深度域地层模型在储层预测中的应用

随着勘探、开发难度的加深,钻井作业对钻前储层预测精度的要求也不断增加,其中储层深度、储层厚度和空间展布的预测精度对钻井效率、成功率,特别是对水平生产井的产能起着决定性的意义。W油田的构造是一个非常低幅度的隐蔽圈闭,加之浅层气的影响,目的层资料品质较差,造成深层水平生产井的钻前预测难度很大。通过浅层气校正、建立精确的速度模型、时间域地震数据体转换为深度域和地震反演属性体等一系列技术,得到了油田储层空间分布预测结果,用来进行钻前优化和随钻研究,使水平段钻井顺利实施,提高了钻井效率,水平生产井的产能也有明显提高。     

随钻地震技术及其新进展

根据采集方式的不同,随钻地震技术可分为钻头随钻地震和随钻VSP。钻头随钻地震采用钻头破岩时的振动作为震源,能量较弱,信噪比低,在深井、高斜度井、水平井、大位移井、使用PDC钻头、钻遇软岩层等情况下震源信号不佳,近年来应用逐渐减少。而在钻头上方安装水力脉冲冲击器使井底产生脉冲冲击和瞬时负压的方式,可增加震源信号的强度,提高随钻地震信号的信噪比。随钻VSP采用海面气枪震源或地面可控震源、炸药激发,井下地震检波器接收,泥浆脉冲遥测系统实时传输校验炮、初至波数据,实时更新随钻速度、压力模型,提高成像精度。与常规电缆VSP相比,随钻VSP在钻井过程的自然间隙,例如连接钻杆的过程中进行采集,不干扰钻井过程,避免电缆VSP在水平井、高斜度井等的操作风险,降低钻井成本。目前,随钻VSP技术日趋成熟,可实现钻头前准确的速度预测、地层压力预测和精细构造成像,从而预见性地指导钻井过程。针对新探区、钻前地层压力预测风险较大的地区、非常规油气藏、常规电缆VSP部署风险大的地区、复杂油气藏等在高精度构造成像、准确地层压力预测等方面的需求,开展随钻VSP技术应用研究具有现实意义,可降低钻井风险和成本,提高油气勘探开发效益。     

21世纪油气勘探与开采新技术

1 .综合井底和地面地震测量数据的技术采用综合井底和地面地震测量数据的技术 ,可以在限定时间内完成地层深度测量和归纳高分辨率数据。采用这种技术 ,在地面地震处理期间 ,根据邻井的地层速度和各向异性的测量结果 ,能去噪以校正对地震波的影响 ,提高地下成像能力 ,保证取得的层速度精确到足以建立可靠的地质模型 ,能精确确定构造圈闭中地层深度 ,从而获得最优化的井眼位置。将地面地震数据与测井曲线结合 ,根据压力测量结果和钻井数据 ,可以在钻前预测三维孔隙压力。将钻前的二维地震剖面和随钻地震测量结合 ,可以提供有关钻头位置的实时…     

用地震层速度预测井底下部地层声波时差

由于地震数据的分辨率一般较低,对于复杂地质条件下初探井仅靠钻前的地震预测结果,其精度不能满足钻井施工的需要.利用钻前的地震层速度资料,结合某井上部井段的测井资料提取地震特征参数进行特征压缩,建立起层速度与声波时差之间的关系模型,利用该模型来对钻头下部地层的声波时差进行预测,进一步提高钻头下部地层的地层孔隙压力预测精度.应用结果表明,该方法地层孔隙压力随钻预测的精度高,为高温高压地质条件下地层压力预测提供了一种有效的方法.     

随钻地震预测地层压力及判断油气水层

本文通过随钻地震与垂直地震剖面——Vertical Seismic Profiling(简称VSP)的对比,得出随钻地震具有不干扰钻井作业、有利于获取油气藏原始数据、可连续24小时监测、能提供钻头工况、降低钻井风险、提供定向井地质导向数据等诸多优点。运用随钻地震资料通过Fillippone公式及其修正公式可进行地层压力预测,进一步根据压力—深度交会法能进行油气水层的区分,然后讨论如何使随钻地震达到三高一准(高信噪比、高保真度、高分辨率和准确成像),并得出随钻地震资料处理的精度足够高的话,不但可以取代RFT测井资料,而且有可能提供地下圈闭或构造的地层压力和油气水的空间分布规律,使油气的勘探与开发更加科学、合理。     

