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影响煤层气单支压裂水平井产量关键要素及提产对策——以郑庄区块开发实践为例

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煤炭科学技术 2024年

作者：张晨何萌肖宇航刘忠韩晟鲁秀芹王子涵吴浩宇张倩倩中国石油天然气集团有限公司煤层气开采先导试验基地中国石油华北油田公司勘探开发研究院

单支压裂水平井作为沁水煤层气田煤层气开发主体技术，支撑了气田20亿/年产量的突破。但在其规模推广应用过程中，出现了井间产量差异大，局部区域适应性欠佳等系列问题，严重制约了气田煤层气产量的进一步提升。一方面，众多影响单支... 详细信息

单支压裂水平井作为沁水煤层气田煤层气开发主体技术，支撑了气田20亿/年产量的突破。但在其规模推广应用过程中，出现了井间产量差异大，局部区域适应性欠佳等系列问题，严重制约了气田煤层气产量的进一步提升。一方面，众多影响单支压裂水平井产量的关键要素已被确认，但核心关键要素却不明确；另一方面，关键要素的平面变化规律认识，普遍为简单数学外推或者纯粹数学反演，缺少地质约束和修正，可靠性和分辨率低。故而亟需落实影响产量核心关键要素，进而以此为基础建立针对性提产技术对策。首先，基于郑庄区块客观地质条件和开发生产实践认识，提出影响单支压裂水平井产量核心关键要素初步筛选原则，并评选出纯煤层进尺、水平段倾斜幅度、全烃、GR、压裂段数、平均砂量梯度、平均排量梯度、平均液量梯度、解吸压力梯度九项要素。然后，采用灰色关联分析和单因素分析方法，明确初筛九项要素与单支压裂水平井产量之间关联程度，落实要素对产量影响内在机制。其次，从资源基础、储量控制和改造动用三个角度，结合单支压裂水平井部署和改造设计和施工具体流程，分类九项要素，并依此建立针对性提产技术对策。(1)在井位部署阶段，利用评价井外推资料，初步明确相对富集区域，采用构造导向滤波+高频相干技术处理后地震资料于区内圈定无隐蔽性破坏构造发育的局部，再钻直/斜井以获取煤层段GR和全烃，落实井位部署区资源基础；(2)在井轨迹设计和钻井阶段，利用波形聚类技术预测井位部署区内构造煤分布规律，对地震资料叠前深度偏移处理预测井位部署区内煤层厚度和起伏变化规律，采用井组模式，分批次钻井，结合近钻头地质导向技术，实钻数据实时修正局部煤层认识，从而增加纯煤层进尺，优化井轨迹，确保更多优质压裂段，提高储层控制；(3)在储层改造阶段，通过GR、全烃、井轨迹条件和实钻数据等优选压裂段，采用桥射联作压裂技术提升排量、砂量和液量，增大改造规模和，强化改造，提升资源动用。最后，运用上述对策在郑庄区内开展相关试验，在郑庄北部部署1个井组7口井，与周边早期单支压裂水平井相比，试验井较之前解吸压力高出约1～1.5MPa，稳产气量提高近5000～10000 m3/d。该研究所评选的影响单支压裂水平井产量的核心关键要素和以此为基础而建立的针对性的提产技术对策，经现场试验检验，能够大幅提高煤层气井稳产气量和解吸压力，为沁水煤层气田产量的提升和采用相同主体开发技术的同行，提供了重要的生产实践经验和可借鉴的成功案例。

关键词：单支压裂水平井影响产量关键要素关联度和相关性提产技术对策现场先导试验

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薄砂岩储层多波叠后地震反射特征分析及应用

石油地球物理勘探 2017年第5期52卷 1016-1024页

作者：符志国李忠赵尧蔡谦李德珍中国石油集团川庆钻探地球物理勘探公司四川成都610213 中国石油集团山地地震技术试验基地四川成都610213

影响储层多波地震叠后反射特征的因素很多,针对研究区的地质问题,重点分析了观测系统的炮检距、地震子波主频、储层垂向分布位置、围岩、储层厚度等5项因素。建立了一套以多波叠后反射特征正演分析、多波地震属性专家优化、多波属性融... 详细信息

