页岩气勘探开发中地震技术.pdfVIP

中国地球物理201l ·19· 页岩气勘探开发中的地震技术 Seismic inShaleGas and Technology Exploration Development 魏嘉郭全仕 WeiJiaGuo Quanshi 中国石化石油物探技术研究院210014 1．引言 页岩气作为非常规油气资源，与常规油气资源相比，一般情况下，页岩气的富集并不形成类似于常规 油气的圈闭，存在局部富集的差异，没有明显的边界，属于“自生自储”型的低丰度连续的油气藏，在勘 探开发过程中，有着不同的评价标准、工作流程和技术流程。因此，需要结合页岩气勘探开发的实际情况， 认真审视常规油气勘探开发中发挥巨大作用的地球物理技术(尤其是地震技术)的定位，分析地震技术在 页岩气勘探开发中的作用。 2．页岩气勘探开发的需求 近年来，北美页岩气的成功主要得益于多分支定向水平井钻井技术和多级分段压裂技术的进步，同时， 建立了页岩气地质控制因素和地球化学评价标准，主要包括页岩储层的埋深、厚度、有机碳的总含量 的差异，地震技术的应用需要转变思路，主要为页岩气开发的工程问题提供相应的技术支撑，在钻前分析 页岩储层的地应力和岩石力学的特征，及时地分析评价压裂效果，为优化压裂方案提供可靠的依据。 3．页岩气开发的钻前预测技术 页岩属于低孔低渗的“储层”，在常规油气勘探开发中，往往属于“源岩”和“盖层”，钻前预测其常 规的物性特征(孔隙度、渗透率)对于页岩气的开发意义不大，关键是如何实施有效的压裂，改变页岩的 孔隙结构和渗透性。在利用物探资料进行页岩物性参数评价方面，除了利用地震资料弄清页岩目的层段的 空间展布(埋深、构造形态和厚度)规律以外，首先需要进行岩石物理模型的研究，建立与常规油气储层 评价不同的岩石物理模型，在考虑有机碳的前提下，进行页岩的孔隙结构分析；其次需要在岩石物理分析 的基础上，开展页岩各向异性与岩石力学各向异性方面的相关分析，建立利用地震各向异性进行页岩应力 和应变的评价标准：在上述工作的基础上，可以综合利用地震资料的叠后反演和叠前反演，进行页岩储层 的地应力特征和岩石力学特征，分析页岩层段中脆性岩石和塑形岩石的展布规律；通过地震各向异性检测 技术，可以分析页岩储层的主裂缝的展布方位和空间密度，从而指导页岩气开发多分支定向水平井的部署 提供可靠的基础性资料。 4．页岩气开发的微地震监测技术 微地震技术作为监测页岩气水力压裂效果的关键技术，已经得到了长足的发展，微地震监测主要包括 井中微地震监测和地面微地震监测，主要用于在水力压裂作业过程中，了解裂缝的走向和评价压裂的效果， 对诱导裂缝的方位、几何形态进行监测。由于微地震事件产生的声波信号，与噪音信号相比属于弱信号， 同时属于盲源地震，因此，在微地震资料的处理解释过程中，需要注重以下四个环节的资料处理：其一是 速度建模和校正，可以利用地震解释、干涉成像等方法建立速度模型：其二是噪音压制和弱信号识别和提 取，在微地震记录中有效地去除相干噪音并提取与微地震事件相关的有效信号；其三是震源定位和误差分 析，根据弱信号提取的结果，采用网格搜索法、遗传算法和联合反演算法准确的反演微地震发生的空间位 置；最后就是根据微地震事件或微地震事件云进行裂缝成像。 5．结束语 目前，针对页岩气的地震技术系列仍处在探索阶段，并且对于北美页岩气勘探开发适用的技术对于我 国的页岩气未必完全适用，需要围绕我国海相、海陆交互相和陆相页岩的特点，结合综合地质研究，开展 针对性的物探技术研究，才能形成经济有效的地震技术系列。