地质工程一体化特色建模
一、公司概况
北京地航时代科技有限公司作为一家在石油勘探开发领域极具影响力的高新技术企业,凭借其卓越的技术实力与专业的服务能力,荣获了北京市“专精特新”中小企业的殊荣。公司的核心业务聚焦于软件销售、智能油田信息建设以及面向油田的勘探开发技术服务,在地震 - 地质综合研究、储层预测与描述、全三维层序地层解释及地质工程一体化等关键领域展现出深厚的技术底蕴,能够根据不同油田的地质特点和客户需求,量身定制切实可行的解决方案。 公司拥有一支高素质、专业化的技术团队,共计 30 人,其中包括 2 名博士和 5 名硕士。团队成员分工精细,涵盖综合项目经理 8 人(其中有 1 名高工)、项目骨干 14 人(含 5 名工程师)以及辅助技术人员 8 人。经过长期的技术积累与实践经验沉淀,公司成功构建了一套完善的软件售前 - 售后服务体系,同时形成了多个成熟且高效的技术服务序列,为公司业务的顺利开展和持续拓展提供了坚实的保障。 在软件代理与技术服务方面,公司成绩斐然。其代理的软件产品如 OpendTect 全三维层序解释系统,在海、陆相沉积盆地的研究中发挥着重要作用;EasyCore 数字化岩心描述与岩心数据库系统为岩心数据的管理与分析提供了有力工具。此外,公司在地震资料构造 - 地质综合解释及处理解释一体化(常规)、陆相碎屑岩储层高精度预测及海相碳酸盐岩储层裂缝 - 洞雕刻(常规)、全三维层序地层解释及岩性目标识别与刻画(层序体系域)、全流程模型控制的地质 - 工程一体化研究(常规及非常规领域)、高精度三维地质与地应力建模(常规及非常规领域)等技术服务项目上积累了丰富的实践经验,多年来与塔里木油田分公司研究院、大庆油田分公司外围盆地公司、冀东油田分公司研究院、辽河油田分公司研究院、中石油海外乍得、中石油海外中亚所、西南油气田公司研究院、勘探院四川盆地中心、重庆页岩气公司等众多知名油田企业保持着紧密的合作关系。近年来,公司开展的地质工程一体化项目共计 8 个,其中西南油气田 1 个,新疆油田 7 个,同时还有西南油气田其他类型项目 3 个,这些项目的效果评价大多为优秀或顺利通过验收,充分彰显了公司在行业内的技术实力和服务质量。
二、一体化建模技术
(一)技术路线
一体化建模技术以岩石物理参数分析图版、丰富的岩心及测井资料、叠前/叠后地震资料等为坚实基础,以构建精确的三维地质属性模型、整合地质及钻井资料为核心目标,贯穿构造精细建模、储层精细裂缝建模、应力场建模等关键环节。在这一过程中,充分利用多种先进技术手段对各类资料进行深度挖掘与融合,实现从地震数据采集到地应力参数模拟的全流程一体化建模。通过不断迭代优化,最终生成多属性综合成果、精细解释成果、高精度速度精细模型以及经过实钻分层校正的可靠结果,为油气勘探开发提供全面、准确的地质模型支持。
(二)关键技术
构造精细解释:在沉积学和层序地层学原理的科学指引下,紧密结合井震资料进行对比标定。通过对地层沉积规律的深入研究和地震反射特征的精细分析,精准识别地层界面和构造形态,如在英买 32 - 33 井区复合潜山顶面断裂的研究中,详细分析断裂的分期特征,为后续的地质建模和油气勘探提供了准确的构造框架。
裂缝预测技术:公司自主研发的方位角定向滤波裂缝预测自动识别提取技术取得了显著突破。该技术利用方位角控制原理,有效压制背景噪声,突出断裂有效信号,极大地提高了裂缝识别的准确性。在 Polyline 提取过程中,采用极值椭圆滤波方法,实现了对裂缝的自动识别与精确拾取,配合 Likelihood 属性,成功突破了传统裂缝定性描述的局限,实现了从半定量到定量的分级刻画,为裂缝性储层的评价和开发提供了关键技术支持。
储层反演技术:公司的三维相控 + 高频补偿反演技术具有创新性。其通过基于最小化目标函数的迭代求解过程,精心设置各目标子函数并使其趋于最优。在反演过程中,确保岩石物理参数的低频背景紧密逼近用户给定的趋势面,同时保持参数的空间连续性,并严格控制参数结果在给定区间范围内。经过多次迭代,使反演结果与已知井点目标曲线达到最佳逼近状态,从而显著提高了薄储层纵横向预测精度,为储层的精细描述和油气资源评估提供了有力依据。
速度建模技术:精细速度空变建模技术是保障地质模型准确性的关键环节。该技术充分考虑地层的构造特征和速度变化规律,通过构造约束、分层校核等严谨的技术流程,构建出高精度的三维平均速度体和平均速度剖面。在时间域转深度域的过程中,有效避免了构造形态和储层特征的畸变,确保地质模型在深度域的可靠性,为后续的地质分析和井位部署提供了精确的深度基准。
裂缝建模技术:自研的特色裂缝建模技术实现了对裂缝的双重约束控制。一方面,充分利用成像解释提供的直观裂缝信息,另一方面,结合地震属性的量化特征,对裂缝进行全面、准确的建模。在离散裂缝建模过程中,综合考虑地震约束条件,确保裂缝模型能够真实反映地下裂缝的分布和发育情况,为裂缝性储层的数值模拟和开发方案设计提供了可靠的模型基础。