影响储层多波地震叠后反射特征的因素很多,针对研究区的地质问题,重点分析了观测系统的炮检距、地震子波主频、储层垂向分布位置、围岩、储层厚度等5项因素。建立了一套以多波叠后反射特征正演分析、多波地震属性专家优化、多波属性融合为主要手段的薄储层预测方法。通过分析薄储层多波地震叠后响应特征,得到以下认识:(1)在分析储层的地震响应特征时,应建立在其他非储层因素相对稳定的基础上,才能较为准确地识别储层的地震响应;(2)薄含气砂岩储层呈弱反射信号,常被掩盖在砂、泥岩性界面的强反射之中,而联合多波信息是提高储层描述精度的一种有效途径;(3)在钻井样本数量很少、不便于使用自动化储层模式识别方法时,充分发挥针对具体研究目标的先验信息、数字特征与目标的相关性等专家知识,采用多波属性方法刻画储层是可行的。

关键词：薄含气砂岩多波叠后反射特征正演地震属性

基于分数阶傅里叶变换的混合Cadzow滤波法

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Applied Geophysics 2018年第2期15卷 271-279+363-364页

作者：曹中林曹俊兴巫芙蓉何光明周强吴育林成都理工大学中国石油集团东方地球物理勘探公司中国石油天然气集团公司山地地震技术试验基地

常规频率域SVD滤波法在随机噪声压制处理时,容易造成弯曲同相轴损伤。针对这一问题,本文提出一种基于分数阶傅里叶变换的混合Cadzow滤波法压制三维地震数据中随机噪声的方法。首先应用分数阶傅里叶变换,将地震数据变换到时频面,再依据Ei... 详细信息

常规频率域SVD滤波法在随机噪声压制处理时,容易造成弯曲同相轴损伤。针对这一问题,本文提出一种基于分数阶傅里叶变换的混合Cadzow滤波法压制三维地震数据中随机噪声的方法。首先应用分数阶傅里叶变换,将地震数据变换到时频面,再依据Eigenimage滤波法与Cadzow滤波法建立混合的高维Hankel矩阵,然后对其运行奇异值分解,最后通过秩约化的方法来压制随机噪声。此方法用于四川某地区的地震数据处理,结果表明该方法可有效地去除随机噪声,保护有效信号,提高叠后地震数据的信噪比。

关键词：随机噪声分数阶傅里叶变换混合Cadzow滤波高维Hankel矩阵

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基于泊松碟采样的小生境遗传算法剩余静校正

石油地球物理勘探 2018年第5期53卷 896-902页

作者：周强曹琳昱陈爱萍中国石油集团东方地球物理公司物探技术研究中心成都分中心四川成都610213 中国石油集团山地地震技术试验基地四川成都610213 中国石油集团东方地球物理公司研究院西南分院四川成都610213

针对线性剩余静校正容易陷入局部解,导致复杂山地地震资料成像效果不佳的难题,本文提出一种基于泊松碟采样的小生境遗传算法剩余静校正方法。在常规遗传算法剩余静校正基础上,应用泊松碟采样对求解的静校正量实数编码,增加初始解空间的... 详细信息

针对线性剩余静校正容易陷入局部解,导致复杂山地地震资料成像效果不佳的难题,本文提出一种基于泊松碟采样的小生境遗传算法剩余静校正方法。在常规遗传算法剩余静校正基础上,应用泊松碟采样对求解的静校正量实数编码,增加初始解空间的均匀度;采用多线程构建多种群小生境,种群内采用"精英+赌轮"选择、余下个体与精英两两交叉、小扰动变异策略进行遗传进化;种群间进行"联姻"操作,优选几个种群中适应度最大个体并与其他种群联姻,充分利用计算机多核并行运算功能以快速搜索到最优剩余静校正量。理论模型及实际资料应用结果均表明,该方法能增强同相轴的连续性,显著提高山前带低信噪比资料成像品质。

