苏里格气田西区苏54区块地震储层预测技术及应用

李建阳，王宏，范萍，刘治恒

1.成都理工大学能源学院(四川成都610059)2.中国石油长庆油田分公司第五采气厂(陕西西安710018)3.中国石油长庆油田分公司苏里格气田研究中心(陕西西安710018)4.低渗透油气田勘探开发国家工程实验室(陕西西安710018)

苏里格气田西区苏54区块地震储层预测技术及应用

李建阳1，2，4，王宏3，4，范萍3，4，刘治恒3，4

1.成都理工大学能源学院(四川成都610059)
2.中国石油长庆油田分公司第五采气厂(陕西西安710018)
3.中国石油长庆油田分公司苏里格气田研究中心(陕西西安710018)
4.低渗透油气田勘探开发国家工程实验室(陕西西安710018)

鄂尔多斯盆地苏里格气田西区苏54区块主力气层上古生界下二叠统下石盒子组盒8段属于砂岩岩性气藏，储层致密，非均值性强，有效储层薄且相对孤立分散，含气富集区不明朗，开发难度较大。针对该区块开发难点问题，利用AVO烃类检测及叠前参数反演技术对主要目的层段进行了储层厚度、有效储层厚度及含气性预测，在储层综合评价的基础上优选了含气富集区。以地震储层预测成果为主要依据部署实施开发井54口，Ⅰ+Ⅱ类井比例较勘探阶段大幅度提高，开发效果良好。该区块的开发实践表明，所运用的地震储层预测技术行之有效，值得同类气藏开发借鉴。

鄂尔多斯盆地;苏里格气田;苏54区块;岩性气藏;地震储层预测

苏54区块位于中国石油长庆油田分公司苏里格气田西区北部'行政区属内蒙古自治区鄂托克旗'东临苏246区块、南抵毛脑海庙、西临苏75区块、北抵察汗卓尔以北'面积1 821km2。区块地质构造隶属于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡西北侧'区域构造为东北高、西南低的宽缓西倾单斜。含气主力层上古生界下二叠统下石盒子组盒8段发育三角洲平原辫状河沉积'多期河道相互叠置'河道的迁移与频繁摆动造成储层横向变化大、非均质性强。单个辫状河道砂体宽度100～500m'厚度3～5m;复合辫状河道砂体宽度500～3 000m'砂层厚度15～25m。盒8段有效砂体主要受心滩分布控制'区块中部心滩多期叠置、横向连片'有效砂体发育较好'厚度6～10m'局部可达到10m以上;北部、南部有效砂体发育规模较小。储层岩性一般为中～粗粒石英砂岩'分布较稳定。储集空间以残余粒间孔、溶蚀孔隙为主'储集性能好。测井解释孔隙度主要分布在4%～10%'平均7.7%;渗透率集中分布在(0.1～0.5)×10-3μm2'平均0.46× 10-3μm2。总体具有低孔、低渗储层的特征[1-2］。

开发前期综合地质研究表明该区块属于砂岩岩性气藏'储层致密'非均质性强'有效储层薄且相对孤立分散'含气富集区不明朗'开发难度较大。针对区块开发难点问题'在勘探测网基础上加密部署实施了二维地震测线21条、664.9km'对新老测线进行了连片处理、解释'运用地震技术预测了主要目的层段储层厚度、有效储层厚度及含气相对富集区的分布'为区块井位优选及规模开发奠定了坚实的基础。

1 储层预测技术

苏54区块储层预测面临的难点是有效储层薄'砂岩含气后纵波速度降低'与泥岩重叠'利用纵波阻抗无法区分。其有利条件为有效储层与围岩存在泊松比的差异、通过纵横波阻抗交会能够区分气砂岩与其他岩性、厚砂带中钻遇有效储层概率远高于薄砂带。

针对苏54区块地震储层预测难点及地质特点'采用了以下技术思路:以厚砂带预测为基础'以有效储层预测为核心'利用AVO烃类检测及叠前参数反演进行储层厚度、有效储层厚度及含气性预测'在此基础上进行储层综合评价。

1.1 AVO烃类检测

AVO是指地震反射波振幅随炮检距或入射角的变化。AVO分析的基本思想有2个方面:一是随岩性组合参数不同'振幅系数随偏移距变化特征不同'体现了AVO正演分析的思想;另一个是振幅系数随偏移距变化本身隐含了岩性参数信息'可以利用AVO进行属性分析、弹性参数泊松比反演以及弹性阻抗反演等[3］。当砂岩含气后'其弹性参数与其他岩性有明显的差异'也就是说利用AVO分析可以进行储层含气性预测。Rutherfold和Williams按反射系数的变化情况将AVO异常分为4类[4］。根据该分类'苏54区块盒8段的含气砂岩表现为第Ⅲ类AVO现象'这类AVO异常是最有利于进行含气性检测的。

