數字巖心技術現狀與發展趨勢

發布時間:2022/6/7 15:54:37     作者:     來源:本站

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近十年,全球主力油田大部分從勘探階段進入到開發階段,如何向現有油田和老油田要產量,那就要對地下巖心進行更加深入而全面的診斷研究。此外,過去幾年中全球石油產量的大部分增量,除了來自于常規油田增產,主要來自非常規油田的開采,而傳統的分析手段無法解決非常規開采中…

近十年,全球主力油田大部分從勘探階段進入到開發階段,如何向現有油田和老油田要產量,那就要對地下巖心進行更加深入而全面的診斷研究。

此外,過去幾年中全球石油產量的大部分增量,除了來自于常規油田增產,主要來自非常規油田的開采,而傳統的分析手段無法解決非常規開采中需要的高精度測量難題。

與這一情況相對應的是目前行業市場供應能力的不足,傳統巖石分析服務市場規模大概在每年30億美元,但市場需求遠未被滿足,例如中東地區的巖石分析項目一般都要排隊兩年才能開始執行。據估計,巖石分析的真實需求高達每年百億美元以上。

數字巖心的出現,在填補市場缺口的同時,也能很好的解決傳統巖心分析目前所面臨的問題。

數字巖心是近年興起的巖心分析的有效方法,在砂巖、碳酸鹽巖、頁巖等巖心分析領域應用廣泛,獲得了極大的成功?;驹硎腔诙S掃描電鏡圖像或三維CT掃描圖像,運用計算機圖像處理技術,通過一定的算法完成數字巖心重構。

隨著勘探開發的重點逐步向低滲透、致密、頁巖等復雜儲層轉移,巖石物理機理研究對提高解釋符合率、開發效率及甜點識別能力日趨重要。在取心或驅替困難、微觀物理屬性為重點研究對象的儲層,基于數字巖心的巖石物理機理研究需求越來越多。

與傳統的巖心分析技術相比,數字巖心技術具有以下優點:

01.數字巖石技術憑借數字化信息技術顛覆了傳統方法,可以在一周內提供數據,例如耗時長達一年的流動物理實現通過計算機算法模擬僅需要幾秒時間。

02.數字巖石技術可以揭示傳統實驗無法展現的巖石內部物理現象,從微觀角度解釋宏觀現象,從根本上解釋和解決巖石滲流問題,精確描述油藏,指導生產。

03.傳統方法需要直徑1英寸的圓柱體巖心,才能開展實驗。而對于數字巖石技術,即便是鉆井帶到地面的巖屑,同樣可以分析出巖石基因。

04.傳統方法在分析過程中會對樣本造成不可恢復的毀損,每一份巖心樣本僅能做一種、一次分析,而數字巖心可以反復利用,測試各種參數,幾十年后仍有利用價值。

05.傳統實驗只能從一塊石頭得到一個值,一套曲線,而數字巖石技術能夠基于巖石基因快速推算出該油田的大量生產數據,從而獲得油田行為趨勢。

與其他主流的石油技術不同,數字巖心作為新興技術,其市場并沒有被大的石油公司所壟斷。目前市面上最先進的數字巖石技術及儀器均來自幾個專業的巖心分析公司。

其中FEI-Lithicon主要定位為一家設備公司,和Zeiss等廠商一起為數字巖石分析公司提供高端的成像設備,Ingrain著重服務北美和南美市場,而國內則以數巖科技為代表。以下為目前國內外主要的幾家可提供數字巖心分析服務的公司。

未來隨著數字巖心構建及模擬技術的不斷完善,有望從微觀到宏觀多個尺度上描述巖石屬性,可定量解析復雜孔隙結構和流體網絡,更加全面刻畫油藏特征,彌補傳統數字巖心的不足;未來期望數字巖心服務于鉆井、測井、射孔、壓裂、開發等工程應用中,實現從巖心到油藏的服務,有效擴展該技術的應用范圍。

數字巖心目前是巖心分析中的高端市場,隨著油氣資源開采難度和效率需求日益增加,尤其是頁巖油氣革命所催發的技術進步,高端的數字巖石分析將會逐漸成為主流。

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