中國石化油藏地球物理二十年發(fā)展與思考

李 陽,王延光,劉浩杰,陳雨茂,薛兆杰

(1.中國石油化工股份有限公司,北京100728;2.中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司,山東東營257000;3.中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司物探研究院,山東東營257022)

國際政治、經(jīng)濟、環(huán)境因素正在重塑著國際能源結(jié)構(gòu),但在近中期油氣資源仍將持續(xù)保持主體地位[1]。我國油氣能源消費也將持續(xù)增長,油氣資源對外依存度高,油氣供給安全形勢嚴(yán)峻,穩(wěn)油增氣降本是我國必須長期堅持的策略。

從油氣勘探開發(fā)整體形勢看,陸地、海上油氣勘探開發(fā)目標(biāo)全面從淺層走向深層、由構(gòu)造油氣藏轉(zhuǎn)向超復(fù)雜巖性油氣藏,由常規(guī)油藏走向致密油藏、頁巖油藏,面臨著深水、深層、復(fù)雜山地和復(fù)雜構(gòu)造,勘探開發(fā)難度不斷增大[2-6]。同時,我國主力油田普遍進入勘探開發(fā)中后期,剩余油高度分散、局部富集,近1/3的高含油飽和度剩余油賦存于受小斷層、薄互層等小尺度地質(zhì)體控制的富集區(qū)[7],需要繼續(xù)查明受薄互層、小斷塊、微幅度構(gòu)造控制的剩余油富集區(qū)。如何發(fā)揮地球物理技術(shù)優(yōu)勢,深度融合開發(fā)動靜態(tài)信息,更精確地落實微構(gòu)造、預(yù)測薄儲層、識別流體、尋找剩余油是助力我國主力油田二次開發(fā)、保障穩(wěn)油增氣降本戰(zhàn)略有效實施迫切需要解決的重大課題。

在老油田開發(fā)需求和地球物理技術(shù)發(fā)展共同驅(qū)動下,中國石化于2002年提出并著力發(fā)展面向油藏開發(fā)的地球物理技術(shù)理念和方法,全面服務(wù)于新老區(qū)產(chǎn)能建設(shè)和非常規(guī)油藏開發(fā)。具體歷程大致可分為單項技術(shù)突破、全面深化攻關(guān)、全面推廣應(yīng)用和迭代提升四個階段。2002年至2006年,面向陸相油藏開發(fā)的特點和需求,中國石化相繼設(shè)立并完成了“十條龍”項目《油藏綜合地球物理技術(shù)研究》和重大科技先導(dǎo)項目《油藏綜合地球物理技術(shù)應(yīng)用先導(dǎo)試驗》,針對高精度三維地震、井間地震、VSP等關(guān)鍵技術(shù)進行攻關(guān),在勝利墾71區(qū)塊開展了綜合應(yīng)用,標(biāo)志著油藏地球物理技術(shù)實現(xiàn)單項技術(shù)突破;2007年至2015年,依托兩期國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃(863計劃)項目《油藏綜合地球物理技術(shù)》和《油藏地球物理關(guān)鍵技術(shù)》,開展多尺度資料聯(lián)合反演、地球物理約束油藏建模、非一致性時移地震、微地震壓裂監(jiān)測等攻關(guān),研制了油藏地球物理軟件平臺R系統(tǒng),油藏地球物理技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。2016年至2020年,以油藏地球物理軟件平臺為依托,全面服務(wù)油田勘探開發(fā),在老區(qū)油藏描述、新區(qū)產(chǎn)能建設(shè)全面應(yīng)用。2020年至今,依托中石化重大攻關(guān)項目群《低滲致密油藏地質(zhì)工程一體化關(guān)鍵技術(shù)研究》等一系列項目,開展人工智能油藏地球物理、地質(zhì)工程一體化攻關(guān),在提升油藏描述精度和效率的同時,拓展油藏地球物理技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域和范圍。

