基于三维地震资料的煤层气富集区预测——以贵州大河边向斜大河区块为例#br#

为预测贵州省大河边向斜大河区块煤层气资源富集区，探索三维地震在贵州省煤层气勘查开发中的有效性，依托该区块4 km²三维地震工区勘探资料数据体，利用煤层气领域地震（勘探）资料处理的新技术、新方法开展预测。首先，采用煤层气递进式储层预测思路，利用CGG公司的Jason地学研究平台，开展地震反演预测，获得了煤层厚度、煤层含气量、煤体结构及地应力4个煤层气评价参数的平面分布图。然后，基于研究提出“多因子赋权逐级评价法”，对煤层厚度、含气量、煤体结构等每个评价参数单独形成赋权后，再采用累加的方法，形成了多参数联合的甜点评价权重因子参数。最后，依据计算的综合甜点评价参数（甜点评价参数取值在20~50之间），评分在40~50之间的划分为一类甜点，评分在30~40之间的划分为二类甜点，评分在20~30之间的划分为非甜点，绘制工区煤层气甜点区分布平面图。预测结果表明：一类甜点区主要位于工区中部，整体呈南北向展布，作为煤层气井位部署的规划区。研究成果对工区下一步煤层气勘探开发具有一定的指导意义。     

岩石力学地层新方法在深部煤层气勘探开发“甜点”预测中的应用

“甜点”预测是深部煤层气勘探开发的重点和难点领域,制约深部煤层气能否实现规模效益开发。传统“甜点”预测方法是将地质“甜点”或工程“甜点”单独研究,基于地质—工程一体化理念的“甜点”预测/评价体系亟待建立,当务之急是找到有效的理论方法去实现深部煤层气地质“甜点”与工程“甜点”的有机统一。岩石力学地层(学)具有衔接煤层气地质与储层工程的固有属性与先天优势,为攻克深部煤层气“甜点”一体化预测的技术难题提供了新方法。笔者梳理分析了深部煤层气地质“甜点”与工程“甜点”的发育特征及其预测面临的难题与挑战,讨论提出了深部煤层气“甜点”一体化预测的岩石力学地层方法,探索开展了基于岩石力学地层的深部煤层气“甜点”预测的应用研究。研究结果表明：岩石力学地层控制下的深部煤储层的天然裂隙发育规律是深部煤层气地质“甜点”预测的关键制约条件,而在岩石力学地层控制下的压裂诱导的裂缝发育规律、储层岩石物理变化与储层可改造性则是深部煤层气工程“甜点”评价的核心因素;以岩石力学地层为桥梁纽带和方法机制,可实现深部煤储层沉积成岩作用—岩石力学特征—地质构造与地应力场特征—地质成藏响应—储层工程响应—深部煤层气“甜点”一体化...     

深部煤层气多要素耦合控制机理、解吸规律与开发效果剖析

深部煤层气(埋深大于2 000 m)是煤层气勘探开发的重要领域，不同于以吸附气为主的中—浅部煤层气，其赋存状态以游离气与吸附气共存为特征。目前，深部煤层气的解吸规律尚不明确，游离气与解吸气的转换时机、开发效果差异的原因尚不清楚。以鄂尔多斯盆地东缘大宁—吉县区块为例，由于其关键地质参数的分布规律与构造趋势具有一致性，根据微构造形态可将该区块划分为负向微构造区、构造平缓区、正向微构造区和构造抬升区4个开发单元，并明确其地质特征。提出决定深部煤层气开发效果的关键要素可归纳为“五大必要条件”和“一个程度”,并对这些关键要素在深部煤层气开发中的耦合控制机理进行了剖析。“五大必要条件”包括保存条件、资源条件、解吸条件、渗流条件、可改造条件，是地质基础；“一个程度”指压裂改造程度，在开发过程中需要根据“五大必要条件”对其进行差异化调整。基于“五大必要条件”(25项地质参数),系统归纳了4个开发单元的煤层气开发评价结果、综合生产特征和典型生产曲线，并给出了相应的工程技术对策建议。以煤层气评价中一直被忽视的解吸条件为研究内容，通过等温吸附实验，明确了影响深部煤层气等温吸附特征的主控因素。深部煤岩的吸附能...     

