蘇里格氣田西區蘇54區塊地震儲層預測技術及應用

李建陽，王宏，范萍，劉治恒

1.成都理工大學能源學院(四川成都610059)2.中國石油長慶油田分公司第五采氣廠(陜西西安710018)3.中國石油長慶油田分公司蘇里格氣田研究中心(陜西西安710018)4.低滲透油氣田勘探開發國家工程實驗室(陜西西安710018)

蘇里格氣田西區蘇54區塊地震儲層預測技術及應用

李建陽1，2，4，王宏3，4，范萍3，4，劉治恒3，4

1.成都理工大學能源學院(四川成都610059)
2.中國石油長慶油田分公司第五采氣廠(陜西西安710018)
3.中國石油長慶油田分公司蘇里格氣田研究中心(陜西西安710018)
4.低滲透油氣田勘探開發國家工程實驗室(陜西西安710018)

鄂爾多斯盆地蘇里格氣田西區蘇54區塊主力氣層上古生界下二疊統下石盒子組盒8段屬于砂巖巖性氣藏，儲層致密，非均值性強，有效儲層薄且相對孤立分散，含氣富集區不明朗，開發難度較大。針對該區塊開發難點問題，利用AVO烴類檢測及疊前參數反演技術對主要目的層段進行了儲層厚度、有效儲層厚度及含氣性預測，在儲層綜合評價的基礎上優選了含氣富集區。以地震儲層預測成果為主要依據部署實施開發井54口，Ⅰ+Ⅱ類井比例較勘探階段大幅度提高，開發效果良好。該區塊的開發實踐表明，所運用的地震儲層預測技術行之有效，值得同類氣藏開發借鑒。

鄂爾多斯盆地;蘇里格氣田;蘇54區塊;巖性氣藏;地震儲層預測

蘇54區塊位于中國石油長慶油田分公司蘇里格氣田西區北部'行政區屬內蒙古自治區鄂托克旗'東臨蘇246區塊、南抵毛腦海廟、西臨蘇75區塊、北抵察汗卓爾以北'面積1 821km2。區塊地質構造隸屬于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡西北側'區域構造為東北高、西南低的寬緩西傾單斜。含氣主力層上古生界下二疊統下石盒子組盒8段發育三角洲平原辮狀河沉積'多期河道相互疊置'河道的遷移與頻繁擺動造成儲層橫向變化大、非均質性強。單個辮狀河道砂體寬度100～500m'厚度3～5m;復合辮狀河道砂體寬度500～3 000m'砂層厚度15～25m。盒8段有效砂體主要受心灘分布控制'區塊中部心灘多期疊置、橫向連片'有效砂體發育較好'厚度6～10m'局部可達到10m以上;北部、南部有效砂體發育規模較小。儲層巖性一般為中～粗粒石英砂巖'分布較穩定。儲集空間以殘余粒間孔、溶蝕孔隙為主'儲集性能好。測井解釋孔隙度主要分布在4%～10%'平均7.7%;滲透率集中分布在(0.1～0.5)×10-3μm2'平均0.46× 10-3μm2。總體具有低孔、低滲儲層的特征[1-2］。

開發前期綜合地質研究表明該區塊屬于砂巖巖性氣藏'儲層致密'非均質性強'有效儲層薄且相對孤立分散'含氣富集區不明朗'開發難度較大。針對區塊開發難點問題'在勘探測網基礎上加密部署實施了二維地震測線21條、664.9km'對新老測線進行了連片處理、解釋'運用地震技術預測了主要目的層段儲層厚度、有效儲層厚度及含氣相對富集區的分布'為區塊井位優選及規模開發奠定了堅實的基礎。

1 儲層預測技術

蘇54區塊儲層預測面臨的難點是有效儲層薄'砂巖含氣后縱波速度降低'與泥巖重疊'利用縱波阻抗無法區分。其有利條件為有效儲層與圍巖存在泊松比的差異、通過縱橫波阻抗交會能夠區分氣砂巖與其他巖性、厚砂帶中鉆遇有效儲層概率遠高于薄砂帶。

針對蘇54區塊地震儲層預測難點及地質特點'采用了以下技術思路:以厚砂帶預測為基礎'以有效儲層預測為核心'利用AVO烴類檢測及疊前參數反演進行儲層厚度、有效儲層厚度及含氣性預測'在此基礎上進行儲層綜合評價。

