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从开发地震到油藏地球物理

国际石油网  来源:中国海洋石油报  作者:胡光义  日期:2019-01-09
   地球物理学,又名开发地震,与之相关的还有油藏地球物理等技术。顾名思义,地球物理学就是用物理学理论和方法研究地球的学科,用于石油天然气勘探开发的技术分支自然就被称为勘探地球物理,其技术方法众多,应用较多的有重力/磁力勘探、电法勘探和地震勘探等。
 
  在这些方法中,地震勘探方法的精度相对最高,它也被广泛应用于盆地油气勘探的全过程。无论是在勘探阶段还是在开发生产阶段,石油人都愿意选择地震技术来解决难题,而且称其为“精细油藏描述”,以至于有工程专业专家发出这样的疑问:“勘探和开发都在‘精细描述’,那么到底谁更精细?”
 
  虽然开发地震与勘探地震同宗同源,但开发地震专业面对的问题不同,换言之,其待解决问题的尺度不同。
 
  开发地震面对的问题尺度,往往小于一个开发井井距,约300米至400米的规模,这样精度的成果才能解决井间认识,满足开发方案部署需求。这也是它作为一项独立技术存在的价值。
 
  开发地震立足于解决开发井井间认识问题,于是派生出构造、储层和流体预测研究,其中对于储层的预测研究又衍生出地震沉积学和岩性地震学,这些都是基于高精度地震技术研究含油气储层的分支技术。
 
  随着地震技术的发展,其精度不断提高,应用需求也越来越广泛,进而研发出以井中地震技术等各种高精度地球物理方法,极大地拓展了地球物理在开发领域的应用。其中,综合各种地球物理手段的储层或油藏研究技术统称为储层地球物理或油藏地球物理。这与以往开发地震技术、方法和成果精度有了重大区别。
 
  那么,在油气藏开发阶段,地球物理工作有什么不同呢?
 
  在开发阶段,地球物理工作有四个方面的不同,即研究对象不同,研究尺度更小,研究精度更高,须采用不同的研究方法。这四点不同使得油藏地球物理有了独立存在的必要性。
 
  依此推论,油藏地球物理同样也要研究含油构造,不过在这个阶段已经细化到储层的“构造”。按构造地质学概念,由于储层顶、底面不一定等时,而只能称其为顶、底面深度,开发钻井对储层顶、底面深度要求最好在米级以内,如果精度达不到,可以选择井中地球物理等精度更高的物探方法。当然,这样勘探成本随之增加。
 
  有了高精度的储层顶、底面深度,是不是就能满足对储层描述的要求了呢?绝对不是。开发井部署还要看储层厚度和横向物性分布,部署水平井还需知道储层厚度及储层垂向渗透率的韵律性,使水平井尽量躲开易于被水淹的位置。
 
  如果是新油田,既要考虑井距合理,也要兼顾井网完善,影响因素众多。一般来说,合理井距要求井间储层尽可能连续,没有不连续界限,这取决于储层沉积类型带来的非均质性及构造活动形成的断层多少。所以,我们期望油藏地球物理技术能告诉我们这些界限甚至是隐蔽的界限在哪儿、这些界限的性质和对油水运动的影响是怎样的等。
 
  对于已经生产多年的油田,油藏地球物理的任务是准确预测剩余油分布、剩余油层厚度和储量规模大小,以便部署加密调整井。多年生产实践证明,最易于形成剩余油聚集的场所是油藏内的局部高点,一般比周围高出3米左右就能形成剩余油区;此外,还有油藏内部的断层附近,因为断层阻碍油水运动方向从而形成剩余油聚集;另外,由于流体通常优先选择从高渗区流过,由此在油藏内部的低渗透区形成剩余油。所以3米的深度要求、隐蔽的不连续界限和低渗的三类储层区都是部署加密井的最佳选择。
 
  为此,地球物理学家发明了时移地震,俗称四维地震技术,可以预测剩余油。不过,为使预测精度更高,将复杂地质体看得更清楚,根据复杂油藏的各向异性特点,地球物理学技术已经发展到“五维”时代,即在原来的探测维度上又增加了方位数据。这将给油藏地球物理一双慧眼,将油藏这个复杂的“世界”看个明白。
 
  近年来,油藏地球物理对增储上产发挥了巨大的作用。油藏地球物理研究基础是在探明地质储量基础上的,这个阶段具有井多、资料多、要求高、工作量大的特点,需要着重从井震结合多学科集成创新和开发地球物理技术方法创新两个方面发力。目前,我国海上高含水油田越来越多,油藏地球物理必将在提高采收率工作中大有作为。
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