弱信号油气层是指钻井过程中录井资料油气显示、测井响应变化弱,测录井评价方法极难识别油气储量,而投产后又能获得工业油气流的油气层。
日前,中石化经纬中原测控公司应用“弱信号油气层测井评价技术”在普光地区普陆页1井中精准评价了湖相页岩气储层,为湖相油气开发提供了有利而详实的勘探依据。该技术获2020年集团公司科技进步三等奖。
随着油气工业的发展,全球油气勘探逐渐向岩性致密、泥浆侵入影响大、油页岩间等测录井油气响应特征弱的油气层发展,以往的测井资料解释评价技术已无法满足复杂多变的地质要求,严重制约了油气资源精细勘探开发。如何真实地还原地下储集层状况,揭开“弱信号”地层神秘面纱,为油气勘探提供清晰准确的评价成果,提高油气勘探开发效率和效益,成为亟待解决的技术关键。
“如何在致密岩层中捕抓到油气的‘微弱’显示,找出油气资源甜点,让老油区焕发生机,让新油区长生不老,是对测井解释评价人员提出的新考验。”中石化经纬公司高级专家陈汉林说。
六年磨一剑
“测井解释方法研究很难取得突破形成科研成果,需要一大批人静得下心、耐得住寂寞,在长期的资料分析中寻找蛛丝马迹,一点一点地寻找线索、总结规律,非常考验人的意志。”中原测控公司解释计算中心主任赵伟祥说。
对弱信号油气层的准确识别是国内外测井界公认的难题,成为制约油气勘探开发的“卡脖子”技术。为提高该类油气层的准确识别,更好地服务油气勘探开发,2014年2月,中原测控公司组织科技攻关力量,以东濮凹陷为研究工区,在国内率先开展弱信号油气层测井评价技术研究。
在占地700平方米的测井资料存放库里,摆放着东濮油区自1976年开发以来近万口井的测井曲线资料图,如同大海捞针,从何入手?解释人员在做好自己的本职工作之余,所有的时间都泡在了资料库,在一排排狭窄的资料架间,尘封了30多年的测井资料再次被打开,透过尘埃,要用新的目光重新审视以往的地层信息。资料库里没有空调,冬冷夏热,他们都能忍受,但几个月下来,收获甚微,让几个年轻的解释员有些气馁。
“回想起做项目的第一年,我们日常生产任务繁重,研究工作又理不出头绪,我差点就坚持不下去了。”中原测控公司弱信号油气层研究小组年轻成员侯立云感慨地说。
时任中原测控公司解释计算中心主任赵俊峰带领的研究团队,决定改变思路,变“大海捞针”为“围田捕鱼”。他们按照区块划分,先找出曾经是弱信号显示的干层、差油层或未解层,再到地质院、采油厂查找这些储层是否有试油记录,然后结合钻井、录井、测井、地质岩心分析等基础资料,最终在600多口符合条件的老井中挑选出330米储层作为重点研究对象。
他们结合“钻井、测井、录井、地质、试油、岩心”综合数据,对这些储层的岩性、物性、电性等特征进行标准化分析,并开展二次精细处理解释,找出弱信号油气层的储集特性和规律,构建出不同储集空间类型的油气层评价模型。一年多的时间,在不断提炼—应用—再提炼—再应用的过程中,最终形成了一套弱信号油气层测井评价技术,取得了4种复杂岩性测井识别方法、3种弱信号油气层测井响应模式、5种弱信号油气层测井识别新方法等多项研究成果。至此,弱信号的神秘面纱终于被揭开。
初试锋芒
“方2井根据我们的解释结论试油获得高产工业油流,坚定了研究小组必胜的信心。”研究小组成员侯立云高兴地说。
方2井是中原油田部署在东濮凹陷西部洼陷带方里集的一口评价井。完钻后,录井、地质的油气显示极弱且电阻率数值低,按照常规的测井解释方法,83-88号层解释结论均为水层或干层,给这6个层判了“死刑”。
研究小组解释人员利用弱信号油气层测井评价技术对这口井进行解释评价,分别解释出了油气层、油水同层和含油水层。2015年2月,对方2井试油,喜获高产工业油气流,试油结果为油气水同层,测井综合解释结论与试油结果完全吻合。当解释人员得知这一消息后,抑制不住内心的喜悦,相拥而泣。