地质力学建模技术:公司的一维及三维地质力学一体化综合建模技术处于行业先进水平。在一维地应力建模方面,借助 Techlog 软件构建精确的一维岩石力学模型,深入分析岩石的力学性质和地应力分布特征。在三维地应力建模过程中,利用 Jason、HRS、Petrel 等软件平台进行反演约束建模和三维综合力学模型建模,全面考虑构造地质模型、裂缝精细建模、岩石力学参数等多方面因素,实现了对地质力学环境的全面模拟和准确预测,为油气井的工程设计和施工提供了重要的力学参数支持。
三、典型案例
(一)全盆地三维建模(新疆油田准噶尔盆地)
在新疆油田准噶尔盆地的项目中,公司成功实现了全盆地任意构造剖面的提取,这一成果为盆地的地质研究提供了前所未有的全面视角。更为突出的是,公司在国内率先完成了全盆地构造模型的 3D 打印,通过直观的实体模型,清晰地展示了盆地纵向地层的叠置关系、复杂的构造形态、多样的沉积相带分布以及地面设施的布局情况。这不仅为盆地的战略选区提供了直观、准确的地质依据,还在风险勘探中发挥了关键指导作用。同时,基于高精度的盆地构造模型,深入开展构造演化分析,详细研究盆地在各个地质时期的古构造形态演变过程,精准落实沉积规律,为油气勘探目标的顶层设计提供了坚实的理论基础和数据支持,有力地推动了新疆油田在准噶尔盆地的勘探开发进程。
(二)页岩气裂缝预测(重庆页岩气公司足 203 井区)
在重庆页岩气公司足 203 井区的页岩气开发项目中,公司充分发挥技术优势,将常规裂缝预测方法与自主研发的特色方位角定向滤波裂缝预测技术相结合。通过对地质资料的深入分析和先进技术的应用,精准地预测了裂缝的发育规律。在实际钻探过程中,断裂钻前预测与实钻结果的吻合率高达 80%以上,这一卓越成果极大地提高了页岩气勘探开发的成功率,降低了勘探风险,为重庆页岩气公司在该井区的高效开发提供了重要技术保障,也为我国页岩气产业的发展提供了宝贵的实践经验。
(三)薄储层精细反演(某地区)
在某地区的薄储层勘探项目中,公司运用高频补偿反演技术取得了显著成效。该技术能够精细地预测薄砂体的空间展布特征,在地震 - 反演剖面上,薄砂体边界清晰可辨,圈闭落实可靠。基于准确的储层预测结果,为井位部署提供了科学依据,后续的试油工作也取得了良好的效果,有力地证明了公司在薄储层勘探开发技术方面的可靠性和有效性,为类似地区的薄储层油气资源开发提供了成功范例。
(四)三维精细建模与井位跟踪调整(玛湖 1 井区等)
在玛湖 1 井区等项目中,公司基于高精度的构造地震解释成果,构建了包括构造、地层、断层在内的精细地质模型。同时,结合储层反演成果,运用模拟约束方法建立了精确的三维储层物性模型。以 MHHW12012 井为例,在水平井轨迹设计和跟踪调整过程中,充分利用这些模型提供的丰富信息,根据实际钻探情况对井轨迹进行动态优化。通过对井口坐标、靶点坐标、靶点深度、倾角、方位角、油层顶深、油层底深、靶点距油层顶距离、水平位移等参数的精确控制和调整,确保水平井能够准确地穿越油气富集区域,提高油气开采效率,为油田的高效开发提供了有力的技术支持。
(五)高精度地应力综合建模(玛湖 7 井等)
在玛湖 7 井等项目中,公司实施的高精度地应力综合建模涵盖了一维和三维地应力建模两个重要方面。在一维地应力建模中,通过对井壁崩落和诱导裂缝的详细分析,结合 SonicScanner 等先进技术手段,准确确定地应力方位、上覆地层压力、孔隙压力、岩石强度等关键参数。在三维地应力建模过程中,综合运用弹性参数反演、构造地质建模、裂缝精细建模、岩石力学建模等技术,构建出三维泊松比模型、三维杨氏模量模型、最小水平主应力模型、三维脆性指数模型、两向应力差模型、最大水平主应力模型等一系列高精度模型。依据这些模型所揭示的应力大小及方向在三维空间的展布规律,为新井部署层位的优选、轨迹方位的优化以及压裂增产设计的精细化提供了科学依据,有效提高了油气井的生产能力和油气田的开发效益。
(六)四川盆地构造实体模型建立顶层方案设计
在四川盆地的项目中,公司以双鱼石构造实体模型为核心,深入研究盆地建模的各个环节,建立了一套全面、科学的盆地建模各阶段工作量化标准。通过对下二叠统底面(P1l)、下二叠统底(P1q + P1l)、上二叠统底(P2l)、三叠系底(T1j)等关键地层的精细建模和分析,为四川盆地的顶层方案设计提供了坚实的基础。这些量化标准涵盖了地质数据采集、模型构建方法、参数选取与验证等多个方面,为四川盆地的油气勘探开发提供了规范化、标准化的指导,有助于提高勘探开发效率,降低成本,推动四川盆地油气资源的高效开发利用。