油田开发对物探技术的需求

1、 油气田开发对物探技术的需求 2009年8 月 汇报人：杨 晓提 纲一.油气田开发面临的严峻挑战二.进行二次开发提高采收率的意义三.发展开发地震技术的重要性及其特点四.结束语二十世纪九十年代以来，我国石油消费进入快速增长时期，到2007年已达到3.69亿吨，而原油产量虽经很大努力，同期也只能达到1.86亿吨，供需矛盾日益扩大；从1993年我国石油进口量大于出口量成为净进口国以来进口量逐年大幅度增加，2007年全国石油（包括成品油）净进口量1.83亿吨，进口依存度已达到46.9%。1. 当前，中国的石油供不应求。随着供需缺口的加剧，石油安全问题将日益突出。一、油气田开发面临的严峻挑战今后随着中国

2、向全面建设小康社会的宏伟目标前进，原来预计国民经济仍将以7%左右的速度发展，实际近几年已突破10%，到2020年即使在大力节约石油、提高利用效率的前提下，到2020年石油需求量很可能突破原来工程院预计的4.5亿吨，届时对外依存度将可能增至60%以上，石油安全问题将更加突出；一、油气田开发面临的严峻挑战国内油田主体已进入开发后期，2003年底全国各油田平均综合含水已达到84.1%，含水超过80%、已进入高含水后期的油田，所占有的可采储量在全国的比重达到68.7%；全国平均可采储量采出程度已达到72.8%，其中可采储量采出程度大于60%的油田储量占82.4%。2. 目前，我国油田已总体上进入了高含

3、水、高采出程度阶段，大量老油田进入了开发后期，产量已出现明显递减。一、油气田开发面临的严峻挑战可采储量采出程度中石油2006年已开发油田可采储量采出程度73.9%，综合含水84.9%，整体已进入“双高”开发阶段含水率变化趋势(%)(%) 在这种情况下，这些老油田的稳产难度大为增加，产量下降已难以避免； 对老油田进行深度开发，提高原油采收率已成为当前老油田开发的中心任务。一、油气田开发面临的严峻挑战 我国低渗透油气田主要分布在鄂尔多斯、塔里木、四川和松辽等盆地，大型和特大型气田均有发现。塔里木：迪那、大北、依南2等鄂尔多斯：靖边、榆林、苏里格、大牛地四川：广安、八角场、白马庙、新场、落带等松辽：

4、徐深气田3. 低渗透气藏在我国天然气开发中将逐渐占据重要地位,成为天然气开发的重要领域。一、油气田开发面临的严峻挑战至2006年，我国探明大中型低渗透气田52个，天然气地质储量2.771012m3，占气藏探明储量的54.1。预计发现低渗气藏的比例将进一步增加。如四川须家河、长庆苏里格东区等，近期探明储量将超过3万亿方。储量在1000亿方以上的大型和特大型气田中，7个为低渗透气田，探明储量1.41012m3以上，占70。一、油气田开发面临的严峻挑战 2006年低渗气藏产量超过150亿方，占当年天然气产量640.8亿方的近四分之一；预计2010年将超过350亿方分析我国储量和产量增长趋势，类比美国

5、天然气开发历程，低渗透气藏在我国天然气开发中将逐渐占据重要地位，成为天然气开发的重要领域快速增长1-常规气快速增长2-非常规气26年36美国天然气发展历程美国：80年代后，以低渗透为主体的非常规气藏产量快速增加，2000年以后低渗产量超过1200亿方，使天然气年产量保持在5000亿方且略有增长。一、油气田开发面临的严峻挑战提 纲一.油气田开发面临的严峻挑战二.进行二次开发提高采收率的意义三.发展开发地震技术的重要性及其特点四.结束语 据统计，我国油田的储层92%为陆相碎屑岩沉积，其中内陆河流-三角洲和冲积扇-扇三角洲沉积的储量又占92%。 与国外海相沉积相比，纵向上和平面上非均质性严重，原油粘

6、度又偏高，使得水驱采收率较低。据2003年资料统计，全国已开发油田在现有技术标定的采收率为32.2%，其中陆上东部地区采收率较高，达到34.9%，如除去大庆喇萨杏油田的数据，东部地区平均只有27.6%，而陆上西部地区和近海仅分别为24.3%和24.2%；可见提高采收率的潜力还很大。 如果采用各种新的技术能够提高采收率1%，就可以增加可采储量1.8亿吨，相当于新增地质储量7-9亿吨。二、进行二次开发提高采收率的意义当前老油田含水普遍高达8090%以上的情况下，困扰我们的问题主要表现在： 1、单井产量大幅度降低，平均日产量已从1990年8吨下降到2006年2.8吨；2、措施增油量下降 3、调整井的

