摘要:开发地震是一门正在发展中的研究油气储层的边缘学科,主要包括储层描述和油藏管理,它涉及到地球物理、地质、测井和采油工程等学科,是一整套综合性的技术。现就四维地震、井间地震、多波多分量地震勘探技术、开发地震实验室建设的国内外发展现状、发展方向、展望及建议等简介如下。
关键词:开发地震 石油勘探 勘探技术
1 目前发展现状
1.1 四维地震
90年代初期积极开展了四维地震勘探技术研究,并取得了有益的实际效果。在物理实验室内,对胜利探区的五种稠油砂样在不同温度、压力、介质及含油水饱和度等因素影响下进行了岩心测试;在DS地区,对单2自注自采井进行了两次单束线的野外地震观测、室内资料处理并进行了资料综合解释;在LA油田进行了两次单束线、两次微三维的野外地震观测,室内进行了高质量的资料处理,研究了稠油层汽驱前后的地震波振幅、速度、频率等信息的变化规律,确定了蒸汽平面前缘波及半径范围,且解释结论与实际开发效果一致。
1.2 井间地震技术
在CBB井组进行了野外深井的井间地震实测工作,完成了井深690-830m、井间距300m的井间地震野外采集工作,获取了高质量的井间野外资料。开发了井间地震资料的室内层析成像处理系统,得到了分辨率极高的井间薄层的层析成像资料。目前,可进行井深1350m、井间距500m的井间地震观测工作,可分辨4m厚的薄层。
1.3 多波多分量地震勘探技术
于1991-1993年在XX地区采集了100km的高质量转换波原始资料。与地矿部物探研究所合作,求取了一些物性参数,做出了泊松比剖面和横波剖面,利用该横波剖面成功地证实了YQ2井气层的存在,预测了一个新的油气藏。
1.4 开发地震实验室建设
物探行业还没有自己的开发地震实验室,只是与外单位开展了岩心测量合作,在天然气项目及四维地震项目比较成功地进行了岩石测量研究工作。目前,因为没有开发地震实验室,所以进行该项工作比较麻烦,极大阻碍了物探各项技术的发展。
2 国内技术现状
2.1 四维地震
90年代初,国内一些油田在四维地震勘探方面做了一些研究工作。克拉玛依油田自1989年开始稠油热采地震监测工作,野外采集使用“米”字形二维测网。通过实验总结了单点激发、单点接收;小道距、小药量;高自然频率检波器接收、宽带高频;检波器埋置在低速带以下的经验。
2.2 井间地震技术
为了探索井间地震技术在油田开发领域的应用效果,近年来我国许多科研单位在油田进行过井间地震测量试验,在测量、基础理论应用研究、仪器制造、野外数据采集、数据处理和解释等方面都取得了较多的成果采用电火花震源激发、单个三分量检波器接收,吉林油田采用重锤脉冲震源和液压可控震源激发、一套多级三分量接收系统接收,辽河油田采用炸药震源和常规检波器接收。井间地震处理方法有代表性的主要有石油大学、物探局研究院、地矿部石油物探研究所等。
2.3 多波多分量地震勘探技术
国内在多波多分量勘探研究方面做了不少工作,自80年代开始,石油物探局、四川石油管理局先后进行了转换波和横波勘探的研究和试验。在各向异性、地下裂缝横波分裂等方面进行了一系列研究。地矿部物研所进行了野外数据采集和资料处理研究,提取了一些物性参数,做出了泊松比剖面和横波剖面等。目前,转换波资料处理软件较好的单位有:四川局、石油大学、物探局及地矿部物研所等。
2.4 开发地震实验室
国内开发地震实验室建设较好的单位有:石油大学、同济大学和南京物研所等,他们在实验室测量岩心的各种特性,用石膏模拟进行了地震成像及横波分裂的研究等.
3 国外技术现状
3.1 四维地震
在近两届的SEG年会上,四维地震已成为一个热点,有大量的理论文章及油田实例,其应用研究取得了不少成就。美国Stanford大学所研究的流体模型、Columbia大学所研究的地震模拟都非常有特色,并加紧开发及完善开发地震资料处理软件。根据BP/壳牌公司在Foehaven油田的统计:1984 年以前单靠二维地震技术, 油气采收率为25-30%,1984-1995 年采用三维技术, 采收率达40-50%;1996 年以来采用四维技术,采收率提高到65-70%, 因采用开发地震技术而增加的纯利润已达到25亿美元。世界许多大石油公司在世界范围内(如印尼、 墨西哥湾、 西非和北海等地)成功实施了一系列野外大规模开发地震项目,包括对蒸汽以及油、气、水接触界面的监测等,减少了地面建设及钻井生产费用,明显提高了油气采收率。目前,国外地震勘探市场中,三维占55%左右,其中四维开发地震已占14%左右且持续增长,其投资额以每年10-30亿美元的速率递增。
3.2 井间地震技术
雪弗龙和德士古石油公司联合在德士古的Mckttrick 油田应用了井间地震层析成像技术,除确定油藏封闭断层和饱含油带之外,还提供了井间详细的地质构造图,进一步证明了井间地震层析成像技术是油藏管理的重要手段。90年代初,日本在中心地热区Yutsubo 试验场进行了井间地震试验,用炸药震源和耐高温260°C的三分量检波器获得了井间详细的火成岩构造,证明井间地震方法对识别火成岩的岩性变化是最好的地震方法。
3.4 开发地震实验室
国外如美国、俄罗斯等开展该项工作比较早,研究工作比较细致广泛。休斯敦大学的地震声学实验室、得克萨斯大学的岩石物理实验室和怀俄明大学的联合地球物理实验室等都比较有特色。国外的实验室对岩石微观几何特征、渗透率、孔隙度、粒级、粒度,对各向异性介质偏移成像,对横波特性或裂缝性质,对模拟地下盐丘成像等均做了大量的研究工作。
4 开发地震的展望
井下激发及接收仪器的进步、数字传输技术的进步和耐高温电子器件的发展,会极大地降低井间地震采集成本;为了降低油气勘探开采成本,特别在油田开发后期,井间地震技术在研究小构造、小薄层及小断层等方面会发挥越来越明显的作用,会极大地提高采收率,井间地震技术有望在我油田得到发展。胜利探区地下存在良好的横波或转换波反射界面, 适合开展多波多分量勘探。随着勘探程度的提高,处理和解释技术的发展,寻找隐蔽性和岩性油气藏已经成为研究重点,这就需要包括多波多分量资料在内的多种物探信息,综合开展油藏描述、储层预测工作。多波多分量技术在寻找、检测液体、气体等方面具有独特的特征,因此,多波多分量勘探技术会在胜利探区或地质特点类似的其它探区发挥特有的作用,具有广泛的推广应用前景。
参考文献
1. 刘雯林著,油气田开发地震技术.石油工业出版社,1996,3
2. 林蓉辉,老油田石油采收率的提高.石油地球物理勘探,1994, 29(2):252-257
3. J. D. Robinson 著,范伟粹译,地震勘探在油气田开发中的应用.石油工业出版社,1995,2
4. Johnston D H, A Tutorial, Time- Lapse Seismic Reservoir Monitoring, 1997,49,(5): 473-475