新工艺破解“甜点”预测难题

11月11日,由江汉油田、石油勘探开发研究院、石油工程技术研究院等单位联合完成的中国石化集团公司“十条龙”科研项目《复兴侏罗系陆相页岩油气勘探开发关键技术》顺利通过中石化科技部技术成果验收。该项目中基于岩相指示因子的优势岩相地震预测技术,是寻找复兴地区侏罗系页岩的“甜点”的利器。 

复兴侏罗系陆相页岩油气资源是中石化江汉油田重要的页岩油气开发接替阵地。为了较好开发复兴区块侏罗系储层,近年来,江汉油田研究院积极攻关“复兴侏罗系陆相页岩油气‘甜点’预测技术”,明确了复兴区块侏罗系储层的资源潜力,有力支撑了该区块规模增储。

“甜点”难觅踪迹

侏罗系陆相页岩油气储层资源在形成期时的沉积环境不同于海相的稳定沉积,其是陆地湖盆环境,沉降环境变化快,导致陆相页岩油气资源有机质种类更多更复杂,具有地层非均质性强、隔夹层多、资源丰度低、可改性差等特征,不同于海相页岩气储层,导致过去预测海相储层的TOC等各种参数不适用于侏罗系陆相储层,科研人员对该储层富含页岩油气的“甜点”区域预测较为困难。

“譬如TOC是一个地质品质参数,我们要预测它在整个平面上、横向上、纵向上的变化特征,才能找到储层富含页岩油气的‘甜点’区域去部署井位。过去科研人员针对岩性单一、均质性强的海相页岩气储层,通过钻井交汇图来分析TOC和弹性参数的关系,来间接预测TOC。但是侏罗系陆相页岩油气储层非均质性强,岩性复杂多样,沉积相变化快,通过钻井交汇图等传统手段找不到TOC和弹性参数的关系,无法间接预测TOC。”院专家陈绵琨说。

“陆相页岩油气储层和海相页岩气储层就像一对兄弟,TOC作为给海相单一页岩气成分储层量身定制的一个页岩气主要表征参数,相当于血液血型,过去用来形容海相页岩气储层,是准确的,但是陆相页岩油气遗传自父母的基因和海相页岩气储层不一样,导致血型较为复杂,无法用TOC形容陆相页岩油气储层。”肖雄说。

预测海相页岩气储层的旧参数不适用,甜点预测困难重重,需要重新总结甜点分布规律,建立针对复兴侏罗系陆相页岩油气的‘甜点’预测技术,成为研究院科研人员的共识。

实现参数“转译”

研究院科研人员经过刻苦攻关,研发出JSPE软件,即储存表征参数预测软件。该软件运用高精度的神经网络繁衍技术,预测储层参数。

储存表征参数预测软件可以实现参数“转译”。

科研人员为了开发储层,开展地震勘探,通过使用地震仪器发出地震波进入地下具有不同岩性、弹性和密度的地层,地震波遇到不同岩性地层反弹后得到速度、密度、阻抗等弹性参数,观察和分析弹性波在地下的传播规律,推断地下岩层的性质和形态,就像给地层做CT扫描。速度、密度、阻抗等弹性参数,不是用来反映岩性特征、判断储层方位的孔隙度、含气量等地质参数,科研人员要分析岩性特征、判断“甜点”储层方位,需要将弹性参数“转译”为地质评价参数。

储层表征参数预测软件实现了参数“转译”目标。以实测地质参数为输入,利用神经网络模拟技术,通过大数据智能分析地质参数与弹性参数的相关关系,解译出相应的地质评价参数。

“速度、密度、阻抗等弹性参数,好比一个人的头发、眼睛、鼻子,孔隙度、含气量等地质评价参数,好比一个人的体重、身高,用一个人的头发、眼睛、鼻子无法形容人的体重,身高。储存表征参数预测软件就像一个黑匣子,黑匣子有算法,即神经网络繁衍技术,科研人员把头发、眼睛、鼻子等数据输入这个黑匣子,经过算法运作,就能分析并输出一个人的体重、身高等数据,从而分析出人的总体形体特征,相当于分析出整体‘甜点’分布规律。”主任专家彭伟说。

完成数据“归纳”

科研人员通过储存表征参数预测软件的“转译”工作,得到地层岩性、厚层、孔隙度、有机碳含量、含气量等地质参数,只是储层局部点上的数据,只能反映储层局部情况,要反映储层整体情况,必须对数据进行综合归纳,总结出储层甜点分布规律,指导地质人员完成下一步井位的部署。

储存表征参数预测软件具有“归纳”功能。该软件全面考虑地震资料品质、地层构造变化、页岩地质及工程甜点的分布规律等因素,较好的结合了页岩气水平井的钻探及压裂效果,较客观的完成页岩选区评价,避免了人为因素的影响。

储层预测专家于晓娜介绍,储存表征参数预测软件采用神经网络法,即从储层局部点上的数据中找出共同点,将相同特点的数据归为一类,整理出小集合,再分析所有小集合与小集合之间的共同点,归纳出所有小集合整体的共同特征,最终找到甜点分布准确位置。整个过程类似于一个个独立的神经元连接成一个神经网络,反映出整体的规律,顾名思义为神经网络法。

“如果把甜点比喻成中华民族的总体性格,数据归纳过程,就好比先分析出湖北省各个城市人的性格特征,再从各个城市人的性格特征归纳为湖北人的性格特征,再把湖北省和其他各个省份人的性格总体特征归纳出来,就是中华民族性格特征,相当于分析出整体‘甜点’分布规律。”于晓娜说。

研究院通过“复兴侏罗系陆相页岩油气‘甜点’预测技术”项目的攻关,明确了侏罗系页岩储层东一亚段、凉二下亚段段页岩是开发的甜点层段,钻探的兴页L1HF井截至目前已累产气474.5万方,累产油5515.6吨,展现出良好的单井产能,进一步证实了侏罗系具有规模储量开发潜力。 

 

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