石油地质学新科技技术运用要点

　　关键词：石油地质,地质学技术,地质学论文

　　1几个相关技术问题的探讨

　　1.1岩石物理

　　岩石物理是使用地震信息表征储层的工作基础。所有的储层表征工作都是通过建立一些基本的岩石物理关系,如纵横波速度、密度、各种弹性模量与不同岩性、埋深之间的关系,来探讨它们是如何影响地震振幅变化的,而后有根据地利用地震信息去预测岩性及其含油气性。如果这项工作没有做扎实,有时地震信息会给出多解,从而导致地震预测的错误。

　　推荐期刊：《石油化工应用》(月刊)创刊于1981年，由宁夏石油学会主办。是国内外公开发行的石化类综合性科技期刊，办刊宗旨是为石油化工行业的科研人员开展技术交流服务，为科研人员提供新的科学技术新资讯，掌握国内外科技研发新动态，读者对象为石化及相关行业企业的经营者、管理者、科研人员、高校师生及一切有关于石化发展的人员。

　　目前对岩石物理认识得比较粗浅,需要大力加强。利用地震属性预测储层(包括波形聚类、神经网络等技术)[31-34],特别需要岩石物理研究的指导。简单利用某种地震属性预测储层与含油气性,有成功也有失败,关键在于没有搞清楚岩石物性与地震属性之间的关系,从而造成地震属性预测储层的盲目性。

　　目前普遍应用的叠后地震声阻抗反演技术,本来是一项很好的技术,如果应用得当,会有很好的地质效果,但如不加以分析,仅简单利用声阻抗的异常来预测岩性与含油气性,特别是中、深层储层地震预测中,就会出现很多错误情况,究其原因就是缺乏岩石物理分析,对声阻抗的应用有误区。

　　1.2叠前反演

　　叠前反演方法和技术起源于国外,目前在国内仍然是一项很时髦的技术[14-15],用于研究储层和预测油气。在预测油气方面,实际上主要是用来检测天然气的,而且有较严格的应用条件,不是所有的地震资料都可以做叠前反演的,需要认真地做好相对振幅保幅处理,信噪比要高。在叠前反演之前首先需要进行先导性分析(如资料品质、AVO),如果资料品质差,没有AVO反映,则无法进行叠前反演;其次,需要查看是否有测井的横波资料,如果没有,则很难生成一个可信的横波资料,也就不能进行叠前反演。总之,不要随便、任意地推广叠前反演。

　　当然,对苏里格气田的叠前反演是有效的[14],因为它检测的是天然气,而且地震资料比较符合叠前反演的要求。大量井资料精细的岩石物理分析表明,苏里格气田敏感弹性参数为纵横波速度比;同时,利用多个相关弹性参数交会解释,可以有效降低单一参数预测的多解性(图8)。对于叠前反演技术,需对数据处理提出新的更高的要求。鉴于目前对叠前时间偏移或叠前深度偏移如何进行更好地保幅还没有很好的解决办法,因而这给叠前反演技术的应用带来了挑战。

　　1.3裂缝预测

　　非常规油气储层以及碳酸盐岩储层都需要进行裂缝预测,这项技术是当前世界性的技术难题。储层裂缝在地震的宏观尺度上不易发现,因而给解释人员带来挑战。相干体、方差体、各种曲率体、玫瑰图(预测地应力方向)等都是比较适用的裂缝预测技术[29,,31-35],在许多地区都见到了较好的应用效果,但还需要进一步深化研究,尤其要进行半定量到定量化的地震裂缝预测;另外,关于裂缝带的油气开采,也是个难题,目前国内成功的例子较少。

　　利用叠前方位角道集,根据远偏移距的振幅随方位角的变化情况,观察横波分裂现象和地应力方向,从而预测裂缝的发育方向。这项技术需要进行野外宽方位角采集、室内高质量振幅保护处理,才能达到较好的应用效果。如果不考虑实际资料情况,随便运用现有的地震数据就开展叠前方位角道集的研究,会产生很大的技术和成果风险。

　　1.4油气检测

　　目前油气检测的方法较多,如振幅变化(如亮点、平点)、时频分析、高频衰减与低频共振、弹性阻抗反演等,成功的例子也不少。但目前还没有一个通用方法去预测油气,每个工区都有自己的适用条件。最根本的原因是不同工区具有不同的岩石物理条件。

　　因此,需要针对具体的地质目标,探究岩石物性及其含油气性是如何影响地震振幅与频率等属性的。如果不加具体分析,只是简单地利用振幅和频率的变化来预测油气,其结果往往不可靠。目前,还需进一步加强理论与实践的结合,其中一个重要的方向就是发展多信息相结合的综合油气检测技术。

　　1.5地震成藏学

　　罗群和黄扞东2009年提出了“地震成藏学”[12]。其主要内容是以地震信息为主要依据,结合钻井、测井、地化和地质等资料,运用现代油气成藏理论的原理、方法,来研究复杂油气藏的形成机理,恢复其形成过程,预测其分布空间,为复杂、隐蔽油气藏的高效勘探提供了一个全新的“地震地质一体化”、“采集—处理—解释一体化”、“勘探—开发一体化”和“理论—技术一体化”研究思路。地震成藏学是一门新兴的边缘学科,具有独特的理念、观点及系统知识体系,是对地震信息及成藏理论的进一步丰富和发展,有较大的实用价值。它实际上不是一门理论学科而是有关技术方法的学科,其基本内容、架构刚刚提出,技术方法的应用及归纳也处于起步阶段,还很不成熟,有待在实际工作中进一步丰富和完善。

