2020山东省技术发明一等奖项目简介

正随着常规和易采油气资源日渐减少,勘探开发复杂地质油气资源,对降低我国油气对外依存度、保障国家能源安全发挥越来越重要的作用。《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》将"复杂地质油气资源勘探开发利用"列为优先发展主题。复杂地质油气藏具有储层更薄、更深、非均质性更强等特性,现有地面地震波检测技术难以实现有效勘探。井中地震波检测技术将传感器置于井中,更接近目标储层,避开了强烈吸收地震能量的表层低速带,保真记录地震波高频成分,实现储层精细刻画,相较地面地震波检测技术更具优势,是目前复杂地质油气勘探的主要技术手段。但是我国井中地震波检测装备完全依赖进口,且这些装备在复杂地质油气勘探应用中存在着级数有限、级间距大、频带窄、灵敏度低、本底噪声高等瓶颈技术问题。     

苏北盆地复杂断块群综合勘探技术及其发展方向

找到适合江苏油田地质条件的勘探技术 ,对于提高勘探开发效益至关重要 .在介绍了苏北盆地油气基本地质条件的背景下 ,系统总结了在实际勘探工作过程中探索并形成的适宜复杂断块群油气藏特点的一套综合勘探技术和勘探开发一体化管理工作程序 ,分析了其主要内容及其应用效果 .研究结果表明 :低未熟油为主的盆地资源评价、含油气系统研究和以全三维地震勘探为核心的圈闭识别与油藏早期描述评价是综合勘探开发一体化核心 ,并为今后勘探技术的发展指明了方向     

苏北盆地复杂断块群综合勘探技术及其发展方向

找到适合江苏油田地质条件的勘探技术,对于提高勘探开发效益至关重要,在介绍了苏北盆地油气基本地质条件的背景下,系统总结了在实际勘探工作过程中探索并形成的适宜复杂断块群油气藏特点的一套综合勘探技术和勘探开发一体化管理工作程序,分析了其主要内容及其应用效果,研究结果表明：低未熟油为主的盆地资源评价、含油气系统研究和以全三维地震勘探为核心的圈闭识别与油藏早期描述评价是综合勘探开发一体化核心,并为今后勘探技术的发展指明了方向。     

“油气光学”专题·编者按

<正>作为人类共同的财富和一种不可再生的能源,油气资源在经济发展和工业现代化进程中发挥着重要的作用,被人们称为"工业的血液".我国的油气资源具有地质条件复杂、地表条件多样、油气富集程度低、油气埋藏较深和原油含水率较高等特点,因此油气资源的有效勘探开发和高效利用存在诸多的困难,成本居高不下,并且供不应求.因此,为了解决油气资源勘探开发过程中的技术难题,提高油气生产效益,推动油气勘探开发     

序言

正中国深层和非常规油气资源丰富,占油气总资源量的60%以上,是油气勘探开发的重点领域,未来勘探开发潜力十分广阔。加强深层和非常规油气资源勘探开发,对缓解中国油气供需矛盾、优化能源结构、保障能源安全具有重要作用。然而,深层和非常规油气钻完井普遍具有地质复杂、埋藏深、压力系统多、温度高、压力高、地应力高和高含硫等特点,导致井塌、井漏、井喷等复杂和事故频发,容易诱发卡钻、     

国内页岩气开发现状及面临问题

随着美国的“页岩气革命”取得的良好进展,预示着页岩气作为一种重要的非常规天然气,具有缓解我国能源压力的巨大潜力,将成为我国油气资源勘探开发的新热点.通过几年的努力,我国页岩气的勘探开发在资源储量评估、水平井钻探和完井、开采技术方面已经取得了一定的成果.但是与美国相比,我国页岩气地质条件更为复杂,对页岩气的开发在开采技术、水资源利用、环境保护以及开发成本上将面临更大的挑战.     

中国油气资源可持续发展的潜力与挑战

至2050年前后,中国油气资源具有可持续发展的基础和潜力。经过60年的发展,我国从“贫油国”到油气生产大国,建成了24个油气生产基地,自主发展形成一系列中国特色的油气勘探开发理论与技术。我国油气地质条件十分复杂,这同时也孕育有广阔的勘探新区、新领域,待发现油气资源仍比较丰富,目前石油勘探刚进入中期阶段,天然气勘探尚处于早期阶段。同时,油气资源的进一步发展也面临诸多严峻挑战,经济快速发展油气需求缺口日益扩大,本土资源深入勘探开发的难度增大,勘探开发成本大幅上升,国际化经营拓展空间受多因素制约等。因此,必须始终加强油气勘探工作,一方面立足国内,坚持不懈开展新区新领域攻坚战,保持勘探工作量、储量、产量的稳定增长,采取多种方式,积极分享国际能源资源,引进和勘探利用国外石油和天然气;另一方面,还必须积极采取措施,全面推进节约用油用气战略,实现油气资源的可持续发展。     

后记

非常规油气地质学(unconventional petroleum geology)是近年来在传统石油与天然气地质学的基础上,通过大量的油气勘探和开发实践而发展起来的一门新兴分支学科.它是研究非常规油气形成的地质理论及勘探开发相关技术的学科,目前正处在快速发展和完善之中.基于目前已发现的非常规油气资源类型,近期内非常规油气地质学主要研究页岩油气、煤层气、天然气水合物、致密砂岩油气、油砂、重油、沥青、碳酸盐岩缝洞型油气、火山岩储层油气、变质岩储层油气等的形成条件、储层特征、聚集机理、富集规律和勘探开发关键技术等.我们有理由相信,随着理论的创新、技术的突破和勘探的加强,人类定将发现更多类型的非常规油气资源,非常规油气地质学的研究内容将更加丰富、宽广和多样.     

