암석물리모델링을 이용한 캐나다 Grosmont층의 속도 -공극률 관계 연구 (Rock Physics Modeling on Velocity–Porosity Relations of Grosmont Formation, Alberta, Canada)

서지정보

· 발행기관 : 대한지질학회
· 수록지 정보 : 지질학회지 / 46권 / 4호 / 381 ~ 393페이지
· 저자명 : 허덕기, 김영석

초록

본 연구에서는 시추검층자료를 이용하여 캐나다 앨버타주의 비투멘 탄산염 유전인 Grosmont층의 정량적 암상분석을 시도하였다. Grosmont층은 셰일층(shale breaks)을 경계로 하부에서부터 LG, UG-1, UG-2, UG-3 등의 네 개의 층으로 나누어지며 하부 층 두 개는 석회암으로, 상부 층은 속성작용의 영향으로 백운암으로 이루어져 있다. 특히 상부 층은 속성작용의 결과로 vuggy 공극 및 절리가 발달하여 공극률이 20%이상인 좋은 저류층으로 판단된다. 탄성파 자료로부터 저류물성 중 가장 중요한 공극률을 예측할 수 있는 속도-공극률의 상관관계를 정량화하기 위해 암석물리학의 기법 중 공극구조의 형태를 고려한 DEM (differential effective medium)모델을 사용하여 각 층별로 분석을 수행하였다. 속도-공극률의 상관관계의 분석결과, LG층과 UG-1층은 하나의 모델로 해석될 수 있음을 파악하였고 이를 기본모델(reference model)로 사용하였다. UG-2층의 경우에는 vuggy 공극이 광범위하게 존재하고 일부 구간에서는 절리가 다양한 정도로 발달하여 vuggy-dominant, mildly-fractured, 그리고 heavily-fractured의 세 가지 종류의 DEM모델을 제시하였다. UG-3층은 vuggy 공극이 우세하게 나타나 가장 높은 공극률을 보이지만 절리의 발달은 UG-2층보다 낮게 나타났다. 가장 복잡한 양상을 보이는 UG-2층의 경우 수평적인 위치에 따른 변화양상을 추가적으로 분석하였는데 공극률의 증가 및 절리의 발달은 Grosmont층 북동쪽 부정합면의 경계에 가까울수록 크게 일어나는 것으로 나타났다. 검층자료를 이용한 Grosmont층의 기초 분석 결과, 저류층으로 유망한 부분은 상부층인 UG-2층과 UG-3층으로 판단되며 속도로부터 공극률의 예측에는 각 층마다 제시된 DEM모델이 유용할 것으로 기대된다. 또한 탄산염암의 속성작용의 특성으로 공간적인 불균질성이 다소 심하게 나타났으며 저류층과 부정합면의 상대적인 위치에 대한 정확한 분석이 저류층의 특성화에 매우 중요한 요소가 될 것으로 판단된다.

영어초록

We conducted a quantitative analysis on physical properties of Grosmont formation, Alberta, Canada, using well-log data. Grosmont formation is divided into four units by the shale breaks: LG; UG-1; UG-2; and UG-3 from the bottom. Two lower units is mainly composed of limestone, while upper units are mostly dolomite with vuggy porosity by dissolution and fractures resulting from karstification, which makes the upper units be a good reservoir. Rock physics modeling was then performed to quantify velocity-porosity relations for the four units, which enables us to predict porosity from seismic data. In order to incorporate the pore-scale details in the modeling, we used DEM (differential effective medium) models. Two lower units are very similar in velocity-porosity domain, thus the relations can be represented by one velocity-porosity model, which is used as our reference model. For the UG-2 unit, we found that one model cannot represent the unit since the degree of fracturing is heterogeneous from location to location. We thus suggested three different DEM models for the UG-2 unit: vuggy-dominant; mildly-fractured; and heavily-fractured. The UG-3 units can be modeled with vuggy porosity, and fractures were not very noticeable. We also investigated the spatial variation of the UG-2 unit, and found that the degree of fracturing is generally proportional to the proximity to the unconformity boundary, where the fresh water invasion can be dominant. As a result, we proposed velocity-porosity relations for the four units in Grosmont formation, and believe that these models can help to characterize the reservoir quality. In addition, since the proximity of reservoir to the unconformity boundary highly affects the degree of fracturing, a careful analysis of spatial variation would be essential for the successful characterization of Grosmont formation.

참고자료

· 없음