地震资料叠前深度偏移在CD地区的应用

本文针对复杂构造的成像问题，在ＣＤ地区开展了地震资料前深度偏移研究，并根据该区古生界册的地质特点和地震资料现状提出了一套处理流程，首先，对地震资料进行了精细的预处理，结合地质，测井和钻井等资料建立初始的地质模型；然后，利用ＣＭＰ道集相干反演速度分析方法建立整体的速度－深度模型；接着；利用偏移速度分析方法进行剩余速度分析，提高速度－深度模型的精度；最后，基于Ｋｉｒｃｈｈｏｆｆ积分偏理论进行叠前深度域     

叠前时间偏移技术在关家堡地区地震资料处理中的应用

速度分析的精度和复杂构造的成像是地震资料处理中难以解决的问题,但两者又相互依赖,复杂构造的成像建立在精确的速度分析基础之上。根据地震资料处理技术的发展现状,解决上述两个问题的最佳方法是实施叠前精细速度反演和叠前时间(或深度)偏移处理[1,2]。通过对大港油田关家堡地区地震资料进行叠前时间偏移处理,证明叠前时间偏移技术解决了关家堡地区构造、岩性变化复杂区域的偏移成像问题,降低了投资成本,为关家堡油田评价开发,提高钻井成功率,降低投资风险提供了可靠保证。     

地层压力随钻预测技术在高温高压井的应用

莺- 琼盆地高温高压井压力台阶多、压力体系复杂,仅靠钻前地震资料预测难以满足现场作业要求。地层压力随钻预测技术是利用综合录井的压力随钻监测结果,实时修正钻前地层压力预测模型和结果,从而提高地层压力预测精度。本文结合高温高压Y1 井的实例,应用国际先进的EquiPoise 系统进行现场地层压力随钻监测,根据地层压力监测的实际结果来修正地层压力预测模型,进而对下部未钻地层的地层压力进行再预测。钻后实测压力验证表明,该方法的地层孔隙压力预测精度达到94%,说明利用地层压力随钻监测结果实时修正地层压力预测模型,可以实现提高地层压力预测精度目的,为高温高压井钻井参数设计、钻井方案调整和安全控制提供技术保证。     

随钻地层孔隙压力预测技术初探

随钻地层孔隙压力预测技术,是在钻进过程中利用随钻地层孔隙压力监测结果,对钻前的地震预测模型和结果进行修正,并根据新修正的模型,对钻头下部未钻开地层的孔隙压力进行再预测,以此来提高地层孔隙压力的预测精度。在塔西南琼002井进行了现场试验。首先收集了该开区的地震层速度资料,并进行地层压力预测处理。施工过程中,利用dc指数法和岩石强度法进行地层压力随钻监测。钻至3500m时,根据监测结呆对地震预测模型进行反演修正,根据修正结果进行了再一次修正。经钻后证实,新预测的结果平均误差为12%,比原预测结果平均误差30%减少了18个百分点,致使琼002井钻井作业顺利,并提前完钻。     

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在石油钻探过程中,地层压力预测对钻井液密度的选择和合理井身结构设计起着非常重要的作用，也是钻井安全技术中的一个重要问题。传统的地层压力预测是通过对钻前的地震资料进行处理而获得预测结果，而在钻井过程中，则是利用随钻录井数据来监视正钻地层的地层压力变化。由于钻前地震预测的地层压力精度一般较低，因此，预测钻头下部未钻开地层的孔隙压力，只靠钻前的地震预测，其精度不能满足钻井施工的需要。文章基于灰色理论，提出了钻头下部未钻开地层的孔隙压力预测新方法，建立了地层孔隙压力随钻预测灰色模型。该模型根据上部已钻井段的随钻监测结果，对钻头下部未钻开地层的孔隙压力进行随钻预测。应用大量的随钻录井数据对上述模型进行了验证，并成功应用于某油田几口探井。应用结果表明：该模型是合理的，其预测精度较高，能够满足现场施工的安全和技术要求，是一种值得推广的地层孔隙压力随钻预测方法。     

