煤系地层地震储层预测技术研究和应用:以鄂尔多斯盆地临兴气田太2段为例

临兴气田位于鄂尔多斯盆地东部,已钻井揭示太2段具有良好的勘探开发前景。受沉积相控制,太原组为一套煤系地层,由于煤层与围岩阻抗差异大,会产生低频、连续、强振幅的反射,屏蔽砂岩的有效信号,严重干扰储层预测,同时本区砂岩与泥岩纵波阻抗叠置,利用常规波阻抗反演方法和地震属性难以预测。针对上述难点,首先通过正演模拟方法确定煤层影响范围,然后利用子波分解重构技术去除煤层影响,最后通过构建目标曲线,采用分频反演技术,完成了储层预测,优选了有利钻探目标,L-103井在太2段钻遇15.2m厚的气层,试气获得15.1×104 m3/d的无阻工业气流,取得了新突破,证实煤系地层储层预测技术准确,具有一定的借鉴和推广价值,对开辟鄂尔多斯盆地东部地区天然气勘探新局面具有重要的指导意义。     

陆域冻土区地震探测信号提取技术——以青海哈拉湖地区为例

青海哈拉湖地区的陆域冻土区天然气水合物,其埋藏深度较浅,地震有效信号往往被干扰波淹没,如何从复杂的地震波场里有效提取出与地层、水合物有关的地震反射信号是开展地震资料精细解释和天然气水合物预测工作的前提。为此,详细分析青海哈拉湖地区地震探测原始数据,总结该地区干扰噪声的类型及特点,制定地震信号提取流程,并在叠前道集上逐步采用有针对性的噪声衰减、振幅补偿、反褶积以及叠加等处理技术,压制各类干扰信息,最大程度地保留有效反射信号,提高地震资料的分辨率、信噪比和保真度,更好地为地震资料解释和有利储层预测服务。     

基于匹配追踪时—频分解技术的辫状河道油藏储层预测

辫状河道沉积砂体是一类常见的油藏储集层,砂体构造规律性差,油水关系复杂,油藏预测困难。利用地震道的子波分解来重构地震道,通过把地震道分解成一系列不同属性子波,用这些不同属性子波表述的地震道就可以得到不同的地层反射。由匹配追踪得到的地震信号具有很高的瞬时谱聚焦性,使得时—频分解技术完全重构地震信号非常简单。采用匹配追踪时—频分解技术对垦东701井区地震资料进行了解释,极大地改善了油藏储层的可解释性,使得地震资料反射特征和井资料相关性较好。基于该技术的处理结果,对垦东701井区明化镇和馆陶组地层的辫状河道沉积砂体的分布进行了预测,预测的储层分布辫状河道特征十分明显,并利用预测结果部署了3口井位,预测结果和钻遇结果完全吻合。     

面向开发目标的高精度三维地震优势分析——以大牛地气田为例

以大牛地气田开发中应用的高精度三维地震为例,剖析了高精度三维地震资料在识别小地质体和储层含油气性预测等方面的优势。在观测系统上,高精度三维地震采集对资料频带宽度、覆盖次数、空间采样密度都有较大提高,改进了激发和接收效果,资料品质得到改善。从叠前道集资料对比、叠后剖面对比、横向分辨率对比上来看,高精度三维地震具有较高的纵横向分辨率,能够识别小地质目标。较高的覆盖次数和较大的偏移距能够满足叠前反演等技术地需求。结合实际钻井、试气资料对比,高精度三维地震在识别储层的基础上能够有效准确地识别含油气性,与钻井吻合率达到了82%,已成为油气田开发的有效技术手段。     

