火山巖儲層變參數(shù)門檻值體控聯(lián)合反演新方法

李忠誠

(中油吉林油田分公司，吉林 松原 138000)

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火山巖儲層變參數(shù)門檻值體控聯(lián)合反演新方法

李忠誠

(中油吉林油田分公司，吉林 松原 138000)

火山巖儲層往往表現(xiàn)為錐狀地層模型，常規(guī)基于火山巖地層頂?shù)讓游豢刂频姆囱萁Y(jié)果表現(xiàn)為層狀特征，難以表征儲層真實展布特征；同時火山巖是由多期次、多個火山口噴發(fā)形成的，各單體巖性、巖相多樣，不同火山體儲層巖石物理門檻值不一致，采用相同儲層巖石物理值反演的有效儲層預測精度低。針對上述問題，以英臺氣田為例，提出變巖石物理門檻值體控聯(lián)合反演的儲層預測新方法，在火山巖體單體精細刻畫與識別的基礎上，首先明確了密度和縱橫波速度比(Vp/Vs)為火山巖儲層巖石物理敏感性最佳參數(shù)，通過密度和Vp/Vs曲線交會圖版，落實了各單體火山巖體儲層密度和Vp/Vs巖石物理屬性門檻值，利用密度和Vp/Vs聯(lián)合反演對英臺氣田各含氣火山巖體逐一預測。該方法改進了對火山巖體統(tǒng)一預測存在的缺陷，提高了復雜火山巖氣藏有效儲層預測精度，對松遼盆地火山巖儲層預測具有重要意義。

英臺氣田；火山巖；有效儲層；體控聯(lián)合反演

引 言

近年來隨著松遼盆地勘探程度的不斷提高，火山巖天然氣勘探已成為主攻方向[1-2]。英臺斷陷新發(fā)現(xiàn)的火山巖氣田，探明天然氣地質(zhì)儲量近300×108m3。展示了火山巖儲層的廣闊勘探前景。火山巖體的儲層巖石物理屬性存在較大差異，以往沉積儲層的反演方法效果并不理想，所以有必要開展復雜火山巖儲層預測方法攻關，達到精細火山巖儲層預測的目的。

當前針對火山巖儲層預測方法主要有波形分類、地震相、體控反演、支持向量機模型、神經(jīng)網(wǎng)絡等技術[3-8]。以上研究方法均針對全區(qū)火山巖體的共同屬性開展，缺乏對各個火山巖體內(nèi)幕的差異性研究。針對這一情況，提出“變門檻值體控聯(lián)合反演”儲層預測新方法，首先開展火山巖體單體外部輪廓精細刻畫與識別，在此基礎上開展儲層敏感性巖石物理分析，確定密度和縱橫波速度比(Vp/Vs)為火山巖儲層巖石物理敏感性最佳參數(shù)，通過密度和Vp/Vs曲線交會圖版，得出各單體火山巖體儲層密度和Vp/Vs巖石物理屬性門檻值，進而開展密度和Vp/Vs聯(lián)合反演，實現(xiàn)多期錐狀單體火山巖儲層的精細預測，變儲層巖石物理門檻值對精細預測火山巖體儲層分布具有重要意義。

1 火山巖外部邊界刻畫

研究區(qū)淺成侵入巖巖性主要為輝綠巖，在地震剖面上表現(xiàn)為連續(xù)的同相軸，作為劃分1號與2號火山巖體的依據(jù)(圖1)。由于地表剝蝕，侵入巖會根據(jù)鉆井資料，揭示泥巖隔層、淺成侵入巖隔層以及可清晰識別的、高連續(xù)火山機構界面作為區(qū)分不同期次火山巖發(fā)育的依據(jù)之一，同時具有地震可識別的幾何外形，反映出火山巖典型的幾何特征，可用來識別火山巖體；可識別的“相變”界面也可以作為火山巖體解釋的參考依據(jù)。現(xiàn)有氣井鉆井揭示各火山巖體為單體成藏。