7、含水越来越高，大量新井投产时含水已超过90% ，以致过去 行之有效的均匀加密调整效果越来越差，难以实施；4、老井井况差，套损率20%，造成井网不完善， 分注率下降，报废井越 来越多，开井率越来越低，有的已不能有效控制整个油藏。例如大港 油田采油一厂投产井共1526口，目前正常开的油水井数587口，油水井 利用率仅38%。 我们进行二次开发，就是要找出摆脱这些困境、有效提高采收率的开发理念、对策和技术思路。二、进行二次开发提高采收率的意义 困扰我们的种种实际问题主要源于两方面的影响因素： 一是过去行之有效的一些主要技术措施，如均匀加密调整等，已不适应或不完全适应地下剩余油分布格局的变化； 上世纪

8、在八十年代初（含水只有60%左右）到九十年代全国各油田曾普遍进行细分层系、均匀加密的综合调整，收到了增加可采储量7亿吨的好效果。这是因为当时含水还没有达到高含水后期，多数中低渗透层还存在着大量连续的剩余油，给均匀加密提供了物质条件。二、进行二次开发提高采收率的意义 困扰我们的种种实际问题主要源于两方面的影响因素： 当前含水达到8090%以上时，油藏内油水分布格局发生的重大变化，表现在剩余油分布已由很多中低渗透层还存在着大片连续的剩余油，改变为“整体上高度分散，局部还存在相对富集的部位”的格局。 这也是我们采取有效开发对策的出发点和基础。基于这种认识，就不难看出，简单地采取过去行之有效的均匀加密

9、调整的做法，已难免有大量的井会落到高含水的部位，造成调整井含水越来越高的困境。二、进行二次开发提高采收率的意义平面上剩余油分布纵向上剩余油分布 剩余油整体上呈“高度分散”特点例子: 实际上从当前均匀加密调整井含水越来越高的众多事实就已说明这一点，这里再举大庆长垣喇萨杏油田最近二、三结合均匀加密井的例子。 当前大庆长垣喇萨杏油田平均含水91 %，统计了最近在萨北二区，萨中的中区西部萨+葡II层以及萨I1-II15+二个层系共三个井区所打的59口均匀加密井的情况，这些井投产初期含水就已达到91.494%，这既证实了当前剩余油确已高度分散，而且也说明不顾剩余油分布的高度分散性而部署均匀加密调整井，如

10、果没有后续的三次采油作后盾，将是低效的。二、进行二次开发提高采收率的意义 局部存在着剩余油“相对富集区”的例子: 实例：大庆油田在九十年代的二、三次加密井中就曾出现过不少高产井，这些井投产井后虽经多年递减，到2000年仍还剩留： 4口百吨级井 77口50吨级井 301口20吨井 可以想见当年投产时的高产井数量肯定还要大得多，与此相对应的是目前三次加密井平均日产量才只有2-3吨左右。二、进行二次开发提高采收率的意义 不规则大型砂体的边角地区，或砂体被纵向或横向的各种泥质遮挡物形成的滞油区； 岩性变化剧烈、主砂体边部变差部位，及其周围呈镶边或搭桥形态的差储层或表外层； 现有井网控制不住的小砂体；

11、断层附近井网难以控制的部位； 断块的高部位、微构造起伏的高部位、以及切迭型油层中的上部砂体； 在高含水后期和特高含水期地下剩余油 “整体高度分散、局部相对富集”的分布格局下，其具体分布部位可大体归纳如下：二、进行二次开发提高采收率的意义 优势通道造成的水驱不到的地方，层间干扰形成的剩余油，以及井间的分流线部位； 正韵律厚层的上部； 注采系统本身不完善，或与砂体配置不良所形成的有注无采、有采无注或单向受效而遗留的剩余油。 随着油藏地质条件、井网格式和密度、以及注采方式的不同，各油藏内剩余油的具体分布也将有很大不同，有的部位可能很少，而有的部位则相对富集。如上述，即使在聚合物驱以后，某些富集区仍然

12、还存在着。 在这种分布格局下，传统的油藏描述方法已不能准确地描述和预测剩余油的分布状态。 二、进行二次开发提高采收率的意义 实例：胜利油田综合石油地质、地球物理、油藏工程、计算机技术等学科，针对剩余油富集部位，建立剩余油富集区的定量预测模型，打不均匀加密井、特别是水平井的效果非常显著。 从2002年1月到2004年12月，在胜利油区的190个开发单元推广应用，研究区地质储量15.05亿吨，找到断层分割形成的剩余油富集区1132个，夹层分割、优势通道窜流形成的剩余油富集区305个，预测富集区总剩余地质储量为2.89亿吨，共可增加可采储量4335万吨。在剩余油富集区实施挖潜措施，截至2004年底已

13、累计增油875万吨，实现产值122.5亿元，利润28.9亿元，取得了很好的提高采收率效果和经济效益。 “分散中找富集，分别治理”是有效提高采收率的重要指导思想。二、进行二次开发提高采收率的意义 由于过去对油藏的认识程度还满足不了二次开发的需求，要重新建立对地下的认识体系。这是进一步提高油田采收率最重要的基础工作。 当油田进入高含水后期以后，由于地下油水分布格局的重大变化，需要通过深化油藏描述来重新认识和量化地下剩余油的分布，特别要准确地预测相对富集区的具体位置和规模的大小。 要真正做到这一点，难度是很大的。为此，比较可行的做法是采取两步走的方式。 综合多学科新技术，重新建立地下认识体系，进一步

