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SPC SUITE——油田诱发地震“监-防-控”一体化平台
发布时间: 2023-12-08 浏览量:28
  • 交易方式:面议
  • 联系电话:18045967828
  • 单位名称或姓名:孟令东
  • 产业领域:数字经济
  • 成果类型:
项目基本情况Basic information of the project
2017年末,人类诱发地震被列为地学领域十大研究热点之一。截至2021年5月28日,据人类诱发地震数据库(HiQuake Database)最新统计数据显示,全球公开报道的人类诱发地震事件达1231起,能源开采诱发地震事件占比80.3%,其中油气开采诱发地震事件占比50%以上。以页岩油气高产著称的美国俄克拉荷马州为例,原本位于构造稳定的北美板块中部,但受页岩气开发和油田废水回注影响,自2009年以来地震活动急剧增加,引起业内外广泛关注,直接影响了正常的油气开发和地区生存环境的安全。我国境内也有多起类似事件,如2012年蓬莱19-3海上诱发地震(海上溢油)、2014年呼图壁储气库循环注采气诱发地震(天然气地表泄露)、2019年四川盆地页岩气开采诱发地震(基建受损)等。 能源领域内,诱发地震最早出现在水库蓄水和近地表固体矿产采矿过程中,解决方案更多以监测和预警为核心。油田生产诱发地震要比这两种类型诱发地震更加复杂,表现在地质结构、生产方式、监测体系的复杂性和多样性。目前,在油田领域内未出现能够对诱发地震进行“监-防-控”的系统解决方案,主要原因有五点: (1)研发速度限制:诱发地震这一问题在国内油田领域被重视的时间在最近3-4年,国际上不超过6年,短时间内无法将一个系统解决方案推向现场应用。 (2)研发资金限制:国际上关注诱发地震并专注于该方向的团队很少,目前集中在美国宾州州立大学、美国斯坦福大学、加州大学伯克利分校、荷兰乌特勒支大学、中国地震局、中国科学院、中国科学技术大学等,均属于高校与科研院所中的科研队伍,缺少持续的资金投入,难以满足产品开发的资金需求。 (3)技术短板限制:拥有监测数据体量最庞大的中国地震局,对油田资料了解甚少,并且由于行业差异,没有能力利用监测数据实现对油田开发方案调整的指导,在油田诱发地震方面技术短板明显。 (4)专注场景限制:上述高校科研团队中,虽然整体关注诱发地震,但关注点更多在诱发机制方面的基础理论研究,产出的应用程序均依托于已有平台(例如Matlab、TOUGH),部分独立运行的软件系统在背景因素和应用场景方面较为单一,难以满足现场应用。 (5)关注方向限制:对于国内大型石油企业或油服企业,更多关注生产问题,对这类专业技术密集程度高、技术水平和综合能力要求较高的产品开发项目,大多不在企业发展的主方向上,故企业仅采用适当监测的方式来简单预警诱发地震风险和降低资金投入,得到的相对单一的信息无法对开发方案形成量化指导。 SPC SUITE平台包括四大独立系统,分别为① FAPSupervisor:监测与预警系统、② FAPStability:断层稳定性评价系统、③ FAPSeal:断层封闭性评价系统、④ FAPSolver:开发方案智能优化系统系统。 FAPSupervisor:集成微地震监测硬件设备和数据采集、分析与预警软件模块。该产品主要功能为,整合分析油气田开发过程中的压力、产量、微地震监测等历史数据和实时数据。利用大数据与机器学习,建立油田历史监测数据与地震事件(或生产井套损事件)匹配关系模型,据此识别当前开发方案下诱发地震事件潜在位置、覆盖范围、量级和诱发可能性,填补对诱发地震风险实时监控和预警的空白,提高油气采收率,降低甚至消除生产井报废、海上溢油等造成的经济损失和环境污染危害。 FAPStability:集成应力场反演模块与断层带稳定性分析模块。该产品基于应力场反演技术,模拟分析开发过程中不同时期断层稳定程度和可承受上/下限压力,并制定合理开发方案,防止开发过程中油气沿不稳定断层发生泄漏。 FAPSeal:集成多算法断层封闭性评价模块与传导性分析模块。该产品主要用于评价开发前期断层的封闭能力,明确封闭能力与拟采用开发方案的匹配性,为调整开发方案服务,实现油气开发程度最大化,防止开发方案不当引起的油气窜层或横向渗漏。 FAPSolver:集成油藏数值模拟模块与开发方案生成模块,并与FAPStability、FAPSeal两大系统直接结对接,将断层稳定性与断层传导性考虑到油藏开发方案中,在综合考虑油田生产需求条件下,建立更全面、科学的热流固化耦合数值计算模型,并自动生成以风险管控和以高效生产为核心衡量指标的油气开发方案。 SPC SUITE平台打造集数据采集、数据处理、自动监测、主动预警、稳定性实时模拟、方案动态调整于一体的诱发地震监测实时协同大数据平台,填补了市场上现有软硬件平台“监测数据不可实时指导方案、地质模型粗放、数值模拟中多场耦合方案落后,难以落实开发方案动态调整”的空白,实现智能化开发方案指令实时-准实时输出。 SPC SUITE平台优势在于,打造了集数据采集、数据处理、自动监测、智能预警、稳定性实时模拟、方案动态调整于一体的诱发地震监测实时协同大数据平台(图1),并形成了完整的技术闭环,填补了市场上现有软硬件平台“监测数据不可实时指导方案、地质模型粗放、数值模拟中多场耦合方案落后,难以落实开发方案动态调整”的空白,实现智能化开发方案指令实时-准实时输出。 SPC SUITE-油田诱发地震“监-防-控”一体化平台,作为黑龙江省“断裂变形及与流体运移”科技创新团队产业化第一梯队计划,获得2020年度中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛铜奖,同年获得黑龙江省人社厅留学回国人员择优资助创业类资金扶持。该项目作为我团队成员依托该项目产业化成果,开展了“断层圈闭完整性评价关键技术及在复杂断裂带油气勘探中的应用” 科技成果申报工作,荣获2020年度中国石油和化学工业联合会科技进步一等奖。 该平台四套系统其中的FAPSeal和FAPStability软件系统对应的二期和一期软件已投入油田应用,系统专注于油气/地热勘探开发、天然气/CO2埋存、核废料埋存等能源探采领域的风险防控智能化方案定制。曾在胜利油田济阳坳陷、中海油辽中北洼、辽河油田双台子储气库、大港油田板桥储气库评价中贡献突出作用。
管理团队与技术团队Management team and technical team
东北石油大学
效益分析Benefit analysis
该项目为储备库项目资源,暂无效益分析内容。
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