鄂东气田煤层气储层测井综合评价方法研究

影响煤层气储层性能的参数众多.从煤储层地质特征、物性特征和储集特征出发,优选出能够充分反映煤层气储层优质与否并且利用测井资料易于求取的6个指标:煤岩性质和结构、裂缝发育程度、裂缝孔隙度、渗透率、煤层气含量和有效厚度.针对鄂东气田煤层气储层非均质性强,煤层气储层综合评价中存在储层参数的随机性、模糊性等诸多问题,给出煤层气储层模糊综合评价模型.利用测井资料和实际煤岩心室内分析资料,构建用于煤层气储层测井综合评价的模糊评判集,并基于此模糊评判集,采用模糊综合评价模型对工区内重点井进行了模糊综合评判.该评价结果与室内测试分析结果具有较好的一致性.     

多层次模糊评价模型在低煤阶煤层气区块优选中的应用——以澳大利亚东部A区块为例

相比于中高阶煤层气,低煤阶煤层气具有煤岩煤化作用低、含气量低、灰分含量高以及储层物性好等特点,针对于低煤阶煤层气区块的优选研究对于降低开发成本、促进产业发展等具有重要意义。以澳大利亚东部地区的低煤阶煤层气区块为研究对象,应用多层次模糊数学思路,结合区块低煤阶煤层气特征,优选累计厚度、含气量、灰分含量、可采储量、孔隙度、渗透率、含气饱和度、临界解吸比和原始地层压力作为评价指标,建立低煤阶煤层气的开发效果多层次模糊评价模型。在此基础上,结合评价指标权重系数与研究区三维地质模型构建低煤阶煤层气开发效果评价参数。以稳定期日均产气量3万m3、0.6万m3作为衡量标准,确定研究区的开发效果评价参数门限值为0.507和0.317,进行研究区开发有利区划分,实现基于多层次模糊评价模型的低煤阶煤层气区块开发有利区优选中的应用。在实际应用中,高中低产区内的已开发井的单井产气量与优选结果高度吻合,表明多层次模糊评价对于低煤阶煤层气有利区块优选具有很好指导意义。     

基于大数据分析算法的深部煤层气地质—工程一体化智能决策技术

煤层气勘探开发形势日趋复杂、资源品质劣化程度加剧。明确煤层气高产主控因素与作用机理、建立地质—工程综合甜点评价方法、提高煤层气动态预测精确度和工程决策有效性，成为亟待解决的技术挑战。以区域数据湖及气藏精细描述研究成果为基础，运用人工智能技术对煤层气藏综合数据进行深度挖掘，构建了基于大数据分析算法的煤层气地质—工程一体化智能决策系统，实现了煤层气地质—气藏—工程一体化数据的集成和管理、大数据驱动下的煤层气单井产量快速预测及主控因素分析、融合地质及工程因素各参数的煤层气储层综合甜点分析、基于煤层气井压后产量主控因素分析的压裂参数优化等关键技术。该系统在鄂尔多斯东缘深部煤层气大宁—吉县区块进行了试点，推广应用结果显示，系统显著提升了气藏研究的效率与工程决策的有效性，为全面了解和掌握气藏的资源潜力、全力推进智能化在科研生产中的深度应用提供了有力的支撑。     

四川盆地威远龙马溪组页岩气甜点区地震定量预测

应用模糊优化方法,对四川盆地威远201区块下志留统龙马溪组页岩气甜点区进行地震定量预测。首先以地震岩石物理分析为基础,确定储集层岩石物理特征,优选高含气页岩敏感弹性参数;通过叠前同时反演获得高精度弹性参数反演数据体,并根据岩石物理分析结果求取页岩气关键评价参数的平面分布;选取施工条件基本相同的水平井测试及测井数据,应用模糊优化的方法,构建模糊评价方程;经过模糊优化确定影响水平井产量的关键参数及各参数在甜点区定量预测中的权重,建立甜点区定量预测评价体系。经上述过程共预测出3类页岩气储集层、2类甜点区,并将预测结果采用测试产量标定,实现了甜点区定量预测,7口验证井的测试结果证实了预测结果的可靠性。     

湖相页岩油有利甜点区优选方法及应用——以渤海湾盆地东营凹陷沙河街组为例

页岩油有利目标区既是页岩油资源甜点区、物性甜点区,又是工程甜点区,因此寻找表征页岩油资源甜点、物性甜点及工程甜点的主地质参数,是建立页岩油有利区优选方法的关键。建立了一种基于主地质参数的页岩油有利区优选综合定量评价方法：①以游离油量、渗透率和杨氏模量为主地质参数并作为评价指标,建立权重评价值函数;②以主地质参数权重评价值乘积构建综合权重因子,确定页岩油勘探开发有利层、低效层和无效层综合权重因子分布范围;③确定页岩油勘探开发有利层系及有利区分布。将该方法应用于渤海湾盆地东营凹陷,评价了27口井沙河街组三段下亚段和沙河街组四段上亚段页岩油层系综合权重因子,预测出页岩油勘探开发有利层系及有利区分布范围,研究结果对东营凹陷页岩油勘探开发具有一定的参考意义。     