本文在回顧總結(jié)油藏地球物理概念及研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)梳理了中國石化20年以來油藏地球物理技術(shù)取得的創(chuàng)新成果和實踐效果,分析面臨的主要形勢與挑戰(zhàn),并探討了油藏地球物理技術(shù)未來的發(fā)展方向。

1 油藏地球物理的提出、概念及內(nèi)涵

在油氣勘探中以地震為核心的勘探地球物理技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用[8-9],但隨著地球物理技術(shù)的發(fā)展和油藏提高采收率對油藏模型精度需求的提高,針對油藏評價、油藏開發(fā)及生產(chǎn)的油藏地球物理技術(shù)逐步發(fā)展起來[10-11]。1984年美國SEG(美國勘探地球物理學(xué)家協(xié)會)成立了D&P委員會(Development and Production Committee),著力推動面向油藏開發(fā)的地球物理技術(shù)研究。歷屆SEG會議,油藏地球物理研究和應(yīng)用都是會議的熱門主題之一。

由于國內(nèi)陸相沉積油藏的復(fù)雜性和特殊性,需要發(fā)展針對中國陸相油藏特征的油藏地球物理技術(shù)和體系。中石油、中石化以及相關(guān)石油高校都相繼組建了油藏地球物理研究機構(gòu)和團隊,在油藏地球物理理論和方法等方面開展深入研究[12-16]。在中國石化二十年的發(fā)展中,形成了以“井震動融合”為核心的油藏地球物理內(nèi)涵,即油藏地球物理技術(shù)的實質(zhì)就是面向油藏開發(fā),綜合應(yīng)用多種地球物理資料和油藏開發(fā)動靜態(tài)信息對油藏三維空間特征進行精細(xì)描述和動態(tài)監(jiān)測的綜合性交叉新學(xué)科[17-18]。

與常規(guī)意義上的勘探地球物理相比,油藏地球物理對地震資料分辨率的要求更高,對流體的可預(yù)測性要求更強,對油藏模型的確定性要求更精準(zhǔn),對資料的綜合應(yīng)用要求更深入全面。但在本質(zhì)上,兩者均是地球物理理論和方法的創(chuàng)新和實踐,都是利用地球物理技術(shù)對地下油氣目標(biāo)進行準(zhǔn)確成像。因此對具體技術(shù)而言,二者又沒有明顯的應(yīng)用邊界。例如,高精度三維地震和多波多分量地震等,既可以應(yīng)用于勘探尋找新的油氣圈閉,又可以在已開發(fā)老區(qū)對油藏的復(fù)雜構(gòu)造、儲層進行描述及流體識別[19]。當(dāng)前,油藏地球物理技術(shù)正不斷向油氣田勘探和工程領(lǐng)域延伸,已成為發(fā)現(xiàn)油氣資源儲量和提高油氣采收率的重要技術(shù)手段。

2 油藏地球物理技術(shù)創(chuàng)新與實踐

圍繞著油藏的三維空間精細(xì)表征和動態(tài)監(jiān)測這一核心目標(biāo),發(fā)展形成了關(guān)聯(lián)配套油藏地球物理技術(shù)路線和體系,即以油藏的動靜態(tài)屬性與多種地球物理波場關(guān)聯(lián)和匹配融合研究為基礎(chǔ),以提高對地下小地質(zhì)目標(biāo)體成像精度的井中地震、高精度三維地震技術(shù)和以流體識別檢(監(jiān))測為目標(biāo)的多波多分量地震、非一致性時延地震和微地震壓裂監(jiān)測技術(shù)突破為關(guān)鍵,充分發(fā)揮多尺度資料在不同頻率優(yōu)勢和空間覆蓋尺度的互補關(guān)系,通過多尺度資料聯(lián)合儲層反演和匹配油藏建模,融入人工智能元素,基于油藏地球物理一體化平臺,實現(xiàn)點、線、面、體多尺度資料的關(guān)聯(lián)匹配處理、解釋融合,逐步逼近地下真實的油藏模型,基于油藏地球物理技術(shù)體系(圖1),全面服務(wù)油田勘探開發(fā)。

