昌德气田营城组火山岩储层建模技术

摘 要

摘要:火山岩具有结构复杂、岩性岩相变化快、储层非均质性强等特点,从而使火山岩储层的地质建模工作变得十分复杂。在借鉴松辽盆地徐深气田火山岩储层建模技术和经验的基础上,以

摘要:火山岩具有结构复杂、岩性岩相变化快、储层非均质性强等特点,从而使火山岩储层的地质建模工作变得十分复杂。在借鉴松辽盆地徐深气田火山岩储层建模技术和经验的基础上,以松辽盆地昌德气田为例,运用建模软件开展了该区的储层建模工作。利用钻井、测井、地震、岩心分析等资料完成了地层分层对比,建立起了昌德气田地层格架,并在此基础上,结合综合地质研究成果,建立了该区的构造模型及属性模型,实现了对目的层段有效厚度的分布预测。其研究成果与后续开发井钻探结果符合性较好,为气藏开发决策提供了依据。
关键词:松辽盆地;昌德气田;火山岩;三维;地质模型;属性;早白垩世
0 引言
    油气藏地质建模就是充分有效利用钻井、测井、地震等资料,精细刻画断层和地层的空间组合和配置关系,精细表征微幅度构造特征与断层分布特征,建立精细构造模型,并在构造模型框架内进一步精细模拟储层及其内部属性参数的发育和分布特征,精细表征储层平面和垂向非均质性。
1 地质概况
    昌德气田位于松辽盆地古中央隆起中段宋芳屯构造及其东侧徐家围子断陷西翼斜坡带上,从区域上看,昌德地区东部是一个断陷、中西部是一个继承性持续发育的隆起;昌德气田下白垩统营城组发育一套火山岩气藏,储集条件主要受岩性的控制,天然气聚集在火山岩圈闭中,气藏类型为火山岩岩性气藏。
1.1 研究区构造特征
    昌德气田在营城组顶面构造图上西部基岩凸起区缺失,东部表现为北西向伸展的向斜,构造形态相对简单,发育一些小型局部高点,向西存在地层尖灭。
1.2 研究区沉积相特征
    研究区营城组一段共分4小层,第4小层沉积相类型为滨浅湖相沉积。此时期水体较深,沉积物相对较细,火山作用尚未完全开始。火山岩沉积主要分布在营一段第3小层,在单井上表现为火山岩厚度最厚,岩性主要为中酸性喷发岩,岩石类型有熔结凝灰岩、晶屑凝灰岩、角砾凝灰岩。其中以熔结凝灰岩为主,其次是晶屑凝灰岩。营城组一段以酸性火山岩及火山碎屑岩为主。火山岩相系统划分出爆发相、喷溢相、火山通道相、侵出相、火山沉积岩相等5种火山岩岩相[1~3],该段火山岩相以爆发相和喷溢相为主,火山通道相主要分布在控陷断裂带附近;芳深9区块预测有两个局部火山穹隆-塌陷相组,火山口和近火山口相组。
2 地质模型的建立
    1) 综合采用地震、录井、测井、钻井取心等资料,在钻井资料标定的基础上,以合成地震记录为桥梁,建立超层序界面识别标志和层序界面识别标志;进行小层的精细划分与对比,建立目的层气藏地层格架。
    依据钻井揭示,昌德气田自下而上发育基底,下白垩统火石岭组,下白垩统沙河子组、营城组、登娄库组、泉头组及以上地层,本区目的层为营城组一段火山岩储层。在对区域构造、岩性岩相和储层电性特征的定性认识基础上,综合应用地质、地震、测井等资料,将全区15口井进行细分层并建立本区地层格架,这为构造建模及储层建模提供了重要依据。
    2) 构造模型。构造模型就是利用井筒地质分层数据、断点数据和地震资料解释的断层和层位数据联合构建起来的用于精细刻画断层与地层配置关系的地层结构模型,它是进一步精细刻画地层构造框架内部储层及其属性参数空间发育特征的物质基础。研究区的构造模型建立按下述步骤进行:①将准备好的井筒资料调入地质建模软件,包括井测井数据、分层数据等;②将地震解释结果加载到地质建模软件中,其中包括构造层面和断层解释数据,在三维空间上对地震解释不合理的数据进行编辑修改;③通过人工合成记录与叠加速度谱建立了三维空变速度,对时间域层面和断层解释数据进行时深转换;④依据火山岩成因模式,精细模拟了营一段火山岩喷发旋回界面与断层的空间配置关系,建立了研究区的构造模型(图1)。
 