1.1 AVO烴類檢測

AVO是指地震反射波振幅隨炮檢距或入射角的變化。AVO分析的基本思想有2個方面:一是隨巖性組合參數不同'振幅系數隨偏移距變化特征不同'體現了AVO正演分析的思想;另一個是振幅系數隨偏移距變化本身隱含了巖性參數信息'可以利用AVO進行屬性分析、彈性參數泊松比反演以及彈性阻抗反演等[3］。當砂巖含氣后'其彈性參數與其他巖性有明顯的差異'也就是說利用AVO分析可以進行儲層含氣性預測。Rutherfold和Williams按反射系數的變化情況將AVO異常分為4類[4］。根據該分類'蘇54區塊盒8段的含氣砂巖表現為第Ⅲ類AVO現象'這類AVO異常是最有利于進行含氣性檢測的。

根據AVO技術的基本原理'結合蘇54區塊的具體特點'利用測井信息進行AVO正演分析'明確AVO的異常類型與特點'確定有利儲層的空間展布特征。選取蘇54區塊有代表性的3種不同類型井做AVO合成記錄、AVO正演模型'制作正演模型的基本參數依據實際地震數據的各項參數'偏移距為0～3 800m'子波采用30Hz、180°雷克子波'對主要目的層盒8段進行精細正演模擬'并分別生成不同偏移距合成記錄。正演結果表明蘇54區塊盒8段砂巖儲層含氣后遠道能量增強'水層遠道能量減弱(圖1)。

圖1 蘇54區塊3種不同類型井AVO正演模型

1.2 疊前參數反演

疊前反演本質是考慮了AVO效應的波阻抗反演方法。巖石的的彈性物理參數(縱波速度、橫波速度及縱橫波速度比等)能夠很好地描述地層的巖性和含流體特征。根據縱、橫波速度比計算得到的泊松比對于巖性及含氣性具有良好的分辨能力[5-7］。蘇54區塊中盒8含氣砂巖中縱波阻抗為低值'橫波阻抗為中高值'泊松比為低值'根據這種特征進行有效儲層的預測和解釋更為精確。利用精細處理得到的高質量道集資料進行疊前反演'通過計算不同角度的彈性阻抗及測井模型進行交會分析即可得到相應的彈性阻抗交會剖面。圖2是蘇54區塊過蘇A井的S097158測線彈性阻抗反演剖面'可以看出'盒8段含氣砂巖縱波阻抗表現為低值(暗色);橫波阻抗表現為中高值(黃紅色);縱橫波速度比剖面上表現為低值(紅色)。該井預測盒8段砂巖厚25m'氣層大于8m;實鉆盒8段砂厚27m'氣層厚10.5m。

圖2 蘇54區塊S097158測線疊前彈性反演剖面

2 地震儲層預測應用及效果

綜合運用以上地震儲層預測技術對蘇54區塊主力氣層盒8段砂體和有效砂體展布特征以及含氣性進行了預測'并進行了儲層綜合評價。

2.1 砂體展布特征

蘇54區塊地震儲層預測結果(圖3)表明'盒8段砂體整體上比較發育'尤其是西部砂體厚度普遍在20m以上;東部砂體相對較薄'一般為15～30m'且厚砂帶規模較小。區塊內發育有4條大于20m近南北向展布的主砂帶'寬度為3～15km'局部地區厚度小于5m'最厚處可達36m。含氣有利點段

圖3 蘇54區塊盒8段砂體厚度平面展布圖

圖4 蘇54區塊盒8段AVO烴類檢測(左)及有效砂體平面展布圖(右)

2.2 含氣性預測成果

蘇54區塊盒8段AVO烴類含氣性檢測結果(圖4左)表明有利點段(紅、黃色)整體呈不連續分布特點'點段長度一般0.1～2km'個別點段達到2～4km'從點段的連續性及含氣性指示來看'區塊內中、東部較好'西部和南部相對較差。依據AVO烴類含氣性檢測結果結合完鉆井資料編制了蘇54區塊盒8段有效砂體平面展布圖(圖4右)'由該圖可以看出有效砂體整體呈南北向條帶狀分布'一般為2～6m'2m以上的有效砂體面積約占整個區塊的一半'東部較好'最厚處可達10m以上'西部和北部較差。

2.3 儲層綜合評價

應用地震儲層預測結果'結合完鉆井測井及試氣成果進行綜合分析'對蘇54區塊含氣主力層盒8段儲層進行綜合評價'其中以砂體厚度、有效儲層厚度以及完鉆井結果等為主要因素評價含氣富集區。Ⅰ類區預測砂體厚度在20m以上'一般情況下單層有效砂體厚度大于4m'累計有效厚度多在8m以上'完鉆井主要為Ⅰ類井'也有少量Ⅱ類井。Ⅱ類區預測砂體厚度在15m以上'一般情況下單層有效砂體厚度大于2m'累計有效厚度多在6m以上'區內完鉆井主要為Ⅱ類井。