圖1 油藏地球物理技術(shù)體系

2.1 油藏地球物理基礎(chǔ)研究

地震波除受激發(fā)和接收條件直接影響外,還與油氣藏儲層的速度、密度等彈性參數(shù)和吸收特性有關(guān),而這些特性又與巖石成分、孔隙度、埋深、孔隙流體性質(zhì)、壓力、巖層的不均勻性以及其它地質(zhì)特性密切相關(guān)。依托油藏地球物理重點實驗室,從微觀和宏觀角度,建立地球物理勘探所獲得的物理量與地下油藏參數(shù)的定性和定量關(guān)系,使得“復(fù)雜構(gòu)造成像有依據(jù),精細(xì)地震解釋講道理”。

針對地震、測井、超聲不同頻段聲波巖石物理性質(zhì)差異性,基于應(yīng)力應(yīng)變測量原理,研制了高低頻聯(lián)合巖石物理測試系統(tǒng)(圖2),實現(xiàn)了地震頻段不同頻率(2～2000Hz,800kHz)、溫度、壓力、流體條件的巖石聲學(xué)參數(shù)(速度、衰減和各向異性)測量,制定了測試標(biāo)準(zhǔn),推動了地震巖石物理技術(shù)的發(fā)展[20]。系統(tǒng)完成了稠油、碳酸鹽巖、致密砂巖、濁積巖等不同油藏類型的測試,揭示了“流體誘導(dǎo)、結(jié)構(gòu)控制、頻率驅(qū)動”頻變地震響應(yīng)機理,提出了復(fù)雜孔隙、復(fù)雜流體性質(zhì)環(huán)境下地震頻散的校正方法,提高了井震匹配及儲層預(yù)測的精度。

圖2 高低頻聯(lián)合巖石物理測試系統(tǒng)

建立勝利油田典型油藏模型(墾71薄互層、花古1井區(qū)復(fù)雜潛山、牛斜55井區(qū)頁巖油),通過多尺度資料聯(lián)合正演物理模擬和數(shù)值模擬,驗證了多種資料間具有時深域一致性和頻率域疊合性的特征,夯實了多尺度地球物理資料聯(lián)合反演的基礎(chǔ)。首次建立陸相頁巖油仿真物理模型(牛斜55井區(qū)),模擬了110km2、3種巖相、26套地層、18個裂縫發(fā)育帶(不同裂縫方位、傾角、密度),通過物模-數(shù)模一體化分析,建立巖相及裂縫識別模板(圖3),夯實了陸相頁巖油地震構(gòu)造成像、儲層描述和裂縫預(yù)測實驗基礎(chǔ)。

圖3 頁巖油裂縫發(fā)育帶地震響應(yīng)特征識別模板

2.2 面向油藏的高精度地面三維地震技術(shù)

2004年,在東部老區(qū)墾71區(qū)塊,國際上首次開展了高精度三維、多波多分量、三維VSP、井間地震等地球物理資料全系列聯(lián)合采集,拉開了油藏地球物理礦場試驗的序幕。特別是,在三維地震采集方面,國內(nèi)首次超萬道(13200道/炮)、高密度(面元10m×10m,550炮/km2),大大提升了對復(fù)雜斷塊、斷裂系統(tǒng)的辨識能力,地震頻帶拓寬30%,推動了中國石化從高精度地震到單點高密度地震再到全節(jié)點地震技術(shù)的跨越發(fā)展[21-23],為地球物理各向異性研究,提高構(gòu)造解釋、地層解釋、巖性解釋、流體識別、裂縫預(yù)測和地應(yīng)力研究水平奠定了高分辨、高保真度三維地震資料基礎(chǔ)。