随钻地震技术在莺歌海盆地高温高压地层钻井中的应用

南海莺歌海盆地高温高压地层的钻井安全风险较高,为降低钻井风险,需要准确预测高压地层的压力和深度。为此,在预探井DF-X1井钻井过程中研究应用了随钻地震技术,利用随钻地震数据获得时深关系和地层层速度,实时更新钻头在地震剖面中的位置,确定钻头前方高压储层的深度和地层压力系数。在DF-X1井实钻过程中,应用随钻地震技术准确预测了高压储层A1砂体的地层孔隙压力系数、破裂压力系数和深度,高压储层A1砂体的预测深度与实钻深度相差仅6.00 m,确保了?244.5 mm套管成功下到高压储层上部的泥岩中,确保了?212.7?mm 井段的安全压力窗口;A1砂体孔隙压力系数和破裂压力系数的预测精度分别达到3.0%和1.0%,确保了该探井的顺利完钻。研究结果表明,随钻地震技术可以准确预测地层压力和高压储层深度,能有效降低钻井风险,提高作业效率。      

层速度求取方法及速度谱横向密度对速度场精度的影响

用于常规地震数据成像的速度谱数据通常不能满足水平井的钻探需求。为此,借助前人的方法和经验,根据研究区的实际地震、地质情况,在保证参与速度建场数据精确且影响因素相同的前提下,应用不同密度(500m×500m,250m×250m,125m×125m)的速度谱数据进行空变速度建场,重点分析了层速度求取方法和速度谱横向密度对速度场精度的影响,为水平井的顺利入靶奠定了基础。通过对比、分析发现:1当速度谱数据不能控制速度的横向变化时,井间的深度预测结果会产生很大的不确定性,这与速度谱控制点的分布有关;2大间隔速度谱导致局部速度变化被忽略,随着速度谱的加密,速度在水平方向的细节特征更加突出、丰富,明显提升了横向控制能力,有利于提高井间速度场的精度;3通过后验井证明,应用模型迭代求取层速度建场的效果优于Dix公式,但相对于速度谱密度对速度场的影响而言,层速度转换方法的影响相对要小。     

Fillippone地层压力预测方法的改进及应用

钻井过程中,准确了解钻头前方地层压力的变化对于制定合理的钻井措施、保证钻井安全十分重要。但现有钻前地层预测方法均存在不足,预测精度难以达到现场施工的要求。通过分析地震层速度与地层压力的关系,改进了利用地震层速度预测钻头前方地层压力的Fillippone法,介绍了改进的Fillippone法中岩石骨架速度和修正参数的确定方法。改进的Fillippone法以区块地质信息和已钻井数据为依据进行模型参数初始化,结合随钻获取的有关地层压力数据及钻井液密度信息对预测模型参数进行实时更新,可提高钻头前方地层压力预测的准确性。该方法在新疆准噶尔盆地多口井进行了试验应用,结果表明,其地层压力预测值相对误差小于10%,与传统的趋势线方法和Fillippone法预测结果相比,预测精度明显提高。应用结果也说明,改进的Fillippone法科学有效,能够满足现场施工的安全和技术要求。      

基于双平方根算子的速度建模方法及应用

准噶尔盆地南缘地表起伏剧烈,表层与深层地质结构不能满足常规地震资料处理方法的假设条件,成像效果不理想,地震解释深度与钻井实测深度误差较大。为提高该地区地震资料处理质量,利用双平方根算子速度建模的优势,探索了一种基于起伏基准面的地震资料处理方法,减小了共中心点道集水平基准面校正对波场产生的畸变,为叠前偏移提供了接近真实观测面的速度场,实现了时间域与深度域基准面的有效统一。新方法地震资料处理效果好,偏移成像归位准确,聚焦性好,测井与地震的深度误差明显降低,可供类似复杂山地地震资料处理借鉴。     

