泰国中部Wichian Buri组火山岩裂缝预测

孙智超，韩立国，冯高成

1.吉林大学，吉林 长春130021；2.恒泰艾普石油天然气技术服务有限股份公司，北京100094

盆地形成演化及其含油气性与火山作用密切相关，在大陆裂谷、大陆边缘、沟-弧体系以及弧后前陆等盆地中，火山岩是盆地早期充填的重要组成部分(约占体积25%，Einsele, 2000)，是未来全球油气勘探的重要新领域。火山岩类(包括火山碎屑岩)不仅是油气的良好储集体、还可以成为盖层，火山活动热效应对成烃具有催熟和(或)破坏作用(Thomaz et al.，2007)，构造-火山活动对原有油气藏具有破坏、改造和建造等多重效应(Jin et al.，2007)。储量规模大、气层厚度大、储量丰度高、单井产量高，具有广泛的勘探开发前景；相对于沉积储层，火山岩储层非均质性强、油气分布规律复杂、勘探难度大(王璞珺和冯志强，2008)。

钻井、测井、岩心资料以及气藏工程表明，国内XS气田营城组火山岩储层的产能与裂缝发育呈正相关关系。火山岩储层中裂缝非常发育层段，不用压裂，可获得工业气流（如XS8井获工业气流23.4×104m3/d）；裂缝发育较好层段，采用压裂技术可以获得高产工业气流（如XS1井获工业气流53.3×104m3/d）。所以储层裂缝预测势必成为火山岩油气藏勘探必须解决的技术问题。

1 地质背景

Wichian Buri 次级盆地是Petchabun盆地内一个以西倾近南北向基底断裂带为东部边界的半地堑，西部边界为西北—东南走向的断裂(Remus et al., 1993; Morley et al., 2011)。在盆地内，主要断裂向东倾斜并伴随西倾的反向断裂，第三纪沉积向西逐渐减薄。尽管大部分断裂都是箕状断裂，但一些关键的断层，在某些地方，垂直或近于垂直于明显的旋钮构造。基于地震地质综合手段油气勘探研究表明，Wichian Buri 次级盆地是一非常好的含油气盆地。

Wichian Buri 组是Wichian Buri次级盆地第三纪主要沉积序列。早-中中新世绝大部分是湖泊/沼泽沉积环境，主要为灰色至棕色富含有机质的粘土岩，也有一定数量湖相三角州前积沉积物，主要为薄层状砂体。本单元底部沉积岩性与基底第三纪的红层区别明显，顶部是区域性的中新世不整合。根据整体的湖相环境中不同沉积环境，将此群分为4个岩性地层单元（单元Ⅰ至Ⅳ）。Ⅳ单元顶部和Ⅲ单元下部有不同时期火山活动形成的凝灰岩和岩浆岩，岩浆岩是主要含油层系之一。

2 叠后地震资料裂缝储层预测原理及流程

地震裂缝性油气储层预测技术是长期困扰油气勘探开发的世界性难题。利用地震资料检测裂缝型储层有叠前裂缝预测技术和叠后裂缝预测技术（雷茂盛等，2005；任德生和陈树民，2002）。裂缝具有很强的非均质性，裂缝发育带在相干体切片上表现为条带状差相干带，在振幅属性上表现为杂乱异常高值条带，在相位属性上表现为相位剧变条带，在总能量属性上则表现为明显低能量条带。因此，叠后地震解释在一定程度上能较好地指示裂缝的发育程度。本文研究区是泰国湾Wichian Buri次级盆地L33/L43、L44/43 勘探开发区，是利用叠后地震资料来预测裂缝型储层，获得了很好检测效果。

裂缝的形成和分布主要受构造应力场和岩石物性的双重影响，构造应力场是储层裂缝形成的外因，构造运动方向和强弱决定了裂缝的方向和大小发育程度，构造运动的动力来自于地下应力场，因此通过研究地下构造应力场的分布，来预测裂缝的方法是可行的。该方法特点是基于弹性波板理论，该方法应用前提是假设所研究的地层是均匀连续、各向同性、完全弹性的，并认为地层裂缝的形成是完全由构造应力所形成的。叠后裂缝预测是在构造解释的基础上进行的，首先利用三维地震构造解释勘探目的层层位解释深度域数据、该勘探目的层的断层多边型数据、薄层速度数据和岩层密度数据等，按照下面流程进行计算，得到裂缝分布的方向和裂缝密度等成果图件（图1）。

图1 应力场模拟流程示意图Fig.1 The simulation fl ow chart of stress fi eld

3 裂缝预测成果及效果分析

3.1 叠后裂缝预测成果

L33/43、L44/43地区两套火山岩储层为主要含油层系，自上向下依次为V1、V2（图2）。利用RFS裂缝预测软件对勘探目的层V1、V2两套火山喷发岩层进行了裂缝方向、裂缝密度检测。