在塔河油田西部深層油氣勘探開發(fā)中,針對縫洞儲集體埋藏深、類型多樣,地球物理響應(yīng)特征復(fù)雜,多解性強等特點[24-26],建立了地震成像體上溶洞“串珠”識別模式,15m規(guī)模的縫洞體在埋深6000m的情況下可以獲得地震響應(yīng),成像精度由30m提高到15m,縫洞體的識別數(shù)量增加了19.5%。

2.3 井中地震技術(shù)

研發(fā)了井間地震和3D VSP采集處理解釋配套技術(shù)和軟件系統(tǒng)[27]。井間地震技術(shù)在勝利油田、吐哈油田、吉林油田、華北局、西北局等油區(qū),完成57對井間地震資料的采集、處理和綜合研究,能夠描述2～3m的薄儲層和前積砂體沉積現(xiàn)象,解決了井間米級小尺度地質(zhì)結(jié)構(gòu)的精細(xì)刻畫問題。VSP技術(shù)在深層地質(zhì)地層速度結(jié)構(gòu)反演、地下地質(zhì)體刻畫等方面發(fā)揮了重要作用:在濟陽陸相頁巖油基于零偏VSP地震資料,提高井震匹配精度,大幅提高構(gòu)造模型精度(3500m,模型絕對誤差5～8m);在塔河油田基于三維VSP成像剖面,準(zhǔn)確刻畫斷溶體和縫洞體。

針對日益復(fù)雜的地表激發(fā)環(huán)境,面對滾動和開發(fā)目標(biāo)“零散、碎小、隱蔽”等地質(zhì)問題,攻關(guān)了井中三維地震關(guān)鍵技術(shù),研制井中高功率震源系統(tǒng),通過井中靠近地質(zhì)目標(biāo)激發(fā)、地面超高密度布置節(jié)點檢波器進行接收,減少低降速帶吸收衰減影響(僅穿過一次),可有效解決低序級斷層識別及空間組合、薄儲層精細(xì)刻畫等難題,在勝利油田江家店等進行了應(yīng)用,取得預(yù)期地質(zhì)效果(圖4)。

圖4 井中激發(fā)三維地震資料效果與地面三維地震對比a 優(yōu)勢頻帶8～48Hz; b 優(yōu)勢頻帶9～82Hz

目前著力攻關(guān)的隨鉆地震技術(shù),已在官130井開展了試驗,能夠預(yù)測鉆頭前方200m地層的速度和壓力,有效減小鉆頭深度不確定性,降低鉆探風(fēng)險。

2.4 多尺度資料聯(lián)合反演技術(shù)

充分發(fā)揮測井、井中地震等資料縱向高分辨率和高精度的優(yōu)勢,提出了多尺度資料聯(lián)合反演方法,通過不同尺度資料的優(yōu)勢互補,著力提高地震資料的分辨率、儲層描述精度、流體識別能力[28]。

研發(fā)了井控提高地震分辨率方法,充分利用測井資料的高頻信息,對地震資料進行高頻補償,能夠拓寬優(yōu)勢頻帶15～20Hz,高保真地提高地震資料的地質(zhì)分辨能力。通過多尺度聯(lián)合儲層反演,基于貝葉斯融合理論,多資料聯(lián)合提高儲層反演精度,縱向分辨薄層能力由8～10m提高至2～3m?；谡硰椊橘|(zhì)地震波傳播理論,研發(fā)了粘彈介質(zhì)地震流體識別技術(shù),通過疊前不同角度、不同頻段資料聯(lián)合反演,實現(xiàn)吸收衰減、速度頻散、粘彈流體因子的預(yù)測。與常規(guī)縱波速度、橫波速度、密度三參數(shù)反演相比,頻變粘彈性流體因子能夠反演區(qū)分油、水層,刻畫油層變化并分析產(chǎn)能,部署井位獲得較好產(chǎn)能。

