纵观近十几年来油气勘探趋势,勘探对象日趋复杂,勘探难度逐渐增大,加强专业间协作,弱化流程分割,尽可能多地综合使用各学科信息,斯伦贝谢一直提倡基于Petrel软件平台(图1),打造从有机质生-排-运-聚研究,到地震解释与反演、基础地质分析与建模、油藏动态数值模拟、乃至钻井工程与生产等,涵盖整个油气运移通道和油田生命周期研究的技术系列,为勘探带来了革命性的变化。
图1 基于Petrel平台的覆盖油气通路全程研究需求的技术系列
放眼全局 综合把握宏观信息
勘探阶段一般数据相对稀少,对区块的认知度较低,除了常用的二维地震数据和探井信息,一些科研文献、区域地质背景资料、地理文化信息等对于理解目标区地质背景,建立初步的地质认识无疑是有很大帮助的。Petrel具有含油气系统分析功能(图2),可以计算有机质总量、运聚路径、有机质类型、成熟度等信息,帮助分析目标区有机质充注情况,弥补了传统研究重构造而轻成藏的不足。Petrel可以插入文档、网页链接、文字注释、图片和语音等资料,方便用户利用地质剖面或图片等基础调研资料。Petrel支持多家地图服务,可实时调用地形、政区、街道等不同的地理文化信息,帮助研究人员查看项目位置,了解区块的自然与文化条件、管网设备、基建资源等信息,从而预估作业难度、投资费用,结合工区的地震、地质、测井等学科数据,使用户对工区整体信息有快速、全面的认识。Petrel大三维地震数据(>200G)和长二维地震线(>3000km)的二三维联动显示和分析解释能力使勘探期的地震解释得心应手。
图2 综合使用多方面信息了解探区情况
精雕局部,精细把握构造格架
精细断层解释:以蚂蚁体等特色地震属性为基础的高精度断层解释。Petrel提供的以蚂蚁体(图3,4)等为代表的特色构造类地震属性体大大提高了断层成像精度。后续的蚂蚁追踪功能,可以自动化地从高精度构造属性体中自动识别断层系统。用户可根据对区域构造情况的认识,有针对性地控制追踪的方位与倾角。结合井中裂缝解释资料,可进一步验证地震属性上的断层响应,降低不确定性。
图3 蚂蚁体与振幅体融合,井震结合确认断层发育规律
图4蚂蚁体与振幅体联合研究断层发育
精细层位解释:构造恢复解释与多种质控手段。提供了精细的层位解释控制参数和多种质控方法。在层位的手工解释、二维追踪、三维追踪解释状态下都可考虑相邻地震道之间信号的相似性,考虑构造产状因素对不同测线方向加以不同参数控制,考虑波形的相似性进行短时窗精细控制。解释剖面上可以叠合多个地震属性,并且可基于多个属性体进行自动追踪。在层位解释中还可以考虑断层发育,利用解释好的断层面约束层位解释。
在解释时既可进行全局自动追踪(图5),更可以通过子三维体、多边形线、矩形边框等方法选择追踪解释的范围,从而对不同部位应用不同参数。解释人员可以选取任何感兴趣的部位,追溯追踪过程,形成地震任意线以便进行精细的解释质控。可以基于层位解释和断层自动计算断层多边形线,用于后期构造成图控制。
图5 基于层位自动追踪种子点扩张路径形成的地震任意线
构造恢复解释(图6)可以根据断层和层位解释进行剖面平衡恢复。更好的掌握与研究区有关的地质力学沉积过程,在解释好构造相对简单的浅层后,进行构造恢复,下覆地层的连续性得到很好的改善,从而提高解释质量和效率。
图6 构造恢复前后对比
边解释边建模:提高了建模效率,通过模型反验解释质量,提高了解释与建模的效率与数据一致性。解释人员可以一键式将断层、层位转化成构造模型里的断层、层位模型,通过修改断层和层位解释使模型中的断层和层位得到同步更新。这样不仅提高了建模效率,而且避免建模过程中编辑断面、层位的主观性,更好地保证了模型与解释的一致性。同时在模型中断层、层位各构造要素不再是孤立的个体,而是有交切关系和严格地质沉积类型定义(整合面、不整合面、基底面等)的有机整体。模型质量的优劣可以反过来验证和质控解释方案的合理性,得到高级解释质控(图7)的目的。
图7 振幅体、蚂蚁体(体透视)、解释成果、模型联合分析校验解释方案
特色手段洞悉油藏真相
