2022年, 第61卷, 第4期 刊出日期:2022-07-25
  

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  • 石油物探. 2022, 61(4): 0-1.       PDF全文 ( )   
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  • 王延光,尚新民,芮拥军
    石油物探. 2022, 61(4): 571-590.    摘要 ( )    PDF全文 ( )    HTML( )
    随着油气勘探开发的深入,以胜利油田为代表的东部老区普遍进入到复杂隐蔽油气藏勘探阶段,勘探对象日趋复杂,表现为“薄、小、碎、散、深、隐”的特点,传统的地震技术已不能满足日益复杂的地质目标的识别与描述需求。为了破解东部老区勘探开发难题,“十五”以来,胜利油田先后在垦71、罗家、义东等区块开展了高密度地震技术探索,在大量攻关实践的基础上,提出了“单点激发、单点接收,具有小面元、宽频带、宽方位、高炮道密度特征,以方位各向异性理论为基础,采用宽频全方位处理、五维数据解释”的新一代高密度地震技术,研发了适用的独具特色的单点高密度地震采集技术、宽频全方位处理技术和五维数据解释理论与方法,找到了一条适用于东部老区油气勘探开发的高密度地震技术路线,形成了可复制的单点高密度地震技术。自2015年以来,胜利油田东部老区实施了16块单点高密度三维地震,满次面积3699km2。近3年新发现圈闭625个,三级储量2.21×108t,部署井位279口,桩海斜25、丰深斜11等井获得高产,探井成功率由44.6%提高到62.5%。支撑新建产能42.1×104t。单点高密度地震技术成为复杂隐蔽油气藏勘探的核心技术,大量的实践表明该技术是解决成熟探区高效勘探、效益开发的利器,取得了显著的经济和社会效益,其推广应用前景广阔,下一步通过开展全节点高密度地震、压缩感知、“人工智能+地震”的相关研究,相信单点高密度地震技术将在新老探区勘探开发中发挥更大的技术支撑作用。
  • 采集方法技术
  • 路交通,张庆淮,孟祥顺,吴安楚,刘声运
    石油物探. 2022, 61(4): 591-598.    摘要 ( )    PDF全文 ( )    HTML( )
    可控震源高效地震采集技术的关键问题在于如何在保障地震数据品质的基础上,尽可能提高地震采集效率。提出了一种基于谐波能量衰减规律的时间距离(T-D)高效地震采集参数设计方法,即梯形式T-D规则,替代常规台阶式T-D参数设计,同时利用加滑动时窗来改进T-D质控精度。具体如下:首先在台阶式T-D参数曲线中嵌入斜坡,在短激发距离范围内根据谐波能量随炮检距呈近似反函数衰减特征确定T-D规则中滑动扫描的最短距离,在远激发距离范围内调整斜坡斜率使得T-D变化同谐波能量衰减趋势一致;然后分析对比常规T-D质控及加滑动时窗改进T-D质控方法,指出常规质控方法的不足,最后根据改进方法实现任意激发炮点间T-D质控并识别大量常规质控方法不能发现的废炮。梯形式T-D采集参数设计方法及改进的T-D质控技术在某实际地震采集中取得了良好的应用效果,既提高了地震采集效率又避免了质量事故的发生。
  • 处理方法技术
  • 李康丽,冯波,王华忠
    石油物探. 2022, 61(4): 599-608.    摘要 ( )    PDF全文 ( )    HTML( )