2.5 地球物理約束油藏建模技術(shù)

高精度油藏模型是油田勘探開發(fā)一體化、地質(zhì)工程一體化高效實施的基礎(chǔ)和橋梁。綜合利用三維地震、測井、動態(tài)數(shù)據(jù)等多尺度資料,發(fā)揮地震資料空間約束能力強的優(yōu)勢,實現(xiàn)了油藏高精度的動態(tài)描述與更新。攻關(guān)了“點、線、面、體”多維匹配構(gòu)造建模方法,實現(xiàn)井震統(tǒng)一、時深一致高精度構(gòu)造建模。形成了井間地震“擬露頭”方法[29],以密閉取心和巖石物理關(guān)系模型標(biāo)定為基礎(chǔ),將井間地震解釋的米級精細(xì)地質(zhì)結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)換為油藏建模的“露頭”約束條件,為高精度儲層建模奠定基礎(chǔ)。發(fā)明了井震條件遞推儲層建模技術(shù),解決了常規(guī)儲層建模僅依賴井資料、對儲層橫向連通性約束程度低的瓶頸問題,實現(xiàn)了沉積相、儲層物性和流體高精度建模,可分辨0.7m隔夾層和1～2m薄砂體油層。研發(fā)了地球物理資料約束的流體建模技術(shù),創(chuàng)新引入地球物理資料三維流體預(yù)測信息,聯(lián)合油藏數(shù)值模擬及開發(fā)動態(tài)信息匹配,實現(xiàn)了三維空間剩余油分布精準(zhǔn)預(yù)測。針對勘探領(lǐng)域長期以來存在的“三維地震、剖面解釋、剖面分析”的工作模式,提出并逐步實踐了勘探大模型解釋建模一體化技術(shù)。以盆地級地質(zhì)建模為核心,地震解釋、構(gòu)造和儲層建模同步推進、循環(huán)迭代,形成了面向勘探階段大模型構(gòu)建技術(shù),建立了“三維解釋、模型驅(qū)動、立體部署”的勘探井位部署新范式。2023年,在東營北帶鹽家地區(qū),建立了330km2三維油藏模型(圖5),開展了圈閉綜合評價,探索了基于勘探大模型井位部署論證方式,優(yōu)選有利井位目標(biāo)3口,新增控制儲量324×104t?？碧酱竽Ｐ徒⒓夹g(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)盆地/區(qū)帶級數(shù)據(jù)與知識的三維可視化表達,實現(xiàn)“所想能所見、地下能透明”,為油田勘探開發(fā)一體化、信息化、智能化的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

圖5 鹽家地區(qū)油藏模型柵狀圖

2.6 時移地震剩余油氣描述技術(shù)

時移地震在海上油氣開發(fā)中的應(yīng)用取得了較好效果[30],但在陸上油田,由于復(fù)雜的地表條件和油藏條件以及經(jīng)濟因素,難以實現(xiàn)真正的時移地震。針對我國東部老油田目前地震二次采集乃至三次采集常態(tài)化的局面,首次提出了非一致性時延地震技術(shù)。

通過高斯束照明技術(shù),明確了“偏移距和方位角是影響非一致地震的最主要因素”,建立了“觀測重建+道插值”的觀測系統(tǒng)優(yōu)化匹配技術(shù),最大程度地降低了觀測不一致的影響,解決了制約非一致時延地震應(yīng)用的基礎(chǔ)問題;針對采集條件(激發(fā)、接收、環(huán)境噪聲等)不同帶來的不一致問題,通過約束疊前互均化處理,消除地震數(shù)據(jù)中非一致性采集因素帶來的差異;針對水驅(qū)條件下時移特征微小的特點,將疊前屬性引入到時延地震敏感屬性分析中,發(fā)展了疊前、疊后差異屬性聯(lián)合優(yōu)化技術(shù),提高剩余油的預(yù)測精度[31]。在單56稠油區(qū)1991年采集了三維地震數(shù)據(jù),2010年又重新采集了三維地震資料,基于時延地震研究,準(zhǔn)確描述了蒸汽吞吐后剩余油氣的展布(圖6),發(fā)現(xiàn)剩余油富集區(qū)塊2個,預(yù)測石油地質(zhì)儲量367×104t。

