《非常规陆相页岩油气富集区地震预测技术及应用》

该项目属于石油天然气科学技术领域。

近年来,美国页岩油勘探开发取得了巨大成就,产量快速增长,已占到原油总产量50%左右。中国陆相非常规及页岩油资源丰富,可采资源量约50亿吨,仅次于俄罗斯和美国。随着中国成为全球第二大石油消费国,原油对外依存度突破70%,非常规及页岩油必将成为今后重要接替资源。

济阳坳陷作为中国重要的非常规页岩油发育地区之一,截止2018年底共有40口井获工业油气流,其中6口井投产累油超万吨。与海相页岩油相比,该区页岩油具有特殊性:裂缝发育、岩相变化快、脆性变化快、含油性差异大,因此,无法借鉴北美海相页岩油气的勘探经验。在勘探地球物理方面,主要存在缓倾角裂缝预测、可压性定量表征、地应力三维预测、甜点综合评价难题,制约了页岩油的高效勘探开发。针对上述难题,自2012年开展系统攻关研究,取得了一系列行之有效的技术成果,有力推动了济阳坳陷非常规及页岩油的战略选区和高效勘探。

主要技术发明如下:

1、提出了陆相泥页岩沉积分布模式,创新形成了页岩油裂缝储层正演模拟及缓倾角裂缝叠后概率定量表征技术,有效提高了页岩油的裂缝预测精度。(1)对页岩岩相进行了精细的相带划分,细分5种沉积相带:纹层状灰质泥岩、纹层状泥质灰岩、块状灰质泥岩、块状泥质灰岩、层状泥页岩。结合古盐度、古气候、古地形、古水深及古物源明确了岩相沉积分布模式。(2)在多尺度裂缝储层正演模拟及分析的基础上,研发了泥页岩缓倾角裂缝叠后概率定量表征技术,对陡倾角和缓倾角裂缝均具有较好预测效果,预测吻合率82%。

2、攻关了地应力三维预测技术,实现了地应力的地震表征方法。(1)建立了基于三模量的泥页岩地应力三维地震表征技术,预测误差在5MPa以内。(2)创新提出了基于横波速度变化率的地应力方位地震预测技术,判断误差5~10度。通过地应力研究,建立了地应力场表征流程,实现了地应力的地震预测。

3、以地应力预测结果为基础,攻关形成了泥页岩地层可压性及延展性定量表征技术,实现了页岩优势甜点区的定量预测,为泥页岩油气甜点发育区综合评价提供依据。(1)提出了基于脆延判定指数的泥页岩脆性动态评价方法,首次明确了不同脆性矿物含量下页岩的脆延转换深度差异;(2)创新形成了基于岩石物理的泥页岩可压性定量表征技术。

4、构建了页岩油综合评价方法,创新建立了集地质、地震、工程一体的页岩甜点定量评价技术系列,较好地识别了不同类型的页岩甜点,与实钻吻合率达80%。

该技术发明在济阳坳陷页岩油气富集的6个有利区带预测有利甜点面积1155平方千米,预测资源46200万吨,推动了济阳坳陷页岩油的战略选区,形成了适用于陆相断陷盆地陆相页岩油气富集区的地震预测技术系列,取得了显著的地质效果和经济效益。该技术发明共获得国家发明专利授权7项,出版专著1部,发表专业技术论文9篇,软件著作权2项。项目加快了国内陆相页岩油的勘探开发,为山东省新旧动能转换重大工程提供了资源保障,对保障中国能源安全和经济发展具有重大意义。

成果说明

项目研究成果重点在页岩油的岩相裂缝预测、可压性定量表征、地应力三维预测、甜点综合评价等4个方面开展技术研发,有力推动了济阳坳陷页岩油的战略选区和高效勘探。 1、明确了5种沉积相带:纹层状灰质泥岩、纹层状泥质灰岩、块状灰质泥岩、块状泥质灰岩、层状泥页岩。结合古盐度、古气候、古地形、古水深及古物源,明确了陆相泥页岩沉积分布模式;在多尺度裂缝储层正演模拟及分析的基础上,研发实现了泥页岩缓倾角裂缝叠后概率定量表征技术,对陡倾角和缓倾角裂缝均具有较好预测效果,有效提高了页岩油的裂缝预测精度。 2、创新性的研发了

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