煤层气地震精细解释及储层预测技术探讨

煤层气作为非常规气藏勘探领域,储层性质及成藏条件具有其特殊性。沁水盆地郑庄区块煤层气的生产实践进一步证明,利用地震资料是高效开发煤层气的重要保障。本文通过对郑庄区块地震资料开展精细解释,落实、分析小断层和陷落柱的分布规律,研究3#煤储层性质,利用新技术,精细预测3#煤的分布范围及高含气量的分布区,为煤层气的勘探开发提供了重要的地质依据。     

煤层气高效开发储层精细描述技术探索及应用

我国的煤层气资源丰富,但因储层非均质性强,导致产量差异大。以鄂尔多斯盆地某煤层气区块为例,采用测井、岩心、模糊数学、三维地质建模、生产动态资料、数值模拟等手段,形成了多约束含气量三维预测技术、多手段煤体结构预测技术、以及动静结合有利区三维预测技术。这3项关键技术开展的煤储层精细描述有别于以往的分析方法 ,研究成果得到了动态验证,较好地刻画了储层非均质性,并为煤层气井位部署、分区配产提供了地质依据,为煤层气的高效开发提供了有利支撑。     

煤层气地震勘探技术研究现状及发展趋势

国内外用于煤层气地震勘探的方法主要有:运用地震、测井、地质等资料的地震反演技术;利用振幅随偏移距的变化预测岩石孔隙中流体性质变化的AVO技术;利用纵横波预测煤层中的裂隙发育部位,进而准确预测瓦斯富集部位的三维三分量地震勘探技术等。可以预计:综合利用三维地震、地球物理测井及钻探资料预测煤层气富集区,必将成为今后煤层气地震勘探技术的发展趋势。     

地震技术在煤层气储层研究与物性预测中的应用

随着我国对煤层气勘探开发的重视,煤层气储层的研究也越来越重要,特别是对煤层气储层内部结构特征的精细描述和刻画,以及对煤储层的含气性和渗透性预测,已成为研究的热点问题。由于煤层气藏自身所具有的独特特征,使得常规物理勘探方法难以对煤层气储层进行有效的研究,而地震技术则显示出其巨大优势。如利用地震技术解释煤储层构造;地震属性分析的方法研究薄煤层厚度;叠前AVO反演技术、叠前弹性阻抗(EI)反演技术和叠后波阻抗(AI)反演技术对煤储层含气性的预测;叠前方位AVO反演技术和地震反射层的曲率属性分析技术对煤储层渗透性的预测。经研究及实践表明,地震技术在煤储层研究中的效果明显。     

地震技术在煤层气储层研究与物性预测中的应用

随着我国对煤层气勘探开发的重视,煤层气储层的研究也越来越重要,特别是对煤层气储层内部结构特征的精细描述和刻画,以及对煤储层的含气性和渗透性预测,已成为研究的热点问题。由于煤层气藏自身所具有的独特特征,使得常规物理勘探方法难以对煤层气储层进行有效的研究,而地震技术则显示出其巨大优势。如利用地震技术解释煤储层构造;地震属性分析的方法研究薄煤层厚度;叠前AVO反演技术、叠前弹性阻抗(EI)反演技术和叠后波阻抗(AI)反演技术对煤储层含气性的预测;叠前方位AVO反演技术和地震反射层的曲率属性分析技术对煤储层渗透性的预测。经研究及实践表明,地震技术在煤储层研究中的效果明显。     

山区煤层气三维地震成像关键技术研究

为了提高沁水盆地郑庄D区块山区煤层气三维地震勘探的成像品质,选择制约其成像品质的静校正、信噪比、偏移成像等关键处理技术进行深入研究。结果表明,高精度静校正联合技术、叠前多域"递进"去噪技术、"渐进+迭代"偏移速度建模技术等适用于山区煤层气三维地震资料的配套处理技术,在实际应用中取得了良好的成像效果。     

沁水盆地郑庄区块勘探现状及试采效果分析

与常规天然气藏相比,煤层气储层具有较强的非均质性,同时受构造、保存等多种条件的影响,使同一盆地内煤层的地质条件发生很大的变化,严重影响了煤层气的开采效果。通过在沁水盆地郑庄区块开展煤层气勘探评价及前期试采工作,认为郑庄区块探明程度高,煤层气资源基础落实,同时7口埋深大于1000m的井试采获得工业气流,打破了煤层气的试采深度禁区,拓宽了煤层气开发区域,为郑庄区块规模开发奠定了基础。     