圖1 英臺氣田典型火山巖體刻畫地震剖面出露，尤其近平鏟狀的巖蓋、巖床近似作為地層分期界面是基本準確的；巖床、巖墻、巖盆、巖蓋作為火山機構分期界面也就是準確的。因此，可以利用該層作為劃分不同火山巖體的標志[9-11]。

2 巖石物理敏感性分析

常規(guī)情況下，一般利用密度反演進行儲層預測，但是由于研究區(qū)火山巖地層常造成井壁垮塌，形成井徑異常，對于密度曲線值影響較大，因此，單一的密度反演不能完全預測儲層。地震波的傳播速度大小是由巖石的骨架、孔隙、流體以及溫度、壓力等相關環(huán)境因素共同綜合制約的。其中橫波速度具有對流體不敏感特性，縱橫波聯(lián)合是進行巖性及儲層分析必不可少的重要參數(shù)。通過全波列測井數(shù)據(jù)可以得到研究區(qū)的密度及縱橫波資料，實現(xiàn)英臺斷陷火山巖縱橫波速度比計算。

密度與縱橫波速度比交匯分析可以消除單一密度分析方法在儲層識別中存在誤差(圖2)，單一密度分析過程中低密度地層不完全都是儲層，存在部分非儲層，只有結(jié)合Vp/Vs參數(shù)，才能有效去除低密非儲層，從而提高儲層預測精度。

通過分析對比2種儲層巖石物理參數(shù)，發(fā)現(xiàn)了不同區(qū)域、不同火山機構鉆井儲層識別門檻值不一致問題。表1為不同鉆井解釋的反演屬性門檻值對比數(shù)據(jù)。由表1可以看出，龍深104火山巖體儲層密度值基本小于2.55 g/cm3，Vp/Vs值大部分小于2.0；而龍深103火山巖體儲層密度值基本小于2.54 g/cm3，Vp/Vs值大部分小于1.80。2口井分別位于不同的火山巖體，因此使用單一的儲層巖石物理門檻值，顯然不能準確刻畫儲層的分布。

表1 各井密度和Vp/Vs反演屬性門檻值對比

3 密度和Vp/Vs聯(lián)合反演

根據(jù)火山巖體外部輪廓界面及頂?shù)讓游贿M行火山巖儲層敏感性參數(shù)反演。該區(qū)火山巖儲層反演是根據(jù)同時反演得到密度反演數(shù)據(jù)體和Vp/Vs反演數(shù)據(jù)體，然后依據(jù)巖石物理敏感性分析各火山巖體鉆遇井密度和Vp/Vs曲線交會圖版，得出各個火山巖體儲層密度和Vp/Vs屬性門檻值，對不同火山巖體使用不同的門檻值進行儲層劃分。

聯(lián)合反演方法能夠解決單一屬性反演存在多解性方面的不足，采用密度和Vp/Vs聯(lián)合反演技術，按照火山機構單元，分體、分門檻值得到各機構單元聯(lián)合反演數(shù)據(jù)體，合并得到區(qū)域聯(lián)合反演數(shù)據(jù)體。由其可以看出變門檻值劃分儲層的方法，可以更加精確地描述氣藏分布，較好區(qū)分儲層與非儲層。

結(jié)合測井解釋及試氣成果，進一步確定氣藏的氣水界面分布情況，得出有效儲層的分布范圍，最終實現(xiàn)對儲層單元精細描述的目的。

4 應用效果分析

通過該方法的應用，落實英臺氣田5個獨立成藏火山體的儲層展布范圍，為儲量計算圈定含氣面積提供科學依據(jù)，以此圈定英臺5個火山體含氣面積，并完成探明儲量的提交。同時，針對火山巖儲層縱向分布進行有效預測，依據(jù)預測結(jié)果，在龍深101體部署水平井1口，設計鉆穿2個流動單元5套含氣層系，設計水平井段為1 000 m，實鉆水平井段為1 122 m，根據(jù)儲層預測結(jié)果對水平井軌跡進行優(yōu)化，鉆遇氣層1 023 m，氣層鉆遇率達到91.2%，遠高于一般火山巖氣藏水平井氣層鉆遇率，該井試氣時，獲得5.4×104m3/d工業(yè)氣流，為相鄰直井的3倍以上，單火山巖體儲量得到高效動用，為獨立火山巖氣藏高效開發(fā)提供有效方式。

