2. 中国石油西南油气田公司通信与信息技术中心
2. Communication and Information Technology Center of PetroChina Southwest Oil & Gasfield Company
四川盆地风险勘探是近年来中国石油勘探的重点领域,主要目标是盆地内空白地区或勘探程度较低地区。在开展风险勘探综合石油地质研究工作中,需要利用大量的钻井、地震、分析化验等基础数据和前期研究所取得的成果数据[1]。四川盆地风险勘探开发研究工作可细划为:战略选区与勘探部署、储量计算与管理、区带评价、开发方案设计、井位论证、钻完井设计、随钻研究等业务域[2-5]。研究准备工作包括:资料收集与整理、地震解释、区域地质研究、构造与圈闭研究、沉积环境研究、储层研究、油气成藏研究、地质建模、数值模拟等核心研究活动。
风险勘探开发研究业务域构成了一个有机的业务流模型,业务流相邻节点具有较强的成果继承关系[6]。每个业务研究场景都基于相对细化的业务流程进行组合与管理,支持从项目或任务维度进行全生命周期管理, 包括项目/任务计划、工作启动、研究/执行、成果验收/归档等。所有业务研究场景的串联,构成了"盆地初步评价→勘探部署→勘探成果利用→区带评价→储量提交→滚动(或目标)勘探部署→圈闭评价→探井井位部署→钻完井设计→随钻地质研究→控制储量与探明储量提交→开发方案设计→开发井位部署"风险勘探开发业务全场景。
勘探开发研究核心业务涉及方法繁多,包括正演、反演、模型对比等;研究手段多样,包括物探、地质、地球化学、古生物及数学模拟等手段。以往勘探开发研究工作资料数据准备多为人工方式[7],数据收集、整理、质控等过程通常是线下与线上相结合,并借助一些软件工具人机交互逐项完成,缺乏良好的工作环境支撑。尽管研究工作所需的大部分资料可以在油田公司已建的信息系统获取,但仍需投入大量的人工时间在各个专业系统间查找、下载、拷贝、汇总、整理、质控,以及加载到专业软件中。由于不同部门项目组之间的工作呈"条带"分布、缺少业务协同管控,多处于"各自为战"状态。同样一个成果数据,在被不同项目组共享使用时,往往需要经过多次的"查找、下载、拷贝、汇总、整理、质控和加载",这样的低水平重复过程严重影响数据准备效率,浪费了宝贵的研究工作时间,降低了总体勘探开发研究工作效率。
1 探索"平台+项目+业务"新模式针对传统风险勘探研究工作中存在的问题,西南油气田公司依托中国石油勘探开发梦想云平台,以勘探开发一体化研究业务流程为主线,整合了油气田公司目前使用的统建、自建专业数据资源和研究成果,集成了常用的专业应用软件,探索并实践了"梦想云+风险勘探研究项目+勘探开发研究业务"的风险勘探研究模式,即"平台+项目+业务"模式,建立了基于梦想云平台的网络化、跨平台、多专业一体化协同研究环境,为四川盆地风险勘探数据组织和管理工作提供了创新的管理方法(图 1)。
梦想云平台提供的"项目+任务/岗位+人员+资源(数据/技术/软件/工具)"项目任务创建方法,为搭建风险勘探"平台+项目+业务"协同研究环境和完整的"项目→业务→任务→岗位→人员+资源"业务链条与工作场景创造了条件。利用任务和岗位等关键要素,将项目与人员、项目与资源、项目与技术工具、项目与管理进行了有机的关联、整合与融合。此外,梦想云平台协同研究环境提供了业务流程编排机制,支持业务流与数据流的"二流合一"和对每个业务节点的"IPO"进行预定义[8],其中IPO是业务节点对应的输入(I)、处理过程(P)和输出(O)的简称。通过上述机制,可以有效支撑项目内和项目之间的成果高效共享,为每个项目成果的产生、审核、归档、发布,以及推送到下一环节应用提供了驱动机制。梦想云平台可以按需集成各油气田已有的常用主流专业应用软件或工具(常用算法和制图工具等),并通过专业软件接口技术实现梦想云数据湖与专业软件之间的数据无缝传输,研究人员无需再过多关注数据的获取、质量及传输等过程。