綜合評價結果(圖5)表明:蘇54區塊盒8段Ⅰ+Ⅱ類含氣富集區總面積990km2'占總面積的55%。其中Ⅰ類含氣富集區(紅色)主要位于區塊中、東部'面積338.4km2'占總面積的18.8%;Ⅱ類含氣富集區(黃色)主要位于區塊中部'面積651.6km2'占總面積的36.2%。Ⅰ類含氣富集區(紅色)為優先開發區域'可集中部署直叢井及水平井優先開發;Ⅱ類含氣富集區為滾動擴邊開發區域'可適當部署評價井及開發井擴邊建產。

圖5 蘇54區塊盒8段儲層綜合評價成果圖

3 地震儲層預測應用效果

蘇54區塊勘探階段共完鉆33口探井'Ⅰ+Ⅱ類井12口'Ⅰ+Ⅱ類井比例36.4%。2011年進入開發評價階段后'以地震儲層預測成果為主要依據部署實施直、定向井54口'Ⅰ類井23口'Ⅱ類井16口'Ⅰ+Ⅱ井比例72.2%'并在地震預測Ⅰ類含氣富集區內成功完鉆水平井21口'開發效果較勘探階段顯著提高。

蘇A井是一口以地震儲層預測成果為主要依據部署實施的開發井。圖6為過該井地震測線的常規及遠近道疊加剖面、圖7為過該井地震測線的疊前反演剖面、圖8為過井地震測線的常規剖面。由3圖可見:常規剖面為亮點反射'說明目的層儲層含氣性好;疊前反演剖面目的層盒8表現為橫波速度為高值、縱橫波速度比為低值'說明儲層發育'且含氣性好;同時遠近道剖面顯示'目的層盒8反射振幅隨偏移距增大明顯增強'AVO分析表現為異常區'反映此段目的層儲層含氣性較好'地震預測為I或Ⅱ類井。該井完鉆結果顯示'蘇A井目的層盒8段試氣48×104m3/d，為I類井'預測與實鉆符合性很好。

圖6 S097151測線常規及遠近道疊加剖面

圖7 S097151測線疊前反演剖面

圖8 S097151測線常規區域剖面

4 結論

1)對于類似于蘇54區塊的新區塊'利用AVO烴類檢測及疊前參數反演技術對主要目的層段儲層厚度、有效儲層厚度及含氣性等進行預測'在儲層綜合評價的基礎上優選相對含氣富集區進行優先開發'方法切實可行'值得同類氣藏開發評價借鑒。

2)綜合評價表明:蘇54區塊盒8段Ⅰ+Ⅱ類含氣富集區主要位于區塊中、東部'總面積990 km2'占總面積的55%。Ⅰ類含氣富集區為優先開發區域'可集中部署直叢井及水平井優先開發;Ⅱ類含氣富集區為滾動擴邊開發區域'可適當部署評價井及開發井擴邊建產。子組盒8段沉積相特征[J］.沉積學報'2007'25(1):90-98.

[1］文華國'鄭榮才'高紅燦'等.蘇里格氣田蘇6井區下石盒

[2］于忠平'賈亞妮'姬紅'等.鄂爾多斯盆地東部上古生界碎屑巖儲層特征[J］.天然氣工業'2002'22(6):27-30.

[3］趙萬金'李海亮'史松群'等.疊前反演及AVO技術在蘇里格氣田的應用[J］.新疆石油地質'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］徐明華，朱心萬，費懷義，等.蘇里格氣田儲層地震反演預測技術探討[J］.天然氣工業，2007，27(增刊A):392-393.

[6］郭曉龍'歐陽永林'陳海東'等.疊前地震反演技術在蘇里格地區的應用[J］.天然氣地球科學'2008'19(6):840-843.

[7］竇偉坦'杜玉斌'于波.全數字地震疊前儲層預測技術在蘇里格天然氣勘探中的研究與應用[J］.巖性油氣藏'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

尉立崗

2014-11-12

中國石油重大科技專項“致密氣藏開發重大工程技術研究”(編號:2010E-23)

李建陽(1988-)'男'主要從事天然氣開發地質及采氣工藝技術研究工作。