CN114320274B - 一种海上油田浅层气预测及预钻井方案设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种海上油田浅层气预测及预钻井方案设计方法，包括：得到气云区分布范围和顶面深度；得到海拔深度500m以上浅层气的若干亮点的分布位置和顶面深度；根据所述气云区分布范围和所述浅层气的若干亮点的分布位置，设计并统计开发井轨迹钻遇气云区和浅层气的深度和坐标；根据所述开发井轨迹钻遇气云区和浅层气的深度和坐标，设计预钻井方案；对所述预钻井方案进行优化。本发明公开的海上油田浅层气预测及预钻井方案设计方法，综合考虑钻遇浅层气数量、位置、方位、深度等多种因素，筛选领眼井、预钻井，设计形成落实浅层气风险的预钻井方案。

Description

一种海上油田浅层气预测及预钻井方案设计方法

技术领域

本发明涉及一种海上油田浅层气预测及预钻井方案设计方法，属于海上油田开发技术领域。

背景技术

我国渤海海域多个油田发育大规模气云区，由于“气云区”逸散气体的不均匀分布，浅层气在浅部地层呈现或聚集或分散的分布状态。浅层气井喷事故危害极大，渤海湾盆地浅层气较为发育，浅层气井喷事故时有发生。海洋钻井相比陆地钻井，具有投资高、风险大的特点，因此对于浅层气风险较大的油气田，需要探索一种适合海洋钻井的浅层气预测方法及预钻井方案，有效地防止浅层气井喷事故的发生。

目前针对海上油田浅层气和气云区预测的研究尚显薄弱，应用的资料较为单一，仅单独应用工程物探资料或三维地震资料，两者的结果未进行综合分析和应用。且浅层气和气云区预测结果与钻井方案结合不足，钻井轨迹设计一般以规避风险为主，未充分考虑采用预钻等模式落实浅层气及气云区分布后对后续井轨迹进行调整优化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种海上油田浅层气预测及预钻井方案设计方法，充分考虑采用预钻等模式落实浅层气及气云区分布后对后续井轨迹进行调整优化。

本发明提供一种海上油田浅层气预测及预钻井方案设计方法，包括以下步骤：

利用二维工程物探数据解释海拔深度500m以上气云区范围，得到气云区分布范围和顶面深度；

利用三维地震数据预测海拔深度500m以上浅层气分布位置及顶面深度，得到海拔深度500m以上浅层气的若干亮点的分布位置和顶面深度；

根据所述气云区分布范围和所述浅层气的若干亮点的分布位置，设计并统计开发井轨迹钻遇气云区和浅层气的深度和坐标；

根据所述开发井轨迹钻遇气云区和浅层气的深度和坐标，设计预钻井方案；

根据领眼井实施后钻遇落实气云区和浅层气情况，对所述预钻井方案进行优化并实施。

具体地，所述得到气云区分布范围和顶面深度包括以下步骤：

步骤A1：选取一条工程物探二维地震测线数据，对500m以上深度范围计算混沌体属性数据；

步骤A2：在混沌体属性数据基础上，采用频率域低通滤波器计算得到平滑滤波后的混沌体属性数据二维剖面，根据平滑滤波后的混沌体属性数据二维剖面解释海拔深度500m以上的气云区分布范围及顶面深度；

步骤A3：对油田范围所有工程物探二维地震测线数据重复所述步骤A1至所述步骤A2，然后对所有二维测线的解释层位进行合并，得到一个非规则测网的气云区顶面层位；

步骤A4：对所述非规则测网的气云区顶面层位进行平面插值和平滑处理，得到气云区分布范围和顶面深度。

具体地，所述得到海拔深度500m以上浅层气的若干亮点的分布位置和顶面深度包括以下步骤：

步骤B1：统计油田范围已钻井钻遇浅层气的深度和厚度，与三维地震资料进行标定，确定三维地震资料能够识别浅层气的振幅阈值；

步骤B2：根据所有开发设计井轨迹500m以上深度段在平面分布的范围，确定一个大小合适的需要预测浅层气的三维地震数据范围；

步骤B3：根据所述振幅阈值和所述三维地震数据范围对三维资料进行浅层气解释和编号，得到海拔深度500m以上浅层气的若干亮点Gas_1～Gas_n的分布位置和顶面深度。

