復(fù)雜地質(zhì)特征下的構(gòu)造建模
——以遼河油田曙二區(qū)大凌河油層為例

邵燕林，何幼斌，許曉宏 （長江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，湖北 荊州434023）

復(fù)雜地質(zhì)特征下的構(gòu)造建模
——以遼河油田曙二區(qū)大凌河油層為例

邵燕林，何幼斌，許曉宏 （長江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，湖北 荊州434023）

三維地質(zhì)建模技術(shù)成為了現(xiàn)代油藏描述成果有力的表達(dá)工具。在遼河油田曙二區(qū)大凌河油層的構(gòu)造建模工作中，在地震反射層面的趨勢約束下，基于地質(zhì)分層數(shù)據(jù)建立了工區(qū)地質(zhì)體的地質(zhì)層面模型；利用地質(zhì)研究的斷點(diǎn)數(shù)據(jù)對地震解釋的斷面進(jìn)行歸位處理，建立了工區(qū)地質(zhì)體的斷面模型；針對斷面之間、地質(zhì)層面間以及斷面和地質(zhì)層面的空間關(guān)系進(jìn)行處理，生成地質(zhì)體三維骨架網(wǎng)格，最終建立了工區(qū)地質(zhì)體的構(gòu)造模型。

三維地質(zhì)建模；構(gòu)造建模；建模精度；地質(zhì)層面；斷層面

我國的含油氣盆地多受多期構(gòu)造活動(dòng)影響，斷塊型油氣藏發(fā)育，地質(zhì)構(gòu)造極其復(fù)雜，如塔里木盆地、柴達(dá)木盆地、四川盆地和松遼盆地等。由于地質(zhì)體成因和年代的不同，地質(zhì)體具有不確定性、復(fù)雜性和多樣性等特性，對地質(zhì)體地質(zhì)特征的認(rèn)識(shí)程度將直接影響構(gòu)造建模的精度［1～7］。筆者在地質(zhì)研究基礎(chǔ)上，針對復(fù)雜地質(zhì)特征下的構(gòu)造建模展開了研究。以遼河油田曙二區(qū)大凌河油層構(gòu)造建模為例，利用地震、測井、地層、沉積等多尺度資料進(jìn)行共同約束，建立斷層面和地質(zhì)層面，對斷層、地質(zhì)層面復(fù)雜的空間接觸關(guān)系進(jìn)行處理，盡可能地重現(xiàn)地質(zhì)體的形態(tài)特征，為沉積相建模和巖石物性建模奠定基礎(chǔ)。

1 構(gòu)造建模的思路與流程

三維構(gòu)造建模一般采用點(diǎn)－面－體的建模思路［4～5］：對研究區(qū)進(jìn)行精細(xì)地層對比，獲取井點(diǎn)的分層數(shù)據(jù)和斷點(diǎn)數(shù)據(jù)；對井點(diǎn)分層數(shù)據(jù)進(jìn)行三維空間插值，生成地質(zhì)層面三維模型；基于地震解釋的斷面，利用地質(zhì)解釋的斷點(diǎn)數(shù)據(jù)對每條斷層建模歸位；基于地質(zhì)認(rèn)識(shí)，對斷層進(jìn)行空間組合，生成地質(zhì)體斷層總體模型；基于地質(zhì)層面模型、斷層面模型生成地質(zhì)體構(gòu)造模型。具體實(shí)現(xiàn)流程如下：

1）精細(xì)地層對比 地層對比數(shù)據(jù)是構(gòu)造建模的基礎(chǔ)。地層對比過程中，以地震、測井、錄井資料為手段，利用測井電性特征，綜合考慮構(gòu)造、沉積旋回、油水關(guān)系等多種因素進(jìn)行精細(xì)對比，獲取地質(zhì)分層數(shù)據(jù)和斷點(diǎn)數(shù)據(jù)［8］。