非常规水平井地震导向关键参数分析及预测方法

水平井地震导向以三维地震资料为基础,综合地质、录井、测井和随钻实时地质评价等多种资料,为钻井工程提供靶体预估、趋势预判及风险预警等信息,即包括入靶导向（目标地层埋深预测）和水平钻进导向（地层倾角、小断层和微幅构造预测等）。然而,由于非常规储层地质特征不同,其水平井地震导向的难点或侧重点也不同。以滇黔川五峰—龙马溪组海相页岩气和松辽盆地泉四段致密油水平井地震导向为例,由于页岩分布广、箱体薄、成层性好,其地层埋深、地层倾角及小断层和微幅构造精细预测是难点,也是导向的关键问题;而致密砂岩相对较厚,其地层埋深、地层倾角、小断层和微幅构造在地震导向中的精度要求相对较低。砂体叠置关系复杂,横向变化快,是导致水平井出层的主要因素。所以,准确预测河道砂是其导向的难点和关键问题。根据储层地质特征分析,建立地质模型,通过钻探实例详细分析不同储层地震导向的关键问题,并基于水平井实时钻探的特点,应用动态地震勘探理论,建立“动态速度”,不断提高深度域地震数据精度,以解决页岩气地震导向关键问题;通过建立“动态属性”,不断提高致密砂体预测精度,解决致密油地震导向关键问题。这些手段有助于提高水平钻探效率和甜点钻遇率。     

超深水浅层建井关键技术创新与实践

中国南海油气资源丰富,但70 %分布在深水区域。深水钻井实践表明,60 %的钻井事故源自海底以下几百米的未成岩浅层,因此浅层建井是整个深水钻井成功的关键。针对超深水浅层存在海底土力学参数不易获取、浅层地质灾害精确预测困难、井身结构精准设计和作业安全控制不易等难题,从理论模型、室内模拟实验和现场实践等方面开展了研究。根据土体固结理论及声速梯度特征,基于浅层地震剖面数据,创建了深水浅层土体密度、抗剪强度关键参数预测模型。基于超深水模拟实验装置,建立了水下井口实时承载力模型,形成了深水浅层精准井身结构设计方法。基于地震纵波在深水浅部含气或含水地层中产生不同声速响应的特征,建立了含浅层气、浅水流地层纵波速度随水深、地层密度的双参数方程,形成了超深水浅层地质灾害预测模型。基于浅层喷射下表层导管的原理,提出了"表层导管+表层套管"二合一复合钻井作业模式。研究成果成功应用于西太平洋第一口超深水井——荔湾22-1-1井(水深为2 619.35 m)。其中,南海超深水表层导管下入深度达100.1 m,浅层表层导管安装时间仅为2.25 h,保障了荔湾22-1-1井的高效、安全作业。     

二维地层孔隙压力预测方法及应用

由于地震层速度是地层压力预测的重要参数，其精度直接影响着压力预测的精度，利用测井约束下的波阻抗反演方法将测井、地震和地质解释成果结合获取较高精度的地震层速度，达到提高地层压力预测精度的目的。详细介绍了制作地震合成记录、建立初始地质模型、采用Strata反演软件进行反演计算、时深转换求得速度剖面的步骤，和利用地层压力检测预测应用软件读取速度剖面中每一道的速度，结合单点压力预测模型，求得对应的地层孔隙压力的方法。应用实例表明，地球物理反演方法和二维压力预测模型的结合是可行的，所求得的地层压力剖面可以指导钻井设计。     

相移加校正叠前深度偏移及偏移速度分析

从理论上说，叠前深度偏移是众多的地震资料偏移成像方法中最精确的偏移方法。本文针对纵横向变速的复杂地质模型，采用相移加校正方法在ＣＳＰ道集上邮二维叠前深度偏移。该 以相移法煤中上局部速度变化因子校正，并用自动统计子波方法确定震源函数形式，因此该法既不受地层倾角的限制，又可解决复杂构造的横向变速问题。     

利用地震反演技术钻前预测井壁稳定性

为有效克服钻井过程中出现的井壁失稳问题,基于褶积模型的测井约束反演方法,提出了利用地震层速度反演技术在钻前预测安全钻井液密度范围的模型。该预测模型充分利用探区内的地震记录资料,以测井信息和地质资料为约束条件,通过制作合成地震记录进行层位标定,建立初始波阻抗模型,运用宽带约束反演技术获得具有较高分辨率的波阻抗模型并最终得到速度资料。利用反演结果结合统计模型、趋势面模型、神经网络模型及岩石力学模型等常用预测模型可以实现钻前井壁稳定性预测。通过该方法反演出塔里木油田一口探井的层速度曲线,并在钻前预测出该井的安全钻井液密度范围,与实钻数据进行对比分析的结果表明,该预测方法具有良好的预测效果,可满足钻井工程的需要。