具体地，所述设计预钻井方案包括以下步骤：

步骤D1：根据开发井轨迹钻遇气云区和浅层气的深度和坐标筛选出同时钻遇多套三维浅层气的开发井，按照钻遇数量进行排序，按照排序进行单独分析，首先，选择钻遇浅层气最多、钻遇位置位于浅层气中部且振幅亮点较强、钻遇深度较浅的1～2口井确定为领眼井；然后，考虑落实浅层气边界，选择钻遇位置位于各个浅层气亮点边部的井若干口确定为预钻井；

步骤D2：根据开发井轨迹钻遇气云区和浅层气的深度和坐标筛选出同时钻遇气云区和浅层气的开发井，按照钻遇气云区顶面的深度进行排序，首先钻遇气云区顶面深度较浅、钻遇浅层气振幅亮点较强的1～2口井确定为领眼井，然后考虑落实气云区边界，选择钻遇气云区不同方位边界的井若干口确定为预钻井；

步骤D3：根据开发井轨迹钻遇气云区和浅层气的深度和坐标筛选仅钻遇气云区和浅层气的开发井，在领眼井和预钻井基础上，选择钻遇未落实浅层气和气云区方位和边界的井确定为预钻井。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明公开了一种海上油田浅层气预测及预钻井方案设计方法，通过在二维工程物探数据上应用混沌体属性数据识别气云区边界，结合三维地震资料振幅亮点技术识别和解释浅层气，得到较为全面综合的浅层气预测结果。在此基础上，结合开发设计井轨迹，摸排设计开发井钻遇气云区边界和浅层气的情况，综合考虑钻遇浅层气数量、位置、方位、深度等多种因素，筛选领眼井、预钻井，设计形成落实浅层气风险的预钻井方案。此外，还具有以下优点：

(1)通过在二维工程物探数据上应用混沌体属性数据识别气云区边界，结合三维地震资料振幅亮点技术识别和解释浅层气，得到较为全面综合的浅层气预测结果。

(2)预钻井方案设计中综合考虑了开发井设计井轨迹钻遇气云区和浅层气的数量、位置、方位、深度等多种因素，领眼井和预钻井的选择各有其对应的原则和优先考虑因素。

(3)预钻方案的实际实施中，可根据领眼井钻遇落实气云区和浅层气情况对预钻井方案进行优化，方案灵活机动。

附图说明

图1是本发明实施例提供的海上油田浅层气预测及预钻井方案设计方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的二维工程物探数据最终解释得到的气云区范围和顶面深度的示意图；

图3是本发明实施例提供的开发井轨迹500m以上深度段的平面分布情况及确定的三维资料浅层气解释范围的示意图；

图4是本发明实施例提供的三维资料解释的气云区顶面的三维空间显示图；

图5是本发明实施例提供的同时钻遇Gas_1和Gas_2的开发井轨迹和气云区顶面三维空间显示图；

图6是本发明实施例提供的同时钻遇气云区和Gas_3的开发井轨迹和气云区顶面三维空间显示图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

实施例1提供一种海上油田浅层气预测及预钻井方案设计方法，如图1所示，包括以下步骤：

步骤A：利用二维工程物探数据解释海拔深度500m以上气云区范围，得到气云区分布范围和顶面深度；

步骤A1：选取一条工程物探二维地震测线数据，对500m以上深度范围计算混沌体属性数据；

步骤A2：在混沌体属性数据基础上，采用频率域低通滤波器计算得到平滑滤波后的混沌体属性数据二维剖面，根据平滑滤波后的混沌体属性数据二维剖面，解释海拔深度500m以上的气云区分布范围及顶面深度；

步骤A3：对油田范围所有工程物探二维地震测线数据重复步骤A1至步骤A2，然后对所有二维测线的解释层位进行合并，得到一个非规则测网的气云区顶面层位；

步骤A4：对非规则测网的气云区顶面层位进行平面插值和平滑处理，得到气云区分布范围和顶面深度。

由图2可知，目标油田大范围分布气云区，且气云区顶面深度较浅。

步骤B：利用三维地震数据预测海拔深度500m以上浅层气分布位置及顶面深度，其具体步骤为：

步骤B1：统计油田范围已钻井钻遇浅层气的深度和厚度，与三维地震资料进行标定，确定三维地震资料能够识别浅层气的振幅阈值；

统计目标油田开发井钻遇浅层气的深度，在三维地震数据上，精细调整振幅取值范围，确定在振幅取值小于-6000的情况下，振幅亮点与实钻井浅层气有较好的对应关系。即确定三维地震数据能够识别浅层气的振幅阈值为-6000。

