油藏动态监测技术_时延_四维_地震述评_崔永谦
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现代油藏精细描述技术和方法探讨油藏精细描述是指通过进行科学、系统、细致的分析和评估,建立出准确、细致、全面的油藏模型,利用先进的技术和方法对油藏进行细致、全面地描述和评估,从而实现有效地开发和管理油田的目的。
现代油藏精细描述技术和方法是利用现代信息技术和数学、物理等科学技术手段,对油藏样本、监测数据、实验结果进行综合分析与模拟,建立油藏地质模型,对地下储层进行精细描述,从而优化采油方案、提高油田开发效率。
一、三维地震技术三维地震技术是一种油藏精细描述技术,是先进的地球科学和计算机技术相结合的产物。
三维地震技术可以获取数据的立体图像,对地下的地质构造进行详细的分析,了解油藏的构成、形态和剖面,预测油藏内的流体分布等,有助于优化采油方案,提高油藏开采效率。
二、重力和磁力测量重力和磁力测量是油藏地质勘探的重要手段。
它们可以检测地下沉积物和矿物质,确定沉积相、岩性等地质参数,研究石油运移规律和储集条件,并预测地下储层的规模和分布。
利用重磁测量技术可以对油藏进行细致的描述和评估,为油田的开发提供更精准的数据支持。
三、岩石物性分析岩石物性分析是指对油藏储层岩石的物理、化学和机械性能进行分析与测量。
例如,使用扫描电子显微镜和X射线衍射仪对储层岩石的微观结构和岩石矿物组成进行研究,可以得到岩石物性参数,如孔隙度、渗透率等,对油藏进行更加准确的描述和评估。
四、油藏动态监测技术油藏动态监测技术是指通过采用现代计算机、通信和自动检测技术,对地下油藏物理和化学参数进行实时监测和分析。
例如,可以利用时间域反演技术对储层的孔隙度和渗透率进行监测,或者利用微小地震监测技术对油藏的压力、温度和产油情况进行实时监测,从而了解油藏内的动态情况,为油藏优化开发和管理提供依据。
五、人工智能技术人工智能技术是指利用计算机、信息科学和数理统计等手段,在模拟和控制人类智能过程的基础上,实现油藏地质勘探和开发的智能化。
例如,可以利用人工智能技术对油藏样本数据进行分析和模拟,建立油藏预测模型,并预测油田内的地下储层规模和分布,优化采油方案,提高油田的开发效率。
油藏工程的新技术和新方法在当今石油工业的发展过程中,油藏工程一直都是一个非常关键的领域。
油藏工程的主要任务就是研究和探索油藏的特征以及如何提高原油开采率。
在不断改革和发展的石油工业中,不断出现了一些新技术和新方法,以助力于油藏工程的发展。
一、四维地震技术四维地震技术是相对于传统随机地震勘探而言的。
它通过大量的地震勘探数据来精确地描述地下岩层结构,帮助探测潜在的油藏。
利用这项技术的前提是地震勘测必须为长期连续的。
它能够在沉积环境变化和油藏开采的影响下观察到地震数据的变化,从而更加准确的掌握油藏信息,为油井开采提供科学的依据。
二、增量油藏开采技术增量油藏开采技术是在传统原油开采技术的基础上,运用新型技术方法实现提高原油的开采效能,即大幅增加油井的产量。
这种技术方法常用的是地质改造和人工干预,通过改变沉积环境,以增加和调节油藏地下水、天然气和原油的流向,中国利用该技术挖掘出了大量的增量油气资源。
三、油藏数值模拟技术油藏数值模拟技术是一个非常实用的油藏工程应用技术。
它基于一系列的计算机程序模拟油井开采的复杂过程,通过数值模拟的方法模拟出油井的开采过程,为油藏管理和开采提供数据支持和科学依据。
该技术能够充分发掘油藏的开采潜力,实现合理规划井位、形成不同开采方式、调裤底水、增量储油等目标。
四、流动反应模拟技术流动反应模拟技术是一种非常实用的技术,它通过模拟油井开采时的流体和化学反应过程,以获取开采过程中井底环境的变化情况,并预判油井开采过程中可能发生的化学反应。
该技术不仅能够预测油井内流体的运动状况,也能够帮助开采者判断哪些化学成分会对油井内流动产生更大的影响。
五、开发美好油藏评价技术开发美好油藏评价技术是一种新技术,主要应用于高含水油藏和难开采油藏的评价。
该技术根据岩石物理特性及地质环境特征,采用地球物理勘探技术、工程技术和数字模拟等方法,实现对高含水和难开采油藏的评价。
总体来看,油藏工程新技术和新方法对于油田勘探和开发都具有极其重要的意义。
原文题目:4-D reservoir characterization improves EOR原文作者:Kirk Trujillo & Scott Marsic (Halliburton公司)原文出处:”PRODUCTION QUALITY AND RATE IMPROVEMENT”, September 2011四维油藏描述可以帮助提高原油采收率原作者:Kirk Trujillo & Scott Marsic (Halliburton公司)翻译:冷仁春(中石油长城地质院)四维油藏描述(4DRC)已在全球范围内证实可以有效帮助提高原油采收率(EOR)及碳捕获和存储(CCS)操作。