准噶尔盆地南缘低煤阶煤层气富集区三维地震预测

为深化煤层气资源潜力调查与评价,开展了准噶尔盆地南缘呼图壁区块三维地震勘探。地震数据采集针对宽方位、小道距和高覆盖次数目标设计,采用16L×6S×160R观测系统。地震数据处理针对复杂地貌野外静校正问题和陡倾角煤层成像精度要求高的技术难点,建立了高分辨率三维地震数据处理流程,以满足煤层气富集区预测需求。根据影响煤层气富集的主要地质因素(煤层埋深、断层特征、煤层厚度、煤层顶板岩性和煤层含气量等)定义了煤层气富集区划分原则和有利区分类模式。基于三维地震资料,将地震资料解释与地震属性分析相结合,利用地震岩性反演结果获得煤层厚度、煤层顶板岩性和煤层含气量信息。在钻孔约束下,进行了研究区B4煤层气富集区预测,提出了煤层气开发生产井部署建议。     

地震属性技术在煤层气抽采井井位优选中的应用

提高煤层气开采效率的关键在于对煤层气富集区的准确预测。目前,地震勘探是煤层气富集区预测的主要地球物理方法。相干、曲率、蚂蚁体等地震属性对煤层气储层预测较为敏感。通过上述地震属性分析方法研究,可以预测煤层孔渗较好的储气层分布情况,同时可分析裂缝发育方位角,确定区域构造主应力,提供压裂最佳方位角,提高煤层气抽采效率。应用结果表明,地震属性分析技术对裂隙发育预测和提高煤层气开发效率具有较好的适用性。     

沁水盆地郑庄区块煤层气储层特征及储量计算方法

煤层气是赋存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主的烃类气体,其独特的解吸/吸附机理决定了煤层气评价方法与储量计算技术有别于常规天然气.研究人员利用郑庄区块近年钻探的煤层气井和以往煤田勘查孔的资料,依据煤层气成藏理论,综合分析论证了该区山西组3#煤层的煤层气储层特征、煤层气储量计算方法.本文通过对郑庄区块探明储量计算研究进行系统总结,以期对未来煤层气储量计算起到借鉴作用.     

煤层气地质演化史数值模拟

建立了定量表述煤层气地质演化过程的动态平衡动力学模型，研究了沁水盆地南部边缘已知区山西组主煤层煤层气地质演化史特征，并用拟合方法获得部分模拟参数、对盆地深部未知区进行模拟计算，查明了未知区山西组主煤层煤层气地质演化史特征．利用模拟结果，定量预测了未知区山西组主煤层含气性和储层压力等参数的数值范围和空间变化特征．进一步通过最佳组合分析，预测未知区内山西组主煤层煤层气有利开发区分别位于沁水、郑庄东北部和沁源西南部一带、     

郑庄区块高阶煤层气低效产能区耦合盘活技术

高阶煤层气井低产低效区的普遍存在,已成为制约我国煤层气产业发展的主要瓶颈之一。沁水盆地郑庄区块有2/3的矿井属于低效井,区块整体经济效益差,以郑庄区块为例,剖析造成高阶煤煤层气低效开发问题的影响因素,提出了低效区盘活技术策略和模型。建立了井网部署方式、储层改造适应性技术、高效排采管控方式3个方面的优化技术,形成了适用于高阶煤储层煤层气井增产的技术系列:一是基于开发动态分析和数值模拟的开发井型井网优化技术和水平井耦合降压盘活直井技术;二是基于煤储层特征及煤层气开发机理分析的高阶煤储层疏导式储层改造技术;三是基于煤储层气-水赋存机理和微裂隙气-水流动机理的高效排采管控技术。在此基础上,提出了郑庄区块低效产能带耦合盘活的工艺技术思路:以资源有效动用为核心,通过调整井网井型,采取疏导式储层改造技术和高效排采管控模式,实现低效区带整体协同降压,新井高效开发,老井稳定增产,达到区块整体盘活的效果。建立了低效区整体盘活工艺技术模型,并在郑庄区块进行了现场试验。为期3 a的现场试验取得了显著的开发效果:44口直井平均单井日产气量2 400 m~3,是周围老井峰值产气量的3.6倍;22口水平井盘活试验井产量是调整前水平井的4.2倍,耦合降压使得周围低产直井平均单井日产气量提高了435 m~3,试验区采气速度由调整前的1.8%提高为目前的7.6%,提高了区域煤层气储量动用程度和采气速度,使区块开发经济效益转亏为盈。该项技术的研发成功,为国内类似地质条件煤层气低效区盘活提供了示范和借鉴。     

