火山岩储层变参数门槛值体控联合反演新方法

李忠诚

(中油吉林油田分公司，吉林 松原 138000)



火山岩储层变参数门槛值体控联合反演新方法

李忠诚

(中油吉林油田分公司，吉林 松原 138000)

火山岩储层往往表现为锥状地层模型，常规基于火山岩地层顶底层位控制的反演结果表现为层状特征，难以表征储层真实展布特征；同时火山岩是由多期次、多个火山口喷发形成的，各单体岩性、岩相多样，不同火山体储层岩石物理门槛值不一致，采用相同储层岩石物理值反演的有效储层预测精度低。针对上述问题，以英台气田为例，提出变岩石物理门槛值体控联合反演的储层预测新方法，在火山岩体单体精细刻画与识别的基础上，首先明确了密度和纵横波速度比(Vp/Vs)为火山岩储层岩石物理敏感性最佳参数，通过密度和Vp/Vs曲线交会图版，落实了各单体火山岩体储层密度和Vp/Vs岩石物理属性门槛值，利用密度和Vp/Vs联合反演对英台气田各含气火山岩体逐一预测。该方法改进了对火山岩体统一预测存在的缺陷，提高了复杂火山岩气藏有效储层预测精度，对松辽盆地火山岩储层预测具有重要意义。

英台气田；火山岩；有效储层；体控联合反演

引 言

近年来随着松辽盆地勘探程度的不断提高，火山岩天然气勘探已成为主攻方向[1-2]。英台断陷新发现的火山岩气田，探明天然气地质储量近300×108m3。展示了火山岩储层的广阔勘探前景。火山岩体的储层岩石物理属性存在较大差异，以往沉积储层的反演方法效果并不理想，所以有必要开展复杂火山岩储层预测方法攻关，达到精细火山岩储层预测的目的。

当前针对火山岩储层预测方法主要有波形分类、地震相、体控反演、支持向量机模型、神经网络等技术[3-8]。以上研究方法均针对全区火山岩体的共同属性开展，缺乏对各个火山岩体内幕的差异性研究。针对这一情况，提出“变门槛值体控联合反演”储层预测新方法，首先开展火山岩体单体外部轮廓精细刻画与识别，在此基础上开展储层敏感性岩石物理分析，确定密度和纵横波速度比(Vp/Vs)为火山岩储层岩石物理敏感性最佳参数，通过密度和Vp/Vs曲线交会图版，得出各单体火山岩体储层密度和Vp/Vs岩石物理属性门槛值，进而开展密度和Vp/Vs联合反演，实现多期锥状单体火山岩储层的精细预测，变储层岩石物理门槛值对精细预测火山岩体储层分布具有重要意义。

1 火山岩外部边界刻画

研究区浅成侵入岩岩性主要为辉绿岩，在地震剖面上表现为连续的同相轴，作为划分1号与2号火山岩体的依据(图1)。由于地表剥蚀，侵入岩会根据钻井资料，揭示泥岩隔层、浅成侵入岩隔层以及可清晰识别的、高连续火山机构界面作为区分不同期次火山岩发育的依据之一，同时具有地震可识别的几何外形，反映出火山岩典型的几何特征，可用来识别火山岩体；可识别的“相变”界面也可以作为火山岩体解释的参考依据。现有气井钻井揭示各火山岩体为单体成藏。

图1 英台气田典型火山岩体刻画地震剖面出露，尤其近平铲状的岩盖、岩床近似作为地层分期界面是基本准确的；岩床、岩墙、岩盆、岩盖作为火山机构分期界面也就是准确的。因此，可以利用该层作为划分不同火山岩体的标志[9-11]。

2 岩石物理敏感性分析

常规情况下，一般利用密度反演进行储层预测，但是由于研究区火山岩地层常造成井壁垮塌，形成井径异常，对于密度曲线值影响较大，因此，单一的密度反演不能完全预测储层。地震波的传播速度大小是由岩石的骨架、孔隙、流体以及温度、压力等相关环境因素共同综合制约的。其中横波速度具有对流体不敏感特性，纵横波联合是进行岩性及储层分析必不可少的重要参数。通过全波列测井数据可以得到研究区的密度及纵横波资料，实现英台断陷火山岩纵横波速度比计算。

密度与纵横波速度比交汇分析可以消除单一密度分析方法在储层识别中存在误差(图2)，单一密度分析过程中低密度地层不完全都是储层，存在部分非储层，只有结合Vp/Vs参数，才能有效去除低密非储层，从而提高储层预测精度。

通过分析对比2种储层岩石物理参数，发现了不同区域、不同火山机构钻井储层识别门槛值不一致问题。表1为不同钻井解释的反演属性门槛值对比数据。由表1可以看出，龙深104火山岩体储层密度值基本小于2.55 g/cm3，Vp/Vs值大部分小于2.0；而龙深103火山岩体储层密度值基本小于2.54 g/cm3，Vp/Vs值大部分小于1.80。2口井分别位于不同的火山岩体，因此使用单一的储层岩石物理门槛值，显然不能准确刻画储层的分布。

