随着国内页岩气勘探开发的逐步推进，人们逐渐认识到页岩气的开发并不仅仅是找到富有机质页岩，钻水平井并对其进行水力压裂那么简单。全球页岩气藏勘探开发的逐渐成熟使油气公司认识到，一体化解决方案是效益开发的必要条件之一。
    页岩气藏作为一种非常规气藏，其勘探开发的思路与常规油气藏有所不同。页岩气的甜点应该是储层品质（Reservoir Quality）和完井品质（Completion Quality）两大关键品质的综合表征。所以一个页岩气田开发的关键是定量表征页岩的储层品质和完井品质，并籍此支持钻井、完井和压裂等工程技术的优选和有效实施。

    在四川盆地某页岩气区块，受盆地多期构造变动的影响，断层/裂缝系统复杂，加之复杂的山地地形，给钻完井带来了很多挑战。斯伦贝谢公司的Petrel勘探开发一体化软件平台为推动地质工程一体化发挥了关键性作用。基于Petrel软件平台，研究人员开展了从地球物理、储层品质、天然裂缝、地质力学到储层改造的多学科研究，并保证了研究成果用于支持平台和单井设计、地质导向钻井、完井压裂及生产的全流程工程作业。与此同时，工程作业不断提供的新数据被用于更新地质研究成果，并进一步优化工程作业。
    综合地质研究
    地球物理。页岩地球物理研究的两大任务分别是构造解释和地震反演。构造和断层的精细解释是构造建模的基础；叠前同步AVO反演的目的则是研究页岩气储层的纵波阻抗、孔隙度、泊松比、杨氏模量等储层品质和完井品质参数的基础。
    地质模型。充分利用地震反演资料、岩心分析化验资料、测井资料等数据建立三维构造模型和属性模型，储层品质属性包括：总有机碳含量（TOC）、孔隙度、含气量等等；而完井品质则包括裂缝发育强度、杨氏模量、泊松比等等。
    天然裂缝系统。结合成像测井解释、微地震监测和地震属性，分尺度研究断层-裂缝带-离散裂缝，研究天然裂缝发育规律，建立离散裂缝模型。
    三维地质力学。结合地震、地质、测井资料，通过VISAGE建立一维和三维地质力学模型。在模型中集成裂缝系统，全面刻画储层三维应力场及可压性的非均质性。
    储层改造。根据已压裂井的实际施工方案和作业效果，基于三维地质、天然裂缝、地质力学的综合模型，结合微地震水力压裂监测，运用Mangrove进行水力裂缝模拟，研究天然裂缝与水力裂缝的相互作用，分析优化改造体积的机理和方法，为压裂改造优化提供参考依据。
    地质导向一体化
通过地质导向把井轨迹放在甜点层位是储层有效改造的前提。但是由于研究区构造复杂，地层倾角变化快，小断层、小褶皱都会给地质导向带来困难。一体化方案强调钻前、实时和钻后各个阶段工程与地质研究的互动：钻前模型指导钻井设计，地质研究人员参与实时跟踪，钻后数据及时更新地质模型。目的是降低风险，保证地质导向质量和井轨迹平滑。
    Petrel在提高地质导向的效率与质量方面具有多种工具与模块：随钻数据实时传输工具，Petrel提供了多种格式（WITSML）的随钻数据（钻井、测井、录井数据等）传输接口，可以实现实时钻井数据在二维、三维、井剖面、地震剖面等多个窗口的实时更新，真正做到实钻与地质数据的多维互动。在本项目的实践中，研究团队通过实时数据传输可以掌握现场钻井动态，通过与已有地质模型的对比，迅速提供地质导向建议。基于新数据，模型也做到了及时的更新，从而更好的用于钻前设计。
 
    Petrel Shale Suite中的地质导向模块，可以提供二维幕式正演剖面，通过拟合模拟的测井曲线（如伽玛）与实钻测井曲线从而得到过井构造剖面，从而实现地质导向模型的实时更新。

   研究项目基于eXpand^BG插件结合实时伽玛成像，拾取构造倾角，实现了在真实地层厚度（TST）域的地层对比，从而达到了沉积旋回对比，真正落实了钻头的地层位置，从而为地质导向决策提供了可靠的依据。
    针对于研究区的地质特征，研究人员提出了多条针对性的建议。首先，通过迭代更新地质模型，可为钻井提供钻前地质模型，为钻井提供趋势和风险把控；其次，基于随钻成像测井拾取构造倾角，通过在TST域进行地层对比落实井眼的地层位置；第三，通过考虑多种假设及探标志层等方式消除地质导向风险。
基于Petrel平台的地质导向一体化流程保证了该区块2014年度22口水平井水平段的钻遇率和井眼质量，从而为储层改造奠定了良好的基础。
 
    裂缝建模与钻完井的一体化
    四川盆地经过多期构造运动，形成了复杂的断层-天然裂缝系统。天然裂缝的存在是把双刃剑，一方面裂缝带会造成泥浆漏失、卡钻、以及其它井眼稳定性的问题；另一方面，页岩水力压裂中，天然裂缝对增加缝网复杂程度和改造体积起到一定的帮助作用。
    页岩的天然裂缝建模需要综合利用岩心、成像测井、微地震以及地震属性等数据定量表征裂缝系统。Petrel提供了多种数据分析工具，可以统计裂缝产状以及发育强度等数据，从而为裂缝建模提供输入。
    蚂蚁追踪（Ant Tracking）是Petrel软件中的一种地震属性算法，通常用来追踪地震体中的异常或不连续性，而它们通常与断层或者天然裂缝（带）有关。常规的蚂蚁追踪分为三个步骤：第一步通过地震资料的预处理来突出边界特征；第二步通过边缘检测技术来进一步增强边界特征；第三步通过蚂蚁追踪参数的优化来建立蚂蚁追踪体。为了保证蚂蚁追踪结果的可靠性，需要检查各个级别的断层，并与成像测井、微地震监测等数据进行验证。

    钻完井的实践表明，蚂蚁体异常在本区块主要与断层、裂缝带、小型褶皱等构造特征有关，并可能造成钻井复杂状况，因此在钻井时需针对性预防，通过调整泥浆密度或钻速防止泥浆漏失和井眼垮塌。
    在压裂时，天然裂缝的方向和位置会直接影响水力裂缝的起裂和加砂量，如井筒附近发育较多天然裂缝，有可能会造成压裂液大量滤失，使支撑剂容易沉降，导致施工压力上升以及后续加砂困难甚至砂堵。因此在压裂作业时，工程人员在现场通过实时传输工具将微地震监测数据与构造模型、裂缝模型、应力模型等在Petrel中进行三维实时监控与分析，结合排量、泵压等工程参数，为压裂作业调整提供指导。

     页岩气地质工程一体化，借力Petrel实现了软件平台一体化、项目团队一体化和工作流程一体化。科研与生产相结合实现了提高钻遇率、降低钻井风险、优化储层改造和提高单井产量的总体目标，为中国页岩气探索出了一条高效开发之路。