[实用新型]基于分布式光纤传感的页岩油藏勘探数据采集系统

说明书

本实用新型提供了基于分布式光纤传感的页岩油藏勘探数据采集系统，包括地面单分量或三分量地震数据采集仪器、地面人工激发震源、套管外和油管外全井段布设的井中分布式光纤传感铠装光缆、井中和地面地震数据采集车和分布式光纤传感调制解调仪器。通过全方位高密度井地联采三维地震数据、保幅井驱处理、高分辨率储层构造成像来实现对页岩油储层的精细刻画，利用页岩油岩芯的岩石物理参数和多种地震属性参数预测评价页岩油储层的甜点区分布，利用井下铠装光缆实现生产井产液剖面和注水井吸水剖面长期动态监测，页岩油藏和流体精细建模和模拟，发现残余和剩余页岩油，优化部署水平井和最佳压裂开发生产方案，提高采收率，降低页岩油生产成本。

技术领域

本实用新型属于应用地球物理、地球物理勘探技术、地震勘探技术领域，油藏地球物理，页岩油藏开发方案优化领域，尤其涉及一种基于分布式光纤传感的页岩油藏勘探数据采集系统。

背景技术

随着常规油气资源的不断消耗和经济发展对能源需求的不断攀升，非常规油气在能源结构中的地位日趋重要，其中一种便是页岩油，页岩油是指赋存于富有机质纳米级孔喉页岩底层中的石油，是以页岩为主的页岩层系中所含的石油资源。其中包括泥页岩孔隙和裂缝中的石油，也包括泥页岩层系中的致密碳酸岩或碎屑岩邻层和夹层中的石油资源。

页岩油类似天然石油，富含烷烃和芳烃，但含有较多的烯烃组分，并且还含有含氧、氮、硫等的非烃类组分。组成页岩油的化合物主要有以下几类：烃类、含硫化合物、含氮化合物、含氧化合物。页岩油的性质，因各地油页岩组成和热加工条件的差异而有所不同。

与源储分离的常规石油和近源聚集的致密油不同，页岩油在聚集机理、储集空间、流体特征、分布特征等方面具有明显的特征，与页岩气有更多相似之处。主要有以下六个特征，源储一体，滞留聚集；较高成熟度富有机质页岩，含油性较好；发育纳米级孔、裂缝系统，利于页岩油聚集；储层脆性指数较高，宜于压裂改造；地层压力高、油质轻，易于流动和开采；大面积连续分布，资源潜力大。

通常有效的开发方式为水平井和分段压裂技术。在固体矿产领域页岩油是一种人造石油，是由页岩干馏时有机质受热分解生成的一种褐色、有特殊刺激气味的粘稠状液体产物。

受益于水平井压裂等关键开发技术的突破，北美页岩油资源已进入大规模开发阶段，证明了其拥有巨大的资源潜力。中国学者近年来对陆相页岩油的勘探开发进行了大量研究。但近几年专门针对页岩油的勘探，效果远不如预期，远达不到美国页岩油井的产能。为了确定页岩油富集的有利区以及是否该区域是否有利页岩油开采，需要对目标区域进行研究与分析，根据分析结果以确定目标区域是否为页岩油富集的有利区以及是否有利页岩油开采。现有的分析方法往往存在对页岩油储层的特性分析不够全面的问题，从而不能有效、准确确定目标区域是否为页岩油富集的有利区以及该区域是否有利页岩油开采。

有机质丰度指标为总有机碳含量TOC。随着沉积古环境越趋向于干旱，页岩中的TOC含量越高，且湿润古环境的TOC与干旱、半干旱古环境的TOC值相比有明显的降低。

有机质类型指标为H/C。随着沉积古环境趋向于干旱，有机质类型逐渐变好，且干旱、半干旱的古环境下的H/C相对于湿润古环境下的H/C有明显的上升。

页岩含油性指标为游离烃含量S1。页岩含油性与水体生产力呈正相关性，且含油性上限受控于水体生产力，另外随着古环境趋向于干旱，页岩的含油性逐渐升高。

页岩油的可动性的指标为游离烃含量/粘土矿物含量(S1/Clay)。对于生油窗内的页岩，有机质孔不发育。粘土矿物具有很大的比表面积，对页岩油的吸附能力增强，因此限制了页岩油的可动性。S1/Clay含量代表着页岩油的可动性，表征着页岩油中以游离态存在的页岩油所占的比例。粘土矿物的输入主要依靠于陆源碎屑的输入。温暖湿润的古环境条件下，河流的承载能力很强，搬运的陆源碎屑中含有大量粘土矿物增强了页岩对原油的吸附能力；而干旱的古环境条件下，粘土矿物含量较低，页岩油的可动性好，有利于页岩油的开发。