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1、,美国页岩含油气区带三维地震剖面,大卫 帕多克,（赵争光 中国矿业大学（北京）翻译） QQ：137631865,藏宝图,奈厄布拉勒,盖蒙,贝根,蒙特利,麦克卢尔 甘蔗溪,路易斯和 曼科斯,帕罗杜洛,巴奈特和 伍德福德,鹰滩,伍德福德,巴奈特,海恩斯维尔,费耶特维尔,弗洛伊德和 科纳萨瓜,德文郡/俄亥俄,格林河 马塞勒斯,新奥尔巴尼 安特里姆,艾克赛洛/穆尔基,卡内和 伍德福德,- 含气页岩及其经济性, 30%或更少的井能够盈利, 50%的巴奈特页岩射孔无气流（具有代表性？） 30%的射孔产出70%的气流, 从15%的前瞻资本投入而获得相同的利润，更少射孔和更少钻井是可能,的吗？, 含气页岩区的
2、挑战,- 确定有利目标，优化钻井，优化完井, 学科：岩石物理，地球化学。地震学作为支撑, 目标：成功预测。可以达到。, 大多数作业者仅使用地震数据来设计钻井和避免地层损害。,动机,论文简介,富含有机物页岩：粉砂岩和泥灰岩,两种页岩的解决方案。加上应力，开口裂缝，构造和上覆地层的 详细描述,各种页岩：特征和地震解决方案, 粉砂岩：费耶特维尔和巴奈特区块,- 低碳酸盐含量,- 方位应力各向异性 - 增加构造：伍德福德,- 增加构造和开口裂缝：马塞勒斯, 有利目标识别：叠前反演或泊松比、纵横波速比和Mu-Rho多元分析, 钻井：根据高质量的断层成像来避免钻遇断层。通过曲率或方位各向异性分,析预测最大
3、应力方位角，从而优化水平方位角。根据构造和地层来优化 井轨迹。, 完井：垂向应力预测。泊松比，杨氏模量和Mu-Rho（-）体。, 伍德福德：如果使用方位各向异性，深度成像是必须的。,马塞勒斯：应用FractureMAP(和其它专利技术)识别开口裂缝（及其方向）。,各种页岩：特征和地震解决方案, 非含气页岩：贝根组,- 中段为混合碎屑岩和碳酸盐岩 - 薄层产气量更多,- 孔隙压力为关键因素,- 裂缝为关键因素（开口？） - 岩性和岩石质量为关键因素, 分辨率最关键。中贝根组低于常规地震分辨率，甚至最高截止频率仅为,75Hz., 有利目标:,-岩石质量:叠前反演或对孔隙度和岩性预测做多分量分析,-
4、压裂:从厚度和曲率推断.根据地震方位角速度分析、AVO方位角和振,幅方位角进行测量，但这需要深度成像数据。 -孔隙压力：与测井数据结合的地震速度综合分析, 钻井：根据高质量的断层成像来避免钻遇断层。通过曲率或方位各向异性分,析预测最大应力方位角，从而优化水平方位角；同时也预测有利和非有利地质 体。通过构造优化井轨迹。, 完井：预测孔隙压力和垂向应力。泊松比、杨氏模量、Mu-Rho和孔隙压力,体。,各种页岩：特征和地震解决方案, 泥灰岩：海恩斯维尔组和鹰滩组 - 富含碳酸盐（海恩斯维尔局部） - 较小或无方位应力各向异性,- 海恩斯维尔组的小断层为地震噪音, 有利目标识别：粉砂岩更为复杂。优化碳
5、酸盐岩与碎屑岩之比。对碳酸盐,岩和泥岩速度及孔隙度进行叠前反演或多分量分析。孔隙压力可能很关键。, 钻井：,- 通过高质量的断层成像来避免钻遇断层。 - 利用地震获得的构造信息优化井轨迹。, 完井：孔隙压力和垂向应力预测。泊松比、杨氏模量、Mu-Rho和孔隙压力,体。, 海恩斯维尔：对构造和断层进行精细研究。,技术目录, 有利目标识别 钻井优化 完井支持 预测成功 成本/效益 结论 回顾,有利目标识别：孔隙度和优良的压裂增产, 孔隙度,-粉砂质页岩仅识别岩性（马塞勒斯、费耶特维尔等）, 地层和地区硅质越多越：,-高孔隙度 -高渗透率 - 高脆性,-泥灰岩的识别更复杂, 岩性（与孔隙度关系不大)