四维油藏描述的目的是帮助理解怎样从一个油藏中开采原油、指导布加密井、绘图(诸如蒸汽、CO2或水的注入和运移情况)或者帮助确保碳捕获和存储项目运行动态如设计那样及确保具有能经济而有效监测油藏特性随时间而变化的技术。
地面运动随时间变化的监测可以转化到油藏处以便用地质力学解释油藏所发生的变化。
地面的变化可以由这些技术确定:干涉合成孔径雷达(InSAR)、全球定位系统(GPS)、地面倾斜度测量仪或这三个技术的联合。
地面地质力学模型由专家通过反演模型程序对信息的分析而产生。
其成果是时间序列油藏地质力学模型及数据集,该模型和数据集是设计来直接解释或作为其他地面模型的补充。
求得油藏体积变化地面变形的准确测量形成了4DRC的基础。
首先对目前活动进行解释,而后建立一模型,把变形源(即压力、流体体积和温度的变化)与预测的地表变形联系起来。
该模型可以从给定的均质孔弹性或热弹性半空间预测地表变形量(倾斜或位移)。
然后把所评价的油藏分成许多小单元,每个小单元都有不同的形状和深度,跟实际油藏形状和延伸相近。
假设每个小单元都在一定时间内存在压力、体积和温度的稳定变化。
所预测的由于油藏总变化而产生的地表变形是用于模拟油藏的每个小单元体积变化的总和。
油气地球物理2016年7月PETROLEUM GEOPHYSICS第14卷第3期收稿日期:2016-04-13;改回日期:2016-05-26译者简介:张荣忠,男,高级工程师,资源勘查工程专业,现主要从事油气地球物理科学技术和方法调研工作。
过去的十几年来,间隔几年的常规4D 地震勘探至少在海上是可行、有效的,如此长的时间跨度进行监测主要是为了优化油田开发策略。
应用时移地震技术进行油藏监测,在陆地上的应用效果远不如海上的好,主要是由于近地表存在空间和时间(每天或季节性)的快速变化。
为了解决这些问题,震源和检波器应该放置在近地表层之下。
基础勘探和监测勘探位置的变化也会有影响,这个问题可以通过布设永久性地震监测系统部分解决。
但由于季节性的变化影响近地表中传播的虚反射、地面多次波或地滚波,所以问题没有得到完全解决。
通过采集和处理技术的改进,有可能消除这些近地表变化效应。
与海上用于油藏监测的永久设备相似,用于陆上油藏监测的永久埋置的震源和检波器的效益在几次监测勘探之后才能体现出来。
比较大的油田在其开采期间通常需要进行几次时移监测勘探,以优化开发方案。
时移地震的频率取决于地下的开发过程及对开发过程的处置能力。
有一些过程发展得非常缓慢,比如压实、水驱等,每隔几年进行一次监测足以了解这些变化。
另外,也有一些过程发生得非常快,需要进行频繁监测才能掌握这些变化。
1高频度地震监测近几年出现一种新的趋势——高频度4D 地震,即:根据需要,间隔几周或几个月重复勘探,反映短时间跨度内油藏动态。
如此频繁的监测目的旨在影响开采策略,提高勘探投资效益,而且也有助于保证注水、注蒸汽等可能造成地下变化迅速作业的安全施工。
比如注水井附近,由于注水引起压力单元的变化,在一段时间内会诱发裂缝,尽早掌握裂缝的发展对安全、有效的开采至关重要。
图1为高频度4D 监测价值示意图。
采用任何需要的手段监测油藏,根据观测结果修正模型,并采取相应的措施,然后观察采取的措施是否达到目的。
基金项目:国家重点基础研究发展规划项目(G1998040808)第一作者简介:崔永谦,男,36岁,高级工程师(在职研究生),油气地球物理勘探 收稿日期:2003-09-18文章编号:0253-9985(2004)01-0081-07油藏动态监测技术:时延(四维)地震述评崔永谦1,刘池洋1,张以明1,2(1.西北大学大陆动力学教育部重点实验室,陕西西安710069;2.中国石油华北油田分公司勘探公司,河北任丘062552)摘要:近年来,时延地震(又称四维地震)油藏动态监测技术发展迅速,已成为一种新的油藏管理工具,在许多油田,尤其是海上大油田已进行了多方面的应用,取得了良好效益。
岩石物理研究的深化和相关技术的发展,促使时延地震的应用领域不断扩大、精度日益提高。
目前,时延地震除监测采油变化和驱油效果及流体前缘、寻找死油区外,还用来监测断层封堵或渗漏性。
其资料采集的关键是提高可重复性和信噪比。
为了确保最终的地震差异是由储层中流体的变化所引起,资料处理中进一步发展和应用了互均化、归一化和面元重组等技术和新老数据同步处理原则。
