頁巖油氣資源地球物理勘探技術發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(new)

頁巖油氣資源地球物理勘探

技術發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢報告人：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)技術體系三、頁巖氣地球物理勘探技術發(fā)展現(xiàn)狀四、煤層氣地球物理勘探技術發(fā)展現(xiàn)狀五、展望匯報內(nèi)容1.0收集查閱的文獻一、非常規(guī)油氣資源概念參加會議、技術交流1.0收集查閱的文獻一、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（構造解釋、儲層描述、裂縫預測、含氣性評價）、測井分析等針對性方法技術成像處理地震采集地震巖石物理各向異性分析3DVSP技術微地震監(jiān)測所涉及的地球物理方法技術一、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)評價方面形成了一套比較成熟和完整的技術方法。

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)技術評價體系，勘探技術幾乎空白。地球物理技術發(fā)展迅速主要表現(xiàn)在高精度采集處理解釋、疊前成像、儲層預測、多波技術等方面。國際和國家油公司在勘探開發(fā)全過程運用這些地球物理技術來解決非常規(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)油氣資源技術經(jīng)濟學角度工程技術學角度石油地質(zhì)學角度將現(xiàn)有技術難以進行經(jīng)濟開發(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（RPSEA）認為非常規(guī)油氣資源應該是采用普通勘探開發(fā)技術難以表征和進行商業(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70年代早中期美國多數(shù)勘探地質(zhì)學家將次經(jīng)濟的和在經(jīng)濟評價中處在盈虧平衡點上的煤層氣、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；尚未充分認識、還沒有可以借鑒的成熟技術和經(jīng)驗進行開發(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)技術體系三、頁巖氣地球物理勘探技術發(fā)展現(xiàn)狀四、煤層氣地球物理勘探技術發(fā)展現(xiàn)狀五、展望匯報內(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)的技術體系。中國在致密氣開發(fā)走在了世界前列。其關鍵主體技術包括：非常規(guī)天然氣地震勘探開發(fā)技術。非常規(guī)天然氣成藏基礎理論研究（有機質(zhì)、孔隙、滲流等）。致密砂巖氣藏精細描述技術。叢式井、水平井、羽狀水平井鉆井工藝技術。多井、多層壓裂改造增產(chǎn)工藝技術（批量化施工）。

成功的關鍵詞：低成本技術體系；低成本管理體系。2.1全球非常規(guī)天然氣開發(fā)技術體系二、非常規(guī)油氣資源勘探開發(fā)技術體系煤層地球物理識別技術（國內(nèi)先進）煤層鉆完井技術（國內(nèi)先進）頁巖巖石物理模擬、地震勘探識別技術（正在攻關試驗）羽狀多分枝鉆井技術（低成本新技術、世界先進）排水采氣技術（沁水盆地，成熟技術）水平井鉆井技術（成熟技術）水平井分段壓裂改造技術（大慶、長慶、吉林正在攻關試驗）排水采氣技術低壓集輸處理工藝技術等經(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鍵技術，有些技術已達到世界先進水平。2.2中國非常規(guī)天然氣開發(fā)技術體系二、非常規(guī)油氣資源勘探開發(fā)技術體系一、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)技術體系三、頁巖氣地球物理勘探技術發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢四、展望匯報內(nèi)容Barnett頁巖微裂縫微孔隙吸附氣游離氣有機質(zhì)粘土顆粒儲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層和蓋層，具有典型的“自生自儲”的特點。儲層微觀孔隙發(fā)育,

具有三孔隙結構,

具有很強的各向異性，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發(fā)展現(xiàn)狀3.1頁巖儲層特征（據(jù)Pollastro，2001）從高部位→低部位生、儲、蓋組合控制→生儲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發(fā)展現(xiàn)狀3.2有利區(qū)特征埋深——儲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，也是開采和評價重要參數(shù)。（1）探明儲層幾何形態(tài)三、頁巖氣地球物理勘探技術發(fā)展現(xiàn)狀3.3地球物理勘探需要解決的問題

（2）準確識別和描述裂縫

裂縫既是儲集空間，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。頁巖氣可采儲量最終取決于儲層內(nèi)裂縫產(chǎn)狀、密度、組合特征和張開程度。

近年的SEG年會上，不少學者認為頁巖氣層往往與天然裂縫或壓裂造縫有關。

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。三、頁巖氣地球物理勘探技術發(fā)展現(xiàn)狀（3）預測頁巖的脆性

對頁巖氣儲層特征物性及含氣量有重要影響，儲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發(fā)展現(xiàn)狀（4）準確識別含氣性

含氣性評價是決定勘探開發(fā)決定因素之一。三、頁巖氣地球物理勘探技術發(fā)展現(xiàn)狀（5）壓裂監(jiān)測地震響應特征及其彈性參數(shù)關系，為地層參數(shù)模型、地震正演模擬模型的建立提供基礎和依據(jù)，為地震波場動力學特征的研究提供基礎。三、頁巖氣地球物理勘探技術發(fā)展現(xiàn)狀巖石物理測試；地震模擬；力學性質(zhì)測試、彈性參數(shù)確定、巖石物理模擬。頁巖儲層評價；地震技術查明頁巖的幾何形態(tài)、橫向特征、力學性質(zhì)。有利壓裂區(qū)的預測；主要考慮三個因素：頁巖的脆性、微裂縫的發(fā)育、地層應力場發(fā)布預測頁巖的裂縫；總有機碳預測；多波、相干體分析、屬性反演。甜點識別；壓裂監(jiān)測；開發(fā)過程的地震技術應用。三、頁巖氣地球物理勘探技術發(fā)展現(xiàn)狀3.5震技術在頁巖氣勘探開發(fā)中主要應用地震技術可以查明幾何形態(tài)橫向特征力學性質(zhì)。2、頁巖儲層評價階段資料基礎內(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別和刻畫；儲層橫向綜合預測和劃分構造圖、異常體解釋剖面圖；儲層等厚圖；孔滲飽平面分布圖核心區(qū)評價段地震詳查、探井或評價井資料井震地層格架，儲層幾何形態(tài)、有利壓裂區(qū)、沉積相帶有利壓裂區(qū)、甜點區(qū)、裂縫和斷層發(fā)育圖。三、頁巖氣地球物理勘探技術發(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)技術體系三、頁巖氣地球物理勘探技術發(fā)展現(xiàn)狀四、展望匯報內(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)技術體系三、頁巖氣地球物理勘探技術發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢四、展望與建議匯報內(nèi)容通過非常規(guī)天然氣地震勘探技術現(xiàn)狀調(diào)研，取得了以下認識：常規(guī)的地震預測方法可以對頁巖、煤儲層的埋深、厚度、斷層、裂縫發(fā)育情況進行預測,含氣性檢測還有待于進一步的研究。頁巖氣獨特的巖石物理特征和地震響應特征，為地震技術應用于非常規(guī)天然氣勘探提供了基礎依據(jù)。地震技術應用于非常規(guī)天然氣勘探的主要優(yōu)勢在于低幅度構造和細微構造解釋、應力場和裂縫系統(tǒng)預測，儲層預測與精細描述，以及含氣性綜合分析與評價。微地震壓裂監(jiān)測技術在非常規(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

多學科交叉形成解決方案不同學科的配合

–

地質(zhì)力學–

地震數(shù)據(jù)（或延時地震數(shù)據(jù)）–

微地震數(shù)據(jù)–

新的壓裂設計–

用測試前的流體和壓力數(shù)據(jù)校準壓裂設計壓力

–

地球化學和巖石學

–

巖石