梦想云提供的协同工作和项目过程管理机制,为项目成果数据的严格管理、有效归档和有序流动创造了条件;为多项目、多用户提供了计算资源、存储资源、数据资源和软件资源等的高效共享能力,实现了数据资源、设备资源、人力资源等多种资源的有效结合和高效管理,打破了传统勘探与开发业务之间的壁垒[9],从技术和机制上保障了勘探开发一体化,提高了风险勘探研究工作整体质量和效率,节省研究人员宝贵的时间和精力。梦想云面向项目的管理机制,规范了科研管理行为,为勘探开发科研管理提供了工作平台,成为科研项目管理的有效抓手。
在风险勘探"平台+项目+业务"协同工作模式中,处于不同地点、具有不同专业背景的研究人员可以通过梦想云统一门户,登录到已创建的、限定权限的、统一的协同研究环境中,协调开展一项或多项勘探开发科研工作,协作完成各项科研任务。利用协同工作环境,改善研究人员业务交流的方式,消除或减少他们因时间、空间相互分隔所产生的障碍,提高整体工作质量和效率,同时也创新了传统科研业务的组织管理、技术审核、成果交付、项目汇报和成果归档方式。
2 应用实践数据的收集、组织和管理是四川盆地风险勘探项目研究的基础工作,涉及油气勘探与开发相关数据,其中包括探评井和开发井数据、井位论证与决策相关的井筒数据(钻井分层、录测井资料、试油、样品实验等)、地震数据(数据体、属性体、解释层位、断层等)和各类地质研究成果数据(图件、文档、汇报材料等)。
在项目研究的初期与研究过程中,对物探、钻井、录井、测井、试油等动静态数据的快捷获取、质量确认,以及在井位论证与汇报中对各种基础数据的快速调用和可视化展示,是项目协同研究与决策中必备选项。因此,对井筒、地震、地质相关成果的上传入湖,以及研究成果数据的及时审核归档等,应纳入常态化管理。充分的数据资源保障是实现梦想云数据高效组织与应用共享的前提。
2.1 区域地质背景概况及构造研究四川盆地风险勘探研究的首要工作是开展区域地质背景研究,针对区域内油气成藏的关键要素,开展地震资料解释研究与有利区成藏条件评价,在此基础上对圈闭目标进行精细刻画和优选。在该过程中主要使用已入数据湖的钻井、录井、测井、试油等数据,以及梦想云协同研究环境提供的在线研究工具与集成的专业软件。本文以四川盆地川中地区长兴组风险勘探ZT1井位论证为例,介绍应用情况和效果。
通过借助梦想云平台对不同构造单位进行综合研究对比,在线框选四川盆地川中地区研究区域范围,在线查阅框选范围内的所有钻井、录井、试油等相关资料,减少往返档案室借阅资料的时间,提高研究工作效率。如图 2、图 3所示,选择万家场构造的WJ1井,在线浏览该井的录井报告、试油报告等资料的详细情况。
储层和烃源条件是制约油气成藏富集的关键,通过对蓬溪—武胜台凹东侧和广安台内高带等老井进行详细的录井和试油复查,分析揭示:在川南和川东地区长兴组已获得勘探发现,多口井测试日产气量超过50×104m3;川中地区长兴组台地边缘礁滩多口井获高产气流。川中地区整体勘探程度低,具较大的勘探潜力。
通过专业应用软件进行地震解释和成图,形成主要成果包括圈闭要素表、断层要素表、平面构造图、典型剖面等。采用盆地评价方法,优选出具有含油气远景的有利含油气区带,为区带评价、圈闭评价等研究工作开展奠定基础。
2.2 沉积格局研究应用梦想云平台集成的在线地震研究模块,通过选取目标区块,自动关联地震相关数据,通过简单筛选确认后,将相关数据"一键式"推送到地震研究软件中。例如,通过自动关联相关数据到专业研究软件中,对蓬溪—武胜台凹及广安台内高带特征进行精细刻画(图 4),落实台凹北部的广安台内高带古地貌整体比南部高,北部广安台内高带长兴组厚度为45~60ms(时间域),南部台内高带长兴组厚度为35~50ms(时间域),台内凹槽长兴组厚度为15~20ms(时间域)。应用在线地震研究模块,可对图件进行任意放大和缩小,直接测量地质单元、钻井等的距离、面积等重要参数,改变了传统的汇报模式。
