1、 油氣田開發(fā)對物探技術的需求 2009年8 月 匯報人：楊 曉提 綱一.油氣田開發(fā)面臨的嚴峻挑戰(zhàn)二.進行二次開發(fā)提高采收率的意義三.發(fā)展開發(fā)地震技術的重要性及其特點四.結束語二十世紀九十年代以來，我國石油消費進入快速增長時期，到2007年已達到3.69億噸，而原油產量雖經很大努力，同期也只能達到1.86億噸，供需矛盾日益擴大；從1993年我國石油進口量大于出口量成為凈進口國以來進口量逐年大幅度增加，2007年全國石油（包括成品油）凈進口量1.83億噸，進口依存度已達到46.9%。1. 當前，中國的石油供不應求。隨著供需缺口的加劇，石油安全問題將日益突出。一、油氣田開發(fā)面臨的嚴峻挑戰(zhàn)今后隨著中國

2、向全面建設小康社會的宏偉目標前進，原來預計國民經濟仍將以7%左右的速度發(fā)展，實際近幾年已突破10%，到2020年即使在大力節(jié)約石油、提高利用效率的前提下，到2020年石油需求量很可能突破原來工程院預計的4.5億噸，屆時對外依存度將可能增至60%以上，石油安全問題將更加突出；一、油氣田開發(fā)面臨的嚴峻挑戰(zhàn)國內油田主體已進入開發(fā)后期，2003年底全國各油田平均綜合含水已達到84.1%，含水超過80%、已進入高含水后期的油田，所占有的可采儲量在全國的比重達到68.7%；全國平均可采儲量采出程度已達到72.8%，其中可采儲量采出程度大于60%的油田儲量占82.4%。2. 目前，我國油田已總體上進入了高含

3、水、高采出程度階段，大量老油田進入了開發(fā)后期，產量已出現明顯遞減。一、油氣田開發(fā)面臨的嚴峻挑戰(zhàn)可采儲量采出程度中石油2006年已開發(fā)油田可采儲量采出程度73.9%，綜合含水84.9%，整體已進入“雙高”開發(fā)階段含水率變化趨勢(%)(%) 在這種情況下，這些老油田的穩(wěn)產難度大為增加，產量下降已難以避免； 對老油田進行深度開發(fā)，提高原油采收率已成為當前老油田開發(fā)的中心任務。一、油氣田開發(fā)面臨的嚴峻挑戰(zhàn) 我國低滲透油氣田主要分布在鄂爾多斯、塔里木、四川和松遼等盆地，大型和特大型氣田均有發(fā)現。塔里木：迪那、大北、依南2等鄂爾多斯：靖邊、榆林、蘇里格、大牛地四川：廣安、八角場、白馬廟、新場、落帶等松遼：

4、徐深氣田3. 低滲透氣藏在我國天然氣開發(fā)中將逐漸占據重要地位,成為天然氣開發(fā)的重要領域。一、油氣田開發(fā)面臨的嚴峻挑戰(zhàn)至2006年，我國探明大中型低滲透氣田52個，天然氣地質儲量2.771012m3，占氣藏探明儲量的54.1。預計發(fā)現低滲氣藏的比例將進一步增加。如四川須家河、長慶蘇里格東區(qū)等，近期探明儲量將超過3萬億方。儲量在1000億方以上的大型和特大型氣田中，7個為低滲透氣田，探明儲量1.41012m3以上，占70。一、油氣田開發(fā)面臨的嚴峻挑戰(zhàn) 2006年低滲氣藏產量超過150億方，占當年天然氣產量640.8億方的近四分之一；預計2010年將超過350億方分析我國儲量和產量增長趨勢，類比美國

5、天然氣開發(fā)歷程，低滲透氣藏在我國天然氣開發(fā)中將逐漸占據重要地位，成為天然氣開發(fā)的重要領域快速增長1-常規(guī)氣快速增長2-非常規(guī)氣26年36美國天然氣發(fā)展歷程美國：80年代后，以低滲透為主體的非常規(guī)氣藏產量快速增加，2000年以后低滲產量超過1200億方，使天然氣年產量保持在5000億方且略有增長。一、油氣田開發(fā)面臨的嚴峻挑戰(zhàn)提 綱一.油氣田開發(fā)面臨的嚴峻挑戰(zhàn)二.進行二次開發(fā)提高采收率的意義三.發(fā)展開發(fā)地震技術的重要性及其特點四.結束語 據統計，我國油田的儲層92%為陸相碎屑巖沉積，其中內陸河流-三角洲和沖積扇-扇三角洲沉積的儲量又占92%。 與國外海相沉積相比，縱向上和平面上非均質性嚴重，原油粘

