斷塊油藏精細(xì)三維地質(zhì)模型的建立

張旭博，黃珊珊

（1.西安石油大學(xué)石油工程學(xué)院，陜西西安 710065；2.江西師范大學(xué)江西經(jīng)濟(jì)發(fā)展研究院，江西南昌 330022）

隨著常規(guī)構(gòu)造油田的開發(fā)，越來越多的斷塊油藏被勘探發(fā)現(xiàn)，并且大多為高產(chǎn)油藏，故對(duì)斷塊油藏進(jìn)行三維精細(xì)地質(zhì)建模會(huì)對(duì)油田開發(fā)，特別是井網(wǎng)的布置以及延長(zhǎng)油井進(jìn)入高含水期的時(shí)間具有重要意義。相比于無斷層構(gòu)造的油藏，有斷層構(gòu)造的油藏需要更高的精度去確定斷層位置及斷層展布，因此準(zhǔn)確的斷層模型是斷塊油藏三維地質(zhì)模型建立的關(guān)鍵。

1 目標(biāo)區(qū)塊地質(zhì)概況

該斷塊油藏目標(biāo)區(qū)塊為一三角形的單斜斷塊構(gòu)造。斷塊地層傾向SSW，傾角約16°，受兩條反向正斷層控制，屬于控油邊界斷層，內(nèi)部發(fā)育有小斷層，阜三段油藏高點(diǎn)埋深2 000 m，其中III 油組油水底界埋深2 109 m，油藏含油長(zhǎng)度1.5 km，含油寬度只有0.2 km，含油面積約0.3 km2，埋藏深度2 000 m～2 230 m，含油層系跨度80 m，為此次建模目標(biāo)層位。根據(jù)III 油層組的地層組合特征進(jìn)行了小層的劃分對(duì)比，縱向上，III油組含油層2～4 個(gè)小層，平均有效厚度4 m～8 m，之間都有一定厚度的泥巖隔層，在橫向上，小層具有可比性。III 油組頂面構(gòu)造圖（見圖1）。F1 斷層：走向北東，傾向北西，傾角40°～45°，延伸長(zhǎng)度超過10 km，斷距200 m；F2 斷層：走向北東轉(zhuǎn)向東，傾向北，傾角35°～40°，延伸長(zhǎng)度超過6 km，斷距90 m；f1 斷層：傾向近南，傾角45°～50°，長(zhǎng)度3 km，斷距30 m。

2 構(gòu)造建模

2.1 建立斷層模型

斷層模型的建立對(duì)整個(gè)斷塊油藏地質(zhì)模型的建立有著決定性作用。在明確本次目標(biāo)區(qū)塊三條斷層的走向、傾向、傾角等參數(shù)的情況下，首先由地質(zhì)數(shù)據(jù)中的斷層線建立斷層的大概走向，再根據(jù)地質(zhì)資料以及III油組頂面構(gòu)造圖對(duì)斷層進(jìn)行調(diào)整，通過多次微調(diào)斷層的傾向、斷層與井的位置關(guān)系以及斷層的形態(tài)[1]，并對(duì)三條主斷層進(jìn)行了合理的連接之后，在尊重地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上建立了正確的斷層模型[2]（見圖2）。

2.2 網(wǎng)格劃分

根據(jù)目標(biāo)區(qū)塊實(shí)際面積大小和以往經(jīng)驗(yàn)，以及建立精細(xì)地質(zhì)模型的期望要求，在工區(qū)邊界內(nèi)劃分為10 m×10 m 的平面網(wǎng)格，縱向步長(zhǎng)初步確定為1 m，設(shè)置f1斷層為I 方向，利用PETREL 自動(dòng)確定J 方向。

2.3 建立構(gòu)造面

圖1 III 油組頂面構(gòu)造圖

圖2 斷層模型

構(gòu)造面的起伏變化代表了該地區(qū)風(fēng)化剝蝕沉積后最終形成的地層，由于目標(biāo)區(qū)塊各小層之間有一定厚度泥巖隔層，通過檢查分層數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)各個(gè)小層都有不同程度地層缺失，這也一定程度上證明了泥巖易被風(fēng)化剝蝕。構(gòu)造面的建立有多種方法，常用的有兩種：（1）根據(jù)分層數(shù)據(jù)建立各小層構(gòu)造面；（2）先建立頂構(gòu)造面和底構(gòu)造面，再通過計(jì)算各小層厚度數(shù)據(jù)來插入中間構(gòu)造面。此次選擇前一種方法來直接建立各小層構(gòu)造面，共7 個(gè)構(gòu)造面，6 個(gè)小層，建立構(gòu)造面的平面插值方法為最小曲率插值[3]。以Yang1-8 井處為例，下盤III-1 油層組高程接近-2 130 m，上盤III-1 油層組高程為-2 100 m，與地質(zhì)資料中f1 斷層距30 m 一致。

2.4 細(xì)分小層

通過井的地質(zhì)分層數(shù)據(jù)計(jì)算出小層厚度，由于各小層有不同程度的巖性尖滅，故此處取小層內(nèi)第二厚處為基準(zhǔn)劃分各個(gè)小層，將6 個(gè)小層分別細(xì)分為10、7、10、9、6、6，縱向步長(zhǎng)并不是固定的1 m。

3 相模型和孔滲屬性參數(shù)模型

通過對(duì)已有測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)中的GR、AC、孔隙度、滲透率等這四種測(cè)井曲線進(jìn)行聚類分析[4]，得到兩種巖相-砂巖和泥巖，并分別對(duì)巖相數(shù)據(jù)、孔隙度和滲透率進(jìn)行數(shù)據(jù)離散化，借助PETREL 得到孔隙度數(shù)據(jù)的變差函數(shù)等值線圖[5]，從而確定出大概的主物源方向，然后對(duì)這三種數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析（垂向概率體分析和變差分析），選擇序貫指示模擬方法建立巖相模型后，在相控條件下建立孔滲屬性參數(shù)模型，孔滲屬性參數(shù)模型選擇序貫高斯模擬方法[6]，在對(duì)模擬出的多次結(jié)果進(jìn)行比對(duì)之后選出最符合地質(zhì)認(rèn)識(shí)的模型（見圖3～圖5）。

圖3 巖相模型

圖4 孔隙度模型

圖5 滲透率模型

4 結(jié)論

在建立完整斷塊油藏三維地質(zhì)模型的過程中，通過多次調(diào)整和比對(duì)模型后得出以下幾點(diǎn)結(jié)論：

（1）斷層模型建立過程中，井與斷層位置關(guān)系對(duì)斷層模型的正確性有極大的決定意義；（2）在無巖相數(shù)據(jù)的情況下，通過對(duì)其他與巖性有較大聯(lián)系的測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行聚類分析可以得到較準(zhǔn)確的巖相數(shù)據(jù)；（3）在地質(zhì)資料不全的情況下，使用地層的某特征參數(shù)的變差函數(shù)等值線圖可以更有效率的進(jìn)行變差函數(shù)分析，從而建立屬性參數(shù)模型。