保德区块煤层气勘探历程与启示

主要根据地质认识转变、技术发展、钻井数量、勘探成果与产气量,将保德区块煤层气勘探历程划分为4个阶段。对外合作勘探评价阶段,水平井型排采8+9#煤层,产水量大、排液降压困难;井组试采评价阶段,丛式井组合层排采4+5#煤层和8+9#煤层,排水采气效果显现;勘探开发一体化先导试验阶段,优选富集区井网面积降压试采,获得高产突破;大规模开发与滚动扩边评价阶段,有利区规模建产及复杂区滚动扩边勘探,实现年产气量5×10⁸ m³。以地质认识进展和勘探成果为依据,总结了保德区块低阶煤层气气源成因、成藏模式与“甜点”评价对于勘探开发的启示,提出低阶煤层气“热成因气为主、生物成因气补充”、“水动力控气、单斜缓坡成藏”理论,建立低阶煤层气富集“甜点”评价指标体系。以期对低阶煤层气勘探工作具有启迪意义。     

鄂尔多斯盆地深部煤层气地震勘探关键技术进展与应用成效

鄂尔多斯盆地深部煤层气资源丰富，对其进行勘探开发面临着黄土塬资料信噪比低、煤层薄且横向变化快、“甜点”预测精度要求高3方面地震勘探技术难题。为实现深部煤层气的规模效益开发，近年来针对鄂尔多斯盆地东缘深部煤层气目标的地震采集—处理—解释一体化技术和地震—地质—工程一体化技术有显著进步，黄土山地区“两宽一高”(宽频、宽方位、高密度)地震采集技术及“双高”(高保真、高分辨率)地震资料处理技术的应用为深部煤层气地震勘探构建了高品质的数据基础，使得地震勘探目的层的主频达到40 Hz,频带拓宽了10 Hz以上，成像精度稳步提高。精细构造解释及储层评价技术为落实煤层气“双甜点”奠定了坚实的基础，煤层预测厚度达到5 m,裂缝预测吻合率达到79%。地震—地质—工程一体化技术的应用实现了地震勘探向地质开发的有效延伸，鄂尔多斯盆地大宁—吉县区块煤层钻遇率提高到97%以上，水平井的产气量达10×10⁴m³/d,有力支撑了煤层气的高效建产。     

煤层气“甜点区”地震预测技术及其应用

煤层气"甜点区"系指煤层埋藏深度适中、厚度较大、热演化程度合适、含气量相对较高、孔渗性相对较好、单井产量高且稳产的煤层气富集区带。寻找和优选煤层气富集的"甜点"区带,对于煤层气开发井位的部署和优化、提高煤层气井产量、促进煤层气藏的有效开发都具有现实的经济价值。以往的研究成果表明,影响煤层气富集的7项关键地质要素为煤层厚度、煤层埋深、热演化程度、煤层含气量、断裂及裂缝、圈闭条件、煤层脆性。在试验分析的基础上,提出了一种利用地震资料来预测煤层气富集区的地球物理方法,即多种属性相结合的精细构造解释、AVO反演预测裂缝发育特征、多种反演方法相结合预测煤层厚度特征、叠前反演技术预测煤层含气性和脆性特征,然后进行综合评价,优选各要素均为有利的区域确定其为"甜点区"。应用这一技术思路预测出了HC地区煤层气的分布范围,"甜点区"面积达到21.64km2,在区内部署的2口开发井目前排采效果良好,产气量远高于"甜点区"外的井,预测结果与实钻结果相吻合,为类似"甜点区"的地震预测提供了技术参考。     