地震属性在延川南煤层气勘探中的应用

从延川南地区地震资料中提取各种地震振幅、频率、相位等地震属性,比较分析地震属性与反射结构、煤层气储层中的煤层、含水层、含气层的关系,结果表明地震属性分析可以精细地描述煤层气储层的构造、地层和岩性特征,可以判别储层中强含水、含气层。结合钻井地质资料与测井资料,三瞬剖面解释可以进行煤层厚度估计与质量评价,为煤层气钻井设计提供依据。     

地震勘探技术在煤层气富集区预测中的探索性研究

实际测试表明:煤层气富集区区域在物性特征及地震响应上与煤层气含量较低区域有显著不同,煤层气富集区的地震波速度约为正常煤层的4/5。地震正演模拟结果显示:煤层气富集区地段在地震资料上出现地震波至时间加长、振幅减弱、频率降低的特征。本文以此理论为基础,利用波阻抗反演、频谱分解技术,对某矿区煤层气富集区进行了尝试性预测,实际抽采资料表明:这些方法预测的煤层气富集区与实际抽采的结果基本吻合。这些方法的应用为后续的煤层气开发奠定了基础。     

煤层气AVO分析预处理关键技术

利用地震勘探AVO技术预测煤层气(CBM)的风险主要来自地震预处理对反射振幅的改造,这种改造对高信噪比、高分辨率和高保真处理虽然是必要的,但是对煤层气AVO分析却存在一定影响。类似砂岩含气储层的AVO预处理,相对振幅保持是煤层气AVO分析预处理秉持的基本原则,煤层气储层第IV类AVO异常使得其预处理又区别于一般砂岩含气储层。径向道滤波线性噪音衰减技术、高低频分离地表一致性振幅补偿技术、保幅Kirchhoff叠前时间偏移技术是解决煤层气AVO分析预处理中线性干扰、近地表异常、空间成像引起的振幅变化问题的关键技术。野外数据试验表明:3项关键技术可以满足相对振幅保持处理要求,最大程度保留煤层气AVO第IV类振幅异常,有利于实现煤层气AVO分析和提高煤层气预测精度。     

山西沁水盆地柿庄北地区煤层气潜力

本文是在二维地震和煤层气参数井勘探成果的基础上,对沁水盆地柿庄北区块的石炭-二叠系煤系地层进行了广泛的评价。地质背景调查与煤储层分析结果表明该地区具有地质构造简单、煤层发育稳定、煤层气含气量高而饱和度适中的特点。根据本次工作所确定的煤层气估算资源量为402.93亿m3,并通过对本区以往勘探成果的阐释,从而有助于确定该地区煤层气资源的商业开采潜力。     

郑庄煤层气井体积压裂裂缝扩展特征研究

为了有效指导煤层气井体积压裂工程,合理评价体积压裂施工效果,将微地震破裂扫描技术应用于煤层气井体积压裂。通过微地震破裂能量扫描技术监测体积压裂裂缝的分布,结合压裂施工曲线,分析体积压裂裂缝扩展空间和时间特征。以沁水盆地郑庄地区为例,该地区垂直井体积压裂过程显示,破裂不一定严格地随着压裂液推进而在时空上连续发展,可能时间是间歇的,空间上是跳跃的。能量密集区域的集合,连接成线、片、网才是压裂的整体影响面积,即水力压裂扩展的有效区域。与同层位普通压裂的垂直井对比显示,液量大小决定着缝网的有效破裂面积和沟通程度,但压裂液量的大小并没有明显影响裂缝的主长度。