步骤B2：根据所有开发设计井轨迹500m以上深度段在平面分布的范围，确定一个大小合适的需要预测浅层气的三维地震数据范围；

由图3可知，预测浅层气的三维地震数据范围能够包含所有开发井轨迹500m以上深度段在平面的分布范围即可，范围过大会导致工作量增加。

步骤B3：根据振幅阈值和三维地震数据范围对三维资料进行浅层气解释和编号，得到海拔深度500m以上浅层气的若干亮点Gas_1～Gas_n的分布位置和顶面深度。

由图4可知，在海拔深度500m以上，开发井轨迹圈定的平面范围内，共解释出四套浅层气的分布位置和顶面层位，按照深度从浅到深编号为Gas_1～Gas_4。鉴于Gas_4埋深较深，钻井表层套管下深不满足区域作业经验，综合考虑钻井风险，预钻方案不考虑揭开本套气层，仅落实上部三套浅气层。

步骤C：根据气云区分布范围和浅层气分布位置，设计并统计开发井轨迹钻遇气云区和浅层气的深度和坐标等信息。

表1目标油田设计井轨迹钻遇气云区和浅层气的统计表

由表1可知，有15口井钻遇Gas_1，6口井钻遇Gas_2，11口井钻遇Gas_3，20口井钻遇气云区。

步骤D：根据所述开发井轨迹钻遇气云区和浅层气的深度和坐标等信息，综合考虑钻遇浅层气数量、位置、方位、深度等多种因素，筛选领眼井、预钻井，设计落实浅层气风险的预钻井方案。同批次领眼井先期实施，同批次预钻井晚于领眼井实施。预钻井方案设计具体步骤为：

步骤D1：根据开发井轨迹钻遇气云区和浅层气的深度、坐标等信息筛选出同时钻遇多套三维浅层气的开发井，按照钻遇数量进行排序，按照排序进行单独分析，优选钻遇浅层气最多、钻遇位置位于浅层气中部且振幅亮点较强、钻遇深度较浅的1～2口井确定为领眼井；然后考虑落实浅层气边界，优选钻遇位置位于各个浅层气亮点边部的井若干口确定为预钻井；

由表1可知，目标油田有6口井同时钻遇Gas_1和Gas_2。如图5所示，N42井钻遇浅层气深度较浅、且钻遇位置位于两套气层中部、振幅亮点较强，将其确定为领眼井。然后考虑落实不同方位的浅层气边界，在其余5口井中优选2口作为预钻井。

步骤D2：根据开发井轨迹钻遇气云区和浅层气的深度、坐标等信息筛选出同时钻遇气云区和浅层气的开发井，按照钻遇气云区顶面的深度进行排序，优选钻遇气云区顶面深度较浅、钻遇浅层气振幅亮点较强的1～2口井确定为领眼井，然后考虑落实气云区边界，优选钻遇气云区不同方位边界的井若干口确定为预钻井；

由表1可知，目标油田有11口井同时钻遇气云区和Gas_3。如图6所示，其中N01井钻遇气云区顶面深度最浅，且钻遇Gas_3的位置靠近浅层气中部，振幅较强，将其确定为领眼井，然后考虑落实不同方位的气云区和浅层气边界，在其余10口井中优选3口作为预钻井。

步骤D3：根据开发井轨迹钻遇气云区和浅层气的深度、坐标等信息筛选仅钻遇气云区和浅层气的开发井，在领眼井和预钻井基础上，优选钻遇未落实浅层气和气云区方位和边界的井确定为预钻井。

在步骤D1和步骤D2确定2口领眼井和5口预钻井的基础上，充分考虑气云区影响对钻井的风险，选择开发井轨迹分布数量最多的方位，再选择2口井作为预钻井。此外在单独钻遇三套浅层气的开发井中，选择未落实的方位，优选5口靠近浅层气边界的井作为预钻井。