2）地質(zhì)層面三維模型建立 地質(zhì)分層數(shù)據(jù)精度高，但在平面上分布不均，常規(guī)井點(diǎn)插值構(gòu)造面，在井點(diǎn)處能夠完全與井點(diǎn)吻合，但在井位稀疏或者無井區(qū)域，構(gòu)造趨勢無法控制；地震解釋的構(gòu)造面連續(xù)的數(shù)據(jù)體，變化趨勢比較合理，但垂向分辨率低。采用井點(diǎn)插值、地震約束的方式進(jìn)行三維空間插值生成地質(zhì)層面模型的方法，綜合利用了地震資料與地質(zhì)資料的優(yōu)點(diǎn)，達(dá)到了精細(xì)構(gòu)造建模的目的［4，9］。

3）斷層模型的建立 基于地震解釋的斷面數(shù)據(jù)體，建立符合地質(zhì)認(rèn)識(shí)的獨(dú)立斷面；然后，對復(fù)雜斷層在空間上進(jìn)行組合處理，生成斷層面模型；由于地震數(shù)據(jù)分辨率低，存在著時(shí)深轉(zhuǎn)換的誤差，以精細(xì)地層對比解釋的斷點(diǎn)作為硬數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)斷層的空間歸位、斷層及斷層產(chǎn)狀的落實(shí)［4，10］。

4）構(gòu)造模型的生成 在區(qū)域地質(zhì)層面、斷層面模型建立的基礎(chǔ)上，基于地質(zhì)分層內(nèi)插，建立符合生產(chǎn)需要的高精度的構(gòu)造模型。

2 應(yīng)用案例

遼河斷陷位于中國渤海灣盆地東北角，是一個(gè)中、新生代，尤其是古近紀(jì)以來形成的小型陸相斷陷盆地。曙二區(qū)位于遼河斷陷西部凹陷西斜坡中段，受斷層的切割和牽引而形成的一個(gè)斷鼻構(gòu)造，構(gòu)造軸線呈北西向延伸，構(gòu)造整體南東向下傾。古構(gòu)造格局主要受地層產(chǎn)狀和斷層的雙重控制，古構(gòu)造形態(tài)主要為斜坡型地層的逐漸演化，斷層則主要發(fā)育北東向和北西向兩組。曙二區(qū)沙三段開發(fā)目的層為大凌河油層和蓮花油層，油層埋深1350～2400m，平均深度1875m，含油面積為5.6km2，1991年核算地質(zhì)儲(chǔ)量1753×104t。

2.1 構(gòu)造建模資料準(zhǔn)備

針對曙二區(qū)大凌河油層構(gòu)造建模，收集整理了工區(qū)地質(zhì)特征、單井資料和地震解釋成果等基礎(chǔ)資料，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了精細(xì)的地層對比，獲取了地質(zhì)分層數(shù)據(jù)。圖1展示了部分建模資料的加載效果。

1）單井資料 主要包括井位、井斜、測井解釋曲線和地質(zhì)分層數(shù)據(jù)等。

2）地震解釋成果 主要包括地震解釋的反射層面數(shù)據(jù)體和斷面數(shù)據(jù)體等。

2.2 建立地質(zhì)層面模型

基于地震反射層面數(shù)據(jù)體，利用Petrol2005軟件的MakeSurface進(jìn)程，生成了地震反射層面的三維模型，然后將地震反射層面作為趨勢，針對對應(yīng)地質(zhì)分層數(shù)據(jù)進(jìn)行井間三維插值，生成地質(zhì)層面三維模型 （如圖2）?？梢钥闯?，生成的地質(zhì)層面既符合地質(zhì)分層數(shù)據(jù)特征，所有的地質(zhì)分層點(diǎn)都落在地質(zhì)層面上，同時(shí)又具有地震反射層面的趨勢，其實(shí)質(zhì)就是利用地質(zhì)分層的硬數(shù)據(jù)對地震反射層面進(jìn)行歸位。

圖1 大凌河油層構(gòu)造建?；A(chǔ)資料加載效果

圖2 基于地震解釋層面和地質(zhì)分層點(diǎn)生成地質(zhì)層面

2.3 建立斷面模型

利用地震解釋的斷面數(shù)據(jù)體逐一生成單個(gè)的斷面模型，然后對斷面進(jìn)行組合，生成工區(qū)初步的斷面模型。導(dǎo)入地層精細(xì)對比過程中落實(shí)的斷點(diǎn)數(shù)據(jù)，對由地震解釋成果生成的斷面進(jìn)行校正歸位，建立工區(qū)最終的斷面模型 （見圖3、圖4）。