数字光栅检波器系统架构及数据采样

随着全球经济发展以及能源危机的加剧,全面提高油气勘探技术,增加石油储量已经成为世界各国的当务之急。地震检波器作为油气勘探工作的首要环节,它的发展水平已成为衡量油气勘探能力的一个重要标志,而光栅地震检波器以高的地震波探测性能和强的电磁兼容性能展示出了强劲的发展前景。本文主要研究了一种数字光栅检波器及其信号采样。     

“波动方程法地震偏移成像的理论与应用”获陈嘉庚地球科学奖

由同济大学海洋地质系马在田教授等完成的“波动方程法地震偏移成像的理论与应用”的课题是70年代开始研究的国际性难题,用于解决复杂地质条件下油气田和煤田的勘探和开发的技术与方法。该成果继获1990年度上海市科技进步壹等奖后,又获1991年度国家科技进步贰等奖和1991年陈嘉庚地球科学奖。地震勘探上寻找油气的基本方法是利用人工震源激发地震波,由地下反射带回地层结构的信息,经过大型电子计算机处理,得到地下地质结构的图像,这中间,地震偏移成像技术     

渝黔湘秀山区块页岩气二维地震勘探研究

目前对南方海相地区页岩气的研究多集中在成藏模式、有利区评价等基础地质理论。在应用页岩气地球物理技术进行页岩气高产富集区识别预测和评价方面进行了一些探索,尚未形成一套完整且有别于常规油气勘探技术思路与方法。在野外地质调查和区域地质认识的基础上,渝黔湘秀山页岩气区块部署实施二维地震勘探剖面13条,523.5 km.区内地形复杂,障碍物较多,数据采集难度大;灰岩出露覆盖范围广,浅层地震地质条件较差,地震记录信噪比低,静校正问题、速度分析困难等问题突出。通过地震资料采集、处理、解释、储层与流体识别等技术一体化攻关,获得了高信噪比地震资料,结合勘查区页岩气地质条件,综合录井、测井等勘查手段,形成一套完整的、针对盆缘山区海相页岩气地球物理勘探技术流程。采集、处理、解释一体化结合:优选最佳基准面静校正方法,解决静校正;叠前去噪,提高信噪比;叠加及偏移成像,改善成像质量。探索应用地震储层反演与气层检测技术,预测页岩气"甜点"分布区,为部署井位提供基础。二维勘探精细标定出了2套目的层顶面构造形态和埋深,区内断层以北东向和近南北向为主;优选了2套目的层有利目标区,部署了2口参数井井位。     

鄂南黄土塬高密度地震勘探关键技术

鄂尔多斯盆地南部黄土塬地区表层结构复杂,地震波吸收衰减严重,纵向目标层系多,构造幅度低,储层微断裂发育、非均质性强、预测精度低,岩溶孔隙及断缝尺度小,难以识别。为此,在该地区系统开展了高密度三维地震采集、目标处理、综合解释一体化技术攻关。基于地质效果优化采集方案设计,采用小组合、适中面元、宽方位、高覆盖的观测系统,应用井震联合宽频激发与全节点接收,在保障地震资料一定信噪比的基础上进一步提高分辨率。在保真、保幅的前提下,应用高精度融合静校正技术、特色噪声衰减技术及煤层屏蔽下弱信号成像技术,获得了高品质的地震资料。针对断缝体及上古生界成藏主控因素的地震地质特点,建立了高分辨率储层预测、高精度断裂识别与圈闭描述技术,最终形成了一套黄土塬高质高效地震勘探关键技术体系。将该技术应用于鄂尔多斯盆地南部HS工区高密度三维地震勘探,获得了高品质的地震资料,取得了较好的勘探效果。     

中国近海油气勘探进展

近年来,中国近海的油气勘探坚持以寻找大中型油气田为指导思想,以区域研究为基础,以科学合理部署为保证,针对中国近海独特的油气地质特征,通过创新认识和技术进步,坚持走高效勘探之路,取得了丰硕成果,新发现储量屡创历史新高,步入了历史上最好时期。然而,随着勘探程度的提高和勘探领域的拓展,中国近海油气勘探也面临越来越多的挑战。     