丰富而有特色的地震属性:目前Petrel提供了7大类体属性,涵盖:构造、层序、信号处理、复地震道、振幅和分频类、AVO、时深转换,可满足地震解释人员研究需求。其中的蚂蚁体为斯伦贝谢专利算法,经用户验证,可有效提高构造解释精度。提供了50多种层面地震属性(图8),可进行振幅、频率、波形、层段等目标视窗内地震属性提取。
用户可同时显示分析体属性与层面属性,并可以将二者用于二维或三维地震相划分。并且可以通过与井中数据的交汇分析,使有效的体属性或层面属性参与后期相建模与物性建模的三维与平面概率或趋势控制。
图8 部分特色地震属性展示
三维地震体透视与异常体雕刻:多属性渲染,精细雕刻,密切联系地质 。采用了GPU技术的三维体透视渲染与异常体雕刻技术大大提高了三维地震体透视的速度和显示效果。三维体透视技术可以通过色标调节进行全三维的体透视渲染,过滤背景信号,突出目标部位反射特征。多属性三原色融合分析(图9)降低了单一属性的多解性,进一步提高了属性分析的精度和敏感性。
图9 多属性融合渲染显示河道沉积细节
提供了矩形等时雕刻窗、沿井轨迹雕刻窗和沿目标层位的雕刻窗三种体透视分析模式。可以使用户根据目标产状特征和分布范围,有针对性地选择合适的雕刻时窗,快速聚焦研究部位。
图10 矩形雕刻窗、沿井轨迹雕刻窗、沿目标层雕刻窗
除了色标过滤之外,还提供了无效部位剪切过滤的方法。用户可以圈选任意范围将非目标部位进行剪切过滤(图11),突出和保留真正有效的地质目标体部位。最终可从地震异常响应部位提取出地质体(geobody)。这些地质体可以进一步采样进构造模型,直接成为地质模型中的相模型。或参与控制相建模与物性建模,使地震属性与地质信息直接建立联系。
图11 河道的剪切雕刻,沿井断裂的剪切雕刻,提取的河道沉积体
地震解释定量化:反演与定量解释直接将地球物理信号转化成储层地质信息,处理与解释一体化使处理更好地服务与解释。对岩石物理参数定量解释、通过叠前AVO分析和模拟,建立随机反演模型,定量描述油藏的含油气性,是油藏研究必不可少的一项重要内容。AVO和反演等叠前数据的应用能有效提高地震解释的质量, Petrel的定量解释功能允许用户整合各种叠前、叠后数据,在道集上进行显示和解释,实时进行地震数据的交互处理和叠加分析,以获得更加可靠的地震解释结果。
基于测井数据和地震数据,Petrel反演与定量解释功能包括子波提取、随机建模、叠前反演、AVO分析、低频模型创建等的完整流程多种技术,能够更加精确地研究地震地质特征和储层物性特征的内在关系。
储层成像技术有助于对地下盐丘等特殊构造的分析研究,地震处理和解释方法的结合是提高成像质量的关键,整合了Omega地震处理软件的Petrel为用户提供一个支持地震数据迭代处理的一体化工作流程,弥补了地震体在处理和解释过程中的分歧。
图12 反演/定量解释
地球物理研究与地质分析紧密衔接:井震联合分析,地球物理研究成果直接参与地质建模,用地质建模的思路预测地震速度场。地质认识是指导项目研究的灵魂,井中数据是验证地质认识的最可靠信息,地震数据是把握宏观趋势的有利支撑,将三者有机融合才更加利于油气藏的深入研究(图14)。
Petrel的各个窗口和模块间都提供了将三种数据有机结合(图13)的分析功能。使用户既可以深入分析井筒局部信息,又可以结合地质背景,调用地震数据,指导全局认识。
图13 连井剖面结合井、地震数据、构造解释和地质模型开展综合分析
图14多手段洞悉油藏真相
Petrel带来的勘探变革,突破了学科界限,基于同一平台,更利于各学科研究人员围绕同一地质认识,沿循同一数据流,展开学科间和不同研究阶段的协作。基于同一平台,更利于避免研究流程割裂而造成的重复工作或信息不一致,加强了数据整合与相互校验,以达到前后一致,去伪存真的目的。基于同一平台,更利于快速将新数据融入现有成果,丰富认识,更新方案,实现对油气藏持续的滚动研究,不断提高研究精度,逼近油藏真相。基于同一平台,为研究人员提供了更加丰富的研究工具,可以根据不同油气藏的特点,不拘一格,为需是用,充分发挥个人创造性,实现研究思路与流程的突破。