6、驱动的岩石物理分析。岩性和岩石物理,分析对成功识别都很重要, 优良的压裂增产（稍后）,取芯：将测试尺度拉到测井尺度,致密气藏的纹层结构导致了主要是在 垂向上(穿层)的 物性变化.,物性可通过各向异性介质模型(如横向 各向同性或正交各向异性模型)来描述.,各向异性的表现是物性在垂向(与层理 垂直)和横向上(与层理平行)存在差异, 并且这种差异在不同层理面变化很大.,对测井资料做N-维聚类分析得到的测井尺度的非均质性 (颜色),储层相：显微照片到测井资料,硅质泥质混合(储层) 富含方解石(非储层),富含粘土质(非储层) 富含方硅质(储层),常规地震资料,偏移后的常规地震剖面,目的层,有利目标识别,
7、由叠前反演获得的泊松比,目的层,常规地震与岩石物理反常对比,波阻抗,泊松比,有利目标识别:孔隙度和优良的压裂增产, 孔隙度,- 粉砂质页岩仅识别岩性（马塞勒斯、费耶特维尔等）, 地层和地区硅质越多越：,- 高孔隙度 - 高渗透率 - 高脆性,- 泥灰岩的识别更复杂,岩性（与孔隙度关系不大)驱动的岩石物理分析。岩性和岩石物 理分析都需要., 优良的压裂增产（稍后）,有利目标识别:泥灰岩的孔隙度, 岩性(与孔隙度关系不大)驱动的岩石物理分析,- 岩性和孔隙度共同驱动更易成功 - 岩石物理方法, 测量:比较各种方法来识别岩性孔隙度和干酷根 神经网络:比较更简单有限的测井数据以取芯,- 地震, 多种方
8、法测量(多参数或AVO)来获得碳酸盐岩速度、泥岩速度和,孔隙度,- 无实例,有利目标识别:孔隙度和优良压裂增产, 孔隙度,优良的压裂增产,- 脆性和应力,脆性及其岩石物理,- 完井：杨氏模量和泊松比,- 地震：粉砂岩的泊松比。泥灰岩的Mu-Rho。通过叠前反演或,多分量分析来获得,应力,-垂向的：垂直横向各向异性（垂向随水平变化）。通过各向异性偏移或,各向异性速度分析,-方位角的：随方位角变化而变化,有利目标识别:孔隙度和优良压裂增产,优良的压裂增产,- 脆性和应力 脆性及其岩石物理 - 完井：杨氏模量和泊松比 - 地震：粉砂岩的泊松比。泥 灰岩的Mu-Rho。通过叠前反演或多分量 分析来获得
9、,有利目标识别:孔隙度和优良压裂增产, ,孔隙度 优良的压裂增产,- 脆性和应力 应力 - 垂向的：垂直横向各向异性（垂向随水平变化）。通 过VTI（速度时间积分）各向异性偏移（为时间偏移，和为深度偏 移） -方位角的：随方位角变化而变化。通过曲率分析，方位 各向异性分析，振幅方位角，AVO方位角和（或）三维力学地球建模。,应用VTI（速度时间积分）各向异性偏移来获得更好 的构造图像及测量应力,各向同性偏移 偏移距/角度,VTI（速度时间积分）各向异性偏移 双 程 旅 行 时 偏移距/角度,叠前时间偏移地震道集,双 程 旅 行 时,有利目标识别:孔隙度和优良压裂增产,- 脆性和应力 应力 -
10、垂向的： - 方位角的：随方位角变化而变化。通过曲率分析， 方位各向异性分析，振幅方位角，AVO方位角和（或）三维力学 地球建模。在海恩斯维尔或鹰滩不是问题（？）。, ,孔隙度 优良的压裂增产,有利目标识别:孔隙度和优良压裂增产,曲率,- 最简单方位应力方法 联系应力测量的好方法 - 见Rich和Ammerman:单井中的裂缝方位角变化与曲率变化一致 （巴内特实例）。,方位各向异性（下一张片子） - 成像前最流行的方法 适合低倾角和没有上覆地层速度效应的地区,利用地震资料测裂缝,分形参数,各向异性饼干透视法（平面图） 震源,慢度椭圆,震源,或旅行时 椭圆 检波器 震源 检波器 检波器,检波器,