初试成功的喜悦还未散去,解释人员就把目标定在了更广阔的国内市场。他们在国内各大油气田积极推介弱信号识别技术,在甲方质疑和排斥中,用真诚的态度和有力的应用结论说服甲方,先后在国内6个含油气盆地200口井进行了应用、分析,实现了渤海湾低阻及低差异油层、塔里木低阻油气层、四川低阻气层、鄂尔多斯致密砂岩气层、银额致密油气层、松辽页岩油层的准确识别,弱信号油气层测井识别正确率达92.6%。通过老井再认识,解释人员发现了一批潜力油气层。2016年,该项目被列为国家重大专项《东濮凹陷油气富集规律与增储领域》研究的重要组成部分。
值得一提的是,2020年4月19日,该技术在普光探区陆相勘探重点探井普陆3井得到良好应用,试气获日产十余万立方米的高产工业气流,初步预测侏罗系圈闭资源量上千亿立方米。这是中原油田在普光探区启动陆相勘探10余年来取得的重大突破,也是中原测控公司利用弱信号识别技术对千佛崖组地层的新认识,为陆相致密砂岩气藏的成功发现提供了有力保证。
华山论剑
“测井界没有‘弱信号’这种提法,你们是如何界定的?”
“你们是如何将微弱的油信号突出和放大的?”
……
2020年6月23日,中国石化科技部邀请集团公司测井解释方面的顶级专家组成鉴定委员会,对中原测控公司完成的“弱信号油气层测井识别技术”进行技术成果鉴定。鉴定会上,专家们从油气层识别新方法的理论基础、创新点及成果应用推广等方面对该成果进行辩论,一个个尖锐而直击要害的专业问题被不断地提出,现场辩论激烈。
为参加此次成果鉴定,技术攻关小组做了充足的准备工作,对6年来的研究成果进行梳理、整理,收集了6个含油气盆地200口井的应用效果对比资料。从地区项目评审到集团公司技术成果鉴定,技术攻关小组一路过五关斩六将,面对专家提出的各种问题,应答自如,论据详细,论证有力,最终打动了所有的评委。鉴定委员会一致认为,“成果达到国际先进水平”,填补了国内技术空白,终于获得了参加集团公司科技成果评审的“入场券”。
资料解释方法研究在集团公司科技成果申报中属于“冷门”,专家们对此提出很多疑问。
“岩电参数模型中的参数选择地域局限性大,不易推广。”集团公司科技成果评审视频会上,评审专家对项目又提出质疑。
“我们虽然以东濮为主要研究对象,但模型参数能适用鄂尔多斯盆地、西南页岩气等区域。中国石油大学岩电实验研究成果也表明,这套参数模型具有一定的适用性,这套方法已经申报了国家发明专利。”技术攻关小组成员侯立云例举了大量事例,一一解答评审专家提出的质疑。
经过多轮辩论,这项成果最终获得2020年集团公司科技进步三等奖,成为四年来唯一一个获中石化集团公司科技进步奖的测井解释方法研究成果。
山高人为峰,海阔心无界。中原测控资料解释人员以“服务油气勘探开发,打造国内一流处理解释中心”为工作目标,针对制约油气勘探开发中的瓶颈问题,开展了一系列技术攻关。3年来,该公司新立局级及以上资料解释科研项目共17项,形成了弱信号油气层测井识别、储气库测井评价及动态监测、利用测井资料确定钻井液漏失层位、水平井动态监测、页岩油气测井评价等5项核心技术,制定了两项国家能源局行业标准,实现解释方法的“一本通”,申报了5项国家发明专利、4项软件著作权,两项成果获省部级科技进步奖,出版成果专著1本。101口重点井被评为优质工程,成果验收优良率100%、测井解释符合率保持在92%以上,参与推动了渤海湾盆地、鄂尔多斯盆地、塔里木盆地、四川盆地等国内主要含油气盆地的重大油气发现。该公司近年来开展的“测井-地质-地震”一体化解释初见成效,为“一孔之见”向“一孔远见”发展奠定了坚实基础。