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储层预测技术向“小尺度”方向跃进

时间:2015-10-13 11:26 来源:
地震资料中丰富的测井、物性等信息对油田开发起到了很好的促进作用。但是,在使用这些信息进行油田开发的过程中,发现由于对很多信息认识的不足,导致了个别的失败案例常有发生。因此,需要从油田开发的角度,也就是从提取小尺度地质体变化信息的角度,对一些典型油藏区,开展地震信息的深入分析和量化研究,建立地质体微小变化与地震信息变化之间的关系,进而建立相应的特征信息库。分析并建立地质——地震——岩石物理模型,同时研究特定区块地震属性与含油气性之间的关系,为油田开发的深化打下基础。应用地震资料进行开发井部署的地区中选取一个典型的地震区块并选取若干已知含油气性的测井,分析其含油气性特征及相应地震属性特征,寻找它们之间的关联性和规律;同时确立小尺度地质模型,开展正演模拟,结合地震资料,研究地震与地质变化、测井与地震以及岩石物性与地震的关系,并开发基于小尺度地质体的地震——测井——地质反演软件。
多学科技术综合应用
通过总结油藏开发与地震、测井等地球物理变化间的规律,可以更好地指导油气开采过程。油气开采过程可分为预探阶段、评价阶段、产能建设阶段及油气开发阶段。在预探阶段,储层预测可以查明沉积体系平面分布关系及地层纵向总体情况,同时可结合钻井资料建立当前研究区块储层含油气性的宏观概念;在评价阶段,储层预测可用来预测岩性、岩相、含油气性、储集层物性,为形成开发设计方案提供依据;在产能建设阶段,预测储层的空间变化可以快速、高效地发现油气田,提高勘探效益;在油气开发阶段储层预测可以帮助制定出更合理的开发方案。
随着储层预测技术及相关学科的不断完善和发展,油气开采活动逐渐脱离了单纯依靠地质学家主观经验进行开采的阶段,进而转向依靠地质学、地球物理学、模式识别、计算机科学等相关学科的科学开采阶段。油气开采活动需要投入大量钻井设备、勘探设备、运输管道及开发人员等,因此有效的储层预测在减少不必要的人力、物力、财力浪费的同时,可以提高油气资源的开采效率及利用效率。
储层预测相关方法包括岩石物理学方法、模型正演方法、分频解释法、波阻抗反演法、储层岩性反演法、三维可视化技术、地震属性分析法、地震属性反演法等。随着计算机科学的发展,三维可视化技术及地震属性分析技术成为国内外科研机构的研究热点。随着油气勘探开发对象复杂程度的增加和三维地震技术的日趋成熟,地震资料解释已从单纯的构造解释向精确的构造解释指导下的储层预测、油藏描述和监测等范畴发展。在这个过程中,地震属性技术扮演了重要的角色。
寻找敏感地震属性
地震属性技术的主要研究内容包括:地震属性的提取及解释,包括地震速度分析、叠前振幅随偏移距变化分析、波阻抗反演、叠后属性提取等;地震属性分析、模拟及标定,利用测井特性对地震属性进行标定。通常采用地质统计、神经网络、多次回归等多种方法;单属性解释,即将地震属性转换为储层特性,如属性与空隙率之间的转换、属性与渗透率之间的转换;多属性解释,即按属性对研究目标敏感程度进行区分,选择那些对储层物性变化具有敏感性的属性制作流体分布图或进行储层预测。
当前可供提取的地震属性达上百种之多,包括振幅、频率、相位、能量、波形、衰减、相关性、比率等八个大类,但是属性的无限增加也会给储层预测带来很多不利影响,如维数灾难及干扰噪声等。由于地下介质情况的复杂变化会导致不同研究对象、不同区块、不同层位具有不同的地质特征,使得没有任何一种属性适合所有研究区块,所以需要结合一定的算法寻找对当前区块较敏感的地震属性,即地震属性优选。常用的属性优选方法包括储层物性差异选取法和测井信息统计分析法。
由于不同地震属性之间往往存在一定程度的冗余,进而对后续储层预测带来不必要的操作复杂度,因此需要对优选的地震属性进行优化。当前地震属性优化方法主要包括综合参数法、主成分分析法、K-L变换法、属性贡献量法、搜索法、关联度分析法、聚类法、交汇分析法、模拟退火优化法、正演模拟法、优选地震属性法等。属性优化后需要结合已知测井信息利用预测外推工具对所研究区块的含油气性进行预测。常用的外推方法包括BP神经网络法、PNN神经网络(概率神经网络)、克里金储层预测技术、统计预测方法、SVM方法、核Fisher法等。
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