    波动理论初至波走时层析速度反演及建模成为当今陆上地震波成像中关键步骤之一、“两宽一高”地震数据采集技术的逐渐普及使得人工进行海量数据的初至波识别及走时检测变得不再可行、复杂地表区的油气勘探越来越成为常规、各种机器学习算法的出现,所有这些因素都要求人们必须进一步深入探索高精度的初至波识别及走时检测方法。将问题定位为弱初至波掩埋在(较)强噪声中,提出了一套复杂地表区初至波识别及走时检测的自动化智能化处理技术流程,主要步骤包括炮集中与初至波相关的预处理、高维特征空间的构建、多属性加权K均值聚类划分初至波分布区域、多属性约束的马尔可夫决策过程(Markov decision process,MDP)进行初至走时检测等。在MDP理论框架下,选择合理的基准面消除初至波高频道间时差,将三维(或二维)炮集中的初至波场视为一个有机的整体,提取高维特征属性,引入多属性加权K均值聚类划分出初至波分布区域,缩小拾取范围,利用多属性约束构建马尔可夫最优演化算法,充分考虑初至信息之间的横向连续性,进行初至波走时检测。实际数据测试结果表明,该方法能够自动地以较高的精度和稳健性进行初至走时的拾取,在中等复杂度情形下有较好的实用效果。
  • 王明超
    石油物探. 2022, 61(4): 609-615.    摘要 ( )    PDF全文 ( )    HTML( )
    近地表品质因子估算及补偿已经成为高分辨率地震勘探的重要研究内容之一。微测井因其施工简单、成本较低被广泛应用于近地表结构调查。常规微测井观测数据受震源子波差异和检波器耦合响应差异影响,严重降低了近地表Q值估算精度,导致近地表吸收结构调查结果存在很大的不确定性。从生产实际出发,分析实际测井数据,探究常规微测井观测系统调查近地表吸收结构的局限性。采用四井微测井观测系统,提出一种同时消除震源子波差异和检波器耦合响应差异影响的近地表Q值估算方法。该方法联立多个直达波信号,经过合理运算,不但完全消除了震源子波差异和检波器耦合响应差异对Q值估算的影响,而且通过优选频带,有效规避了近场和高频噪声。中国东部某工区实际资料应用结果表明,该方法能获得稳定可靠的近地表Q值,采用基于波场延拓的反Q滤波技术补偿近地表吸收衰减,吸收补偿后的地震资料分辨率得到有效提高。
  • 国运东,孟凡冰,秦广胜,李传强,李庆洋
    石油物探. 2022, 61(4): 616-624.    摘要 ( )    PDF全文 ( )    HTML( )
    全波形反演(FWI)是一种较为精确的速度建模方法,但是在缺少低频和背景速度场不准确的情况下,容易引起周波跳跃现象。为了快速构建三维背景速度模型,提出了一种新的平面波编码策略,即构建新的平面波形态——锥面波,通过控制射线参数,实现多尺度锥面波编码全波形反演方法(CFWI),达到反演背景速度模型的目的。通过动态锥面波编码策略,仅用少量的平面波,就可以实现背景速度场的建立,大大降低了反演的计算量。将动态锥面波反演方法应用于三维洼陷和逆冲速度模型测试,结合多震源的FWI(MFWI),对于较差的初始模型和不含低频地震数据,能够准确地反演出速度模型。
  • 解释方法技术
  • 尹成,彭浩,赵虎,刘艺璇,王长江
    石油物探. 2022, 61(4): 625-634.    摘要 ( )    PDF全文 ( )    HTML( )
    中国东部油田普遍存在断裂复杂、砂泥岩互层严重以及河道砂体间错落重叠等地质特征。由于地震纵向分辨率的限制,因而无法可靠识别低序级小断层和砂体重叠带,这对于油田开发方案的部署与调整影响很大。针对这一难题,设计了一个包含不同断距的断层和不同叠置范围及落差的重叠河道砂体模型,正演结果表明:小于调谐厚度的砂体重叠带在地震剖面上会形成“伪断层”响应,即与小断层类似的地震同相轴的扭曲或错断。但通过地震多属性的综合分析,发现了地震振幅类属性和地震波形结构类属性对小断层与砂体重叠带有不同的响应特征,结合常规的均方根振幅属性和波形变异系数属性,建立了两条识别准则:①均方根振幅与波形变异系数同时为低值突变可以识别断层存在;②均方根振幅为低值突变而波形变异系数为高值突变则可以识别砂体重叠带。胜利探区W102断块S23储层的地震资料应用结果表明,小断层发育区和薄砂体重叠带的均方根振幅和波形变异系数属性的异常特征与这两条识别准则基本一致,可用于识别与区分薄互层砂岩储层中的小断层与砂体重叠带,为该探区开发方案的调