关键词：剩余静校正遗传算法泊松碟采样多种群小生境多线程

山地复杂构造区叠前深度偏移初始层速度约束反演改进新方法

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天然气工业 2022年第5期42卷 47-55页

作者：熊晶璇贺振华刘鸿赵容容杨卫宁张恩嘉王光银唐虎成都理工大学四川省610213 中国石油天然气集团公司东方地球物理勘探有限公司中国石油天然气集团公司山地地震技术试验基地中国石油西南油气田公司勘探事业部

勘探开发实践证实,四川盆地川西地区、塔里木盆地塔西南地区、准噶尔盆地南缘地区等山地复杂构造区油气资源丰富,是下步勘探开发的重要领域。为了提高山地复杂构造区叠前深度偏移初始速度模型与构造特征的匹配性,达到改善叠前深度偏移... 详细信息

勘探开发实践证实,四川盆地川西地区、塔里木盆地塔西南地区、准噶尔盆地南缘地区等山地复杂构造区油气资源丰富,是下步勘探开发的重要领域。为了提高山地复杂构造区叠前深度偏移初始速度模型与构造特征的匹配性,达到改善叠前深度偏移成像质量的目的,在常规约束速度反演基础上,通过形成构造约束的速度趋势函数和基于径向基函数薄板理论的三维空间速度网格重构函数,形成了山地复杂构造区叠前深度偏移初始层速度约束反演改进新方法。研究结果表明:①初始速度模型中保证速度连续性的同时,保留小尺度地质异常体速度响应,能有效提高速度建模精度;②通过沿自由边界的弯曲板进行速度网格重构可更好保留小尺度地质异常体的速度响应,可有效提高速度建模效率;③新方法通过构造约束的速度趋势函数较好剔除速度异常高频,减少速度更新求解时陷入局部最优;④新方法获得的初始速度模型与地质构造特征匹配较好,可有效改善叠前深度偏移成像质量,尤其是构造翼部或逆掩构造顶部成像质量。结论认为,建立的山地复杂构造叠前深度偏移初始层速度反演改进新方法,在复杂构造区域反演得到的层速度场更符合地质规律,对落实复杂构造展布及勘探目标有重要意义,有助于深入推进我国山地复杂构造区油气的勘探。

关键词：山地复杂构造叠前深度偏移地质构造约束约束速度反演改进速度趋势函数速度模型重构

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鄂尔多斯盆地陇东黄土山地大型城区地震采集技术

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鄂尔多斯盆地陇东黄土山地大型城区地震采集技术

第二届中国石油物探学术年会

作者：宋方述王春马奂奂李文洁杜昊中国石油集团东方地球物理公司

鄂尔多斯盆地陇东黄土塬区油气资源量非常丰富,该区油气储层属典型的低渗透油气藏。庆阳三维工区也是黄土山地一个大型城区三维采集项目,基于PPV试验的炮点安全设计技术为设计方案执行落地奠定了坚实的基础,首次实现了黄土山地采集震源... 详细信息

鄂尔多斯盆地陇东黄土塬区油气资源量非常丰富,该区油气储层属典型的低渗透油气藏。庆阳三维工区也是黄土山地一个大型城区三维采集项目,基于PPV试验的炮点安全设计技术为设计方案执行落地奠定了坚实的基础,首次实现了黄土山地采集震源进入大型城区,大型城区震源点位精细设计技术保障了震源在大型城区内采集顺利进行,大型城区震源点位精细设计技术保障了大型城区炮点的均匀性。

关键词：黄土塬区大型城区地震采集均匀性

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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高阶统计约束稀疏盲反褶积技术研究与应用

石油与天然气地质 2016年第4期37卷 591-597页

作者：张华庞燕青贺振华杨波何光明巫芙蓉陈爱萍谢小翠成都理工大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室四川成都610059 中国石油川庆钻探工程有限公司地球物理勘探公司四川成都610213 中国石油物探技术试验基地山地地震技术试验基地四川成都610213 中国石油新疆油田分公司新疆克拉玛依834000 中国石油新疆油田分公司陆梁油田作业区新疆克拉玛依834000