應用效果表明，有效儲層變巖石物理參數(shù)門檻值體控聯(lián)合反演方法在吉林油田英臺氣田的儲層預測中是行之有效的，應加強該方法的全面推廣。

5 結(jié) 論

針對英臺氣田火山巖儲層精確預測難的現(xiàn)實問題，通過巖石地球物理敏感性分析，提出了有效儲層巖石物理屬性變門檻值聯(lián)合反演的體控預測方法，該方法的創(chuàng)新性體現(xiàn)在以下3個方面。

(1) 首次在該區(qū)火山巖儲層預測中開展儲層參數(shù)敏感性分析，表明密度和Vp/Vs參數(shù)對研究區(qū)儲層預測較為敏感，二者交會分析，極大提高儲層預測精度。

(2) 單個火山巖體的密度和Vp/Vs參數(shù)門檻值差異很大。利用密度和Vp/Vs體控聯(lián)合反演，提高了全區(qū)單個火山巖體儲層的反演準確性和精度。

(3) 利用變巖石物理門檻值火山巖儲層預測方法較早期常規(guī)碎屑巖思路預測火山巖儲層的方法，在預測符合率上提高近40%，極大地提高了該區(qū)火山巖勘探開發(fā)成功率。

[1] 侯啟軍，趙志魁，王立武.火山巖氣藏：松遼盆地南部大型火山巖氣藏勘探理論與實踐[M].北京：科學出版社，2009：174-177.

[2] 王擁軍，閆林，冉啟全，等.興城氣田深層火山巖氣藏巖性識別技術研究[J].西南石油大學學報：自然科學版，2007，29(2)：78-81.

[3] 路波，趙萍.火山巖的分布及其對油氣藏的作用[J].特種油氣藏，2004，11(2)：17-19.

[4] 黃亮，彭軍，周康，等.火山巖儲層形成機制研究綜述[J].特種油氣藏，2009，16(1)：1-5.

[5] 王玉學，韓大匡，劉文嶺，等.相干體技術在火山巖預測中的應用[J].石油物探，2006，45(2)：192-196.

[6] 唐華風，王璞琣，等.波形分類方法在松遼盆地火山巖相識別中的應用[J].石油地球物理勘探，2007，42(4)：440-444.

[7] 劉立，謝文彥，等.遼河斷陷盆地東部凹陷新生代火山巖裂縫成因探討[J].特種油氣藏，2003，10(1)：18-21.

[8] 綦敦科，齊景順，等.徐家圍子地區(qū)火山巖儲層特征研究[J].特種油氣藏，2002，9(4)：30-32.

[9] 陳建文，魏斌，李長山，等.火山巖巖性的測井識別[J]. 地學前緣，2000，7(4)：458-462.

[10] 松遼盆地徐東地區(qū)營城組一段火山巖儲層儲集空間特征[J].大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2012，31(3)：7-12.

[11] 高斌，王偉鋒，衛(wèi)平生，等.三種典型火山巖儲層的特征和綜合預測研究[J].石油實驗地質(zhì)，2013，35(2)：207-212.

編輯 林樹龍

20141230；改回日期：20150410

國家高技術研究發(fā)展規(guī)劃(“863”計劃)“復雜油氣藏數(shù)值模擬關鍵技術及軟件系統(tǒng)”(SQ2013AAJY3132)

李忠誠(1980-)，男，高級工程師，2004年畢業(yè)于石油大學(北京)計算機專業(yè)，現(xiàn)從事油氣藏開發(fā)研究工作。

10.3969/j.issn.1006-6535.2015.03.013

TE121

A

1006-6535(2015)03-0055-03