海上中深层强反射背景下的薄弱储层预测方法

海上中深层薄互层岩性油气藏勘探是一大难点问题,中深层的地震资料往往品质较差,分辨率低,且常常存在盖层强反射的遮挡问题,制约单砂体预测研究。为解决此类薄砂层预测难点问题,这里提出了一种面向海上中深层地震强反射干扰背景下的薄弱储层预测方法,从地震资料出发进行两次优化处理,以提高地震对薄层的分辨率,通过子波反褶积对地震资料开展以储层预测为导向的拓频,提高地震对薄层分辨率,再考虑去除盖层强反射的影响,采用匹配追踪算法对地震资料进行分解,通过强反射层频率范围约束原子匹配过程,识别出区域上的强反射层地震信息,从拓频后的地震资料中剥离强反射轴,利用二次优化后的地震资料开展叠前反演预测优质储层分布范围,基于此策略解决复杂中深层储层预测难题。具体介绍了拓频和去强轴二次优化处理的原理,并通过模型正演分析了薄砂层地震响应及盖层强反射轴的形成机理并验证了该方法的可行性。在南海西部某目标区块储层预测应用中,该方法能很好地预测薄砂储层的分布特征,提高了隐蔽型目标层的油气预测精度,为此类中深层强反射干扰背景下隐蔽油气藏的预测提供了一种新的参考,对油气勘探开发具有重要意义。     

地震低频提取技术在含油储层检测中的应用

储层含油气后会在地震资料的频谱上出现较为明显的衰减现象,利用这一特征可以进行油气检测。过去更多的计算方法是在高频段计算衰减梯度,并取得了较好的实用效果。随着高精度地震技术的进步,地震资料频带得到拓宽,低频信息也更丰富,提取地震低频信号具有重要的理论和实际意义。在地震低频信号段,研究发展了基于经验模态分解低频能量变化率的高精度的低频信号提取方法,使用该提取方法测试了正演模型,以及对研究区储层岩性油气藏进行了测试,效果与钻井吻合。研究结果表明,研究发展的低频信号提取方法进一步提高了油气检测能力。     

基于饱水页岩地震频段岩石物理测试的地震响应频散特征分析

页岩储层由于骨架和孔隙结构的微观非均质性,能够在地震频段内引起波诱导的孔隙流体流动相关的弹性频散和衰减,但声波测井和实验室超声实验测量频率段远超地震频段,不可避免产生测量速度和衰减差异。这里基于澳大利亚惠灵顿地区的页岩岩心在干燥和水饱和条件下地震频段的弹性和衰减测量结果,考虑频变反透射系数和衰减对地震波反射的影响,针对不同层厚的页岩储层开展地震响应计算,并利用Wigner-Ville分布时频分析技术讨论了页岩频散、衰减性质及层厚对其地震响应规律的作用。对于无明显速度频散和衰减的页岩储层,顶、底反射振幅的频变属性受调谐效应控制,主要呈现出低频异常和陷频特征;而对于速度频散和衰减强烈的储层,顶、底反射振幅的频变属性同时受到调谐效应与储层本身频散衰减性质的作用。干燥和含水页岩储层地震响应的频变性质差异有助于加深对含流体页岩地震响应特征的理解,而基于地震频段实测数据正演和时频分析技术,对于提高页岩的地震勘探精度和流体识别具有重要的作用。     

波形分类分析技术在复杂岩性储层预测中的应甩研究——以准噶尔盆地风南地区为例

准噶尔盆地西北缘风南地区二叠系风城组风一段云质岩类储集层,是构造背景下的岩性油气藏的主力储层。风城组储集层基质孔隙、裂缝和孔洞三种类型储集空间共存,油气关系复杂。在井资料较少、储层较薄的情况下,利用常规地震反演预测储层岩性十分困难。利用波形分类地震相分析技术对风城组风一段的地震数据道进行对比分类,能很好地反应地震信号的横向变化,以此用于岩性油藏的预测。运用波形分类分析技术对该地区油藏分布进行了研究,得到的岩性分布与地层取芯资料十分吻合,说明利用波形分类分析技术进行岩性油藏分布预测行之有效。     

