編譯 ｜ 張良爽

3D數(shù)字巖芯技術(shù)有效提升勘探成功率

編譯 ｜ 張良爽

常規(guī)巖石物理實(shí)驗(yàn)存在實(shí)驗(yàn)周期長、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)種類少、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)信噪比低等問題。為此，Repsol公司經(jīng)過多年技術(shù)研究，最終成功研發(fā)出3D數(shù)字巖芯技術(shù)，大幅提升了勘探成功率。

當(dāng)前，油氣公司都在不斷努力尋找更加經(jīng)濟(jì)高效的油氣勘探開發(fā)方式。在勘探開發(fā)過程中，必須首先解決不同階段可能存在的問題，才能最終確認(rèn)油藏潛力并為每個(gè)勘探項(xiàng)目制定最佳的生產(chǎn)計(jì)劃。為了應(yīng)對(duì)這些不確定因素，作業(yè)人員需要對(duì)地下情況有一個(gè)更加清晰的認(rèn)識(shí)，對(duì)地層巖石特性及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)間的相互作用有更深入的了解。

Repsol(雷普索爾)公司成立于1987年9月，是西班牙最大的工業(yè)公司，其經(jīng)營業(yè)務(wù)包括勘探與生產(chǎn)、煉制與銷售、化工、天然氣等四個(gè)方面。按國際通用的石油儲(chǔ)量、石油產(chǎn)量、天然氣儲(chǔ)量、天然氣產(chǎn)量、煉制能力、油品銷售量等六項(xiàng)指標(biāo)綜合測算，雷普索爾石油公司在世界石油公司中排名第47位。

Repsol正致力于勘探開發(fā)前沿技術(shù)的研究工作，其中，Repsol技術(shù)中心（RTC）是開展研發(fā)工作的中心。RTC成立于2002年，它將Repsol位于西班牙不同地區(qū)的4個(gè)研發(fā)機(jī)構(gòu)聯(lián)合在一起，共同推動(dòng)Repsol戰(zhàn)略項(xiàng)目的發(fā)展，力圖以更高效、環(huán)保可持續(xù)的能源系統(tǒng)滿足當(dāng)前和未來的能源需求。

RTC基地有300多位科研人員，他們充分利用這里的設(shè)施，開發(fā)出能源勘探過程中使用的新工具和新方法。通過這些工具的應(yīng)用，Repsol成功地探測到多個(gè)新油藏，使其勘探成功率高于全球平均水平。

探尋更多能源

Repsol能源探索計(jì)劃背后，是一系列旨在提高油氣勘探開發(fā)效率的開拓項(xiàng)目。從油氣的勘探到其轉(zhuǎn)換成有價(jià)值的產(chǎn)品，Repsol能夠?yàn)槟茉撮_發(fā)過程的各個(gè)領(lǐng)域提供創(chuàng)新性的解決方案。隨著研究項(xiàng)目不斷推動(dòng)油藏勘探技術(shù)的發(fā)展，2014年Repsol的勘探成功率達(dá)到33%，位列行業(yè)第一。

Sherlock I

Repsol的研發(fā)目標(biāo)是提高勘探成功率，以及通過對(duì)油氣藏的地質(zhì)評(píng)價(jià)、驗(yàn)證和校準(zhǔn)減少不確定因素的影響，一項(xiàng)名為Sherlock的創(chuàng)新項(xiàng)目因此應(yīng)運(yùn)而生。項(xiàng)目中使用的獨(dú)特方法論由RTC和地質(zhì)勘探學(xué)科團(tuán)隊(duì)聯(lián)合開發(fā)。

Sherlock項(xiàng)目于2009年啟動(dòng)，該項(xiàng)目利用基于巖相顯微鏡和高分辨率地球化學(xué)分析技術(shù)的方法，揭示出石油系統(tǒng)中不同要素的多重特征，充分展示了該項(xiàng)目在降低地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)和提高勘探成功率方面的能力。

通過研究從不同地理位置采集的巖芯和巖屑樣本，科學(xué)家盡其所能的從油藏中獲取數(shù)據(jù)，以確定原油形成和聚集的時(shí)間、方式和地點(diǎn)。

