Abstract

The discovery of large volumes of natural gas from volcanic reservoirs in the Xujiaweizi Sag of Songliao Basin is a milestone in exploration for natural gas reservoired in volcanic rocks in China. Assessing the ultimate gas resource potential of volcanic reservoirs presents a challenge to the operator because the characteristics of volcanic reservoirs differ considerably from conventional clastic reservoirs. There is a need for an appropriate method that provides not only an estimate of remaining resource potential, but also the geographic characteristics of these resources in Xujiaweizi Sag. Statistical analysis on pool size and spatial distributions of 543 oil pools in Nanpu Sag, 911 oil pools in Liaohe Fault Depression, 16 gas pools in Xujiaweizi Sag and the 43 largest oilfields in China suggests that fractal characteristics are common in observed distributions of pool sizes, resource abundance (defined as reserve/unit area), and spatial distribution of oil and gas accumulations. Based on this finding, a two-dimensional fractal stochastic model, using a Fourier transformation power spectrum approach, is proposed to characterize the spatial distribution and estimate the remaining gas resource potential in the volcanic reservoirs. After elimination of high-risk areas and determination of an economic cutoff on resource abundance, this model is used to predict the resource potential under different exploration risk scenarios, as well as possible geographic location of the remaining resources. The application of this model to Xujiaweizi Sag suggests that the remaining gas resource is mostly located in the southeastern part of the sag, providing information on the direction for future exploration of the natural gas in this area.

Abstract

La découverte de volumes considérables de gaz naturel dans les réservoirs volcaniques de la zone affaissée de Xujia Weizi dans le bassin du Songliao constitue un jalon de l’exploration gazière dans les roches volcaniques en Chine. L’évaluation du potentiel gazier final logé dans les réservoirs volcaniques présente un défi pour l’exploitant, car les caractéristiques des réservoirs volcaniques diffèrent considérablement des réservoirs clastiques conventionnels. Le besoin d’une méthode appropriée existe pour fournir non seulement une estimation des ressources potentielles restantes, mais également les caractéristiques géographiques des ressources en question dans la zone affaissée de Xujia Weizi. Des analyses statistiques sur l’étendue des gisements et la répartition spatiale de 543 gisements pétrolifères dans la zone affaissée de Nanpu, 911 autres dans la zone effondrée et fissurée de Liaohe, 16 gisements gaziers dans la zone affaissée de Xujia Weizi et 43 des plus importants gisements pétrolifères en Chine laissent croire que les caractéristiques fractales sont courantes dans les répartitions observées de l’étendue des gisements, l’abondance des ressources (définies comme réserves/unités de surface) et la répartition spatiale des accumulations pétrolières et gazières. Selon les constatations précédentes, nous proposons un modèle stochastique fractal bidimensionnel en utilisant la méthode de spectométrie par transformation de Fourier, pour caractériser la répartition spatiale et estimer les ressources gazières potentielles restantes dans les réservoirs volcaniques. Après avoir éliminé les secteurs à risques élevés et déterminé la limite économique adéquate sur l’abondance des ressources, le modèle en question permet de prévoir les ressources potentielles, compte tenu de divers scénarios sur les risques de l’exploration, ainsi que la position géographique possible des ressources restantes. L’application de ce modèle dans la zone affaissée de Xujia Weizi suggère que le restant des ressources gazières soit surtout situé dans la partie sud-est de l’affaissement, ce qui nous informe sur l’orientation des futures explorations des sources de gaz naturel dans la région. Michel Ory

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