强反射背景下迭代低频模型在反演中的应用

储层预测的精度影响油气勘探开发的经济性,而针对复杂地质背景下的低频建模方法是提高储层反演预测精度的有效方法之一。为去除研究区特殊地质界面对储层反演造成的影响,提出了一种用以压制灰岩缝洞储层强反射引起的地震数据旁瓣效应的低频模型构建方法,以正演波动方程算法得到的地震数据为基础,迭代低频模型参与反演,逐步压制旁瓣效应的影响,最终使反演结果与地质模型一致。提出的低频模型迭代方法适用于碳酸盐岩缝洞型储层精细刻画,为储层定量解释提供合理的弹性参数,在奥陶系缝洞型储层预测中具有较强实用意义。     

碳酸盐岩风化壳岩溶地震弱振幅储层识别技术的应用——以塔里木盆地TZ62井区为例

塔里木盆地TZ62井区奥陶系碳酸盐岩风化壳岩溶地层与上覆桑塔木组泥岩地层存在较大的波阻抗差,致使风化壳下部呈现弱反射特征的裂缝孔洞型储层被地层界面的强反射所遮挡,造成常规振幅对该类储层的预测能力差。通过构建地层框架模型、地层框架镶嵌储层模型、去除岩性顶界面后的镶嵌储层模型等3种情况的地质模型,对不同地层结构类型、不同发育位置的储层进行正演模拟,采用基于波形分解的岩溶储层预测技术,将正演地震数据分解成若干个分量,每一分量反映具有相似物性的地层,进而通过对目标分量的提取,达到预测弱振幅储层的效果。将基于波形分解的岩溶储层弱振幅提取技术应用于TZ62工区实际资料,依据油田实际生产数据的分析,验证了该技术应用的有效性,解决了弱振幅孔洞型储层难以预测的问题。     

论贵州煤层气地质特点与勘探开发战略

贵州煤层气地质条件具有“一弱、两多、三高、四大”的特点,即龙潭组富水性弱,控气构造类型多和煤层层数多,煤层含气量高、资源丰度高、储层压力及地应力高,以及煤层气资源量大、煤级变化大、煤层渗透性变化大和地质条件垂向变化大。贵州煤层气的赋存特点,一方面体现出其煤层气资源富集程度高、储层能量大、开发潜力巨大的优势;另一方面存在影响煤层渗透性及储层改造的不利因素,因此煤层气勘探开发需要寻找新的思路与方法。针对贵州省目前煤层气地质研究程度,提出近期应加大对煤层气勘探开发投入,准确摸清全省煤层气资源潜力状况,在此基础上分析各类煤层气开发技术对煤层气地质条件的适应性,进而合理制定煤层气资源勘探开发利用战略与规划。根据贵州省煤层气的开发现状建议将织纳煤田作为现阶段煤层气地面勘探开发的主攻区域,借鉴煤层气开发晋城模式,尽快在未采动区实施以地面直井和丛式井组为主的上部煤层群煤层气开发先导性示范工程;对六盘水及其他煤田则可借鉴淮南模式,通过远距离保护层大面积采动卸压,综合利用采前、采中、采后矿井和地面煤层气抽采技术,实施采动区煤层气开采,继而建设与之配套的分布式煤层气小型化利用、储运技术与装置。     

黏弹性和速度各向异性对薄层反射的影响

煤层具有强波阻抗差、低阻抗的特性,对地震勘探来说是一种典型的薄层。因为其黏弹性和速度各向异性导致薄层反射波场异常,为了定量分析黏弹性和速度各向异性对薄层地震反射的影响,针对强波阻抗差薄层模型,基于波动方程数值模拟方法,正演得到弹性速度各向同性、黏弹性速度各向同性及黏弹性速度各向异性的地震波场,并对比分析了3种模型的弹性波地震反射特征。研究结果表明:黏弹性对薄层的反射产生不可忽略的影响,会明显降低薄层弹性波的反射振幅,但黏弹性速度各向同性与各向异性对薄层的弹性波反射影响差异不大。相比于弹性各向同性情况,黏弹性会引起反射纵波（PP波）瞬时频率最大可达8%的改变量,而对转换横波（PS波）仅有3%的改变量,可以忽略不计。上述研究为利用构造煤品质因子极低的特征来预测构造煤提供了可能。      