资料解释在直接解释、反演与属性分析基础上,发展了地震史匹配和动态油藏描述,并与其他学科和技术有机结合、综合分析,以减少解释的多解性。
在降低项目投资风险与可行性分析方面,也有明显进展。
在开展时延地震项目时,应充分考虑该技术的应用条件和局限性。
随着研究的深入、技术的进步和应用实践的增多,时延地震将会显示出更加美好的应用前景。
关键词:时延(四维)地震;油藏监测;可重复性;岩石物理;流体移动;互均化处理;差异图像中图分类号:P631.445.92 文献标识码:AReservoir dynamic monitoring:a commentary on time -lapse (or 4-D)seismicsC ui Yongqian 1Liu Chiyang 1Zhang Yiming2(1.N orthwest University ,Xi c an,Shaanxi;2.H uabei Oilfield Company of Petr oChina,Renqiu,H ebei)Abstract:Time -lapse seismic (4D seismic)technology,a reservoir dynamic monitoring technology rapidly developed in recent years,has become a ne w tool for reservoir management,and has widely been applied in many oilfields,espe -cially offshore oilfields.The application of this technology is continuously enlarging and the accuracy is c ontinuously increasing with the deepening of study on petrophysical properties and the development of relevant technologies.Cur -rently,time -lapse seismic technology is used to monitor changes of oil recovery,oil displacement efficiency and fluid front,to identify areas with bypassed oil,as well as to monitor sealing capacity or leakage of faults.The key to seis -mic acquisition is to improve repeatability and signa-l to -noise ratio.New technologies,such as cross equalization,nor -malization and bin parameter recombination and the principle of synchronous processing of new and old data,are ap -plied so as to ensure that the final seismic differences are the only results of fluid flow changes in reservoirs.Based on direct interpretation,reversion and property analysis,seismic history match and dynamic reservoir description are de -veloped as seismic interpretation technologies and are used in combination with other subjects and technologies to re -duce non -uniqueness of interpretation.Remarkable progresses have also been made in respect of lowering investment risk of projects and feasibility study.The application conditions and limitations of the technology should be considered when carrying out