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地震勘探技术革新 BP降低桶油成本

地震勘探技术革新 BP降低桶油成本

通过地震勘探技术的革新,结合现有设施的应用,BP实现了桶油成本的降低!

编译 | 惊蛰

在油气行业忙于降低成本时,英国石油公司(BP)正在收获其地震勘探成像技术革新带来的回报。近日,BP宣布其在墨西哥湾又发现了四个储量巨大的油藏,而且可以使用附近的平台开发,桶油成本显著降低。

这些处于不同发展阶段的发现将帮助BP将墨西哥湾的产量扩大至40万桶/天,当前产量为30万桶/日,新技术带来的效果可见一斑。

据悉,BP公司已经批准在亚特兰蒂斯(Atlantis)平台附近进行储量约为4亿桶油藏的海底开发。 这是Atlantis三期工程,将耗资13亿美元,把8口新井连接到位于新奥尔良以南150英里的平台上。BP计划在2020年将该项目投入生产,最高产量为38000桶/天,预计未来产量会继续增加。

此外,在BP的Thunder Horse油田附近,目前已经确定了另外10亿桶石油储量的油藏。BP表示,这两个项目都使用了一种称为全波形反演的方法,这是BP开发的新型算法,能够大幅加速地震成像庞大数据集的处理,分析时间从一年到缩短到几周。

在墨西哥湾的海上平台附近又发现了另外两个油藏,其开采也符合回接作业的条件,大大减少了生产所需的时间和成本。

而在一些合作项目中,Shell与BP合作的Manuel项目中发现的高品质砂岩油藏能回接至BP的Na Kika平台。在BP与Kosmos Energy、Ridgewood Energy合作的项目中,利用其先进地震勘探技术发现的Miocene区块也能实现与BP的 Delta House平台回接。这些发现都将最大化利用现有设施,实现开采成本的降低。

新区块的开发通常需要使用回接技术,因为实际上这些区块中可开采的只是储量的一小部分。除此之外,在已有的旧平台上添加新井,也可以避免新平台的巨大成本,并且利用现有设施在继续保持其工作能力继续运行。而这一切的基础则建立在地震勘探技术的进展上,发现新的油藏才有可能实现现有设施最大化利用、提高产量的目的。

BP首席执行官Bernard Looney表示:“这些油田还很年轻,到目前为止,我们在墨西哥湾地区投资开发的油藏中只有12%的储量得到了有效开采。我们看到了许多进一步发展的机会,有可能在未来十年的中后期继续创造巨大价值。”

地震勘探技术进步

地震勘探技术长期以来一直是BP的研究重点,BP计划使用能够产生超低频声波的全新声源部署新的勘探系统,Wolfspar就是BP技术研发的主要成果之一。

Wolfspar地震声源利用活塞产生声波,其频率明显低于气枪产生声波的频率。BP开发了这种新设备,得益于这些超低频声波提供的精确成像数据,BP获得了开发墨西哥湾厚盐层下方储层所需的数据。BP的地震勘探技术专家表示,此类油藏的发现利用传统的气枪声波源是不能做到的。

在以往的作业中,使用气枪产生的低频率声波信号不能解决由厚岩层引起的问题,无法有效发现下层的油气藏。目前其他主要石油公司也在努力开发类似的声源,BP率先完成了技术的革新,在勘探中已经大规模使用Wolfspar声源。

“利用BP专有的Wolfspar地震采集源,在Mad Dog油田进行了成功的现场试验后,目前正计划对Thunder Horse和Atlantis平台附近的油藏进行进一步更为先进的海底节点地震成像,,以更好地了解油藏。”

在2007-2015年间,BP设计、制造和现场测试了Wolfspar,这是一种针对全波形反演进行了优化的全尺寸超低频震源。像气枪或海洋振动器一样,在低频模式时,Wolfspar源的振幅下降约为18 dB/倍频程。然而,Wolfspar与气枪的不同之处在于,它可以精确地定制输出满足优选速度模型构建算法全波形反演(FWI)的需要。

此外,Wolfspar源还精确记录其辐射波场,该信息可用于反演算法的建模步骤。虽然产生的功率远远低于大型气枪阵列,但这种新型震源产生的能量效率更高。以4节的速度对拖曳源进行现场测试,记录到海底传感器中,在墨西哥湾深水区域实现了出色的信噪比,偏移超过30 km,频率低至1.6 Hz。尽管在如此低的频率下存在显着环境噪声,但并没有影响结果。BP希望在拖曳时可以降低频率,但这还需要进一步的测试。

众所周知,声波频率越低,问题就变得越简单。建模表明,使用当前的FWI算法,如果能够在30 km偏移处记录低至约1.4 Hz的信号,那么许多现有的模型构建挑战在算法上会更易于处理。但不幸的是,在给定声功率水平下制造地震信号的难度与频率成反比。

因此,相比于10Hz,1Hz声波产生的难度不是10倍,而是1000倍。更糟糕的是,地球环境本身在几赫兹以下的声波场迅速变得嘈杂。结合这两种效应,BP发现,当试图获得低于约4 Hz的数据时,数据信噪比迅速下降。在大多数情况下,业界已经将努力投入到该问题的算法解决方案中,因为即使能够产生2Hz以下的声波,设备的制造也很困难。

总之,BP在低频率地震勘探技术中迈出了领先的一步,Wolfspar在实际应用中为BP带来了显著的收益,这非常符合开发商低油价时期对降低成本的需求。利用该技术,可以更充分的利用现有设施,最大程度的降低桶油成本,提高产量。

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