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文献检索:
  • 页岩中弹性应力敏感性的参数化
  • 页岩动态弹性的应力相关性和各向异性对于许多物探应用手段都非常重要,比如地震解释、流体检测和4D地震监测等。采用Sayers—Kachanov&式建立了一个横向各向同性(TI)介质的新模型,采用四个具有物理意义的参数来描述所有五个弹性系数的应力敏感性特征。利用该模型对从实验室测量结果和文献中获取的约20个页岩样品的弹性进行了参数化。四个拟合参数,即单裂缝的比切向柔量、法向柔量与切向柔量之比、特征压力、裂缝定向各向异性参数,显示与页岩样品的埋深呈中等到良好的相关性。随着深度增加,切向柔量呈指数下降。就多数页岩而言,裂缝定向各向异性参数普遍随深度增加而增强,说明裂缝在层面上的定向排列更加明显。在2500m埋深以浅,法向柔量与剪切柔量之比以及特征压力随深度增大而降低,而在2500m~3600m埋深之间,它们转而呈上升趋势。本文提出的模型有助于评价横向各向同性介质的5个弹性柔量的应力相关性,即便它们中仅部分参数是已知的。例如,根据测井数据可以重建页岩5个弹性柔量的应力相关性。
  • 富有机质页岩的岩石性质反演:不确定性、模糊性和陷阱
  • 富有机质页岩的地球物理描述涉及地质和地球物理力学参数的间接估算。地质参数包括孔隙度、粘土含量(V粘土)以及总有机碳含量(TOC)。重要的地质力学参数包括天然裂缝和可压性(岩石水力压裂容易程度)。除了各种工程因素,可压性还取决于以下地质因素:原地应力(垂直有效应力和最大及最小水平有效应力)、孔隙压力、脆性和岩石强度。在井场,我们有时可以获取完整描述目标页岩层的足够的测量数据,但远离井场时,常常没有足够的实际测量数据,因此岩石性质往往是不清楚的。另一方面,地震数据通常可用于岩石的波阻抗(AI)和Vp/Vs比值的估算。如果地震资料品质足够好且工区的面积足够大,那么有时还可以估算岩石的密度,此外还可以估算各向异性弹性,但这些测量结果都会存在一定程度的误差。由于页岩储层非常复杂,岩石性质参数的数量相对较多,而且现场可独立获取的信息也有限,导致岩石性质的反演结果常常不是唯一的。
  • 叠前深度偏移(PSDM)适用于非常规油气藏吗?——以奈厄布拉勒页岩气项目为例
  • 目前,美国非常规油气勘探开发投资在其陆上油气勘探开发总投资中占据着相当高的比例。最初人们曾认为,非常规油气藏结构简单,而且介质均匀,因而对许多油气公司都产生了很大的吸引力,这些公司都希望通过勘探这类油气资源,降低“钻干井的风险”。然而,许多非常规油气区的钻探结果都相差很大,这种情况表明,页岩油气藏既不简单又非均质。在5~10年前,三维地震在非常规油气资源勘探开发中的应用还不普遍,但是现在已经在这类油气资源的钻探中得到普遍应用,主要用于改善水平井“地质导向”。目前勘探人员也越来越多地依赖三维地震来识别“甜点”。特别需要指出的是,水平应力差(通过方位各向异性分析得到)和岩石脆性(通过弹性反演得到)这两个参量被结合在了一起,用来确定最佳的井位和井眼轨迹(Sena等,2011)。叠前深度偏移(PSDM)技术通常用于描述“复杂”结构的储层,如墨西哥湾盐下储层,而目前这种技术已经逐渐应用于非常规油气藏的描述,而且推广应用的速度也越来越快。相较于传统的时间域成像方法,叠前深度偏移的优势主要体现在两个方面:(1)井间地层倾角的成像结果更准确;(2)断层成像更加清晰,位置更为准确。此外,在速度结构复杂的区域,如各向异性区、大倾角地层,叠前深度偏移可以为大多数属性提取技术提供更为准确的输入数据。本文以奈厄布拉勒(Niobrara)页岩为例,介绍叠前深度偏移技术在面积50平方英里的工区内所采集宽方位角地震资料处理中的应用。尽管工区内的地层倾角不是很大,但是在浅层存在着明显的速度横向变化,所以需要通过叠前深度偏移来修正地层倾角的同相轴的位置,改善断层的定位。在一口新钻的井中,根据纵向闭合差校正结果预测认为,奈厄布拉勒页岩顶面成像的误差在4英尺内,但Tomsen参数8有相当大的变化,因而有必要开展针对各向异性的叠前深度偏移处理。对波动方程叠前深度偏移处理后的方位角道集数据进行速度分析,结果显示该区域上覆地层的方位各向异性很弱。本文还显示振幅随方位角变化(AVAZ)技术可以更好地刻画目标层的水平应力差。此外本文还将展示奈厄布拉勒页岩的杨氏模量存在着显著的方位角差异,这表明刚度也有着明显的定向排列的特性。
  • 地震反演在巴尼特页岩油气区成功预测甜点助其实现井位最优化并降低钻探风险