6、度又偏高，使得水驅采收率較低。據2003年資料統計，全國已開發(fā)油田在現有技術標定的采收率為32.2%，其中陸上東部地區(qū)采收率較高，達到34.9%，如除去大慶喇薩杏油田的數據，東部地區(qū)平均只有27.6%，而陸上西部地區(qū)和近海僅分別為24.3%和24.2%；可見提高采收率的潛力還很大。 如果采用各種新的技術能夠提高采收率1%，就可以增加可采儲量1.8億噸，相當于新增地質儲量7-9億噸。二、進行二次開發(fā)提高采收率的意義當前老油田含水普遍高達8090%以上的情況下，困擾我們的問題主要表現在： 1、單井產量大幅度降低，平均日產量已從1990年8噸下降到2006年2.8噸；2、措施增油量下降 3、調整井的

7、含水越來越高，大量新井投產時含水已超過90% ，以致過去 行之有效的均勻加密調整效果越來越差，難以實施；4、老井井況差，套損率20%，造成井網不完善， 分注率下降，報廢井越 來越多，開井率越來越低，有的已不能有效控制整個油藏。例如大港 油田采油一廠投產井共1526口，目前正常開的油水井數587口，油水井 利用率僅38%。 我們進行二次開發(fā)，就是要找出擺脫這些困境、有效提高采收率的開發(fā)理念、對策和技術思路。二、進行二次開發(fā)提高采收率的意義 困擾我們的種種實際問題主要源于兩方面的影響因素： 一是過去行之有效的一些主要技術措施，如均勻加密調整等，已不適應或不完全適應地下剩余油分布格局的變化； 上世紀

8、在八十年代初（含水只有60%左右）到九十年代全國各油田曾普遍進行細分層系、均勻加密的綜合調整，收到了增加可采儲量7億噸的好效果。這是因為當時含水還沒有達到高含水后期，多數中低滲透層還存在著大量連續(xù)的剩余油，給均勻加密提供了物質條件。二、進行二次開發(fā)提高采收率的意義 困擾我們的種種實際問題主要源于兩方面的影響因素： 當前含水達到8090%以上時，油藏內油水分布格局發(fā)生的重大變化，表現在剩余油分布已由很多中低滲透層還存在著大片連續(xù)的剩余油，改變?yōu)椤罢w上高度分散，局部還存在相對富集的部位”的格局。 這也是我們采取有效開發(fā)對策的出發(fā)點和基礎?；谶@種認識，就不難看出，簡單地采取過去行之有效的均勻加密

9、調整的做法，已難免有大量的井會落到高含水的部位，造成調整井含水越來越高的困境。二、進行二次開發(fā)提高采收率的意義平面上剩余油分布縱向上剩余油分布 剩余油整體上呈“高度分散”特點例子: 實際上從當前均勻加密調整井含水越來越高的眾多事實就已說明這一點，這里再舉大慶長垣喇薩杏油田最近二、三結合均勻加密井的例子。 當前大慶長垣喇薩杏油田平均含水91 %，統計了最近在薩北二區(qū)，薩中的中區(qū)西部薩+葡II層以及薩I1-II15+二個層系共三個井區(qū)所打的59口均勻加密井的情況，這些井投產初期含水就已達到91.494%，這既證實了當前剩余油確已高度分散，而且也說明不顧剩余油分布的高度分散性而部署均勻加密調整井，如

10、果沒有后續(xù)的三次采油作后盾，將是低效的。二、進行二次開發(fā)提高采收率的意義 局部存在著剩余油“相對富集區(qū)”的例子: 實例：大慶油田在九十年代的二、三次加密井中就曾出現過不少高產井，這些井投產井后雖經多年遞減，到2000年仍還剩留： 4口百噸級井 77口50噸級井 301口20噸井 可以想見當年投產時的高產井數量肯定還要大得多，與此相對應的是目前三次加密井平均日產量才只有2-3噸左右。二、進行二次開發(fā)提高采收率的意義 不規(guī)則大型砂體的邊角地區(qū)，或砂體被縱向或橫向的各種泥質遮擋物形成的滯油區(qū)； 巖性變化劇烈、主砂體邊部變差部位，及其周圍呈鑲邊或搭橋形態(tài)的差儲層或表外層； 現有井網控制不住的小砂體；