圖6 單56區(qū)塊館下段時延差異屬性

2.7 微地震壓裂實時監(jiān)測技術(shù)

隨著致密油藏、頁巖油藏等非常規(guī)油氣資源開發(fā)力度不斷加大,微地震監(jiān)測技術(shù)成為描述裂縫展布情況、計算壓裂改造體積、評估壓裂效果、指導(dǎo)壓裂方案優(yōu)化的重要手段。研發(fā)了微地震采集處理解釋配套技術(shù)系列。

針對地面監(jiān)測信號能量弱、噪聲干擾嚴(yán)重的難題,通過微地震分步靜校正、多域去噪,數(shù)據(jù)信噪比提升3倍,提升微地震時間識別和定位精度45%。研發(fā)了壓裂改造有效體積(ESRV)計算方法,剔除裂縫通道之間未有效改造體積,儲層改造體積計算準(zhǔn)確度提升35%。研發(fā)了微地震海量數(shù)據(jù)實時傳輸、實時處理、實時解釋技術(shù),具備了微地震壓裂實時監(jiān)測技術(shù)服務(wù)能力。在濟陽陸相頁巖油國家示范區(qū),實現(xiàn)了樊頁平1試驗井組8口水平井3層樓(圖7)和牛頁1試驗井組20口水平5層樓立體壓裂的實時監(jiān)測,為壓裂動態(tài)分析、壓裂參數(shù)優(yōu)化和壓裂效果綜合評價提供了依據(jù)。

圖7 樊頁平1頁巖油試驗井組8口井壓裂效果

2.8 非常規(guī)油藏地震地質(zhì)工程一體化技術(shù)

低滲致密油藏、頁巖油藏等非常規(guī)油氣資源是我國重要的能源接替領(lǐng)域。地質(zhì)工程一體化是實現(xiàn)非常規(guī)油氣藏經(jīng)濟有效開發(fā)的必由之路。以地震為核心的一體化共享模型建立是地質(zhì)工程一體化有效實施的基礎(chǔ)和關(guān)鍵[32]。圍繞“選好區(qū)、定好井、鉆好井、壓好井”相關(guān)環(huán)節(jié),通過充分挖掘地球物理信息,開展裂縫、物性、地應(yīng)力等關(guān)鍵甜點參數(shù)預(yù)測,建立非常規(guī)油藏地震地質(zhì)工程應(yīng)用一體化共享模型,實現(xiàn)地質(zhì)甜點和工程甜點的三維空間量化表征和動態(tài)綜合評價,支撐井網(wǎng)井型部署和井軌跡優(yōu)化、高效鉆井和高效壓裂。

義184為低滲致密油藏,埋深3500～4300m,單層厚度薄(最薄1～3m)、儲層物性差(滲透率為2～5mD,1mD≈0.987×10-3μm2),效益建產(chǎn)難度大。充分利用疊前、疊后地震資料,通過新井資料加入及地質(zhì)認(rèn)識持續(xù)提升,建立適應(yīng)不同階段需求的全井段地質(zhì)工程三維可視化模型(圖8),儲層預(yù)測精度從60%提升到90%。綜合分析平面儲層厚度變化和地震裂縫預(yù)測結(jié)果,劃分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ類甜點,本著“先易后難、先好后差、有序推進”原則,分不同期次開展產(chǎn)能建設(shè),在儲量品位下降的形勢下,實現(xiàn)了二期、三期建產(chǎn)效益持續(xù)提升,平均單井產(chǎn)能由5.5t/d提高到6.7t/d,百萬噸投資平均下降2.8%,基準(zhǔn)平衡油價平均下降2.6%。

