頁巖油氣資源地球物理勘探技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(new)

頁巖油氣資源地球物理勘探

技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢報(bào)告人：汪忠德一、非常規(guī)油氣資源概念二、非常規(guī)油氣資源勘探開發(fā)技術(shù)體系三、頁巖氣地球物理勘探技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀四、煤層氣地球物理勘探技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀五、展望匯報(bào)內(nèi)容1.0收集查閱的文獻(xiàn)一、非常規(guī)油氣資源概念參加會(huì)議、技術(shù)交流1.0收集查閱的文獻(xiàn)一、非常規(guī)油氣資源概念

測井分析AVO分析屬性分析裂隙預(yù)測與描述分析提煉出了非常規(guī)天然氣勘探地震采集、數(shù)據(jù)處理和資料解釋（構(gòu)造解釋、儲(chǔ)層描述、裂縫預(yù)測、含氣性評價(jià)）、測井分析等針對性方法技術(shù)成像處理地震采集地震巖石物理各向異性分析3DVSP技術(shù)微地震監(jiān)測所涉及的地球物理方法技術(shù)一、非常規(guī)油氣資源概念隨著美國頁巖氣勘探開發(fā)的成功，人們逐漸意識(shí)到非常規(guī)油氣的巨大資源潛力，開始出現(xiàn)全球熱潮。美國已經(jīng)在非常規(guī)評價(jià)方面形成了一套比較成熟和完整的技術(shù)方法。

我國非常規(guī)資源勘探開發(fā)正處于起步階段，還沒有形成系統(tǒng)的非常規(guī)油氣勘探開發(fā)技術(shù)評價(jià)體系，勘探技術(shù)幾乎空白。地球物理技術(shù)發(fā)展迅速主要表現(xiàn)在高精度采集處理解釋、疊前成像、儲(chǔ)層預(yù)測、多波技術(shù)等方面。國際和國家油公司在勘探開發(fā)全過程運(yùn)用這些地球物理技術(shù)來解決非常規(guī)油氣勘探開發(fā)問題，必將高效低成本勘探開發(fā)的最有效的途徑。1.0非常規(guī)油氣資源發(fā)展現(xiàn)狀一、非常規(guī)油氣資源概念非常規(guī)油氣資源技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)角度工程技術(shù)學(xué)角度石油地質(zhì)學(xué)角度將現(xiàn)有技術(shù)難以進(jìn)行經(jīng)濟(jì)開發(fā)的油氣資源稱為非常規(guī)油氣資源。美國能源安全聯(lián)合研究協(xié)會(huì)（RPSEA）認(rèn)為非常規(guī)油氣資源應(yīng)該是采用普通勘探開發(fā)技術(shù)難以表征和進(jìn)行商業(yè)性生產(chǎn)的油氣聚集。美國地質(zhì)調(diào)查局（USGS）從油氣藏的地質(zhì)特征出發(fā)，提出“連續(xù)型油氣藏”的概念，指空間分布范圍大、無清晰邊界且不依賴于水柱而存在的油氣藏；其主要的差別在于資源的“低品位”。上世紀(jì)70年代早中期美國多數(shù)勘探地質(zhì)學(xué)家將次經(jīng)濟(jì)的和在經(jīng)濟(jì)評價(jià)中處在盈虧平衡點(diǎn)上的煤層氣、頁巖氣、致密氣、致密油等稱為非常規(guī)油氣資源1.1什么是非常規(guī)天然氣資源一、非常規(guī)油氣資源概念

所謂非常規(guī)天然氣資源，是的埋藏、賦存狀態(tài)與常規(guī)天然氣資源有較大的差別，資源的“低品位”的；尚未充分認(rèn)識(shí)、還沒有可以借鑒的成熟技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行開發(fā)的一類天然氣資源。主要包括：煤層氣（瓦斯）；頁（泥）巖氣；致密氣（致密砂巖氣、火山巖氣、碳酸鹽巖氣）；天然氣水合物（可燃冰）；水溶氣；無機(jī)氣以及盆地中心氣、淺層生物氣等。1.1什么是非常規(guī)天然氣資源一、非常規(guī)油氣資源概念一、非常規(guī)油氣資源概念二、全球非常規(guī)油氣資源勘探開發(fā)技術(shù)體系三、頁巖氣地球物理勘探技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀四、煤層氣地球物理勘探技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀五、展望匯報(bào)內(nèi)容以美國為代表的非常規(guī)天然氣開采，經(jīng)過近30年的不斷探索，形成了適用于非常規(guī)天然氣開發(fā)的技術(shù)體系。中國在致密氣開發(fā)走在了世界前列。其關(guān)鍵主體技術(shù)包括：非常規(guī)天然氣地震勘探開發(fā)技術(shù)。非常規(guī)天然氣成藏基礎(chǔ)理論研究（有機(jī)質(zhì)、孔隙、滲流等）。致密砂巖氣藏精細(xì)描述技術(shù)。叢式井、水平井、羽狀水平井鉆井工藝技術(shù)。多井、多層壓裂改造增產(chǎn)工藝技術(shù)（批量化施工）。