滇东-黔西地区晚二叠世煤岩及煤层气储层物性分析

本文以丰富的地质资料对滇东－黔西地区晚二叠世煤岩分布的割理（裂隙）,吸附、孔隙溶积、镜质组含量、含气性、灰分产率等进行了较为系统的研究,初步建立了煤炭与煤层气储层物性的关系,提出了镜质组含量的煤炭类型有较好的煤层气储集物性条件。     

煤层气储层伤害机理与水平井双层管柱筛管完井技术

煤储层具有高吸附性、低渗透性、易压缩与易破碎的特征,煤层气水平井钻完井过程中常常造成煤储层伤害,导致煤层渗透率和单井煤层气产量大幅度降低。通过实验分析,揭示水平井钻完井液中的固相颗粒、流体流动诱导产生的固相成分对煤储层微裂隙堵塞成因,阐明煤层气水平井钻完井中储层伤害的机理。在此基础上,提出水平井双层管柱筛管完井技术,分析其减轻煤储层伤害的机理,即通过冲管水力冲击作用消除水平井壁钻井液泥饼,清除井壁附近堵塞微裂隙煤粉,并在近井地带产生应力增渗作用。相对于煤层气常规的多分支水平井及分段压裂水平井,水平井双层管柱筛管完井的稳定日产气量、稳产周期均大幅提升。该技术在沁水盆地南部部分区域推广应用显示,3号煤层气井平均日产气量提升到20 000 m3,同时实现15号煤层气的开发突破,平均日产气量提升到10 000 m3以上。研究成果对于降低煤层气水平井钻完井过程中的储层伤害,提高煤层气井产量具有重要的理论和实践意义。      

抚顺矿区煤层气开发的几点认识

通过对抚顺煤田煤层气赋存条件的研究,认为抚顺煤田存在封闭性良好的构造条件,有利于煤层气保存的巨厚盖层,较厚的煤层与适中的煤变质程度,以及有利于煤层气开发的较高含气量与较大的煤层渗透率。在考虑抚顺矿区是老矿区的具体情况下,对地面钻井开采煤层气的布井与施工提出了几点认识。     

四川煤层气井施工的问题与对策

在四川施工了5口煤层气井（其中参数井4口）,各项参数反映四川煤层气具备了开发和小井网试采的储层条件。但在施工中存在钻探进度慢、测试坐封选层难、井斜控制难、煤层对比和采取率不甚理想、煤储层污染严重等问题。通过分析,提出采用“三开”井身结构、防斜打直、进一步开展大口径绳索取心的攻关、储层保护等建议,以推进四川煤层气的勘探开发中钻探技术上的保证。     

沁南地区高煤阶煤储层流速敏感性及影响因素

流速敏感性评价实验结果是确定煤层气藏合理排采速度的重要依据,对煤层气开发具有重要意义。高煤阶煤储层的低孔低渗特征使煤储层速敏性评价不能仿照常规储层的液体实验方法,为此提出利用氮气评价高煤阶煤储层流速敏感性的新方法,并对沁南地区高煤阶样品进行测试。结果表明:沁南地区高煤阶煤储层速敏损害程度相对较弱,主要损害程度为无敏感、弱敏感和中等偏弱3种;高煤阶煤储层原始渗透率是控制煤储层速敏损害率的主控因素,煤储层渗透率越大,速敏损害率越高;煤岩中黏土矿物含量对煤储层速敏损害率的影响相对有限,速敏损害率主要与黏土矿物赋存方式有关,当黏土矿物主要赋存于裂隙中时,煤储层速敏损害率相对较大。      