圖8 義184區(qū)塊地質(zhì)工程全井段三維可視化模型

3 油藏地球物理技術(shù)面臨的形勢和挑戰(zhàn)

隨著東部老油田勘探開發(fā)的進一步深入和以油藏經(jīng)營為核心的高質(zhì)量勘探開發(fā)一體化理念的進一步推進,勘探開發(fā)形勢面臨新的轉(zhuǎn)變。油藏目標(biāo)上,由常規(guī)油藏向非常規(guī)油藏轉(zhuǎn)移,地質(zhì)層系由中淺層向中深層、深層、超深層轉(zhuǎn)移,油藏目標(biāo)和剩余油分布更趨復(fù)雜,對油藏表征和動態(tài)監(jiān)測精度提出更高要求。發(fā)展模式上,勘探開發(fā)一體化、地質(zhì)工程一體化的新范式、降本增效成為油田發(fā)展的主旋律。需要進一步發(fā)展完善油藏地球物理技術(shù),更好破解油田高效勘探、效益開發(fā)難題。

面對“兩深一非一老”勘探開發(fā)目標(biāo)和需求,中石化油藏地球物理技術(shù)在關(guān)鍵技術(shù)裝備、軟件平臺建設(shè)、人工智能應(yīng)用等方面與國際先進水平仍有一定差距,主要面臨以下挑戰(zhàn):①工作理念上的挑戰(zhàn),要從服務(wù)勘探、開發(fā)為主向服務(wù)油藏全生命周期、全過程,要從常規(guī)油藏到頁巖油非常規(guī)油藏的轉(zhuǎn)變,從模型驅(qū)動的地震描述到大數(shù)據(jù)驅(qū)動的智能地震預(yù)測;②基礎(chǔ)建設(shè)的挑戰(zhàn),要從跨頻段超聲、測井、地震等不同頻段數(shù)據(jù)耦合關(guān)系的分析,到進一步從數(shù)字巖心、物理模擬角度構(gòu)建地球物理信息與油藏信息一體化融合的理論方法;③研究內(nèi)容的挑戰(zhàn),從以儲層描述為主的研究到剩余油分布的轉(zhuǎn)變,要從以地震為主的靜態(tài)描述到井震動一體化更深度融合動態(tài)描述,要從常規(guī)三維地震到光纖分布式聲波傳感(DAS)井中與地面地震聯(lián)合采集處理解釋和監(jiān)測;④技術(shù)集成及推廣應(yīng)用的挑戰(zhàn),需要進一步完善油藏地球物理一體化集成平臺,加大在不同油藏類型應(yīng)用的力度和深度。

4 油藏地球物理技術(shù)未來發(fā)展的思考

面對新的形勢和挑戰(zhàn),需要以油田勘探開發(fā)需求為導(dǎo)向,瞄準(zhǔn)油藏地球物理一體化、智能化、綠色化發(fā)展方向,解決地球物理領(lǐng)域的“卡脖子”技術(shù)難題,構(gòu)建高水平的油藏勘探開發(fā)解決方案。研究方向可能涉及以下幾個方面。

4.1 油藏地球物理理論基礎(chǔ)研究

油氣地球物理探測的地質(zhì)對象、觀測數(shù)據(jù)、物理規(guī)律等具有較強的跨尺度科學(xué)屬性,使得油藏參數(shù)和地球物理信息的融合機理還不完善。因此需要研發(fā)更高精度的儀器設(shè)備,通過跨尺度巖石物理研究、多維度地震物理模擬、數(shù)字巖心一體化分析,明確不同尺度、不同頻帶、不同觀測方式情況下的地震響應(yīng)與油藏參數(shù)的耦合機制。

4.2 井中高精度地球物理新技術(shù)