步骤E：根据领眼井实施后钻遇落实气云区和浅层气情况，对预钻井进行优化并实施。

在实际实施过程中，假设领眼井N42实钻后证实三维浅层气亮点Gas_1为非气层，则对后续预钻方案进行调整，取消所有落实Gas_1边界的预钻井；假设N42实钻后证实三维浅层气亮点Gas_1存在，则在后续预钻方案中考虑是否需要增加预钻井进一步落实Gas_1的各方位边界和规模。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (4)

1.一种海上油田浅层气预测及预钻井方案设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

利用二维工程物探数据解释海拔深度500m以上气云区范围，得到气云区分布范围和顶面深度；

利用三维地震数据预测海拔深度500m以上浅层气分布位置及顶面深度，得到海拔深度500m以上浅层气的若干亮点的分布位置和顶面深度；

根据所述气云区分布范围和所述浅层气的若干亮点的分布位置，设计并统计开发井轨迹钻遇气云区和浅层气的深度和坐标；

根据所述开发井轨迹钻遇气云区和浅层气的深度和坐标，设计预钻井方案；

根据领眼井实施后钻遇落实气云区和浅层气情况，对所述预钻井方案进行优化并实施。

2.根据权利要求1所述的海上油田浅层气预测及预钻井方案设计方法，其特征在于，所述得到气云区分布范围和顶面深度包括以下步骤：

步骤A1：选取一条工程物探二维地震测线数据，对500m以上深度范围计算混沌体属性数据；

步骤A2：在混沌体属性数据基础上，采用频率域低通滤波器计算得到平滑滤波后的混沌体属性数据二维剖面，根据平滑滤波后的混沌体属性数据二维剖面解释海拔深度500m以上的气云区分布范围及顶面深度；

步骤A3：对油田范围所有工程物探二维地震测线数据重复所述步骤A1至所述步骤A2，然后对所有二维测线的解释层位进行合并，得到一个非规则测网的气云区顶面层位；

步骤A4：对所述非规则测网的气云区顶面层位进行平面插值和平滑处理，得到气云区分布范围和顶面深度。

3.根据权利要求1所述的海上油田浅层气预测及预钻井方案设计方法，其特征在于，所述得到海拔深度500m以上浅层气的若干亮点的分布位置和顶面深度包括以下步骤：

步骤B1：统计油田范围已钻井钻遇浅层气的深度和厚度，与三维地震资料进行标定，确定三维地震资料能够识别浅层气的振幅阈值；

步骤B2：根据所有开发设计井轨迹500m以上深度段在平面分布的范围，确定一个大小合适的需要预测浅层气的三维地震数据范围；

步骤B3：根据所述振幅阈值和所述三维地震数据范围对三维资料进行浅层气解释和编号，得到海拔深度500m以上浅层气的若干亮点Gas_1～Gas_n的分布位置和顶面深度。

4.根据权利要求1所述的海上油田浅层气预测及预钻井方案设计方法，其特征在于，所述设计预钻井方案包括以下步骤：

步骤D1：根据开发井轨迹钻遇气云区和浅层气的深度和坐标筛选出同时钻遇多套三维浅层气的开发井，按照钻遇数量进行排序，按照排序进行单独分析，首先，选择钻遇浅层气最多、钻遇位置位于浅层气中部且振幅亮点较强、钻遇深度较浅的1～2口井确定为领眼井；然后，考虑落实浅层气边界，选择钻遇位置位于各个浅层气亮点边部的井若干口确定为预钻井；

步骤D2：根据开发井轨迹钻遇气云区和浅层气的深度和坐标筛选出同时钻遇气云区和浅层气的开发井，按照钻遇气云区顶面的深度进行排序，首先钻遇气云区顶面深度较浅、钻遇浅层气振幅亮点较强的1～2口井确定为领眼井，然后考虑落实气云区边界，选择钻遇气云区不同方位边界的井若干口确定为预钻井；

步骤D3：根据开发井轨迹钻遇气云区和浅层气的深度和坐标筛选仅钻遇气云区和浅层气的开发井，在领眼井和预钻井基础上，选择钻遇未落实浅层气和气云区方位和边界的井确定为预钻井。