碳?xì)浠�合物、貴金屬和鉆石都會(huì)產(chǎn)生固有輻射，并留下一些可在衛(wèi)星圖像上觀察到的特征。研究人員將這些（固有輻射）數(shù)據(jù)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行處理，并在現(xiàn)場(chǎng)勘查過(guò)程中記錄其頻譜。盡管物質(zhì)的化學(xué)成分相似，但其“固有輻射”頻譜仍有一些不同之處，研究人員可以借此將煤和鉆石中的碳區(qū)分開(kāi)來(lái)。

Oil and Gas Discoverer（OGD）的直接探測(cè)技術(shù)（Direct Detection Technology，簡(jiǎn)稱DDT）應(yīng)用分為兩個(gè)獨(dú)立階段，可根據(jù)每個(gè)階段獲得的數(shù)據(jù)生成書(shū)面和/或口頭報(bào)告。第一階段是針對(duì)用戶指定區(qū)域，根據(jù)從衛(wèi)星圖像獲得的數(shù)據(jù)，初步識(shí)別異常油氣沉積。DDT第二階段為現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地勘查，研究人員搭乘直升機(jī)在所確定的油氣異常區(qū)上方進(jìn)行勘測(cè)，以提供沉積輪廓的確切位置和生產(chǎn)層位的地下深度等信息。

現(xiàn)場(chǎng)勘查包括使用公司專有的GEO-SCAN ML2探測(cè)器（通常安裝在直升機(jī)上，在某些情況下通過(guò)陸地運(yùn)輸）測(cè)量異常沉積。獲得的所有數(shù)據(jù)及其解釋都會(huì)顯示在地質(zhì)圖和三維圖像上，以提供最終的油氣藏深度、大小和輪廓，以及下一步勘探和/或開(kāi)發(fā)井的位置。

哈薩克斯坦勘查案例

2015-2017年間，OGD在哈薩克斯坦進(jìn)行了一項(xiàng)DDT研究，該技術(shù)在哈薩克斯坦被稱為“亞原子技術(shù)”。油公司為MMD（JSC Mangistaumunaigas），為其提供勘探服務(wù)的分包商為T(mén)OO（KAZ-Waterhanters LLP）。分包商聘請(qǐng)了（DDT）服務(wù)提供商進(jìn)行完整的兩階段勘查。合同由TOO總監(jiān)R.A.Magomadov和OGD高級(jí)副總裁Oleg Yatsuk簽署。根據(jù)DDT兩個(gè)階段的勘查，OGD可獲得的額外好處是分包商允許其發(fā)布精簡(jiǎn)版的勘查報(bào)告，以證實(shí)DDT勘查在探測(cè)和描繪地層深處油氣沉積方面的有效性。

在哈薩克斯坦，油氣勘探工作通常依賴于2D和3D地震反射測(cè)量數(shù)據(jù)，之后在識(shí)別出的潛在地下構(gòu)造和層位進(jìn)行鉆井。2015年，油公司在Alatube油田和Atambai-Sartube油田進(jìn)行了DDT勘查，以確定地下深達(dá)6000 m處的油氣沉積。這些哈薩克斯坦油田至少已有30年的歷史，有大量高產(chǎn)井和已封生產(chǎn)井。這項(xiàng)研究是確定該深度油氣資源的試驗(yàn)項(xiàng)目。服務(wù)商的工作是進(jìn)行DDT第一階段勘查100 km2面積的區(qū)域。

1 第一階段勘查結(jié)果

據(jù)第一階段勘查概況的描述，用戶向OGD提供了兩個(gè)勘探區(qū)域（如圖1）的坐標(biāo)。盡管過(guò)去數(shù)十年采用標(biāo)準(zhǔn)油氣勘探技術(shù)收集了大量信息，但服務(wù)提供商并未索要更多油氣勘探數(shù)據(jù)，并確定了多個(gè)鉆井井位。

圖1. 基于第一階段勘查數(shù)據(jù)和解釋，黃色區(qū)域代表可能的含烴地層。

第一階段勘查中，在OGD預(yù)期的100km2面積的勘探范圍內(nèi)，基于含烴地層的固有亞原子輻射數(shù)據(jù)，構(gòu)造異常區(qū)顯示出中到強(qiáng)的強(qiáng)度信號(hào)。這些異常明確表明用戶探勘區(qū)塊地下存在油氣資源。在實(shí)驗(yàn)室處理衛(wèi)星圖像的過(guò)程中所發(fā)現(xiàn)的油氣異常以黃色區(qū)域表示，如圖1。

