质特征,实时为油田产能建设提供技术支撑。

  没有“新米”,就在“陈米”上下功夫。面对井筒资料,科研人员在繁杂的数据里寻找规律,并配合完成了400多口井的钻井地质设计,并为年度产能部署及实施提供了坚实基础,还为老区20多个开发区块的油藏描述提供了可靠依据。

  根据不同成因类型的低序级断层采用多种方法进行研究,精细描述了局部小型断层,明确了潜力所在,实现了增储建产。科研人员以物理模拟实验为基础,梳理断裂组合样式,形成了复杂断块油藏的低序级断层精细描述技术系列,完成了南堡2-3、南堡4-3、柳东等13个产能建设目标区78个层位的构造精细解释与再认识,编制油层顶面构造图,断裂期次及平面分布图等图件300余幅,构造解释深度符合率比去年提高了0.9个百分点。

  在确保获得优质采集资料的同时,如何排除冀东增储上产的绊脚石?冀东油田精雕细刻在老区块“淘金”,运用高精度层序(期次)划分、区带优选及各类地质体识别、储层预测三大配套技术系列,准确落实圈闭。通过对78个目标层位的精细解释与再认识,编制油层顶面构造图等图件300余幅,为确定井位提供了科学依据。

  针对低序级断层与低幅度构造解释,初步形成了低序级断层识别等5套系列技术。针对高分辨率储层预测,利用开发区井网密集的优势,初步形成了测井约束储层预测技术,实现了由地震预测向井震融合的转变,单一参数预测向多参数综合预测的转变,建立了测井约束反演流程及规范。

  近年来,冀东油田快速推动数字化技术在油气物探领域的应用与实践,强化高精度成像技术攻关,进一步改善地震资料品质,夯实地震大数据基础,为冀东油田打好勘探开发进攻战。

  专家连线

  周凤鸣(冀东油田勘探开发研究院副院长):国内外的勘探实践证明,没有物探技术的进步,就没有更多的圈闭发现,也没有钻探成功率的提高,更不会有油田储产量的快速增长。油气勘探开发离不开地震技术的进步与发展,勘探技术是石油工业的第一生产力,物探技术则是获得油气储量的第一直接生产力。

  再多的困难,也不能动摇“资源为王”的定力。资源探明率的最大化和探明资源采收率的最大化,是油田主业两大核心技术命题,必须加大攻关力度,以创新驱动油田发展。

  回顾冀东油田30年发展历程,通过二次三维地震勘探、大连片叠前时间偏移、层序地层学等技术的工业化应用,带来了南堡陆地不断取得新突破和南堡油田的快速发现、整体控制。

  近年来,我们依托国家、集团公司和油田重大重点项目,聚焦优质油气资源规模发现、深层天然气资源整体突破、低品位复杂油气和非常规储量效益动用、不同类型油藏开发中后期大幅提高采收率四大领域,扎实推进勘探开发潜力研究、理论创新和关键瓶颈技术攻关,并在不同类型油气藏成藏理论、渗流规律、“甜点区”预测评价、提高采收率等方面初步形成先进的理论技术体系,随着这些理论和技术的不断丰富、发展和推广应用,必将为油田的长远发展培育出新的增长点。

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