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1、非常规油气资源地球物理勘探技术发展现状及趋势 报告人 汪忠德 中国石化石油物探技术研究院物探战略规划研究所2012年9月6日 一 非常规油气资源概念二 非常规油气资源勘探开发技术体系三 页岩气地球物理勘探技术发展现状四 煤层气地球物理勘探技术发展现状五 展望 随着美国页岩气勘探开发的成功 人们逐渐意识到非常规油气的巨大资源潜力 开始出现全球热潮 美国已经在非常规评价方面形成了一套比较成熟和完整的技术方法 我国非常规资源勘探开发正处于起步阶段 还没有形成系统的非常规油气勘探开发技术评价体系 勘探技术几乎空白 地球物理技术发展迅速主要表现在高精度采集处理解释 叠前成像 储层预测 多波技术等方面 国
2、际和国家油公司在勘探开发全过程运用这些地球物理技术来解决非常规油气勘探开发问题 必将高效低成本勘探开发的最有效的途径 1 0非常规油气资源发展现状 一 非常规油气资源概念 1 1什么是非常规天然气资源 一 非常规油气资源概念 所谓非常规天然气资源 是的埋藏 赋存状态与常规天然气资源有较大的差别 资源的 低品位 的 尚未充分认识 还没有可以借鉴的成熟技术和经验进行开发的一类天然气资源 主要包括 煤层气 瓦斯 页 泥 岩气 致密气 致密砂岩气 火山岩气 碳酸盐岩气 天然气水合物 可燃冰 水溶气 无机气以及盆地中心气 浅层生物气等 1 1什么是非常规天然气资源 一 非常规油气资源概念 一 非常规油气
3、资源概念二 全球非常规油气资源勘探开发技术体系三 页岩气地球物理勘探技术发展现状四 煤层气地球物理勘探技术发展现状五 展望 以美国为代表的非常规天然气开采 经过近30年的不断探索 形成了适用于非常规天然气开发的技术体系 中国在致密气开发走在了世界前列 其关键主体技术包括 非常规天然气地震勘探开发技术 非常规天然气成藏基础理论研究 有机质 孔隙 渗流等 致密砂岩气藏精细描述技术 丛式井 水平井 羽状水平井钻井工艺技术 多井 多层压裂改造增产工艺技术 批量化施工 成功的关键词 低成本技术体系 低成本管理体系 2 1全球非常规天然气开发技术体系 二 非常规油气资源勘探开发技术体系 煤层地球物理识别技
4、术 国内先进 煤层钻完井技术 国内先进 页岩岩石物理模拟 地震勘探识别技术 正在攻关试验 羽状多分枝钻井技术 低成本新技术 世界先进 排水采气技术 沁水盆地 成熟技术 水平井钻井技术 成熟技术 水平井分段压裂改造技术 大庆 长庆 吉林正在攻关试验 排水采气技术低压集输处理工艺技术等 经过多年的不懈努力 中国非常规天然气开发初步探索形成了一系列关键技术 有些技术已达到世界先进水平 2 2中国非常规天然气开发技术体系 二 非常规油气资源勘探开发技术体系 一 非常规油气资源概念二 全球非常规油气资源勘探开发技术体系三 页岩气地球物理勘探技术发展现状及趋势四 煤层气地球物理勘探技术发展现状及趋势五 展
5、望 页岩气以吸附或游离状态赋存在暗色泥页岩中的非常规天然气 与常规气藏不同 泥页岩既是天然气生成的烃源岩 也是聚集和保存天然气的储层和盖层 具有典型的 自生自储 的特点 储层微观孔隙发育 具有三孔隙结构 具有很强的各向异性 特征介于致密砂岩与煤层 吸附气85 以上 之间 主要的差别在于资源的 低品位 三 页岩气地球物理勘探技术发展现状 3 1页岩储层特征 张卫东2010 页岩气层测井特征 四高两低一扩 三 页岩气地球物理勘探技术发展现状 郝会民 BGP总工 AlexMarinez ExxonMobil 等 非常规油气勘探开发技术专题研讨会 2011年10月 2000年以来 XTO ExxonM
6、obil主要支持公司非常规项目 具有丰富的页岩气开发经验 涉及美国几乎所有的主要页岩气 是美国最大的天然气生产商 页岩气产量大约为2Bcfd 2009 2011年 BGP在滇北昭通等地区实施了专门针对页岩气为目标的二维和三维的地震勘探 页岩气层储层评价 三 页岩气地球物理勘探技术发展现状 一 非常规油气资源概念二 全球非常规油气资源勘探开发技术体系三 页岩气地球物理勘探技术发展现状四 煤层气地球物理勘探技术发展现状五 展望 目前 世界17个主要采煤国家均开展了煤层气的开发利用 其中地面地震探测技术 美国 沿煤层钻探 横波地震 地面地震及地震填图等 澳大利亚 地质参数和富集储层的物理 化学特征