    整部署提供了参考依据。
  • 肖湘,尹成,彭达,丁峰,张栋
    石油物探. 2022, 61(4): 635-646.    摘要 ( )    PDF全文 ( )    HTML( )
    利用常规的相干类属性与蚂蚁追踪组合技术所获取的不连续性信息,难以满足油田对于河流相和三角洲相薄砂岩储层精细剖析的需求。为了更好地检测薄砂岩储层内部不连续性,首先利用对薄砂岩储层变化更加敏感的均方根振幅属性计算灰度共生矩阵的均质性统计量,初步得到薄砂岩储层的不连续性特征数据;然后根据其不连续性结构的展布特点,运用路径弯曲度约束人工蚂蚁的移动方向,优化蚁群算法的平面增强效果,达到压制干扰信息、突出不连续性特征的目的;最终形成更适应薄砂岩储层不连续性检测的组合技术。模型和实际工区数据的应用结果表明,采用上述组合技术能较好地识别薄砂岩体的边缘以及其内部的小尺度不连续性结构,说明了该技术对薄砂岩储层内部不连续性检测的有效性,并且其检测结果能用于提升砂岩厚度预测精度,为后续的砂体内部结构精细刻画提供技术支持。
  • 张军华,于虓野,芦凤明,孟瑞刚,王作乾,常健强
    石油物探. 2022, 61(4): 647-658.    摘要 ( )    PDF全文 ( )    HTML( )
    以大港自来屯复杂断块油田为例,对地震标定问题进行了分析与研究,总结出6个方面的有效措施,厘清了研究区复杂的井震关系,得到以下结论与认识:研究区枣Ⅴ底与Ek12之间有一稳定的反射同相轴,系复合波叠合形成,资料为正极性、枣Ⅴ底对应波谷反射;以枣32井目标区为例,利用测井相的相似与差异特征,查清了孔二段先沉积后隆起、隆起区枣Ⅴ厚度变薄的成因;采用先连续地层、后复杂地层、再斜井辅助验证的标定策略,实现了构造异常复杂区井震标定;讨论了标定的拉伸/压缩功能,建议此功能有效性当以测井相、地震相整体吻合为原则;利用密井网优势,分析了全区地震速度和测井声波时差换算速度的差异,从多井统计的角度检验了标定的正确性;将标定分为层位标定与储层标定,薄互储层的识别可尝试采用90°相移技术。研究成果对大港油田开展油藏精细描述、对其它复杂断块进行地震标定有一定的参考价值。
  • 罗红梅,王长江,智龙霄,颜世翠,张志敬
    石油物探. 2022, 61(4): 659-672.    摘要 ( )    PDF全文 ( )    HTML( )
    叠前AVO反演是获取储层物性参数的重要方法之一。常规基于Zoeppritz方程线性近似的AVO反演方法具有计算效率高、实用能力强的特点,
    但受层状介质储层参数弱小变化假设的影响,在多参数同步反演与强差异的背景介质下存在一定的应用局限性。针对以上问题,提出了基于精确
    Zoeppritz方程和改进人工蜂群算法的AVO反演方法。在贝叶斯理论框架下,推导了基于精确Zoeppritz方程的反演目标函数;引入了改进的人工蜂
    群AVO反演算法,首先借鉴粒子群算法,增加调节系数,并通过二项交叉与人工蜂群算法结合,建立全局最优解引导的人工蜂群算法,进一步地,建立
    适应度函数与目标函数之间的关系,将AVO反演与蜂群算法相结合,实现对纵波速度、横波速度和密度的稳定反演。理论模型数据和济阳坳陷东营
    凹陷中央隆起带东部某实际资料测试结果表明,该方法克服了常规线性AVO反演方法存在的局限性,具有较好的稳定性和收敛精度,反演结果与实际
    地质规律吻合度更高,能够进一步提取较为可靠的储层物性参数,实现储层分布特征的地震描述。
  • 向坤,陈科,段心标,郑栋宇
    石油物探. 2022, 61(4): 673-682.    摘要 ( )    PDF全文 ( )    HTML( )