在東部成熟探區(qū),對地震資料的高保真、高分辨率需求與越來越嚴(yán)峻的地表采集條件之間的矛盾不斷凸顯。近年來,隨著DAS地震[33]、廣域電磁等井中監(jiān)測手段的成熟,通過聯(lián)合采集井中地震數(shù)據(jù),實時收集油氣藏儲層參數(shù)與油氣井動態(tài)生產(chǎn)數(shù)據(jù),為油氣藏評價、油氣田開發(fā)與油氣藏生產(chǎn)階段的剩余油發(fā)現(xiàn)、提高采收率等提供新的技術(shù)方案。

4.3 跨尺度油藏模型構(gòu)建

實現(xiàn)油藏全生命周期油藏經(jīng)營新理念的基礎(chǔ)是建立滿足勘探開發(fā)全過程的油藏模型,以模型為中心開展勘探開發(fā)一體化部署決策。當(dāng)前面向開發(fā)單元的開發(fā)建模和面向區(qū)帶的勘探建模在模型規(guī)模、研究目的和分析流程上存在較大的區(qū)別,因此需要通過區(qū)帶級油藏建模、跨尺度模型融合、模型動態(tài)更新等關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān),實現(xiàn)不同階段、不同位置的油藏模型的集成、融合和應(yīng)用。

4.4 人工智能油藏地球物理技術(shù)

在人工智能技術(shù)快速發(fā)展的背景下,面對油田老區(qū)海量的多尺度地震數(shù)據(jù)、井資料以及開發(fā)動靜態(tài)信息,迫切需要在油藏地球物理技術(shù)基礎(chǔ)上,融入人工智能技術(shù),攻關(guān)地層的智能劃分和對比、構(gòu)造的智能解釋、儲層的智能描述、剩余油的智能預(yù)測等技術(shù),實現(xiàn)油藏地球物理智能化發(fā)展。

4.5 地震地質(zhì)工程一體化技術(shù)

面對頁巖油等非常規(guī)油藏高效勘探、效益開發(fā)的壓力,需要深度挖掘地震信息,攻關(guān)地震巖相預(yù)測、多尺度裂縫預(yù)測、巖石力學(xué)和地應(yīng)力模擬等地質(zhì)工程甜點量化表征技術(shù),持續(xù)完善模型驅(qū)動地震地質(zhì)工程一體化技術(shù)系列,不斷滿足井網(wǎng)井型優(yōu)選、優(yōu)快鉆井、高效壓裂等地質(zhì)工程需求。

4.6 油藏地球物理一體化軟件平臺研發(fā)

軟件是技術(shù)推廣應(yīng)用的載體。隨著油藏地球物理技術(shù)智能化、一體化的發(fā)展,著眼于創(chuàng)新技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,需要在軟件架構(gòu)、數(shù)據(jù)管理、交互界面等方面持續(xù)優(yōu)化,著力打造系統(tǒng)化、集成化、標(biāo)準(zhǔn)化、可視化的油藏地球物理軟件2.0版本,解決油氣勘探開發(fā)領(lǐng)域軟件“卡脖子”難題。

5 結(jié)束語

油藏地球物理技術(shù)已經(jīng)成為認(rèn)識油藏、改造油藏、開發(fā)油藏不可缺少的技術(shù)手段。面對我國油氣田“兩深一非一老”形勢和油氣藏類型多樣、地質(zhì)條件復(fù)雜、開發(fā)難度大的現(xiàn)實,需要堅持問題導(dǎo)向、實踐推動、緊跟前沿、迭代升級,強化與國際國內(nèi)知名大學(xué)的交流,跨單位聯(lián)合、跨學(xué)科創(chuàng)新,持續(xù)攻關(guān)油藏地球物理新理論、新技術(shù),共同推動油藏地球物理技術(shù)的進步,實現(xiàn)更高水平的自立自強,更好服務(wù)于油藏全生命周期建設(shè)的需求。