自Sherlock項(xiàng)目啟動(dòng)以來，其研究使Repsol的勘探成功率得到提升。這種類型的研究對(duì)于制定決策至關(guān)重要，不論是尋找新油田的決策，還是對(duì)已探明油藏在獲取同樣產(chǎn)量前提下，為降低環(huán)境影響而減少井口的決策。

Repsol在摩洛哥、毛里塔尼亞、利比亞、阿爾及利亞和巴西的各個(gè)業(yè)務(wù)部門都進(jìn)行了試驗(yàn)，結(jié)果都顯示出這種新技術(shù)方法應(yīng)用在油田勘探開發(fā)中的潛力。

Sherlock II

2016年1月，Repsol的科學(xué)家成功完成了Sherlock I I項(xiàng)目，該項(xiàng)目將數(shù)據(jù)科學(xué)、物理學(xué)和復(fù)雜的數(shù)值方法結(jié)合在一起，創(chuàng)建出地下巖石的數(shù)字表示法。

Sherlock I I的設(shè)計(jì)原理是通過對(duì)巖石碎片進(jìn)行3-D X射線掃描，在虛擬實(shí)驗(yàn)室中創(chuàng)造出用于再現(xiàn)和研究的“數(shù)字巖石”。

前沿X射線層析成像技術(shù)的使用和3 D巖石模型的創(chuàng)建，幫助科學(xué)家們能夠真實(shí)地分析孔隙度、滲透率以及巖石與其內(nèi)部流體之間相互作用等屬性，這些數(shù)據(jù)能夠幫助他們確定油藏能否營利，以及提高油氣采收率的最佳方案。

數(shù)字化使地層中任意位置的巖芯分析更加簡單，對(duì)巖屑的分析也更加容易。以前需要三個(gè)月才能完成的試驗(yàn)，通過Sherlock I I可以在三個(gè)星期內(nèi)完成。

此外，Sherlock I I采用計(jì)算機(jī)運(yùn)算，能夠幫助作業(yè)人員獲得大量的油氣藏信息以及相關(guān)地質(zhì)問題的解決方法。其中一個(gè)重要方面就是利用技術(shù)采集源數(shù)據(jù)、分析和過濾大數(shù)據(jù)，以做出有充分依據(jù)的決定。通過將巖石轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù)，研究人員可以積累并永久保存這些地質(zhì)信息。

Repsol在數(shù)字化巖石物理學(xué)的投入使得RTC成為這一領(lǐng)域的先鋒。過去幾年中，在該領(lǐng)域的幾個(gè)試點(diǎn)項(xiàng)目都取得了很好的測試效果，與其他商業(yè)技術(shù)相比，Repsol公司的技術(shù)可節(jié)省高達(dá)70%的運(yùn)營成本。不僅如此，Sherlock還可以應(yīng)用于非常規(guī)油藏，或是蘊(yùn)含大量未探明儲(chǔ)量的復(fù)雜地質(zhì)條件油藏。

用技術(shù)應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)

Repsol相信傳統(tǒng)方法和最先進(jìn)的數(shù)字技術(shù)之間存在協(xié)同增效作用。專家知識(shí)和前沿實(shí)踐的結(jié)合，在油氣勘探開發(fā)新階段出現(xiàn)的挑戰(zhàn)面前，顯示出了巨大的優(yōu)勢。Repsol致力于新技術(shù)解決方案的開發(fā)，使科研人員能夠?qū)撛诘暮吞矫鲀?chǔ)量的油藏做出更好的決策，并且在有效采集數(shù)據(jù)的同時(shí)，把對(duì)環(huán)境的影響降到最低。

隨著油氣公司的作業(yè)范圍向更深、更遠(yuǎn)的海域拓展，在當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)形勢下，創(chuàng)新技術(shù)對(duì)保持競爭優(yōu)勢至關(guān)重要?；谟?jì)算機(jī)的智能技術(shù)具有眾多優(yōu)勢，其中提高決策和作業(yè)的效率，降低勘探風(fēng)險(xiǎn)只是其中的一部分。Repsol將繼續(xù)進(jìn)行技術(shù)研發(fā)，讓科研人員在面對(duì)未來機(jī)遇時(shí)能夠做出更好的決策，以更環(huán)保的方式實(shí)現(xiàn)更高效的運(yùn)營。