14、深化油藏描述，准确量化剩余油分布是提高采收率的关键。二、进行二次开发提高采收率的意义 第一步： 综合地质、开发地震，测井等多种学科的新技术，深化油藏的定量描述，包括对油藏的基本单元单砂体，特别是主力砂体的展布进行精细的刻画，并且准确地识别和预测各种微构造、低级序小断层、夹层和岩性遮挡、大孔道、以及储层的物性参数。 第二步： 提高大型精细数值模拟技术，在深化油藏描述的基础上，准确地量化各主力砂体的剩余油分布，特别是其富集区的位置和范围。二、进行二次开发提高采收率的意义深化油藏描述的具体要求：进行等时地层对比，建立等时地层构架。提高井间砂泥岩薄互层预测精度，至少要识别清楚厚度4m以上的单砂体，加强

15、研究识别精度达到4m以下的新技术，还要尽可能提高砂体厚度的预测精度。提高废弃河道等岩性隔挡准确位置的预测精度；在条件允许时，尽可能搞清各相邻砂体间的叠置或接触关系。有效识别各种泥质夹层。进行水流优势通道位置和产状的预测。二、进行二次开发提高采收率的意义在认识清楚油藏构造格局的情况下，有效识别和组合断距3-5m的低级序小断层。有效识别幅度5m左右的微幅度构造。提高储层物性参数的预测精度。对裂缝性储层要进行裂缝分布和方向等参数的预测。建立以地震资料为约束，体现多学科研究成果的确定性数字化三维地质模型。深化油藏描述的具体要求：二、进行二次开发提高采收率的意义 “二次开发” 是一项系统工程，开发对象主

16、要是含水达到80%以上、可采储量采出程度70%以上的老油田，这不是简单的重复开发，而是更高层次的创新理念，很可能发展成为油田开发史上的一次革命。二、进行二次开发提高采收率的意义提 纲一.油田开发面临的严峻挑战二.进行二次开发提高采收率的意义三.发展开发地震技术的重要性及其特点四.结束语三、发展开发地震技术的重要性及其特点 地震技术服务于石油勘探，已有几十年的历史，技术上已比较成熟，用来解决油田开发早期评价阶段的问题，也卓有成效； 开发地震技术在研究剩余油分布提高采收率方面的重要性 精细刻画单砂体展布的重点和难点在井间； 井间缺乏直接的地质信息，仅通过已知井推断、插值或模拟井间情况，不确定性很大

17、，无法满足剩余油精细预测的需要； 地震是能够直接提供井间信息的有效技术之一，要提高井间储层预测的精度，必须大力发展开发地震技术，国外也称之为油藏地球物理技术（Reservoir Geophysics），近年来已取得了很大发展。尺度小： 在研究对象上，要转向解决砂泥岩薄互层的砂体识别问题以及确定低级序断层、微幅度构造以及废弃河道等“小尺度”的地质体的位置和产状。 例如：大庆喇萨杏油田1米以上的砂体控制了74.4%的剩余地质储量，南部杏树岗油田的厚砂体多数也只有2-3米；3-5米的低级序断层常常阻断油水的渗流。精度高： 准确识别砂体边界以及提高孔隙度、厚度等储层参数的预测精度资料多： 老区井网密度

18、大，每平方公里井数常在50口以上，有的达到100口以上。测井系列差异大，早期测井系列不完善：用地震技术来解决开发后期剩余油分布的特点三、发展开发地震技术的重要性及其特点时间跨度大： 老油田初期测井资料和后期调整井资料常相隔30-40年，油水饱和度变化很大，与地震的采集时间不一致。测井资料和地震资料的频率相差很大，存在着频散问题。地震储层模型简化 实际上储层介质具有非均质各向异性的特点，而且地震波的传播应该用波动方程来描述，但目前所用的仅为应用几何地震学描述的各向同性的层状模型。新技术不够成熟： 例如，井筒地震和多分量地震资料处理和解释没有过关 ，薄互层内油水识别技术处于探索阶段。用地震技术来解

19、决开发后期剩余油分布的特点三、发展开发地震技术的重要性及其特点 总体来讲，为了用地震技术来解决开发后期剩余油分布，要尽量做到精益求精，真正实现地震的“采集、处理、解释和建模一体化” ，难度很大：地震采集要确保取得品质好、精度高的原始资料，真正做到“振幅保真、信噪比高、分辨率高”，能够较好地满足叠前反演的要求。如何合理使用数字采集技术？小面元采集时，针对不同地区、不同储层条件下，如何选取面元大小，从而保证在经济允许的前提下，最大程度提高地震资料的分辨能力？在开发区地震采集时，如何有效避免或减少地面油田设施、城镇和水面等带来的影响？用地震技术来解决开发后期剩余油分布的难点三、发展开发地震技术的重要性及其特点地震资料处理如何实现严格的保幅处理？如何保护地震资料中所“隐藏的”小断层和微幅度构造等和储层弱信息，有效提高薄砂体的识别能力和精度？如何搞好井间地震（或VSP）的处理？井地联合处理中，如