基于综合可压性的深层页岩气压裂经济效益预测方法

水力压裂是实现深层页岩气藏经济有效开发的关键技术，但深层页岩气储层构造复杂、甜点识别困难、地质条件差，中浅层页岩综合可压性评价方法不再适用；此外，深层页岩气建井及压裂等工程成本高，试采产量低，经济开发矛盾尖锐。为此，通过研究不同地质工程参数对水平井页岩气开采产量影响规律，确定影响页岩气产量因素，通过突变理论综合页岩储层地质、缝网发育程度、岩石基质、流体用量、施工参数等特性，建立了地质-工程综合可压性预测压裂经济效益方法，利用互补准则，降低主观因素干扰，并根据可压性模型评价类型构建经济效益预测模型。以X区块DS2井为例，结合试气产量验证了模型的可靠性，该模型能客观评价页岩气开发和预测工程经济效益。实例计算表明，压裂经济效益预测方法可预测经济回报周期、净现值、内部收益率等，并可通过优化调整工程参数提升经济预测结果。研究结果对于矿场进行预期开采规划，提高深层页岩气可压性评价预测及效益预测具有重要的理论指导意义和矿场应用价值，可实现“降本增效”目标。     

页岩气储层评价新技术——甜度评价方法

在应用地质甜点与工程甜点对页岩气层产气能力进行评价时,只能表明页岩气层压后产气可能性的大小,而压后产气量的高低与该甜点指标的正相关性并不明显。为此,提出了地质甜度及工程甜度的概念,对地质甜点与工程甜点的“甜度”进行精确表征和量化,并给出了其计算方法:设置待评价区地质甜度及工程甜度最甜的标杆,即涵盖一系列最佳地质参数与工程参数的集合体,然后计算欧氏贴近度来表征待评价区参数集合与该标杆的相似度,并将其作为地质甜度与工程甜度,应用灰色关联方法确定地质甜度和工程甜度的权重分配后,可计算得到综合的甜度指标。涪陵页岩气田焦石坝区块7口井的验证结果表明,与地质甜点与工程甜点相比,地质甜度与工程甜度与各段簇产气量的正相关性更强。研究与应用表明,应用地质甜度与工程甜度可以实现页岩气层产气能力的定量评价,增强了页岩气水平井分段压裂段簇位置优选的科学性与可靠性,对页岩气开发的降本增效具有重要的现实意义。      

中国南方海相复杂山地页岩气储层甜点综合评价技术——以昭通国家级页岩气示范区为例

针对中国南方海相页岩气勘探开发所面临的"强改造、过成熟、复杂山地人文"等地质与地理条件,以云南昭通国家级页岩气示范区6年来的页岩气勘探甜点评价及黄金坝产区5×10~8m~3页岩气产能建设实践为支撑,在调研总结国内外页岩气储层评价认识的基础上,明确提出南方海相山地页岩气储层甜点评价中应补充页岩气保存条件、孔隙压力条件这2项关键指标,并应强化地应力与天然微裂缝系统评价研究。以此为基础,融合页岩气多学科资料进行系统分析并开展地质工程一体化综合研究,由此建立了页岩气储层"地球物理、储层地质、裂缝系统、岩石地质力学"三维模型。应用实践结果表明:①地质工程一体化和储层三维建模是中国南方海相复杂山地页岩气储层甜点评价的有效方法;②页岩气储层甜点评价体现了多属性、多项评价参数的三维空间叠合与叠加效应;③木桶短板原理决定了页岩气储层甜点区的分布格局和评选结果。结论认为:该页岩气储层甜点综合评价方法具有创新性,可有效规避复杂的地质风险和工程风险,对高效勘探开发南方海相页岩气具有指导意义。     

统计与模糊模式识别在综合录井中的应用

针对综合录井测量参数的特点，对综合录井评价参数的特征进行了研究，对样本特征的选择和表示提出了具体的方案，利用窗函数和近邻原则得到油气层气体测量参数和地质描述参数的分布函数。在此基础上，利用贝叶斯统计方法和模糊理论对油气层评价进行了研究，给出了油气层评价的新的模式识别综合评价方案，并开发了相应的评价软件。运用塔里木油田现场实际资料进行处理，识别率为８５％。该系统表明对综合录井的数据自动化分析与评价具     

页岩气层“双甜点”评价方法及工程应用展望

页岩气层“双甜点”（地质甜点和工程甜点）评价是衡量页岩地层是否具有开采价值的有效方法,定量化评价“双甜点”有利于优化钻井和压裂施工,提高页岩气开发效率。针对甜点参数众多及甜点评价精度低的问题,利用相关系数法优选了主要甜点参数,采用独立性权系数法对地质甜点和工程甜点进行了定量表征。以涪陵页岩气田焦石坝区块地层为研究对象,优选出了5个地质甜点参数和4个工程甜点参数,地质甜点表征的相关系数为0.89,工程甜点表征的相关系数为0.85。研究结果表明,页岩气层“双甜点”及可压裂性可以用于钻井和压裂层位优选、水平钻进方位优化及套管工程安全管理方面。在此基础上,分析并展望了页岩气层的可压裂性、水平钻进方位优化技术对套管安全和大体积压裂的积极作用和优势。      