7、俄罗斯 横波地震探测 德国 4 1煤层气国外勘探技术现状 三 煤层气地球物理勘探技术发展现状 地震勘探技术亟待突破 中国石化煤层气 十二五 勘探开发规划与国内煤田企业合作 扩大资源基础 依靠科技进步 坚持效益优先 尽快煤层气实现工业性突破 识别煤层 并查明主要目的煤层的埋深 几何形态 煤层厚度平面展布范围 与煤层相关的构造及断层发育情况查明煤层中裂缝或者割理发育情况查明煤层中流体 水 气 的特征及其富集规律 压力和温度 泊松比 杨氏模量 加快地球物理技术 目的层改造技术及井筒工程技术突破与创新 开展工业化试验和示范 实现规模化发展 4 2煤层气地震勘探亟待解决的技术问题 三 煤层气地球物理勘探
8、技术发展现状 基本形成800m以内浅 中高煤阶煤层气勘探开发技术 经过多年的攻关研究与实践 国内逐步形成了以地震勘探确定煤层分布范围与空间形态 识别断裂 优化设计钻探井位 以裂缝识别技术预测优势渗流通道 以地质综合研究评价研究沉积体系 预测煤层厚度 含气量 分析成藏模式 优选富集区带 以煤岩学评价与测井评价认识煤岩成分 煤型及结构 评价煤储层物理 物性特征 确定射孔方案和排采基本工作制度等预测 评价技术系列 接铭训 非常规天然气有效开采工程技术会议 2011年9月 中国石油煤层气重点目标分布图 4 3煤层气地震勘探技术国内发展现状 三 煤层气地球物理勘探技术发展现状 煤层不仅是煤层气的源岩 也
9、是煤层气的储集层 煤层气主要以游离 吸附和溶解三种状态赋存于煤层中 游离气仅占10 一20 吸附气可占70 95 1 孔隙系统 煤的孔隙结构分为基质孔隙和裂隙孔隙 是一种双重孔隙系统 基质是主要的储气空间 裂隙是主要的渗流通道 2 孔隙度 孔隙度一般仅为1 5 基质孔隙度也仅为2 3 渗透率 原始渗透率一般小于10md 煤层渗透率伴随埋藏深度的增加而降低 煤层气储层割理发育 低孔 低渗 这一特性主要表现在以上三个方面 煤岩孔隙结构 4 3煤层气岩石物理特征 三 煤层气地球物理勘探技术发展现状 3 D数字岩石物理成成像平台斯坦福大学AmosNur教授利用数字岩石物理学和虚拟三维成像技术 将煤岩岩
10、心进行3D高分辨率成像 结合专有的图像处理能力 可以实现连续岩心浏览 CT井眼成像和CT密度与原子序数曲线绘制等 好处在于是非破坏性的 并能快速数值模拟粘性矿物现实的孔隙空间分布情况 3 D数字岩石物理成成像平台 北京SEG生产论坛 2011年10月 4 3煤层气岩石物理特征 三 煤层气地球物理勘探技术发展现状 地震勘探确定煤层分布范围与空间形态 识别断裂 优化设计钻探井位 4 4煤层气构造及断层识别 浅层二维地震及储层识别技术 三 煤层气地球物理勘探技术发展现状 预测优势渗流通道 一是利用地震属性信息预测煤层裂缝发育特点和分布位置 二是利用测井资料进行进行裂缝识别 并在确定煤岩是氧化或还原条
11、件下 进行优势渗流通道预测 高产区的分布规律研究 韩城三维11 煤层 5 5ms曲率属性平面图 4 5煤层气裂缝识别技术 三 煤层气地球物理勘探技术发展现状 三参数 AVO分析方法 探测煤层厚度 裂缝发育和煤层气富集区域 纵波叠后反演 纵波速度有关的岩性参数纵波叠前反演 方位AVO反演 预测裂隙和非均质性方面的岩性信息多波联合反演 探测裂隙 方向和密度 压力 流体性质 岩石物性参数 4 6煤层气AVO分析技术 三 煤层气地球物理勘探技术发展现状 一 非常规油气资源概念二 全球非常规油气资源勘探开发技术体系三 页岩气地球物理勘探技术发展现状及趋势四 煤层气地球物理勘探技术发展现状及趋势五 展望与
12、建议 通过非常规天然气地震勘探技术现状调研 取得了以下认识 常规的地震预测方法可以对页岩 煤储层的埋深 厚度 断层 裂缝发育情况进行预测 含气性检测还有待于进一步的研究 页岩气独特的岩石物理特征和地震响应特征 为地震技术应用于非常规天然气勘探提供了基础依据 地震技术应用于非常规天然气勘探的主要优势在于低幅度构造和细微构造解释 应力场和裂缝系统预测 储层预测与精细描述 以及含气性综合分析与评价 微地震压裂监测技术在非常规天然气开发中发挥着极其重要的作用 五 展望与建议 多学科交叉形成解决方案 不同学科的配合 地质力学 地震数据 或延时地震数据 微地震数据 新的压裂设计 用测试前的流体和压力数据校准压裂设计 压力 地球化学和岩石学 岩石力学 地震学 储层建模裂缝 需要的数据包括 成像测井 声波测井和地化测井 岩石学 微地震 清晰的勘探思路 合理的时间安排 具体的实施计划 关键落实到行动 五 展望与建议 敬请各位专家批评指正谢谢 汪忠德中国石化石油物探技术研究院物探战略规划研究所Email jhpu2008