11、斷層附近井網難以控制的部位； 斷塊的高部位、微構造起伏的高部位、以及切迭型油層中的上部砂體； 在高含水后期和特高含水期地下剩余油 “整體高度分散、局部相對富集”的分布格局下，其具體分布部位可大體歸納如下：二、進行二次開發(fā)提高采收率的意義 優(yōu)勢通道造成的水驅不到的地方，層間干擾形成的剩余油，以及井間的分流線部位； 正韻律厚層的上部； 注采系統本身不完善，或與砂體配置不良所形成的有注無采、有采無注或單向受效而遺留的剩余油。 隨著油藏地質條件、井網格式和密度、以及注采方式的不同，各油藏內剩余油的具體分布也將有很大不同，有的部位可能很少，而有的部位則相對富集。如上述，即使在聚合物驅以后，某些富集區(qū)仍然

12、還存在著。 在這種分布格局下，傳統的油藏描述方法已不能準確地描述和預測剩余油的分布狀態(tài)。 二、進行二次開發(fā)提高采收率的意義 實例：勝利油田綜合石油地質、地球物理、油藏工程、計算機技術等學科，針對剩余油富集部位，建立剩余油富集區(qū)的定量預測模型，打不均勻加密井、特別是水平井的效果非常顯著。 從2002年1月到2004年12月，在勝利油區(qū)的190個開發(fā)單元推廣應用，研究區(qū)地質儲量15.05億噸，找到斷層分割形成的剩余油富集區(qū)1132個，夾層分割、優(yōu)勢通道竄流形成的剩余油富集區(qū)305個，預測富集區(qū)總剩余地質儲量為2.89億噸，共可增加可采儲量4335萬噸。在剩余油富集區(qū)實施挖潛措施，截至2004年底已

13、累計增油875萬噸，實現產值122.5億元，利潤28.9億元，取得了很好的提高采收率效果和經濟效益。 “分散中找富集，分別治理”是有效提高采收率的重要指導思想。二、進行二次開發(fā)提高采收率的意義 由于過去對油藏的認識程度還滿足不了二次開發(fā)的需求，要重新建立對地下的認識體系。這是進一步提高油田采收率最重要的基礎工作。 當油田進入高含水后期以后，由于地下油水分布格局的重大變化，需要通過深化油藏描述來重新認識和量化地下剩余油的分布，特別要準確地預測相對富集區(qū)的具體位置和規(guī)模的大小。 要真正做到這一點，難度是很大的。為此，比較可行的做法是采取兩步走的方式。 綜合多學科新技術，重新建立地下認識體系，進一步

14、深化油藏描述，準確量化剩余油分布是提高采收率的關鍵。二、進行二次開發(fā)提高采收率的意義 第一步： 綜合地質、開發(fā)地震，測井等多種學科的新技術，深化油藏的定量描述，包括對油藏的基本單元單砂體，特別是主力砂體的展布進行精細的刻畫，并且準確地識別和預測各種微構造、低級序小斷層、夾層和巖性遮擋、大孔道、以及儲層的物性參數。 第二步： 提高大型精細數值模擬技術，在深化油藏描述的基礎上，準確地量化各主力砂體的剩余油分布，特別是其富集區(qū)的位置和范圍。二、進行二次開發(fā)提高采收率的意義深化油藏描述的具體要求：進行等時地層對比，建立等時地層構架。提高井間砂泥巖薄互層預測精度，至少要識別清楚厚度4m以上的單砂體，加強

15、研究識別精度達到4m以下的新技術，還要盡可能提高砂體厚度的預測精度。提高廢棄河道等巖性隔擋準確位置的預測精度；在條件允許時，盡可能搞清各相鄰砂體間的疊置或接觸關系。有效識別各種泥質夾層。進行水流優(yōu)勢通道位置和產狀的預測。二、進行二次開發(fā)提高采收率的意義在認識清楚油藏構造格局的情況下，有效識別和組合斷距3-5m的低級序小斷層。有效識別幅度5m左右的微幅度構造。提高儲層物性參數的預測精度。對裂縫性儲層要進行裂縫分布和方向等參數的預測。建立以地震資料為約束，體現多學科研究成果的確定性數字化三維地質模型。深化油藏描述的具體要求：二、進行二次開發(fā)提高采收率的意義 “二次開發(fā)” 是一項系統工程，開發(fā)對象主