    针对确定性叠前三参数反演存在的精度低、稳定性差、抗噪性差以及过度依赖初始模型的问题,虽然利用随机反演方法实现叠前三参数同步反演有助于解决这些问题,但此类方法反演效率较低。为此,提出了利用自适应粒子群优化马尔科夫链蒙特卡洛(APSO-MCMC)算法以提高叠前三参数反演的计算效率。结合纵波速度、横波速度以及密度的变化统计扰动关系,建立模型扰动的高斯分布,根据三参数扰动先验分布抽样获取初始粒子群。在每一步迭代过程中,利用跃迁矩阵改变粒子的演化,根据粒子之间的距离计算演化因子,判定粒子群的收敛状态。此外,利用精英策略,帮助粒子实现跳出局部极小值的困境。由于传统叠前近似公式在宽角度区域与非近似公式误差较大,故利用Zoeppritz公式来保证叠前三参数反演在各个角度的精度。NS地区二维海洋实际数据应用表明,该方法估算纵波速度、横波速度和密度有效,稳定收敛,计算效率高于传统的随机方法,具有较好的精度和抗噪性。

  • 周围,杨巍,朱鹏宇,袁敬一
    石油物探. 2022, 61(4): 683-693.    摘要 ( )    PDF全文 ( )    HTML( )

    虽然从叠后地震资料的低频信息中提取流体流度属性进行储层预测和流体识别已经有了较好的应用效果,但是叠前地震资料相对叠后地震资料包含有更多关于储层和流体的信息,为了利用叠前地震资料中更多关于储层和流体的信息,将频散AVO分析与流体流度计算方法相结合,建立了流体流度与地震波入射角的关系,进一步推导了基于同步挤压广义S变换(SGST)的叠前流体流度预测方法,从而提取叠前地震资料中流体流度信息,并将其定义为叠前流体流度属性。建立AVO理论模型,计算了碳酸盐岩储层分别含水与含油时的叠前流体流度,证实了利用角道集振幅变化信息得到的叠前流度值变化更加明显;同时,对比不同时频分析方法对于流度计算精度存在的差异,验证了本文方法的理论有效性。将该方法应用于塔里木盆地某实际地震资料,并对比了叠前流度方法与叠后流度方法的应用结果,发现:叠后流度方法得到的流度属性虽然能够得到相对的流度值大小,但是很大程度上需要通过已钻井资料进行流度值门槛值标定,从而达到区分流体性质的目的;而叠前流度方法可通过流度变化正负值来直接确定流体性质。因此,叠前流度方法相对而言可以更好地预测流体性质。
    关键词:

  • 李素华,卢齐军,李蓉,胡昊,赵黔荣,方轶
    石油物探. 2022, 61(4): 694-704.    摘要 ( )    PDF全文 ( )    HTML( )

    川西广汉地区在二叠系钻遇厚层火山岩,因钻井少、埋藏深、地震资料品质低、岩相变化及地层接触关系复杂多变等原因,现有地震资料无法准确识别火山岩内部地层结构、火山通道及火山岩与围岩的边界,影响该地区的火山岩油气勘探。根据研究区实钻井资料建立中心式和裂隙式两种火山机构正演模型,模拟不同火山岩岩性、岩相及厚度变化引起的地震反射特征变化情况。正演模拟研究结果表明:①火山机构厚度增厚,外部呈丘状;②不同喷发方式火山岩相边界均呈斜交反射,但连续性不同;③不同岩性、岩相、厚度及波阻抗差值均影响成像,厚度大于60m时火山岩内部结构清晰,玄武岩最易识别;④火山通道位置成像中断、空白、弱反射,宽度越宽越易识别;⑤火山机构影响下伏地层成像,出现相位上拉、能量屏蔽和假构造现象。正演模拟结果有效识别了川西广汉地区二叠系火山岩复杂内部反射结构特征,结合地震相和多种表征火山岩特征的地震属性预测厚大爆发相和喷溢相火山岩主要分布在A井区和研究区中部,研究结果可指导火山岩储层预测和下一步井位部署。