    3) 属性模型。研究区属性建模采用测井曲线生成法,利用井筒岩石密度曲线数据建立密度模型[4]。由于火山岩与围岩的区分十分复杂,单一属性不能很好描述储层分布[5],所以采用岩石密度和伽马曲线这两种对火山岩储层较敏感参数进行建模,所以本区建立了密度和伽马模型,并根据有效厚度划分标准,预测了营城组一段有效厚度分布。本次建模过程中将密度曲线粗化后,进行变差函数分析,正确的变异函数估计要求对采样方式、均值变化或样品承载大小以及变异函数对方位变化的敏感性作出全面的评价。然后用密度反演体作为协变量,进行10次随机实现[6~7]。图2为通过昌德气田的密度属性模型得出的营一段储层厚度预测图,FS9区块发育一个经过FS701、FS9-1、FS9井的北西向火山岩条带。
 

    整体来看,FS9区块储层有效厚度从西北部向东南部厚度逐渐变厚,一般为30~45m,局部来看,西北部FS701井区储层厚度最薄,一般为0~15m;FS9井区储层最厚,一般为20~45m(图3)。
 

    2007年设计2口开发评价井(FS9-2和FS9-3),其实钻后储层分类有效厚度如表1所示,与模型预测符合性较好。
表1 火山岩储层有效厚度统计表
井号
火山岩有效厚度(m)
井位设计预测
模型预测
实钻后储层分类结果
FS9-2
32.5
8.9
10.6
FS9-3
17.3
18.7
20.7
3 结论与建议
    1) 储层建模技术使来自地震、测井等各个不同领域的数据可在同一模型中显示出来,这加强了油气藏综合地质研究中基础数据的管理,同时利用该技术可以方便地作油藏剖面、任意方向切片、平面图等地质图件,实现了成果图件编绘的计算机化。
    2) 在建模过程中使用地震反演资料对属性模型进行约束处理,使得井间预测和井点数据相结合,提高了模型的精度。
    3) 变差函数反映储层参数的空间相关性,能否求得理想的变差函数,并将成果应用到属性模型的建立中,是随机建模工作的一个关键。
    4) 通过模型预测结果与实钻井对比,储层预测有效厚度贴近实钻结果,可为后续开发部署提供有力依据。
参考文献
[1] 刘启,舒萍,李松光.松辽盆地北部深层火山岩气藏综合描述技术[J].大庆石油地质与开发,2005,24(6):21-23
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[3] 邵英梅,冯子辉.徐家围子断陷营城组火山岩岩石学及地球化学特征[J].大庆石油地质与开发,2007,26(4):27-30.
[4] 吴胜和,金振奎,黄沧钿.储层建模[M]北京:石油工业出版社,1999.
[5] 黄薇,印长海,刘晓,等.徐深气田芳深9区块火山岩储层预测方法[J].天然气工业,2006,26(6):14-17.
[6] 王西文.精细储层预测技术在油田开发中的应用[J].石油地球物理勘探,2005,40(2):209-218.
[7] 吴胜和,张一伟,李恕军,等.提高储层随机建模精度的地质约束原则[J].石油大学学报:自然科学版,2001,25(1):55-58.
 
(本文作者:徐岩 杨双玲 中国石油大庆油田有限责任公司勘探开发研究院)