成功的關(guān)鍵詞：低成本技術(shù)體系；低成本管理體系。2.1全球非常規(guī)天然氣開發(fā)技術(shù)體系二、非常規(guī)油氣資源勘探開發(fā)技術(shù)體系煤層地球物理識(shí)別技術(shù)（國內(nèi)先進(jìn)）煤層鉆完井技術(shù)（國內(nèi)先進(jìn)）頁巖巖石物理模擬、地震勘探識(shí)別技術(shù)（正在攻關(guān)試驗(yàn)）羽狀多分枝鉆井技術(shù)（低成本新技術(shù)、世界先進(jìn)）排水采氣技術(shù)（沁水盆地，成熟技術(shù)）水平井鉆井技術(shù)（成熟技術(shù)）水平井分段壓裂改造技術(shù)（大慶、長慶、吉林正在攻關(guān)試驗(yàn)）排水采氣技術(shù)低壓集輸處理工藝技術(shù)等經(jīng)過多年的不懈努力，中國非常規(guī)天然氣開發(fā)初步探索形成了一系列關(guān)鍵技術(shù)，有些技術(shù)已達(dá)到世界先進(jìn)水平。2.2中國非常規(guī)天然氣開發(fā)技術(shù)體系二、非常規(guī)油氣資源勘探開發(fā)技術(shù)體系一、非常規(guī)油氣資源概念二、全球非常規(guī)油氣資源勘探開發(fā)技術(shù)體系三、頁巖氣地球物理勘探技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢四、展望匯報(bào)內(nèi)容Barnett頁巖微裂縫微孔隙吸附氣游離氣有機(jī)質(zhì)粘土顆粒儲(chǔ)集空間頁巖氣以吸附或游離狀態(tài)賦存在暗色泥頁巖中的非常規(guī)天然氣。與常規(guī)氣藏不同，泥頁巖既是天然氣生成的烴源巖，也是聚集和保存天然氣的儲(chǔ)層和蓋層，具有典型的“自生自儲(chǔ)”的特點(diǎn)。儲(chǔ)層微觀孔隙發(fā)育,

具有三孔隙結(jié)構(gòu),

具有很強(qiáng)的各向異性，特征介于致密砂巖與煤層(吸附氣85%以上)之間，主要的差別在于資源的“低品位”。三、頁巖氣地球物理勘探技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀3.1頁巖儲(chǔ)層特征（據(jù)Pollastro，2001）從高部位→低部位生、儲(chǔ)、蓋組合控制→生儲(chǔ)合二為一從局部圈閉→大面積從天然→人造氣藏

三、頁巖氣地球物理勘探技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀3.2有利區(qū)特征埋深——儲(chǔ)層特征物性及含氣量有重要影響厚度——豐度及賦存條件厚度。分布較大且穩(wěn)定是形成有利區(qū)基礎(chǔ)，也是開采和評價(jià)重要參數(shù)。（1）探明儲(chǔ)層幾何形態(tài)三、頁巖氣地球物理勘探技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀3.3地球物理勘探需要解決的問題

（2）準(zhǔn)確識(shí)別和描述裂縫

裂縫既是儲(chǔ)集空間，也是滲流通道，是頁巖氣從基質(zhì)孔隙流入井底的必要途徑。頁巖氣可采儲(chǔ)量最終取決于儲(chǔ)層內(nèi)裂縫產(chǎn)狀、密度、組合特征和張開程度。

近年的SEG年會(huì)上，不少學(xué)者認(rèn)為頁巖氣層往往與天然裂縫或壓裂造縫有關(guān)。

美國FortWorth盆地NewarkEast氣田Bamett組頁巖氣產(chǎn)量高低與巖石內(nèi)部微裂縫發(fā)育程度有關(guān)。三、頁巖氣地球物理勘探技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀（3）預(yù)測頁巖的脆性