根据平台检索提供的关于开江—梁平海槽的研究报告,综合本次川中地区蓬溪—武胜台凹的刻画结果,建立对广安台内高带沉积格局的基本认识。研究认为蓬溪—武胜台凹长兴组沉积时处于相对较低位置,广安台内高带位于较高部位,为储层发育有利区(图 5)。
利用梦想云平台原生的多图联动展示功能,通过地理坐标等空间信息,将相关的研究目标图件在不同的用户屏幕或窗口中(包括专业应用软件)进行联动显示,用户在其中某个图上的操作(如放大、缩小、移动等),其余相关的屏幕或窗口中也会同步动作,进而对盆地海相碳酸盐岩勘探目标辅助开展关联分析和研究。利用多图联动功能,对目标区海相碳酸盐岩开展多成藏因素分析研究,制作该区各单因素碳酸盐岩成藏条件图,通过对单因素成藏条件的叠合分析,辅助有利区带的目标优选。对中台山地区多套海相烃源岩进行同步显示分析(图 6),获得的基本结论为该区长兴组下伏发育多套烃源岩层系,为该区油气成藏提供了充足的烃源条件。
利用梦想云平台云化集成的专业应用软件,开展了中台山三维地震工区内长兴组礁滩精细刻画研究,发现并落实工区内台内高带面积146.6km2,其中有利区带礁滩共计9个,面积为47.28km2(图 7)。
利用梦想云平台所具有的多专业软件集成协同、多专业综合分析、多专业数据集成共享能力,提高了地震资料解释与构造研究、沉积储层研究、油气藏圈闭研究、油气评价研究、井位部署论证与决策的综合能力,提高了研究工作效率,提升了井位论证与决策的科学性。借助梦想云平台,完成QL16井、ZT1井等相关井位的论证,通过生储、圈闭等多因素叠置和关联研究,最终选定最佳位置,直接生成井位坐标信息(图 8),辅助了井位设计书生成。
2018年以来,西南油气田公司科研团队借助"平台+项目+业务"模式,充分运用梦想云平台提供的基础数据及专业软件,持续开展地质—测井—地震联合攻关研究,在含油气地质条件分析基础上,精细雕刻了秋林—射洪地区沙溪庙组河道砂体,优选沙溪庙组7号、8号等优质规模河道砂体开展勘探部署,以QL16井、QL17井井位论证研究作为目标应用试点,取得良好效果。
2019年8月16日,QL16井经射孔加砂压裂,测试喜获35.51×104m3/d高产工业气流,证实该区沙溪庙组具有良好的勘探效益。以QL16井为代表的致密气勘探成果表明四川盆地沙溪庙组致密气具有较大勘探开发潜力,为下一步致密气规模上产及效益开发奠定了坚实基础。
4 结语(1) 创新四川盆地风险勘探应用研究新模式,实现了科研工作方式转型。基于"平台+项目+业务"模式,建立基础环境+信息系统+专业数据+专业软件的协同工作环境,支撑四川盆地风险勘探应用研究与决策业务的开展,为四川盆地风险勘探井位论证研究部署探索出一条实施路径,并取得良好的应用效果。
(2) 统一业务流与数据流,支撑井位论证部署研究。依托梦想云协同研究环境流程定制功能,实施"平台+项目+业务"模式构建,开展四川盆地风险勘探井位论证部署研究,为井位论证提供全方位的、相互佐证的新模式,既提高了决策效率,也提高了决策的科学性。
(3) 实现风险勘探项目管理与协同研究的一体化,形成了油气田勘探开发研究管理信息化新形态。通过梦想云平台实现对勘探开发研究过程中涉及的内外部资源和生产要素的聚合、集成、配置与优化,实现了基于项目任务的人员分工管理,将复杂的、条块分割的风险勘探业务与梦想云平台进行了深度融合,实现传统业务到"云端"的升迁,改变了油气勘探开发研究业务长期以来形成的"单兵作战"工作模式,突破了条块分割的管理思维,促进了科研组织方式的变革,为油气田可持续发展注入新理念、新动力。
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