2 第二階段勘查結(jié)果

基于第一階段積極的勘查結(jié)果，OGD和分包商決定對(duì)作業(yè)公司的兩個(gè)勘探區(qū)域均進(jìn)行第二階段勘查。

圖2.第二階段勘查的飛行模式圖。

通過(guò)對(duì)兩次勘查數(shù)據(jù)的分析和解釋，服務(wù)提供商能夠確定并指定紅色和深藍(lán)色區(qū)域?yàn)槲磥?lái)勘探和商業(yè)開(kāi)發(fā)的潛在區(qū)域。OGD指出，坐標(biāo)收斂過(guò)程有50~90 m的誤差，勘探區(qū)域也存在GPS誤差。

圖3.基于第二階段勘查數(shù)據(jù)的固有輻射異常的三維模型。

基于油氣異常的強(qiáng)度，服務(wù)提供商列出了3個(gè)未來(lái)進(jìn)一步開(kāi)發(fā)最具前景的區(qū)域（S1、S2和S3）。這些區(qū)域的資源潛力大小可根據(jù)固有輻射強(qiáng)度排序，并為油氣沉積提供直接的地理參考。這也將使服務(wù)提供商能夠確定特定地點(diǎn)的含烴地層的深度并推薦后續(xù)的鉆井目標(biāo)。最后，這將大幅縮小后續(xù)地球物理活動(dòng)和勘探鉆井的范圍。根據(jù)數(shù)據(jù)（圖3），OGD注意到S1和S2區(qū)域在作業(yè)公司的勘探區(qū)域范圍內(nèi)，但S3不在范圍內(nèi)，但與作業(yè)公司所屬勘探區(qū)域相鄰。這些區(qū)域被認(rèn)為最高產(chǎn)，估計(jì)精度在85~90%。

3 詳細(xì)分析

由于地球表面衛(wèi)星成像的角度不同，第一階段勘查中發(fā)現(xiàn)的主要油氣異常與第二階段勘查收集的數(shù)據(jù)有所不同。然而，檢查圖1和圖3的數(shù)據(jù)后，很明顯在第二階段勘查中發(fā)現(xiàn)了額外幾個(gè)油氣異常區(qū)。

為充分利用分析結(jié)果，OGD制作了一幅擴(kuò)展圖，突出顯示了7個(gè)極具潛力的異常區(qū)，這些異常區(qū)域?qū)⒊蔀槲磥?lái)鉆勘探井的極佳位置，如圖4。這些異常位于輻射強(qiáng)度最大的輪廓范圍內(nèi)（紅色區(qū)域）。

圖4.第二階段勘查確定了7個(gè)高強(qiáng)度輻射異常區(qū)。

為了方便后續(xù)操作，需要在所識(shí)別的紅色和藍(lán)色異常區(qū)內(nèi)確定井位。研究人員根據(jù)獨(dú)立的地球動(dòng)力學(xué)模型分析、地震數(shù)據(jù)和DDT勘查結(jié)果，判斷高強(qiáng)度異常區(qū)與高度斷裂的局部區(qū)域?qū)��?yīng)。該勘查技術(shù)不僅可識(shí)別現(xiàn)有的區(qū)域和構(gòu)造，還可精確顯示含油氣區(qū)域和構(gòu)造，這比其他勘查方法更優(yōu)越。

基于已完成的工作，服務(wù)提供商推薦S1區(qū)的點(diǎn)“2”為第一個(gè)鉆井井場(chǎng)，井號(hào)為No. 42井，如圖4。通常，這種類型的井位是根據(jù)預(yù)定義的開(kāi)發(fā)網(wǎng)格自動(dòng)在現(xiàn)有油田選擇的，為了消除大家對(duì)評(píng)估的偏見(jiàn)，所推薦的井場(chǎng)相當(dāng)偏遠(yuǎn)，距離最近的井約1200米。換言之，勘查活動(dòng)在現(xiàn)場(chǎng)識(shí)別出了一個(gè)全新的油氣沉積。盡管如此，該井距哈薩克斯坦產(chǎn)量最大的井（日產(chǎn)量約為1400公噸，合10220桶當(dāng)量/天）約1200 m。

4 重疊產(chǎn)層

第二階段勘查分析確定了5個(gè)油氣層位，其中產(chǎn)量最高的層位于3500~3900 m和4900~5100 m。為了確認(rèn)最具潛力的產(chǎn)層，我們制作了一個(gè)油氣異常區(qū)固有輻射強(qiáng)度的3D模型，含強(qiáng)度尺度，如圖5。最大固有輻射強(qiáng)度位于3.5- 3.9 km和4.9~5.1 km。