time -lapse seismic projects.With the deepening of research on time -lapse seismic tec hniques and enriching of experiences,time -lapse seismic reservoir monitoring will progress more rapidly and will more widely be applied.Key words:time -lapse (4D)seis mics;reservoir monitoring;repeatability;petrophysical properties;fluid flow;cross equalization;di fferen -tial images第25卷 第1期石油与天然气地质OIL &GAS GEOLOGY2004年2月1概念、功能及意义时间延迟地震(time-lapse seismic),简称时延地震,也可译作时(间间)隔地震、时(间推)移地震。
时延地震油藏监测技术是指油藏开发过程中,在同一位置、不同时期的重复采集地震数据,并对这些数据进行互均化处理,研究不同时期与油藏流体变化有关的地震反射之间的差异,依此对产层中流体的流动效应进行观测成像。
由于每次地震观测一般都是三维的,该技术增加了时间维,即具有一定的延迟或推移的时间间隔,故又称其为四维(4D)地震技术。
此外,还有一些其他的时延地震监测方法,如时延二维地震、时延VSP和井间地震等[1,2]。
在非地震监测技术方面,如时延电法、磁测和重力测量等近年也有新进展[3]。
20世纪初,物理学的研究已表明,只有时间与空间统一成四维才能真正认识客观世界。
爱因斯坦广义相对论的产生就得益于此学术思想。
利用多次重复地震来监测油藏动态变化的思想产生较早[4,5]。
但在近10年,4D地震油藏监测技术才得到大量商业性应用并取得快速发展[1,6]。
目前,时延地震油藏监测的技术路线,是对油气生产过程中由于注入和开采而造成的油藏或储层中流体的流动过程进行观察成像。
在一般情况下,油藏开采期间岩石的骨架等地质特性可以认为不随时间而变化;只有油藏的特性,如流体性质、温度、压力、流体饱和度和孔隙度等反映流体流动的参量,会随油藏开发时间的推移而发生相对较大的变化,从而引起地震反射特性的相应变化。
4D地震正是利用两次或多次观测的三维数据体,把后一次与前次或前几次基础数据相比较,研究油藏部位的地震反射特征变化,消除静态地质特征的影响,找出油藏内流体随时间发展而变化所造成的地震场之差异,获得差异图像。
这就使得利用时延地震进行油藏监测成为可能。
实践证明,与以往油藏管理中的油藏模拟不同,4D地震是直接观测地下流体的动态流动,而不仅是理论模拟或简单预测[7]。
随着重复采集时间间隔和工作周期的缩短,4D地震监测技术已经在应用广泛的3D地震基础上发展成为一种新的油藏工程管理工具。
目前,时延地震的主要功能表现在以下4个方面:(1)在注采作业中监测注入的流体,如水、蒸汽、C O2等的前缘移动情况,监测驱油效果,调整注入井和采油井,优化注采程序,减少不必要的浪费;(2)分辨油水、油气界面随时间的变化,对采油过程中流体界面的移动、孔隙流体饱和度和体积压力空间变化情况进行地震成像,以便修改和优化开采方案,延长生产井寿命;(3)寻找和确定油藏内的死油区,识别未开发区块,优化、调整加密井、扩边井等新井井位以及老井重新作业方案;(4)可用于监测断层的封堵性及其作用(是否存在流动屏障或渗漏现象),限定油藏边界和模型,预测流体单元,合理确定生产方案和钻井位置[8]。
在目前技术条件下,大油田,特别是深水海域开发的大油气田是4D地震监测的主要场所[9]。
2岩石物理学基础根据波动理论,地震反射的振幅、传播速度等特性,受控于岩石物性及其所含流体性质和相态等。
所以说,岩石物理学为连接地震与油藏工程的纽带,是把地震反射时间、振幅、相位、频率及速度等属性转换为油藏特征属性的基本方法条件,也是时延地震能否实现的物理基础。
通过岩石物理学研究,确定在油藏采油过程中,由于流体变化而引起岩石物理特征的改变量(集中表现在速度和密度上),以及它们对地震反射结果的影响[10,11]。
目前,开展岩石物理学研究的方法主要有实验室岩心测定、测井资料分析、理论计算等3种。
在描述和模拟孔隙流体对岩石密度、地震速度影响时常用Gassmann理论和Biot双相介质理论[12]。
研究表明,岩石物性、流体性质和环境等的不同,都会对地震反射产生影响,但直接影响4D地震的最主要岩石物理参数是岩石骨架弹性特征和孔隙流体压缩系数差。