  • 非常规页岩油气区钻探活动成功的重要成果之一是通过钻探作业获得大量相关的地质、岩石物理和地球物理信息,且能利用这些信息建立精确、逼真的地下岩层模型。在引入地震反演信息后,页岩油气区钻探活动取得了更大的进步,因为利用地震反演能预测页岩油气区的甜点,甚至在井资料很少的情况下也能取得很好的效果。作为页岩油气区的甜点必须具备以下几大要素:有足够的游离气量、渗透性好、脆性好(易压裂)。若岩层超过了脆性临界值,则可通过泊松比和杨氏模量预测其可压裂性。这两个力学性质参数相结合(Rickman等,2008)可以用来指示岩石在应力作用下破裂的习性(泊松比)和保持裂缝的性能(杨氏模量)。在本文巴尼特页岩项目的研究中,我们利用了同步AVO反演来论证建立一个能描述页岩脆性/可压裂部分的厚度和复杂结构的地下地质和地质力学模型的可行性。反过来,我们还能根据该模型信息确定最佳的井筒轨迹。考虑到巴尼特页岩油气区的构造要素较复杂,必须对井筒轨迹进行精确设计,使其能始终在最适宜的沉积相范围内。最合理的井位部署最终能实现按单桶压裂液平均的累计油气产量最大化。历史数据表明,生产能力是由人工诱发裂缝的范围以及地层能在多大程度上保持这些裂缝所决定的。地层的可压裂性,即其能产生裂缝以及保持裂缝张开的特性,与其脆性有着直接关系。反过来,野外实际结果表明,地层对压裂的敏感性可以通过计算泊松比和杨氏模量预测其脆性得到(Pitcher和Buller,2012)。
  • 利用井震资料进行页岩气储层预测——加拿大霍恩河盆地案例分析
  • 在常规油气勘探中广泛应用的一些地学技术同样可以应用到页岩气的勘探当中。利用完善的高品质数据集,对加拿大不列颠哥伦比亚省霍恩河盆地进行了岩性地层划分和储层描述。在证实了岩性地层分类与岩石的物理性质之间存在统计关系后,就有可能直接利用这种统计关系,通过3D地震反演得到岩石的物性参数并对岩性地层单元进行预测。同样,这样的思路还可以应用于页岩气储层的一些关键参数的预测,例如孔隙度和TOC。
  • 页岩资源区带的地震储层描述:应力分析和甜点识别
  • 对于从非常规资源区带开采油气的机构来说,已证实地面地震资料是非常宝贵的资产。地面地震资料最初的基本贡献,是能够确定对成功完井有不利影响的含有断层、裂缝和岩溶作用的层段,从而能够避免将井钻入这些层段。叠前地震数据分析近年来的进展,得出了似乎能与地层岩性、岩石强度和应力场进行对比的属性。可以发现,对这些属性的认识和恰当使用在钻井和完井活动的优化中是很有价值的。
  • 构造和沉积体系框架内的伊格尔福特页岩3D地震勘探
  • 得克萨斯州南部伊格尔福特(Eagle Ford)页岩是美国重要的新兴页岩油气区带。这里已完钻的油气井和已获批钻探的油气井,总数已达1510口以上。这个页岩油气区可以划分为三个带,下倾方向是勘探程度比较高的页岩气分布区,中间是湿气分布区,上倾方向是页岩油分布区,后两者的勘探程度比较低。油气区内,很多页岩气井的单井页岩气初始产量都在1700立方英尺/日以上,而很多页岩油井的单井页岩油初始产量也都在1000桶/日以上,在此经营的油气公司都在寻求优化钻井方案的最佳方法。
  • 伊格尔福特页岩的多地震属性综合研究
  • 地震资料中含有地下地质和岩石性质的重要信息。经过正确处理、成像和分析后,这些地震资料便成为描述和评价页岩非均质性、原地应力以及脆性或塑性等特征的重要信息来源。刊用成熟的技术和最新研发的技术,我们可以对地质构造属性、取决于频率的属性、应力属性和岩石物性属性等进行提取、可视化并成图。对于页岩目的层的认识、远景区的识别与排序以及地震资料在页岩油气藏勘探开发中的更好应用,这些属性的综合分析和解释是至关重要的。
  • 人工诱发微地震事件位置与主动源地震属性的综合研究:以北得克萨斯州巴尼特页岩为例
  • 通过监测诱发的微地震事件可以描述水力裂缝的分布,这些裂缝一般沿着垂直于区域最小应力的方向生长发育。然而,在较小的规模上,岩石矿物成分的变化以及现有的断层和裂缝网络会影响人工裂缝网络的发育。我们把微地震事件的位置与由多道反射地震资料提取的地震属性进行了综合,这些地震资料包括波阻抗反演结果、拉梅参数以及地震曲率属性。研究发现,微地震事件位置与波阻抗低值以及入ρ和μρ低值区段具有很好的相关性,这些参数可以描述北得克萨斯州巴尼特组下段和上段页岩中易破裂层段的典型物理性质。此外,微地震事件位置与根据体积曲率(volumetric curvature)确定的背斜构造的关联性比较弱。我们认为,波阻抗以及入ρ和μρ低值区与充填有方解石的裂缝和围岩之间的界面具有关联性。
  • 《石油地质科技动态》封面
      2013年
    • 01
    • 02

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    地  址:北京海淀区学院路31号中石化石油勘探开发研究院资料中心

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