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电子地震油气监测技术,令人激动的新选择

电子地震油气监测技术,令人激动的新选择

在常规油气藏中,如果有油气的存在,那么电磁场和地震能量的耦合现象会明显增强,这也是电震技术的理论基础。而电震技术的采集更具有极大的灵活性和永久性,每个采集点都具有独立性和自发性,因此新资料和老资料可以进行无缝的融合和拼接。

来自 | E&P
编译 | 周诗雨

常规油藏一般是钻探开采最简单、成本最低的油藏,钻探成功后,通常也是最有利可图的。然而寻找地质和工程甜点,一直是常规油气公司面临的最大问题。因此,油气公司一直在寻找一种可以降低钻井目标风险的工具。而电震数据,其独特的地下油气藏位置成像为油气公司的评估和预测钻探前景打开了新思路。

电震理论

勘探地质学家和地球物理学家一直在寻找降低开发前景风险的方法,而降低风险最关键的因素就是检测碳氢化合物的存在。电震技术,利用了电磁能和地震能通过多孔岩石介质耦合在一起的自然现象。通过施加一个电场,作用于水相中的离子,继而在离子随着电场移动时拖曳流体颗粒。所引发的流体流动会与岩石基质颗粒发生反应,产生压缩地震波,并于地面进行接收。这项技术之所以适合碳氢化合物的监测,其基本机理是当岩石孔隙空间中存在电阻油气的情况下,电震耦合会显著增强。

电震背后的物理理论并不新鲜。从20世纪30年代,人们就开始认识到了这一自然现象,而自20世纪90年代初以来,石油天然气工业就一直在对其进行研究。其中,主动电源方法已经由一家石油公司进行了测试和证明,但由于所使用的大型电源会涉及到很多繁琐的后勤工作而被放弃。主动电源方法的失败,促使ES Xplore(通过亨特石油的风险投资集团)研究并开发了利用地球现有电场作为源的被动电震成像方法。其数据收集的被动性,能够实现无需干扰的有效勘探,且所得到的地下成像的质量是其他技术不能比的。

技术优势

电震方法除了对环境友好之外,还有很多其他的好处。主要是因为每个勘探点都是独立的、自发的。在勘探条件复杂的情况下,这是非常重要的。这样,即使有些地方没法进行勘探,只能在小面积的地表进行覆盖,电震数据仍然可以实现全质量的地下成像。勘探点的自发性也具有很大的技术价值。如果某一次勘探的分辨率过低,那么可以进行点加密采集后,合并到老勘探成果中。而这一过程,不需要对老的勘探点进行重新放炮。此外,如果需要扩大电震勘测面积,也不需要进行重复勘探,只需要从原来的勘探边缘开始收集新数据即可。

另外,电震数据的处理和解释非常高效,最终数据在30天内就能返回给客户。高效则意味着可以科学决策HBP租赁钻井。该技术的灵活性能够帮助客户将电震数据这种新技术与他们的需求相匹配。

电震地震技术

如图1中所示,利用电震勘探数据可以合成拟测井曲线,或者与老勘探成果结合,形成一次覆盖地震剖面。

电子地震油气监测技术,令人激动的新选择

图1 该A到A’剖面显示了自东向西的电震Xplore井曲线。产层处会出现振幅峰值,通过其在底图上的数值和等值线,可以得到图2所示的热图。

网格化采集设计的本质决定了它可以在多边形区域上实现多个响应。利用这些数据绘制等值线图,就形成了研究区域某一深度下的详细的有利油气指示图。

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图2 电震等热图显示了Little Cedar Creek油田的范围。(来源:ES Xplore)

如图2是阿拉巴马州Little Cedar Creek油田的一个数据示例,其中包括最早的勘探井和失利井。在对这些数据进行了重新分析后,我们认为,如果油公司当时有使用电地数据来帮助决策,那么他们可能做出不同的井位部署决策。

降低常规勘探风险

目前,电震数据的价值在于常规油气田的评估。由于其结果数据能够指示油气的存在与否,所以能帮助油公司降低这些储层的开发风险。想要降低传统储层的勘探风险,如今仍要依靠大面积昂贵的三维地震采集和处理,才能提高前景预测成功的可能性。而电震数据为常规油气公司提供了一种新的工具,一种可以补充地震数据的工具,并且在许多情况下,还能独立提供对E&P公司效益底线有直接影响的信息。其独特、具有革命性的数据组合方式,以及完全不同的作业时间线和方法,使得电震数据对于常规油气公司来说,成为了一项激动人心的新选择。

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