以贝叶斯基本理论为基础,利用高阶双谱域估算的高精度地震子波为约束,在修正柯西判别准则下,实现地震数据的稀疏盲反褶积拓频处理,获取比常规反褶积提频方法分辨率更高的可靠数据。模拟数值实验和多波实际数据处理结果表明:双谱域估算... 详细信息

以贝叶斯基本理论为基础,利用高阶双谱域估算的高精度地震子波为约束,在修正柯西判别准则下,实现地震数据的稀疏盲反褶积拓频处理,获取比常规反褶积提频方法分辨率更高的可靠数据。模拟数值实验和多波实际数据处理结果表明:双谱域估算的子波精度较高,以该子波为先验约束的稀疏盲反褶积能极大提高纵波和转换波数据的分辨率,满足精细解释能分辨更小薄层的要求,可作为多波高分辨率处理的有效手段。

关键词：子波估计提频反褶积反射系数地震勘探

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百分比速度扫描剖面在速度提取中应用

物探化探计算技术 2015年第3期37卷 355-360页

作者：熊晶璇张华李振张恩嘉朱晨金德刚陈三平山地地震技术试验基地成都610213 中国石油集团川庆钻探工程有限公司地球物理勘探公司技术发展中心成都610213

在地震资料处理过程中,速度分析是关键的处理环节。常规的速度分析方式,当速度能量谱不收敛时,很难进行有效拾取。为此,作者提出了一种在百分比速度扫描剖面上进行速度拾取的方法,该方法利用剖面成像指导速度分析,利用构造成像和地质认... 详细信息

在地震资料处理过程中,速度分析是关键的处理环节。常规的速度分析方式,当速度能量谱不收敛时,很难进行有效拾取。为此,作者提出了一种在百分比速度扫描剖面上进行速度拾取的方法,该方法利用剖面成像指导速度分析,利用构造成像和地质认识将速度提取扩展到纵、横向两个方向,而非传统的速度提取只在纵向上控制。该方法能有效克服能量谱不收敛,构造倾角估算困难,提取的速度参数误差较大的问题,在低信噪比资料上拾取优于常规速度分析方法,能够进一步提高低信噪比地震资料的处理效率。

关键词：百分比速度剖面地震数据处理速度分析速度拾取

一种基于井控的反射PP波和反射PS波振幅匹配方法

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物探化探计算技术 2017年第1期39卷 59-63页

作者：赵尧符志国鲜成龙王静陈小二中国石油天然气集团公司山地地震技术试验基地成都610213 中国石油天然气集团川庆钻探工程有限公司地球物理勘探公司成都610213

针对PP波与PS波传播方式不同,资料处理因素不同造成两者叠后地震剖面不能保持振幅相对强弱关系的问题,这里提出了一种基于井控的单层反射PP波和反射PS波的振幅匹配方法。该方法利用目的层附近标准层PP波和PS波合成地震记录上理论振幅关... 详细信息

针对PP波与PS波传播方式不同,资料处理因素不同造成两者叠后地震剖面不能保持振幅相对强弱关系的问题,这里提出了一种基于井控的单层反射PP波和反射PS波的振幅匹配方法。该方法利用目的层附近标准层PP波和PS波合成地震记录上理论振幅关系,校正实际地震剖面上两者的振幅相对关系,能有效恢复PS波地震振幅。将该方法应用于四川盆地川中某地区三维三分量资料的振幅恢复,利用须三底界PP波和PS波理论振幅关系校正实际地震剖面两者振幅关系,有效恢复了PS波地震数据振幅,并利用振幅匹配后多波数据,采用最大波峰振幅比信息实现了储层的定量预测:PP波、PS波振幅比值大于2为含气有利区,后续6口开发井5口井与钻井吻合,振幅比符合率达83.3%。该振幅匹配方法具备一定的计算精度,能有效恢复PP波与PS波地震数据振幅相对关系,最终实现振幅信息的定量含气预测。

关键词：振幅匹配 PP波 PS波井控合成记录振幅匹配因子标准层