  • 丁圣,李飞,杨尚锋,杨小慧
    石油物探. 2022, 61(4): 705-711.    摘要 ( )    PDF全文 ( )    HTML( )

    压裂改造体积估算的精度直接制约着产能预测的精度,并进一步影响后续非常规储层开发策略的制定,因此预测有效压裂体积预测的精度越高意义越大。目前工程压裂改造体积的预测主要通过微地震监测事件点计算波及体积,但该方法受主观人为因素影响较大,体积误差达一个甚至数个数量级,因而产能预测精度低。为此,采用非结构化四面体网络,对有效微地震事件点按破裂树模式得到的压裂缝网络进行表征和描述,然后建立离散缝网地质模型。在此基础上,对压裂井进行快速衰竭开发数值模拟,得到全场压力分布,该分布一般为漏斗型,根据压力漏斗边缘确定改造区临界压力,然后找出压力小于该临界压力值的四面体网格,将这些网格对应的体积相加得到参与渗流的裂缝体积,即有效压裂体积。该方法在某平台3口压裂井的实际应用结果表明:基于该压裂体积经济极限预测的产能与单井实际生产数据拟合得到的经济极限累产气结果吻合度高,表明利用该方法预测得到的有效压裂体积精度较高。

  • 秦雪霏,金东民,蒋红志
    石油物探. 2022, 61(4): 712-718.    摘要 ( )    PDF全文 ( )    HTML( )

    针对方位角度域地震资料对砂岩储层地球物理响应存在一定差异这一现象,以鄂尔多斯盆地杭锦旗盒3段为例,依托杭锦旗构造平缓地区宽方位采集与分方位偏移地震资料,优选反射界面相对独立且特征清晰的辫状河道发育区,分别对导眼井和水平井开展六级河道构型单元划分,进而与各方位地震资料反射特征及沿层层序地层切片进行分析对比。在此基础上,结合研究区某水平井实钻心滩岩性物性条件突变的特征,证实了平行河道走向的方位地震资料在辫状河道连续性及心滩长度刻画准确度方面,相比其它方位资料具有明显优势。研究结果对于五维地震技术在储层精细描述领域的应用具有重要意义,为提高以储层识别精度为目的的道集数据扇区划分方案优化提供了依据。

  • 赵春段,张介辉,蒋佩,潘元炜,李君军,李清山
    石油物探. 2022, 61(4): 719-732.    摘要 ( )    PDF全文 ( )    HTML( )

    受复杂地质因素的影响,地质工程一体化一直是页岩气提产增效的关键,其中,多尺度裂缝建模是一体化建模的关键环节之一,直接影响着综合地学模型的准确度和适用性。为了预测天然裂缝对南方海相页岩气水平井钻井和压裂工程的影响,从地球物理、地质、测井和地质力学等多学科的角度对天然裂缝空间分布及其受力状态进行了精细刻画,具体如下:①对叠前地震道集进行精细化针对性的处理,提高地震资料的分辨率和保真保幅性,而后进行蚂蚁追踪和多尺度裂缝预测,并结合成像测井、录井和钻井数据进行验证,准确预测天然裂缝的空间分布;②结合成像测井揭示的天然裂缝产状,建立分尺度离散裂缝模型;③由于不同尺度裂缝的力学参数对钻完井工程存在不同程度的影响,故以分尺度的方式对裂缝模型进行粗化;④采用等效原理对裂缝的地质力学参数进行分尺度赋值,合理刻画天然裂缝对地应力场的扰动,预测天然裂缝应力状态,为研究天然裂缝对钻完井工程的影响奠定基础。利用上述方法有效预测了钻井过程中的泥浆漏失,方法应用结果表明,包含天然裂缝影响的地质力学模型更能反映真实原场应力,可用于研究压裂过程中水力裂缝与天然裂缝的相互作用,优化水平井压裂设计。