2.4 建立構(gòu)造模型

1）利用斷面和地質(zhì)層面相交后的上、下盤斷層線設(shè)置斷面和地質(zhì)層面的關(guān)系，設(shè)置斷層對地質(zhì)層面的激活狀態(tài)為NoActive標(biāo)記斷層未斷開地質(zhì)層面，利用斷層線局部激活斷面，使得斷面部分?jǐn)嚅_地質(zhì)層面 （如圖5）。

2）進(jìn)行平面網(wǎng)格化，并檢查平面網(wǎng)格質(zhì)量。

3）先基于地震解釋層面和地質(zhì)分層數(shù)據(jù)建立地質(zhì)層面模型，再在大的地質(zhì)層面模型約束下，利用地質(zhì)分層數(shù)據(jù)，內(nèi)插生成次一級的砂組或小層。

圖3 斷層面歸位前后比較

圖4 大凌河油層斷層模型

4）對地質(zhì)層單元內(nèi)部，進(jìn)一步進(jìn)行縱向網(wǎng)格細(xì)剖面，最終建立地質(zhì)體的構(gòu)造模型 （如圖6）。

圖5 斷層線控制斷面對地質(zhì)層面的局部激活

圖6 曙二區(qū)大凌河油層構(gòu)造三維模型

3 結(jié) 論

1）對于地質(zhì)構(gòu)造特征，需要利用多尺度資料，運(yùn)用多學(xué)科綜合一體化的分析方法，加深對地質(zhì)體的認(rèn)識(shí)，減少不確定性。

2）提出了構(gòu)造建模的思路和流程。構(gòu)造建模遵循點(diǎn)－面－體的基本思路，按照地層對比、地質(zhì)層面模型建立、斷面模型的建立、生成地質(zhì)體構(gòu)造模型的流程進(jìn)行。

3）針對遼河油田曙二區(qū)大凌河油層，開展了構(gòu)造建模工作，建立了高精度的構(gòu)造模型。

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Structural Modeling under Complicated Geological Features——By Taking Dalinghe Oil Formation in Shu II District as An Example

SHAO Yan－lin，HE You－bin，XU Xiao－h(huán)ong（Authors'Address：College of Geosciences，Yangtze University，Jingzhou434023，Hubei，China）

Three dimensional geological modeling technology has become a powerful tool for modern reservoir description.In 3Dgeological modeling，the structural modeling of morphological characteristics of geologic body was the foundation of sedimentary facies modeling，petrophysical modeling and numerical simulation，and it was the key of 3Dgeological modeling.The 3Dstructural modeling methods of complicated geological features were studied and essential features of geologic body were analyzed and factors influencing structural modeling accuracy were clarified，and structural modeling idea based on geologic point，surface and body and the methods of structural modeling by comprehensively using seismic data，logging data and geologic data were proposed.Aiming at complicated geological features of Dalinghe reservoir in Shu II Area of Liaohe Oilfield，geological model is built based on geologic stratification data under the restriction of the seismic reflection surface.Fault－point data in the study are used for regression process of fault－surface of seismic interpretation and fault－surface model of geologic body is built.The spatial relations between fault－surfaces，geologic surfaces and between both are used to generate 3Dgrids，and structural model of geologic body is finally built.

3Dgeological modeling；structural modeling；modeling accuracy；geological surface；faultsurface

TE122.3

A

1000－9752 （2012）02－0050－03

2011－11－08

國家科技重大專項(xiàng) （2010Z0104）；湖北省高等學(xué)校優(yōu)秀中青年科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目 （T200602）。

邵燕林 （1979－），男，2002年大學(xué)畢業(yè)，碩士，講師，現(xiàn)主要從事儲(chǔ)層建模、勘探開發(fā)信息化方面的研究工作。

［編輯］ 宋換新