11、检波器 检波器,震源 震源,震源,慢度椭圆或 旅行时椭圆,各向异性饼干透视法（平面图）,检波器,检波器,慢度椭圆或 旅行时椭圆 震源 检波器,各向异性饼干视角（平面图） 震源 震源,成像后方位各向异性分析,方位各向异性：数量和方向 （数量显示）,目标区平面图,显示方位角各向异性的变化,低值表示裂缝不发育，应力差较小,高值表示裂缝含气量较高，应力差大,蚂蚁追踪补充分析结果,有利目标识别:孔隙度和优良压裂增产, 附加方位：,- 应用方位各向异性体并评估振幅方位和,AVO方位（已获专利）, 可以检测具有不同方位的开口或闭合的多裂,缝组合,- 三维力学地球建模, 地震和测井资料的充分结合,包括降压效应
12、,的评估和模拟,技术目录, 有利目标识别 钻井优化 完井支持 预测成功 成本/效益 结论 回顾,钻井优化,地层钻进,- 在脆性地层中钻井还是在伽 马测井曲线高值区钻井? 地震能解决以上两个问题 -叠前反演或对泊松比(粉砂岩) 或Mu-Rho(泥灰岩)进行多分量分析 方位优化 - 曲率或方位速度分析,技术目录, 有利目标识别 钻井优化 完井支持 预测成功 成本/效益 结论 回顾,完井支持和优化,脆性,密闭度,应力,避免地层损害,- -,脆性 粉砂岩泊松比 泥灰岩Mu-Rho,密闭度 - 地层 - 延展性-脆性-延展性 - 次生裂缝相同垂向比例显 示,由叠前反演获得的泊松比,完井支持和优化,脆性,
13、密闭度,应力,避免地层损害,完井支持和优化,应力,- 垂向速度各向异性帮助 预测裂缝发育 - 曲率和方位速度各向异性 帮助预测裂缝几何形态/方向,它 们在单个侧向中变化很大.,完井支持和优化,脆性,密闭度,应力,避免地层损害,- 增强的断层刻画,断层刻画,泥岩,泥岩,泥岩,边缘增强,断层图像增强流程 断层属性,断层体,地震,断裂系统分析,断层,断层增强图像显示,断层增强图像显示,目标,断层增强图像显示,断层增强图像显示,综合-更大图像,断面图-方位应力预测, ,地震反演-利用岩石性质识别有利目标 蚂蚁追踪-精细断层识别 声波扫描仪-校正,泊松比,波阻抗,断面图 声波扫描仪 快速剪切方位 角,技
14、术目录, 有利目标识别 钻井优化 完井支持 预测成功 成本/效益 结论 回顾,成功预测(已获专利) 科林 塞耶斯,斯伦贝谢地质力学部,钻后校正,- 估算最终储量为以下参 数的函数: 储层内次生裂缝面积 天然气原始地质储量 渗透率等,钻前预测,- 估算最终储量为以下参 估算应力 脆性 孔隙度 天然气原始地质储量 数的函数:,技术目录, 有利目标识别 钻井优化 完井支持 预测成功 成本/效益 结论 回顾,成本/效益分析,地震成本(假设工区面积为50平方 英里),- 采集和处理:每平方英里20万美元 - 地震解释和分析每平方英里1万美元 时间线 - 许可,采集和处理:5-21个月 - 蚂蚁追踪和反演:2个月 - 三维力学地质建模:6个月 - 马塞洛斯和海恩斯维尔平均:8-9个月 - 一般租赁期限:3年,成本/效益分析,地震成本,- 采集和处理:,每平方英里20万美元,- 地震解释和分析:,每平方英里1万美元,效益 - 可能在完井减少开支每平方英里1000万美元 假设仅对一半水平层位射孔 - 不需要在所有地方钻井,技术目录, 有利目标识别 钻井优化 完井支持 预测成功 成本/效益 结论 回顾,结,论, 进 度,页岩速度,孔隙度,泊松比,和(或),泊松比和(或)杨氏模,以, (或)三层图像增 建 在 模以以识别 方,有效的含气页岩勘探地震工作流程 有效的含气页岩勘探地震工作流程 进行叠前反