根据AVO技术的基本原理'结合苏54区块的具体特点'利用测井信息进行AVO正演分析'明确AVO的异常类型与特点'确定有利储层的空间展布特征。选取苏54区块有代表性的3种不同类型井做AVO合成记录、AVO正演模型'制作正演模型的基本参数依据实际地震数据的各项参数'偏移距为0～3 800m'子波采用30Hz、180°雷克子波'对主要目的层盒8段进行精细正演模拟'并分别生成不同偏移距合成记录。正演结果表明苏54区块盒8段砂岩储层含气后远道能量增强'水层远道能量减弱(图1)。

图1 苏54区块3种不同类型井AVO正演模型

1.2 叠前参数反演

叠前反演本质是考虑了AVO效应的波阻抗反演方法。岩石的的弹性物理参数(纵波速度、横波速度及纵横波速度比等)能够很好地描述地层的岩性和含流体特征。根据纵、横波速度比计算得到的泊松比对于岩性及含气性具有良好的分辨能力[5-7］。苏54区块中盒8含气砂岩中纵波阻抗为低值'横波阻抗为中高值'泊松比为低值'根据这种特征进行有效储层的预测和解释更为精确。利用精细处理得到的高质量道集资料进行叠前反演'通过计算不同角度的弹性阻抗及测井模型进行交会分析即可得到相应的弹性阻抗交会剖面。图2是苏54区块过苏A井的S097158测线弹性阻抗反演剖面'可以看出'盒8段含气砂岩纵波阻抗表现为低值(暗色);横波阻抗表现为中高值(黄红色);纵横波速度比剖面上表现为低值(红色)。该井预测盒8段砂岩厚25m'气层大于8m;实钻盒8段砂厚27m'气层厚10.5m。

图2 苏54区块S097158测线叠前弹性反演剖面

2 地震储层预测应用及效果

综合运用以上地震储层预测技术对苏54区块主力气层盒8段砂体和有效砂体展布特征以及含气性进行了预测'并进行了储层综合评价。

2.1 砂体展布特征

苏54区块地震储层预测结果(图3)表明'盒8段砂体整体上比较发育'尤其是西部砂体厚度普遍在20m以上;东部砂体相对较薄'一般为15～30m'且厚砂带规模较小。区块内发育有4条大于20m近南北向展布的主砂带'宽度为3～15km'局部地区厚度小于5m'最厚处可达36m。含气有利点段

图3 苏54区块盒8段砂体厚度平面展布图

图4 苏54区块盒8段AVO烃类检测(左)及有效砂体平面展布图(右)

2.2 含气性预测成果

苏54区块盒8段AVO烃类含气性检测结果(图4左)表明有利点段(红、黄色)整体呈不连续分布特点'点段长度一般0.1～2km'个别点段达到2～4km'从点段的连续性及含气性指示来看'区块内中、东部较好'西部和南部相对较差。依据AVO烃类含气性检测结果结合完钻井资料编制了苏54区块盒8段有效砂体平面展布图(图4右)'由该图可以看出有效砂体整体呈南北向条带状分布'一般为2～6m'2m以上的有效砂体面积约占整个区块的一半'东部较好'最厚处可达10m以上'西部和北部较差。

2.3 储层综合评价

应用地震储层预测结果'结合完钻井测井及试气成果进行综合分析'对苏54区块含气主力层盒8段储层进行综合评价'其中以砂体厚度、有效储层厚度以及完钻井结果等为主要因素评价含气富集区。Ⅰ类区预测砂体厚度在20m以上'一般情况下单层有效砂体厚度大于4m'累计有效厚度多在8m以上'完钻井主要为Ⅰ类井'也有少量Ⅱ类井。Ⅱ类区预测砂体厚度在15m以上'一般情况下单层有效砂体厚度大于2m'累计有效厚度多在6m以上'区内完钻井主要为Ⅱ类井。

综合评价结果(图5)表明:苏54区块盒8段Ⅰ+Ⅱ类含气富集区总面积990km2'占总面积的55%。其中Ⅰ类含气富集区(红色)主要位于区块中、东部'面积338.4km2'占总面积的18.8%;Ⅱ类含气富集区(黄色)主要位于区块中部'面积651.6km2'占总面积的36.2%。Ⅰ类含气富集区(红色)为优先开发区域'可集中部署直丛井及水平井优先开发;Ⅱ类含气富集区为滚动扩边开发区域'可适当部署评价井及开发井扩边建产。