16、要是含水達到80%以上、可采儲量采出程度70%以上的老油田，這不是簡單的重復開發(fā)，而是更高層次的創(chuàng)新理念，很可能發(fā)展成為油田開發(fā)史上的一次革命。二、進行二次開發(fā)提高采收率的意義提 綱一.油田開發(fā)面臨的嚴峻挑戰(zhàn)二.進行二次開發(fā)提高采收率的意義三.發(fā)展開發(fā)地震技術的重要性及其特點四.結束語三、發(fā)展開發(fā)地震技術的重要性及其特點 地震技術服務于石油勘探，已有幾十年的歷史，技術上已比較成熟，用來解決油田開發(fā)早期評價階段的問題，也卓有成效； 開發(fā)地震技術在研究剩余油分布提高采收率方面的重要性 精細刻畫單砂體展布的重點和難點在井間； 井間缺乏直接的地質信息，僅通過已知井推斷、插值或模擬井間情況，不確定性很大

17、，無法滿足剩余油精細預測的需要； 地震是能夠直接提供井間信息的有效技術之一，要提高井間儲層預測的精度，必須大力發(fā)展開發(fā)地震技術，國外也稱之為油藏地球物理技術（Reservoir Geophysics），近年來已取得了很大發(fā)展。尺度?。?在研究對象上，要轉向解決砂泥巖薄互層的砂體識別問題以及確定低級序斷層、微幅度構造以及廢棄河道等“小尺度”的地質體的位置和產狀。 例如：大慶喇薩杏油田1米以上的砂體控制了74.4%的剩余地質儲量，南部杏樹崗油田的厚砂體多數也只有2-3米；3-5米的低級序斷層常常阻斷油水的滲流。精度高： 準確識別砂體邊界以及提高孔隙度、厚度等儲層參數的預測精度資料多： 老區(qū)井網密度

18、大，每平方公里井數常在50口以上，有的達到100口以上。測井系列差異大，早期測井系列不完善：用地震技術來解決開發(fā)后期剩余油分布的特點三、發(fā)展開發(fā)地震技術的重要性及其特點時間跨度大： 老油田初期測井資料和后期調整井資料常相隔30-40年，油水飽和度變化很大，與地震的采集時間不一致。測井資料和地震資料的頻率相差很大，存在著頻散問題。地震儲層模型簡化 實際上儲層介質具有非均質各向異性的特點，而且地震波的傳播應該用波動方程來描述，但目前所用的僅為應用幾何地震學描述的各向同性的層狀模型。新技術不夠成熟： 例如，井筒地震和多分量地震資料處理和解釋沒有過關 ，薄互層內油水識別技術處于探索階段。用地震技術來解

19、決開發(fā)后期剩余油分布的特點三、發(fā)展開發(fā)地震技術的重要性及其特點 總體來講，為了用地震技術來解決開發(fā)后期剩余油分布，要盡量做到精益求精，真正實現地震的“采集、處理、解釋和建模一體化” ，難度很大：地震采集要確保取得品質好、精度高的原始資料，真正做到“振幅保真、信噪比高、分辨率高”，能夠較好地滿足疊前反演的要求。如何合理使用數字采集技術？小面元采集時，針對不同地區(qū)、不同儲層條件下，如何選取面元大小，從而保證在經濟允許的前提下，最大程度提高地震資料的分辨能力？在開發(fā)區(qū)地震采集時，如何有效避免或減少地面油田設施、城鎮(zhèn)和水面等帶來的影響？用地震技術來解決開發(fā)后期剩余油分布的難點三、發(fā)展開發(fā)地震技術的重要性及其特點地震資料處理如何實現嚴格的保幅處理？如何保護地震資料中所“隱藏的”小斷層和微幅度構造等和儲層弱信息，有效提高薄砂體的識別能力和精度？如何搞好井間地震（或VSP）的處理？井地聯合處理中，如