  • 综合研究与应用
  • 缪欢,王延斌,国建英,韩文龙,龚训
    石油物探. 2022, 61(4): 733-742.    摘要 ( )    PDF全文 ( )    HTML( )

    为评价吐哈盆地中二叠统烃源岩地球化学特征,在调研现有测井评价方法的基础上,对比现有测井反演烃源岩地球化学方法的预测结果,优选出适合评价吐哈盆地中二叠统烃源岩地化特征的测井技术,进而完成对吐哈盆地中二叠统烃源岩的评价。评价结果显示:在研究区内,多元回归参数法预测总有机碳含量的应用效果远高于ΔlogR模型及其改进型;镜质体反射率(Ro)与深度和声波时差的拟合效果也优于镜质体反射率与深度之间的拟合;利用生烃潜量与有机碳含量建立的模型预测生烃潜量的效果略高于多元回归参数模型。利用上述模型得到的吐哈盆地中二叠统桃东沟群烃源岩总有机碳含量大于1%,生烃潜量PG主要分布范围为2~6mg/g,为较好—好烃源岩,镜质体反射率主要分布范围为0.5%~1.3%,处于低成熟成熟阶段,其中,台南凹陷烃源岩的有机质丰度高于了墩隆起的烃源岩有机丰度。根据该成果以及研究区的实际情况优选出的烃源岩测井评价模型对类似地区的研究具有借鉴意义。

  • 屈亚龙,裴宸育,李卫兵,喻臻,钟晓勤,谭茂金,张天涯
    石油物探. 2022, 61(4): 743-749.    摘要 ( )    PDF全文 ( )    HTML( )

    热中子成像(TNIS)测井是近年来发展的一项核测井新技术,能够反映储层流体性质及剩余油含量,对水淹层测井解释具有较大的应用潜力。基于热中子成像测井原理,指出了通过热中子衰减谱和俘获成像图可以识别水层和油层,指示储层含油性;同时结合常规测井计算的泥质含量和孔隙度,推导了根据热中子宏观俘获截面计算剩余油饱和度的公式,并利用上述特征参数建立了交会图版,实现了水淹层识别与级别划分。在鄂尔多斯盆地长8段实际应用结果表明,热中子成像测井能够用来有效识别水淹层与划分水淹等级,为分析剩余油分布规律提供了可靠依据,对油田实际生产具有指导作用。

  • 白泽,谭茂金,石玉江,李高仁
    石油物探. 2022, 61(4): 750-760.    摘要 ( )    PDF全文 ( )    HTML( )


    摘要:鄂尔多斯盆地陇东西部地区长8组地层是典型的致密砂岩储层,孔隙度和渗透率低,孔隙流体对测井响应的敏感性不强,油层和水层的电阻率对比度低,影响了测井流体识别和测井解释评价。为此,从研究区低阻油层的微观和宏观影响因素出发,探索并建立了双视地层水电阻率差异交会图版法、物性与阵列感应电阻率差异交会图版法以及全烃录井测井联合交会图版法,并利用图版符合率和投票策略构建了一种综合流体识别方法。应用结果表明,造成研究区低阻油层的主要微观因素是高束缚水饱和度和高地层水矿化度,宏观上主要与上覆长7组烃源岩的排烃能力差异有关。综合流体识别法相比于单一流体识别方法,流体识别精度更高,对30口探井的流体识别符合率为83.3%,表明了综合流体识别方法对低阻油层识别的有效性,具有推广和应用价值。