對頁巖氣儲(chǔ)層特征物性及含氣量有重要影響，儲(chǔ)層埋深是制約頁巖氣發(fā)展的重要因素。三、頁巖氣地球物理勘探技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀（4）準(zhǔn)確識(shí)別含氣性

含氣性評價(jià)是決定勘探開發(fā)決定因素之一。三、頁巖氣地球物理勘探技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀（5）壓裂監(jiān)測地震響應(yīng)特征及其彈性參數(shù)關(guān)系，為地層參數(shù)模型、地震正演模擬模型的建立提供基礎(chǔ)和依據(jù)，為地震波場動(dòng)力學(xué)特征的研究提供基礎(chǔ)。三、頁巖氣地球物理勘探技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀巖石物理測試；地震模擬；力學(xué)性質(zhì)測試、彈性參數(shù)確定、巖石物理模擬。頁巖儲(chǔ)層評價(jià)；地震技術(shù)查明頁巖的幾何形態(tài)、橫向特征、力學(xué)性質(zhì)。有利壓裂區(qū)的預(yù)測；主要考慮三個(gè)因素：頁巖的脆性、微裂縫的發(fā)育、地層應(yīng)力場發(fā)布預(yù)測頁巖的裂縫；總有機(jī)碳預(yù)測；多波、相干體分析、屬性反演。甜點(diǎn)識(shí)別；壓裂監(jiān)測；開發(fā)過程的地震技術(shù)應(yīng)用。三、頁巖氣地球物理勘探技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀3.5震技術(shù)在頁巖氣勘探開發(fā)中主要應(yīng)用地震技術(shù)可以查明幾何形態(tài)橫向特征力學(xué)性質(zhì)。2、頁巖儲(chǔ)層評價(jià)階段資料基礎(chǔ)內(nèi)容成果區(qū)域初探階段地震資料、少量井資料建立區(qū)域地層層序格架、確定頁巖地層發(fā)布地球物理綜合圖、地震相平面圖和剖面圖；富集區(qū)階段二維、三維地震資料、少量探井及初探成果地震異常體識(shí)別和刻畫；儲(chǔ)層橫向綜合預(yù)測和劃分構(gòu)造圖、異常體解釋剖面圖；儲(chǔ)層等厚圖；孔滲飽平面分布圖核心區(qū)評價(jià)段地震詳查、探井或評價(jià)井資料井震地層格架，儲(chǔ)層幾何形態(tài)、有利壓裂區(qū)、沉積相帶有利壓裂區(qū)、甜點(diǎn)區(qū)、裂縫和斷層發(fā)育圖。三、頁巖氣地球物理勘探技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀一、非常規(guī)油氣資源概念二、全球非常規(guī)油氣資源勘探開發(fā)技術(shù)體系三、頁巖氣地球物理勘探技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀四、展望匯報(bào)內(nèi)容一、非常規(guī)油氣資源概念二、全球非常規(guī)油氣資源勘探開發(fā)技術(shù)體系三、頁巖氣地球物理勘探技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢四、展望與建議匯報(bào)內(nèi)容通過非常規(guī)天然氣地震勘探技術(shù)現(xiàn)狀調(diào)研，取得了以下認(rèn)識(shí)：常規(guī)的地震預(yù)測方法可以對頁巖、煤儲(chǔ)層的埋深、厚度、斷層、裂縫發(fā)育情況進(jìn)行預(yù)測,含氣性檢測還有待于進(jìn)一步的研究。頁巖氣獨(dú)特的巖石物理特征和地震響應(yīng)特征，為地震技術(shù)應(yīng)用于非常規(guī)天然氣勘探提供了基礎(chǔ)依據(jù)。地震技術(shù)應(yīng)用于非常規(guī)天然氣勘探的主要優(yōu)勢在于低幅度構(gòu)造和細(xì)微構(gòu)造解釋、應(yīng)力場和裂縫系統(tǒng)預(yù)測，儲(chǔ)層預(yù)測與精細(xì)描述，以及含氣性綜合分析與評價(jià)。微地震壓裂監(jiān)測技術(shù)在非常規(guī)天然氣開發(fā)中發(fā)揮著極其重要的作用。五、展望與建議

多學(xué)科交叉形成解決方案不同學(xué)科的配合

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地質(zhì)力學(xué)–

地震數(shù)據(jù)（或延時(shí)地震數(shù)據(jù)）–

微地震數(shù)據(jù)–

新的壓裂設(shè)計(jì)–

用測試前的流體和壓力數(shù)據(jù)校準(zhǔn)壓裂設(shè)計(jì)壓力

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地球化學(xué)和巖石學(xué)

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巖石