圖5.含烴地層水平3D模型。

5 No. 42井鉆井結(jié)果

2017年，在上述地點(diǎn)完成了No.42井，完鉆井深3962 m。期間進(jìn)行了電測(cè)，數(shù)據(jù)顯示，第1個(gè)明顯的產(chǎn)氣層位于2420 m，這與煤層有關(guān)；油層位于3450和3900 m處。這些數(shù)據(jù)與基于第二階段勘查數(shù)據(jù)和分析的三維區(qū)塊圖中顯示的深度相符。作業(yè)人員挑揀出了各地層最具代表性的巖屑，并繪制在了巖性測(cè)井曲線上，如圖6。

圖6.目標(biāo)層位的巖性測(cè)井圖。

電測(cè)人員對(duì)該井進(jìn)行了全套地球物理測(cè)井，充分證實(shí)該段存在多儲(chǔ)層，對(duì)應(yīng)于上、中三疊統(tǒng)地層，如圖7。這些結(jié)果證明DDT技術(shù)在確定油氣產(chǎn)層水平邊界、異常區(qū)域輪廓等方面的預(yù)測(cè)精度，而這些數(shù)據(jù)可直接證明油氣沉積的存在。

圖7.地球物理測(cè)井證實(shí)了多產(chǎn)層的存在。

6 結(jié)論

根據(jù)No. 42井的數(shù)據(jù)，可以得出DDT在識(shí)別可能的異常區(qū)時(shí)具有以下特點(diǎn)：

1.發(fā)現(xiàn)油氣沉積的準(zhǔn)確度高。根據(jù)推薦的井位所鉆的第一批井大部分為高產(chǎn)井，概率不低于90~95%。

2.根據(jù)常規(guī)經(jīng)驗(yàn)確定的水平產(chǎn)層的深度邊界，誤差通常不超過(guò)5~7%。而在本案例中，誤差不超過(guò)1%。

3.成本低、周期短，勘查結(jié)果與實(shí)際數(shù)據(jù)高度一致，可以信心滿滿地制定計(jì)劃及早發(fā)現(xiàn)新油田，從而提高生產(chǎn)指數(shù)。

勘查結(jié)果的最終報(bào)告生成后，服務(wù)提供商與分包商以及現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)學(xué)家共同召開(kāi)的跟進(jìn)會(huì)議，一致認(rèn)為由DDT確定的所有油氣異常區(qū)與現(xiàn)有的產(chǎn)量水平相當(dāng)或具有潛在的商業(yè)開(kāi)采水平。

地質(zhì)學(xué)家普遍認(rèn)為在DDT勘查區(qū)域存在不同類型的構(gòu)造斷裂，這在報(bào)告中得到準(zhǔn)確識(shí)別。作業(yè)公司和分包商都同意有必要進(jìn)一步修訂鉆井計(jì)劃，節(jié)約數(shù)百萬(wàn)美元，并計(jì)劃從2018年開(kāi)始進(jìn)行另一輪鉆井作業(yè)。

作業(yè)公司的觀點(diǎn)。Mangistaumunaigaz地質(zhì)和油田開(kāi)發(fā)總監(jiān)Baipakov先生評(píng)論道，“根據(jù)DDT勘查編制的異常區(qū)域圖，可以根據(jù)潛在地層的含油飽和度確定最有前景的井位。根據(jù)這些數(shù)據(jù)鉆了一口井，確實(shí)在3500-3900 m的預(yù)測(cè)區(qū)間內(nèi)鉆遇了產(chǎn)層。”

通過(guò)測(cè)井，確定了產(chǎn)層位于3444~3902 m。相對(duì)于地層頂部而言，預(yù)測(cè)深度誤差僅為56 m，相對(duì)于地層底部而言誤差僅為2 m。

作業(yè)公司的管理團(tuán)隊(duì)指出，預(yù)測(cè)的地層頂部/底部對(duì)于確定水平空間邊界和深度是可以接受的。

由于取得了這一成功，JSC Mangistaumunaigaz將在其他6個(gè)DDT高強(qiáng)度異常區(qū)鉆另外2口測(cè)試深井。

（本文轉(zhuǎn)自World oil，如有版權(quán)問(wèn)題，請(qǐng)聯(lián)系小編）