　　2石油地震地质学技术方法新进展

　　中国地震技术的发展大体可分为3个阶段:①20世纪70年代初期以前为初始地震时代,主要使用光点地震仪,人工解释,手工勾绘构造图;②20世纪70年代初期开始发展多次覆盖与三维地震,使用的地震仪从模拟进入到数字型,解释工作为人机交互式计算机解释;③近年来,由于地震仪器多道化等技术的发展,地震采集技术有了明显进步,进入了高密度采集和由单方位角采集再到宽方位角采集进而发展到全方位高密度采集的高精准度三维地震时代,从本质上大大改善了地震信息的“归位”问题。因此,石油地震地质学解释技术方法也应有相应创新,解决的地质问题也将由以构造沉积研究为主转为全面涉及油气勘探开发的所有环节。

　　2.1地震解释技术新流程

　　以前习惯性的做法是解释人员在开始工作之前先将处理的资料(成果带)及其他有关地质、测井等资料加载到工作站上,再开始解释工作。现在则加载处理的纯波带,然后解释人员做叠后修饰工作,之后做构造导向滤波,再做相干体等属性的处理。其优点是有助于复杂构造地区的解释。这__程将提高资料的信噪比,更符合解释需要,应多加推广。当然,如果是进行沉积研究或储层表征,则不必做构造导向滤波。

　　2.2岩石物理研究

　　最近解释人员已普遍重视了岩石物理研究工作,一般在储层表征等工作之前都做一些岩石物理的分析,但如前所述,仍有许多问题值得我们探讨,不容忽视。未来,室内的岩石物理研究应成为地震勘探的一项重要基础研究工作,不仅是储层表征的基础,也是引领地震采集和处理技术发展的基础。

　　2.3地质构造建模

　　库车盐卷入逆冲构造的应用效果很好,说明地质建模对解释工作非常重要。实际上解释工作从来就是在建模过程中完成的,贯穿于解释工作的始末。从解释工作之初到最终完成,就是建模的迭代完善到模型的最终确认过程,即初始模型的建立—模型的不断修改—模型的最终完善。今后,不仅针对复杂构造的解释,同时对其他的如碎屑岩、碳酸盐岩古岩溶、礁滩、煤层气、页岩气等储层的表征都需要推广这一研究方式。

　　2.4深度域解释

　　快速、大容量计算机的发展为叠前深度域处理提供了很好的条件。叠前深度偏移资料对认识复杂构造将会有很大帮助,相应的深度域地震资料解释技术的研发和应用将会促进地震构造解释精度的继续提高。

　　2.5全三维可视化“体”解释

　　计算机图形、图像技术的发展,使我们拥有了功能齐全、方便可行的全三维可视化“体”解释软件,目前已得到全面推广,应用效果很好。目前解释目标大都限制在较小的范围内,如针对储集层“体”和复杂断块的解释。今后可以在一些富油凹陷大连片三维地震资料的基础上,进行大区域或整个富油凹陷“体”的解释,从而精细刻画富油凹陷沉积、构造情况,为老探区寻找油气勘探新领域、新目标提供依据;同时,也可为开发地震建立静态与动态模型提供技术支持。

　　2.6三维重磁电

　　地震技术的产生与发展一直是与重磁电技术相伴和互为依存的。在三维地震技术的启发与引领下,重磁电技术也走上了三维。最近几年,在针对一些地震难以解决的地质问题(如极复杂构造的地质建模)时,三维重磁电发挥了很好的作用。其中对火山岩以及其他特殊地质体(如洪积、塌积巨厚大砾岩)的识别与表征等都显示了三维重磁电技术的优势和重磁电震联合解释的威力[21]。

　　最近对干扰地震资料处理成像并造成错误解释的库车大北地区第四系和新近系五千多米厚的洪积大砾岩重磁电三维解释就是一个很好的例证。在三维重磁电资料的基础上,结合地面露头、钻井、地震等资料运用多种方法初步解释砾石层的分布、岩性变化等,然后将三维重磁电法资料与地震在同一平台上进行联合反演,从而得出电法与地震同相轴深度域的融合剖面,最终详细划分了第四系与新近系砾岩以及岩性、岩相变化情况,为大北地区的地震资料处理与解释提供了依据。这种三维重磁电资料与地震在同一平台工作并给出相同尺度解释成果是重磁电技术一个划时代的进步,也是重磁电技术步入新时代的良好开端。

　　3展望

　　随着地震技术的快速发展和解释水平的相应提高,石油地震地质学将会继续发展和丰富其技术内涵,提升成果精度,为拓宽油气勘探的新领域、促进发现老油田的剩余油挖潜和非常规油气的勘探以及提高油气采收率提供有力的地震地质成果保障。