多参数融合的页岩气地质甜点预测技术在川东南C工区的应用

四川盆地海相页岩储层具有良好的页岩气勘探前景，准确预测页岩气甜点区是贯穿整个勘探开发流程的重要环节。现阶段页岩气地质甜点预测多为基于单参数拟合方法展开，预测结果依赖于单一参数反演的稳定性。针对上述问题，以四川盆地东南部C工区为研究目标区，开展了基于多参数融合方法的地质甜点预测技术应用。该方法从实际测井资料分析出发，以有机碳含量（w (TOC)）、孔隙度、含气量为标准值，应用最小二乘法建立其与地震弹性参数的多元回归公式，并通过叠前反演得到相应的弹性参数体，完成该地区地质甜点参数预测。结果表明，预测结果纵向上与实际测井资料吻合，平面上与研究区地质认识相符。页岩气地质甜点的准确预测，降低了勘探开发风险，研究成果为研究区下一步勘探开发奠定可信的地球物理基础。     

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煤层气评价选区是煤层气开发的基础，也是难点。在回顾我国煤层气勘查历史的基础上，依据煤层气开发机理，提出煤层气地层能量评价法这一新思路，从地应力、地层压力、煤层富水程度和水体弹性能量等反映地层能量的参数出发，论述了它们在煤层气评价选区中的作用。据水动力形成机制，初步建立了盆地含煤地层压力模式，指出了形成具有较高地层能量的地质条件。结果认为，煤层富水程度较高且煤层水体弹性能量也较高的地区是煤层气勘探开发的有利区。     

复杂山地页岩气藏“甜点”综合评价技术

随着国内页岩气勘探开发的不断深入,地面地下地质条件越来越复杂,为了更好地寻找适合页岩气赋存的“甜点”区,支撑钻井、压裂工程的高效实施,以昭通国家级页岩气示范区为例,系统梳理总结了“甜点”主控因素,明确了盆外复杂山地页岩气“甜点”受控于三大要素：①优越的储层指标,是页岩气富集高产的物质基础;②良好的保存条件,是页岩气“成藏控产”的关键;③有利的工程品质,是页岩气高效开发的核心。鉴于盆外特殊的地质背景,保存条件和工程品质分析显得格外重要。在地质工程一体化理念的指导下,针对南方复杂山地页岩气的地质工程特点,在钻测井等资料评价的基础上,充分发挥地球物理优势,紧紧围绕示范区三大“甜点”主控因素针对性开展复杂山地页岩气储层“甜点”综合评价,最终达到地质“甜点”和工程“甜点”兼顾统一,为井位高效部署实施奠定坚实基础。随着南方山地页岩气“双复杂”矛盾日益凸显,基于“甜点”主控因素的储层综合评价技术将会显得尤为重要,同时地质地球物理工程一体化将是非常规油气高效开发的必由之路。     

鄂尔多斯盆地东缘煤层气勘探开发前景

鄂尔多斯盆地东缘蕴藏着丰富的煤层气资源,预测1500m以浅煤层气地质资源量约9×1012m3,是中国石油天然气股份有限公司近期勘探开发的重点区域。为弄清该区煤层气的勘探开发前景,在综合分析鄂尔多斯盆地东缘煤系地层,主力煤层的构造、分布,煤储层的物性、饱和度等煤层气基本地质条件及煤层气资源情况的基础上,认为该区的煤层具有较好的含煤性、含气性和可采性;结合煤层气勘探开发实践,对鄂尔多斯盆地东缘煤层气勘探开发有利区进行了整体评价,提出了渭北区块的韩城—合阳井区、临汾区块的午城—窑渠井区、吕梁区块的柳林—三交井区、吕梁区块的保德—神府井区是4大煤层气富集区。结论认为:鄂尔多斯盆地东缘资源探明率和资源转化率、勘探程度均较低,煤层气勘探开发前景广阔,具有商业化产气能力和形成大型煤层气田的条件,必将成为全国煤层气规模化、产业化、商业化运作的"甜点"区。