表1 各井密度和Vp/Vs反演属性门槛值对比

3 密度和Vp/Vs联合反演

根据火山岩体外部轮廓界面及顶底层位进行火山岩储层敏感性参数反演。该区火山岩储层反演是根据同时反演得到密度反演数据体和Vp/Vs反演数据体，然后依据岩石物理敏感性分析各火山岩体钻遇井密度和Vp/Vs曲线交会图版，得出各个火山岩体储层密度和Vp/Vs属性门槛值，对不同火山岩体使用不同的门槛值进行储层划分。

联合反演方法能够解决单一属性反演存在多解性方面的不足，采用密度和Vp/Vs联合反演技术，按照火山机构单元，分体、分门槛值得到各机构单元联合反演数据体，合并得到区域联合反演数据体。由其可以看出变门槛值划分储层的方法，可以更加精确地描述气藏分布，较好区分储层与非储层。

结合测井解释及试气成果，进一步确定气藏的气水界面分布情况，得出有效储层的分布范围，最终实现对储层单元精细描述的目的。

4 应用效果分析

通过该方法的应用，落实英台气田5个独立成藏火山体的储层展布范围，为储量计算圈定含气面积提供科学依据，以此圈定英台5个火山体含气面积，并完成探明储量的提交。同时，针对火山岩储层纵向分布进行有效预测，依据预测结果，在龙深101体部署水平井1口，设计钻穿2个流动单元5套含气层系，设计水平井段为1 000 m，实钻水平井段为1 122 m，根据储层预测结果对水平井轨迹进行优化，钻遇气层1 023 m，气层钻遇率达到91.2%，远高于一般火山岩气藏水平井气层钻遇率，该井试气时，获得5.4×104m3/d工业气流，为相邻直井的3倍以上，单火山岩体储量得到高效动用，为独立火山岩气藏高效开发提供有效方式。

应用效果表明，有效储层变岩石物理参数门槛值体控联合反演方法在吉林油田英台气田的储层预测中是行之有效的，应加强该方法的全面推广。

5 结 论

针对英台气田火山岩储层精确预测难的现实问题，通过岩石地球物理敏感性分析，提出了有效储层岩石物理属性变门槛值联合反演的体控预测方法，该方法的创新性体现在以下3个方面。

(1) 首次在该区火山岩储层预测中开展储层参数敏感性分析，表明密度和Vp/Vs参数对研究区储层预测较为敏感，二者交会分析，极大提高储层预测精度。

(2) 单个火山岩体的密度和Vp/Vs参数门槛值差异很大。利用密度和Vp/Vs体控联合反演，提高了全区单个火山岩体储层的反演准确性和精度。

(3) 利用变岩石物理门槛值火山岩储层预测方法较早期常规碎屑岩思路预测火山岩储层的方法，在预测符合率上提高近40%，极大地提高了该区火山岩勘探开发成功率。

[1] 侯启军，赵志魁，王立武.火山岩气藏：松辽盆地南部大型火山岩气藏勘探理论与实践[M].北京：科学出版社，2009：174-177.

[2] 王拥军，闫林，冉启全，等.兴城气田深层火山岩气藏岩性识别技术研究[J].西南石油大学学报：自然科学版，2007，29(2)：78-81.

[3] 路波，赵萍.火山岩的分布及其对油气藏的作用[J].特种油气藏，2004，11(2)：17-19.

[4] 黄亮，彭军，周康，等.火山岩储层形成机制研究综述[J].特种油气藏，2009，16(1)：1-5.

[5] 王玉学，韩大匡，刘文岭，等.相干体技术在火山岩预测中的应用[J].石油物探，2006，45(2)：192-196.

[6] 唐华风，王璞琣，等.波形分类方法在松辽盆地火山岩相识别中的应用[J].石油地球物理勘探，2007，42(4)：440-444.

[7] 刘立，谢文彦，等.辽河断陷盆地东部凹陷新生代火山岩裂缝成因探讨[J].特种油气藏，2003，10(1)：18-21.

[8] 綦敦科，齐景顺，等.徐家围子地区火山岩储层特征研究[J].特种油气藏，2002，9(4)：30-32.

[9] 陈建文，魏斌，李长山，等.火山岩岩性的测井识别[J]. 地学前缘，2000，7(4)：458-462.

[10] 松辽盆地徐东地区营城组一段火山岩储层储集空间特征[J].大庆石油地质与开发，2012，31(3)：7-12.

[11] 高斌，王伟锋，卫平生，等.三种典型火山岩储层的特征和综合预测研究[J].石油实验地质，2013，35(2)：207-212.

编辑 林树龙

20141230；改回日期：20150410

国家高技术研究发展规划(“863”计划)“复杂油气藏数值模拟关键技术及软件系统”(SQ2013AAJY3132)

李忠诚(1980-)，男，高级工程师，2004年毕业于石油大学(北京)计算机专业，现从事油气藏开发研究工作。

10.3969/j.issn.1006-6535.2015.03.013

TE121

A

1006-6535(2015)03-0055-03