图5 苏54区块盒8段储层综合评价成果图

3 地震储层预测应用效果

苏54区块勘探阶段共完钻33口探井'Ⅰ+Ⅱ类井12口'Ⅰ+Ⅱ类井比例36.4%。2011年进入开发评价阶段后'以地震储层预测成果为主要依据部署实施直、定向井54口'Ⅰ类井23口'Ⅱ类井16口'Ⅰ+Ⅱ井比例72.2%'并在地震预测Ⅰ类含气富集区内成功完钻水平井21口'开发效果较勘探阶段显著提高。

苏A井是一口以地震储层预测成果为主要依据部署实施的开发井。图6为过该井地震测线的常规及远近道叠加剖面、图7为过该井地震测线的叠前反演剖面、图8为过井地震测线的常规剖面。由3图可见:常规剖面为亮点反射'说明目的层储层含气性好;叠前反演剖面目的层盒8表现为横波速度为高值、纵横波速度比为低值'说明储层发育'且含气性好;同时远近道剖面显示'目的层盒8反射振幅随偏移距增大明显增强'AVO分析表现为异常区'反映此段目的层储层含气性较好'地震预测为I或Ⅱ类井。该井完钻结果显示'苏A井目的层盒8段试气48×104m3/d，为I类井'预测与实钻符合性很好。

图6 S097151测线常规及远近道叠加剖面

图7 S097151测线叠前反演剖面

图8 S097151测线常规区域剖面

4 结论

1)对于类似于苏54区块的新区块'利用AVO烃类检测及叠前参数反演技术对主要目的层段储层厚度、有效储层厚度及含气性等进行预测'在储层综合评价的基础上优选相对含气富集区进行优先开发'方法切实可行'值得同类气藏开发评价借鉴。

2)综合评价表明:苏54区块盒8段Ⅰ+Ⅱ类含气富集区主要位于区块中、东部'总面积990 km2'占总面积的55%。Ⅰ类含气富集区为优先开发区域'可集中部署直丛井及水平井优先开发;Ⅱ类含气富集区为滚动扩边开发区域'可适当部署评价井及开发井扩边建产。子组盒8段沉积相特征[J］.沉积学报'2007'25(1):90-98.

[1］文华国'郑荣才'高红灿'等.苏里格气田苏6井区下石盒

[2］于忠平'贾亚妮'姬红'等.鄂尔多斯盆地东部上古生界碎屑岩储层特征[J］.天然气工业'2002'22(6):27-30.

[3］赵万金'李海亮'史松群'等.叠前反演及AVO技术在苏里格气田的应用[J］.新疆石油地质'2009'30(3):387-389.

[4］RUTHERFORD S R，WILLIAMS R H.AMPLITUDE-VERSUS-OFFSET VARIATIONS IN GAS SANDS[J］.Geophysics，1989，54(6):680-688.

[5］徐明华，朱心万，费怀义，等.苏里格气田储层地震反演预测技术探讨[J］.天然气工业，2007，27(增刊A):392-393.

[6］郭晓龙'欧阳永林'陈海东'等.叠前地震反演技术在苏里格地区的应用[J］.天然气地球科学'2008'19(6):840-843.

[7］窦伟坦'杜玉斌'于波.全数字地震叠前储层预测技术在苏里格天然气勘探中的研究与应用[J］.岩性油气藏'2009'21 (4):63-68.

The eighth member of Upper Paleozoic Lower Permian Xiashihezi formation in Su-54 block is the main gas reservoir of the block，and it belongs to sandstone lithologic gas reservoir.The reservoir is tight and severely heterogeneous.Effective reservoirs are thin and their distribution is dispersed.The gas-rich regions in the studied area are not understood and therefore there are difficulties in the development of the reservoir.For this reason，the reservoir thickness，the effective reservoir thickness and the gas-bearing feature of the main target segments are predicted using AVO hydrocarbons detection and pre-stack parameter inversion，and the gasrich regions are optimized based on the comprehensive evaluation of the reservoir.54 development wells are arranged according to the seismic reservoir prediction results.The proportion ofⅠ+Ⅱtype wells in development phase is higher than in exploration phase，and a good development result is achieved.The development practices in Su-54 block show that the use of seismic reservoir prediction technique is very effective and is worth drawing in the development of similar gas reservoirs.

Ordos Basin;Sulige Gasfield;Su-54 block;lithologic gas reservoir;seismic reservoir prediction

尉立岗

2014-11-12

中国石油重大科技专项“致密气藏开发重大工程技术研究”(编号:2010E-23)

李建阳(1988-)'男'主要从事天然气开发地质及采气工艺技术研究工作。