非常规油气“甜点”预测新技术

图 1 全球油气上游投资比例图（据 IHS，2017） （9.95tcf）。美国致密油年产量在 2011 年之后增长明显， 2015 年达到原油总产量的 50% 左右（图 2）。据 IEA 《2014 年世界能源展望》，全球可采天然气资源量为 464.82×1012m3（16415tcf），非常规天然气占 42%，其 中致密气、煤层气和页岩气的比例分别占天然气总资 源量的 10%、6% 和 26%。随着勘探开发技术的进步， 可采非常规天然气的资源量有望继续大幅增加。
基金项目：中国石油天然气集团公司科学研究与技术开发项目“世界石油工业关键技术持续跟踪预测研究”（编号：2016D5002-02）。 第一作者简介： 王大川，1991 年生，硕士，主要从事油气藏形成与分布、非常规油气地质与勘探研究工作。E-mail： wjwdc_0104@
2017 年第 2 期·石油科技论坛 53
环 球 石 油
图 2 美国致密油年产量图 鉴于非常规油气日益重要的地位，如何确定“甜 点”，提高开发效率，成为油气勘探开发的重要研究 课题。所谓“甜点”（Sweet Heart），就是油气富集的、 在当前经济技术条件下可以有效开发的区域或层段。 预测 “甜点” 是各大石油公司勘探开发不懈追求的目标， 近年在地质、物探、测井等各大领域都研发了相关新 技术、新方法。 以体现不同页岩潜力资源区之间的差异，为资源评价、 经济评估奠定基础。因此，从地质学角度客观确定“甜 点”区的面积是页岩资源评价的重要任务。 页岩资源综合评价方法整合了从最初可用数据的 解释，到石油系统模型的建立，再到“甜点”区的描述， 最后到油气资源计算的全部过程。该方法定义了页岩 储层分析的关键步骤，主要分为区域勘察、圈闭描述、 资源开发几个阶段，其中资源开发是一个连续过程。 在区域勘察阶段，以区域原始资料为基础，结合含油
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2 非常规“甜点”预测新技术
2.1 页岩“甜点”地质综合识别技术
页岩“甜点”地质综合识别技术是利用地震、测 井等地球物理方法，联合微地震及岩心数据，通过大 数据分析识别页岩“甜点”的一项综合研究方法。 识别页岩油气“甜点”的四大要素是脆性、裂缝 密度、孔隙度、TOC。利用三维地震方法能够进行应力 分析、计算杨氏模量及泊松比，从而估算上述四要素， 然后通过这些数据综合分析识别出油气“甜点”。 CGG 公司在一个 Haynesville 页岩项目中，基于叠 前方位地震数据和测井数据建立了一套综合流程，计 算泊松比和杨氏模量等关键参数，估算岩石力学性质， 识别“甜点”，优选钻井井位。该项目的平均钻井成 本为 750 万美元，钻井周期为 35 ～ 50d。利用 3D 地 面地震数据进行“甜点”识别，提高了储层钻遇率， 有效提升了页岩气开发经济性。
2.3 人工神经网络法 [3]
这是宾夕法尼亚大学研究人员提出的一套针对致 密油藏的“甜点”分布预测法。人工神经网络法的第 一步是定义神经网的范围和分析可用数据。其中，数
2.2 页岩资源综合评价方法 [2]
1 非常规油气资源重要地位
非常规油气是未来油气资源的重要接替能源。据 世界权威市场调研机构 IHS Markit 全球上游投资比例 最新统计数据，2016 年非常规油气资源投资为 560 亿 美元，占全球油气总投资的 15%，预计 2017 年受油价 企稳，投资比例将恢复到总投资的 20% 以上（图 1）。 美国作为全球主要的石油生产国，页岩气产量 逐 年 上 升，2015 年 产 量 达 到 最 高， 为 0.28×1012m3
王大川 等：非常规油气“甜点”预测新技术
非常规油气“甜点”预测新技术
王大川 1 焦 姣 2 1. 中国石油大学（北京）；2. 中国石油集团经济技术研究院
摘 要：在当前经济技术条件下如何有效开发非常规油气资源，国外油公司在地质、物探、测井等各大领域都研 发了针对性的新技术、新方法，特别是预测“甜点”的技术，具体介绍了页岩“甜点”地质综合识别技术、页岩资源 综合评价方法、人工神经网络法、GeoSphere 油藏随钻测绘服务系统、核磁共振因子分析技术、OVT 地震资料叠前地 震道处理技术、测井数据函数主成分分析法、油气微生物监测和“4G”勘查模型监测技术、应用高分辨率层序地层学 识别煤层气甜点技术、T有的还需进一步完善，我们的 企业可在非常规油气资源勘探开发工程中择其善者而从之。 关键词：非常规油气；勘探开发；甜点预测；地质；物探；测井 DOI：10.3969/j.issn.1002-302x.2017.02.010 中图分类号：TE17 文献标识码：Ａ
气系统模拟技术，确定页岩层厚度、孔隙度、渗透率、 源岩成熟度等参数，并以此划分页岩区带等级；制作 沉积史和构造演化史的地质剖面，获得断层的形成过 程及走向方位；单井地震数据校正后经二维地震反演 分析可以确定岩石物理属性。此外，完整的三维含油 气系统模拟可以评价油气生成和剩余油气资源量。在 区域勘查阶段可以分别生成表示页岩区带圈闭质量、 充注条件、动力水平等重要参数的量化指标图（图 3a、 b、 c） 。 将这些指标图叠合得到页岩层总质量图 （图 3d），设定相应的参数即可得到最小“甜点”区面积、 最可能 “甜点” 区面积和最大 “甜点” 区面积。 将 “甜点” 面积与井密度、 单井最终采收率、 井成功率等资料结合， 计算区带内油气的资源量，进而为油气开采方案提供 决策支持。
勘探目的层的“甜点”预测一直是油气勘探开发 工作中的一项重要技术工作，特别是在现阶段低油价 时期，如何快速准确地找到油气“甜点”，精准布井， 提高储层钻遇率和油气产量，降低开发成本，对于国 内外各大石油公司顺利度过“寒冬”期至关重要。世 界非常规油气资源潜力巨大，国内外石油公司都在着 力勘探开发， 为了便捷、 低成本地找到资源并顺利开发， 拥有“甜点”预测技术显得特别重要。国外在这些方 面已拥有不少经验，值得我们学习借鉴。