煤储层弹性能及其控藏效应:以沁水盆地为例

煤层气成藏的主控因素包括合适的压力系统、运移系统以及相应的能量作用机制,其实质是煤储层有效压力系统和有效运移系统时空配置关系。而煤储层弹性能正是有效压力系统与有效运移系统之间的联系和作用纽带。文中提出了不同相态物质的弹性能模型,建立了煤层气成藏效应三元判识标志,并探讨了沁水盆地三元判识标志的展布特征。三元判识标志包括煤储层裂隙发育程度系数ζ1、煤储层裂隙开合程度系数Δ、煤储层压力系统发育程度系数ζ2。其中ζ1、Δ可以定量表示煤储层有效运移系统,ζ2可以定量表示煤储层有效压力系统。依据三元判识标志,分析了煤储层弹性能控藏效应,并提出判别煤层气成藏类型的三元模式。研究认为:煤层气成藏效应类型可分为27种,其中8种类型有利于煤层气富集高产。而沁水盆地实际上只存在2种有利类型,即有效压力系统-有效运移系统类型和较有效压力系统-较有效运移系统类型,分别分布于盆地南部大宁—潘庄—樊庄地区、沁水—郑庄—樊庄以及中部的沁源—安泽之间。     

Application of Spectral Decomposition to Detection of Fracture-Cavity Carbonate Reservoir Beds in the Tahe Oiifieid, Tarim Basin, NW China

Ordovician fracture-cavity carbonate reservoir beds are the major type of producing formations in the Tahe oilfield, Tarim Basin. The seismic responses of these beds clearly changes depending on the different distance of the fracture-cavity reservoir bed from the top of the section. The seismic reflection becomes weak or is absent when the fracture-cavity reservoir beds are less than 20 ms below the top Ordovician. The effect on top Ordovician reflection became weaker with deeper burial of fracture-cavity reservoir beds but the developed deep fracture-cavity reservoir beds caused stronger reflection in the interior of the Ordovician. This interior reflection can be divided into strong long-axis, irregular and bead string reflections, and was present 80 ms below the top Ordovician. Aimed at understanding reflection characteristics, the spectral decomposition technique, which uses frequency to ＂tune-in＂ bed thickness, was used to predict Ordovician fracture-cavity carbonate formations in the Tahe oilfield. Through finely adjusting the processing parameters of spectral decomposition, it was found that the slice at 30 Hz of the tuned data cube can best represent reservoir bed development. Two large N-S-trending strong reflection belts in the mid-western part of the study area along wells TK440- TK427-TK417B and in the eastern part along wells TK404-TK409 were observed distinctly on the 30 Hz slice and 4-D time-frequency data cube carving. A small N-S trending reflection belt in the southern part along wells T403-TK446B was also clearly identified. The predicted reservoir bed development area coincides with the fracture-cavities connection area confirmed by drilling pressure testing results. Deep karst cavities occur basically in three reservoir bed-development belts identified by the Ordovician interior strong reflection. Spectral decomposition proved to be a useful technique in identifying fracture-cavity reservoir beds.     

反射槽波探测煤层断层构造的应用研究

在实际煤田地球物理勘探中,常规的地面地震勘探技术无法对煤层中的小断层、陷落柱、夹矸等微幅构造体进行精细的探测。相比于地面地震勘探,槽波地震勘探直接在煤层中激发,能量强,范围大,能够精确探测煤层中的微幅构造体。笔者等针对反射槽波地震数据的特征,给出了一种有效的反射槽波地震数据精细处理技术和流程,通过对频散分析以及槽波包络叠加等关键技术进行试验研究,提高反射槽波地震数据的成像精度,进而更准确地识别煤层中小断层等微幅构造。实际煤田反射槽波的应用试验表明,反射槽波勘探准确识别出煤层中的小断层构造,验证了反射槽波勘探技术的实用性以及本文反射槽波地震数据处理技术的有效性。