图3左边是L44/43区块V2火山岩裂缝方向图，上面的彩色线条，表示裂缝的分布位置和方向，它能直观反映裂缝大小方向；右边是V2火山岩裂缝密度图，它反映裂缝发育程度；其左下角图是通过统计后局部裂缝方向玫瑰图，它反映该层位裂缝方向总体分布和裂缝长度大小。由图3火山岩叠后裂缝预测结果表明，L44/43区V2火山岩地层裂缝方向总体为北东方向，其次是近南北向，北西向发育较少；北东向和近南北向裂缝长度较长，北西向裂缝长度较短，断层边缘裂缝的走向和断层的走向基本一致。V2火山岩裂缝密度图反映WBEXT-2CWBEXT-2D井和WBEXT-7井向北有两个带状裂缝发育带，结合构造图这两个带状裂缝发育带处于断块构造高部位，有利油气成藏。

图4左边是L33/43区块V1火山岩裂缝方向图，右边是V2火山岩裂缝密度图，其小图是通过统计后局部裂缝方向玫瑰图，它反映该层位裂缝方向总体分布和裂缝长度大小。由图4火山岩叠后裂缝预测结果表明，L33/43区V1火山岩发育可分东南、西北两块，L33/43区V1火山岩地层裂缝方向主要为北西向，其次是近南北向，北东向发育较少；西北向和近南北向裂缝长度较长，北东向裂缝长度较短，断层边缘裂缝的走向和断层的走向基本一致。V1火山岩裂缝密度图反映沿西北发育的火山岩L33-1、 L33-2 、L33-4、 L33-5井有一个环状裂缝发育带，结合构造图火山岩中间低、四周高，这环状裂缝发育带也处于构造高部位，非常有利油气成藏。

图2 V1、V2火山岩层位图Fig.2 V1, V2 volcanics horizonmap

图3 L44/43区块V1火山岩裂缝方向图Fig.3 V1 volcanics fractures direction of L44/43 Block

3.2 叠后裂缝预测效果分析

研究区内部分井有岩心和FMI测井资料，因此可直接鉴定裂缝存在的可靠性。井壁FMI成像测井能够提供高分辨率的井壁图像，是研究井筒处储层裂缝的有效手段。在井壁图像上能够方便的确定裂缝产状，判断裂缝类型。井壁图像进行图像分辨处理，还可以得到裂缝、孔洞等定量参数，为研究裂缝发育规律奠定基础。在无FMI测井资料，很难用井直接鉴定裂缝存在的可靠性，只能用常规测井来判断，根据常规测井信息定性。

图5(a)为WBEXT-2C井V2火山岩FMI测井资料和岩心取芯， FMI测井资料反映该井段V2裂缝发育，图5(b)为WBEXT-2D井V2火山岩FMI也反映该井段V2裂缝发育，从图3反映存在北东向和近南北向裂缝发育条带。图5(c)为L33-1井V1火山岩FMI测井资料反映该井段V1裂缝最为发育。从图2反映存在一环状裂缝发育带。

图6为WBEXT-2C井、WBEXT-2D井和L33-1井产液量生产动态数图，L33-1井投产初期日产油3 000桶左右、水1 100桶左右，WBEXT-2C井投产初期日产油400桶左右、水500桶左右，WBEXT-2D井投产初期日产油100桶、水不到50桶，产液量低裂缝不发育，这与叠后地震资料裂缝检测结果相吻合。

图4 L33/43区块V1火山岩裂缝方向图Fig.4 V1 volcanics fractures direction of L33/43 Block

图5 WBEXT-2C井(a)、WBEXT-2D井(b)和L33-1井(c)火山岩井段裂缝FMI成像测井图像Fig.5 FMI imaging logging of volcanics well section fractures of WBEXT-2C(a), WBEXT-2D(b), L33-1(c)

4 结论

（1）泰国湾盆地北部的Wichian Buri二级盆地Wichian Buri组火山岩储层叠后地震资料裂缝预测成果比较可靠的，预测效果较好。构造缝主要分布在断裂交叉部位，以及靠近火山主体的位置；裂缝方向以北北东—近东西向为主。主要的裂缝发育带基本位于靠近火山主体的位置、局部构造高部位，后期的构造运动促使这些地区发育高密度裂缝带；相对而言，在构造相对较为平缓的地区，裂缝发育程度不高。

（2）储层裂缝可造成地震波反射振幅随方位角变化而变化。在裂缝的法向方向和走向方向，反射振幅的衰减是不一样的。裂缝越发育，反射振幅随方位角变化就越明显。与方位角有关的衰减属性分析中，沿裂缝走向方向，吸收衰减的要慢，而沿着裂缝垂直方向，吸收衰减的要快。

（3）生产动态数据也能间接分析叠后地震资料裂缝检测效果，产液量高、能量强，说明裂缝发育，产液量低说明裂缝发育程度较低。

图6 WBEXT-2C井、WBEXT-2D井和L33-1井产液量生产动态数图Fig.6 Dynamic data graph of liquid yield production of WBEXT-2C, WBEXT-2D, L33-1

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