“亮点”、“暗点”技术在太平川南地区葡萄花油层油气检测中的应用效果分析

在一定地质条件下,利用亮点技术进行油气检测是一种有效可行的方法。理论证明,含油气之后岩石波速降低,从而引起地震反射波振幅相对增强（变化）,因此利用地震资料上的亮点进行含油气预测,具有一定的可行性。在综合分析钻、测井和地震资料基础上,对含油气区域的地震资料进行研究,寻找亮、暗点与含油气关系,阐明亮、暗点形成的原因,并利用多种技术手段精细刻画亮、暗点,指出有利含油气区分部范围,为下步勘探指明方向。     

地层超覆油藏勘探技术在陈家庄地区馆陶组的应用

通过地质综合分析,明确了陈家庄地区馆下段地层超覆油藏的油气分布规律主要受古地貌、地层超覆边界、岩性变化及储盖组合的控制,而地层和储层空间分布的定量解释是制约地层超覆油藏勘探的关键。根据该区馆下段地层超覆油藏的地质特征,应用相适应的勘探技术,对储层进行了定量分析,即应用残余厚度法、地震沿层切片等技术方法确定了古地貌特征及地层超覆线的位置;应用实际地质模型进行了正演计算,用来确定地层超覆上倾尖灭位置;在精细的测井资料校正基础上进行了测井波阻抗约束反演,用来确定储层厚度和预测孔隙度。应用上述技术方法最终完成了研究区储层厚度的定量解释、储层平面分布和储层孔隙度的预测,探明了馆陶组地层超覆油藏的规模,控制含油面积为33.2 km2,储量为4.740×107t;累积探明含油面积为20.6 km2,储量为2.807×107t,取得了显著的勘探效果和经济效益。     

机器视觉在油气勘探开发中的应用现状

作为人工智能正在快速发展的技术分支,机器视觉在油气勘探开发中的作用越发显著,已成为"智慧油田"建设不可或缺的组成部分。首先简述了机器视觉技术,然后分析了机器视觉在油气勘探开发领域的应用现状,并重点介绍了基于深度学习的机器视觉技术的应用;最后对机器视觉在油气勘探开发中的应用前景进行了分析。研究表明:相对于人工图像识别,机器识别要更准确、高效;一般原始图像越复杂、解释要求越高,对图像预处理技术、特征提取算法要求越高;仅以形态形式表示信息的图像识别相对简单,原始图像的二值化处理是关键;当大量信息蕴含在图像纹理、色彩中时,智能解释的难度要大得多;基于深度学习的机器视觉技术实现了自动特征识别,未来将在油气勘探开发领域发挥重要作用。     

页岩油气及煤层气开采技术与环境现状及存在问题

非常规油气资源是国家安全与经济发展的重要物质基础,资源开发在带来发展的同时,还存在破坏环境的风险。如何解决资源开采和环境保护的矛盾,从中寻求平衡点,值得深思。系统性地归纳了页岩油气及煤层气现行开采技术,评价了优缺点,并就各技术对环境的影响现状以及存在的问题进行了总结和深入分析,提出了针对性解决思路,即:立足油页岩热解本质机理,对经济高效可行性强的油页岩原位开采工艺,针对其环境影响,开展系统性研究。研发适合国情的页岩油气及煤层气的开采技术;积极开展压裂开采诱发的地质灾害研究。为非常规油气的可持续性发展和绿色开采提供有益建议。     

基于Qt的人机交互2.5维地质建模软件设计与实现

三维地质建模是固体矿产资源和油气资源勘探与开发的基础，它对工程决策和科学管理具有重要意义．为开发自主知识产权的跨平台地质建模与可视化软件，基于Qt框架，采用人机交互方式完成2．5维地质建模，转换为三维地质模型后，利用OpenGL实时绘制三维地质模型．软件测试结果表明，本软件能在Windows与Linux平台上正常运行，能初步满足固体矿产勘探领域跨平台人机交互建模的要求．     

川渝地区复杂储层水平井地质导向技术

复杂储层条件下,尤其是在薄层、低孔渗、缝洞型等储层的油气勘探与开采是油田进入油气勘探开发后期的研究热点与难点。实践证明,水平井地质导向技术正是解决上述难题的有效手段之一。针对川渝地区复杂的地质对象,从复杂储层地质特点、地质导向难点入手,梳理了现场地质导向作业中常见的问题,并针对性地总结了技术对策,提出了针对此类储层在实际地质导向中要解决好的技术要点。以重庆气矿川东高陡复杂构造带云安XX井为例,综合运用测井、钻井、地质、地震等资料进行钻前设计、地质建模、实时导向,地质与工程紧密结合,提高了储层钻遇率,最终试油产气55×10⁴ m³/d,为该区域产量最高井,现场应用效果明显。     

中国油区地热开发利用进展

 地热与石油是共生于沉积盆地的2种资源。地热能开发利用与油气相关技术高度融合。中国油区地热资源丰富,拥有大量废弃钻井、地热利用市场空间巨大。梳理了中国油区地热资源勘查评价与开发利用技术现状,包括地热地球物理勘探技术、地热地质评价技术、地热开发技术和地热利用方式等,指出其当前发展过程中面临着资源条件限制决策者、技术创新力度不够、激励政策不够完善等挑战。提出可采用深井直接换热技术、多分支径向水平井取热技术、热电发电技术、纳米技术等新兴技术加快油田地热开发利用。