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中国一项“黑科技”:把地缝中的油气吸出来,让2亿多居民受益

   2018-06-16 科技日报4290
核心提示:中原油田所属普光气田,是我国首座投产的整装海相高含硫气田,也是国家“十一五”重点工程川气东送工程的主气源地。源源不断地为长江经济带发展提供着清洁能源,惠及六省二直辖市共70多个大中型城市。上千家企业、两亿多居民从中受益。截至目前,累计生产净化气500多亿立方米,约相当于5000万吨油气当量。
孙清华 本报记者 乔地
 
中原油田所属普光气田,是我国首座投产的整装海相高含硫气田,也是国家“十一五”重点工程川气东送工程的主气源地。源源不断地为长江经济带发展提供着清洁能源,惠及六省二直辖市共70多个大中型城市。上千家企业、两亿多居民从中受益。截至目前,累计生产净化气500多亿立方米,约相当于5000万吨油气当量。
 
“位于四川盆地的普光地区多层系富含油气,勘探潜力巨大,但剩余油气资源主要赋存于滩相、岩溶、裂缝和致密储层等更为隐蔽的圈闭类型中。研究发现,还有许多隐蔽的油气藏。对于隐蔽的油气藏来说,储层地震资料记录的采样非常关键,这就像射箭,只有把靶点描述得越清楚,中靶率才能越高。”6月16日,中原油田地震采集处理专家、物探研究院地震采集技术研究所所长秦广胜说。
 
寻找普光气田接替资源,成了中原油田科研工作者努力方向。找寻新的储量增长点,自主研发了复杂山地多期地震数据重构高精度成像技术,复杂构造和岩性目标成像精度大幅提高,地震资料品质显著改善。专家组验收认为,该技术形成了一套基于复杂地表多期地震数据融合的高效勘探技术,成果整体达到国际先进水平。
 
一个终极目标,形成基于复杂地表多期地震数据融合的高效勘探技术
 
专家认为,为实现油气资源勘探与生产目标,有三大技术不可或缺,即地震、提高采收率和井筒技术。
 
中国石化地震技术目前已能更快、更准确描述地下情况,是油气勘探的主要手段,未来地震技术的发展将集中在地震成像与海量地震数据的处理与解释领域。
 
“地震成像技术的进步将使预探井的部署更精确,提高勘探成功率。”秦广胜说。
 
为了找到优质接替资源,中原油田科研工作者将目标锁定在普光区块开展第二轮三维地震勘探上。为了早点在第二轮三维地震上有突破,2015年,中原油田复杂山地多期地震数据重构高精度成像技术项目成立。
 
然而,要想在普光地区实现重构高精度成像,并非易事。
 
四川盆地属于典型的高陡构造及地形复杂区域,地表岩性横向变化大。山地勘探受野外施工环境和采集技术的影响,采集到的地震数据往往存在采样点空缺和死道的情况,难以满足施工设计中规则采样的要求,空间稀疏的地震记录将严重影响地震资料的最终成像,从而导致处理结果中出现空间假频、偏移画弧、采集脚印等问题,阻碍地震资料处理解释工作的顺利进行,影响复杂隐蔽性油气藏的勘探开发。
 
秦广胜与项目组认为,要想解决四川盆地这些问题,必须采取地震数据重建的方法。
 
在国外,主要通过对原始地震记录插值来重建高密度采样的波场。如果地震数据在空间方向上是非常稀疏的,插值过多,会损害地震信号的特征,出现重构空间假频。也就是说,国际上没有可以借鉴的经验。
 
复杂山地多期地震数据重构高精度成像技术之路走得很艰难。
 
“国际上没有可以借鉴的经验,那么我们必须克服复杂的野外勘探环境和采集技术的影响,通过地震数据重建方法解决多期地震资料地震记录采样不完整的问题,以提高勘探精度。”秦广胜说。
 
在业界首次提出了面向多期地震数据重构的采集、处理一体化设计理念
 
5月30日,经中原油田复查核实,普光探区部署的东岳寨-清溪场三维地震采集项目圆满结束,此次野外采集资料一品率达90.8%,超出先前制订的预期目标15.8个百分点。
 
“我们的技术在普光主体勘探研究中得到推广应用,形成了一系列创新成果。”秦广胜说。
 
普光地区属于地表、构造和储层“三复杂”地区,地震勘探难度极大,地震资料品质受复杂地形影响大、盐下复杂构造和负向区成像难度大、低信噪比区储层成像保真度不足等问题,经多轮处理攻关仍不能满足高效勘探的需要。
 
对于这些难题,国内石油公司多以高密度、小面元采集,加密空间采样,提高覆盖次数来解决,但费用要增加1.5~2倍。
 
在石油工业的这个“寒冬期”,降成本是企业战寒冬、求生存的必行之举。
 
为了普光地区增储稳产和中原油田持续稳定发展,必须研究攻关复杂山地多期地震数据的重构高精度成像技术,寻求高效勘探的新突破,探索一条适应于普光山地勘探的新路子。秦广胜与科研人员认为,目前要满足高效勘探的要求,以较低的成本获得地震资料品质的大幅改善,就要发展技术、大胆创新。他们在业界首次提出了“面向多期地震数据重构的采集、处理一体化设计理念”,最大限度地挖掘资料信息,地震成像精度大幅度提高,为普光高效勘探提供了良好的资料基础。
 
为满足普光地区精细地质研究和高效勘探的需要,2016年开始在普光地区开展了二次三维地震采集,通过与一次三维采集的物理点位相间布设等方法,形成了能够充分利用两次三维地震信息的采集方案,为多期地震数据融合提高分辨率处理打下了基础。
 
秦广胜与科研人员为了使二次地震采集设计与原三维工区的地震数据能重构,研发了多期分频静校正重构技术及基于时频域能量补偿和校正的多期地震数据归一化技术,利用多期地震数据五维插值重构地下面元,满足了叠前成像的要求。
 
项目组为了有效提高空间采样密度,研究了盐下及负向区信噪比精确评价及成像响应分析方法,通过利用新老资料信息的数据重建来提高空间采样密度;利用井控层约束技术实现了基于多期地震资料重建的速度建模,研发了高阶变网格有限差分逆时偏移成像技术,解决了多期地震资料RTM成像效率问题;完成普光大湾-毛坝地区满覆盖面积170平方千米多期地震数据重构高精度成像处理,信噪比由3提高到6,大幅度提高了盐下、负向区和高陡构造成像精度。
 
三年形成4项创新成果,申报4项国家专利
 
“分3井控制天然气地质储量131亿立方米,预测天然气地质储量102亿立方米,被评为中国石化油气商业发现二等奖。”秦广胜说。
 
三年多的时间,项目组自主研发了面向多期地震数据重构处理的观测系统设计、多期分频复杂山地表层静校正量重构、基于五维插值的多期地震数据重构和基于时空双变网格技术的叠前逆时偏移成像技术等4项创新成果。
 
不仅如此,他们还申报了一种地震资料叠前逆时偏移成像方法、一种提高地震资料分辩率的方法、一种提高相同地区不同震源叠前地震数据精度的方法和一种山地地震数据的静校正方法等四项国家专利。
 
依靠这些研究成果,形成了一套基于复杂地表多期地震数据融合的高效勘探技术。他们在普光探区识别长兴组两期礁滩体27个,长兴组上报控制天然气储量131亿立方米;应用该资料部署实施了预探井大湾4井、毛坝9井、分3井等探井和毛坝5井、毛坝504-1H等滚动井,其中,分3井获高产商业气流,毛坝504-1H钻遇水平段储层1000米,日产气36.8万立方米。
 
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