王朋巖,李耀華

(東北石油大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院,黑龍江 大慶 163318)

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井震聯(lián)合精細(xì)斷層模型的構(gòu)建方法

王朋巖,李耀華

(東北石油大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院,黑龍江 大慶 163318)

為實(shí)現(xiàn)多約束條件下斷層模型的精確構(gòu)建,以朝陽溝油田朝84-6井區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造模型為例,結(jié)合地質(zhì)、地震及測(cè)井資料,在大量實(shí)踐的基礎(chǔ)上提出多邊形投影、深度域地震體矯正、斷點(diǎn)矯正三種精細(xì)修正斷層模型的方法,同時(shí)利用深度域螞蟻體與時(shí)間域地震體相結(jié)合的方法補(bǔ)充解釋小斷裂,最終以井震聯(lián)合較為完善的斷層模型作為骨架,精細(xì)構(gòu)建構(gòu)造模型。結(jié)果表明,該方法構(gòu)建的斷層模型較符合原始地震數(shù)據(jù)體,并在模型構(gòu)建過程中彌補(bǔ)了地震解釋工作的不足,實(shí)現(xiàn)對(duì)斷層解釋的檢驗(yàn)和修正。

斷層模型;井震聯(lián)合;螞蟻體

地質(zhì)構(gòu)造模型是儲(chǔ)層物性建模、沉積相建模以及數(shù)值模擬的基礎(chǔ),對(duì)于一些復(fù)雜斷塊,構(gòu)造模型單純依靠地震數(shù)據(jù)只能滿足模型橫向連續(xù)性,卻不能滿足建模精度要求。加入測(cè)井資料、斷點(diǎn)數(shù)據(jù)、構(gòu)造圖多邊形等多資料約束條件能夠提高斷點(diǎn)、斷層空間歸位的準(zhǔn)確度,極大地提高建模精度[1-4]。筆者以朝陽溝油田朝84-6區(qū)塊為例,剖析精細(xì)構(gòu)建斷層模型的方法,為研究區(qū)確定開發(fā)部井方案提供了依據(jù)。

1　研究區(qū)構(gòu)造概況

朝84-6區(qū)塊位于黑龍江省肇州縣境內(nèi),區(qū)域構(gòu)造位于朝長地區(qū)的翻山屯背斜的北翼。整體來看,朝長地區(qū)跨越了松遼盆地中央凹陷區(qū)、東南隆起區(qū)、長春嶺背斜帶、賓縣王府凹陷四個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元,其中,朝陽溝背斜、翻身屯背斜和薄荷臺(tái)鼻狀構(gòu)造等幾個(gè)主要三級(jí)構(gòu)造單元分別位于朝陽溝階地的北端、西翼和南端,翻身屯背斜位于朝陽溝背斜西南部,實(shí)際上是朝陽溝背斜構(gòu)造的延伸部分。在圈閉范圍內(nèi),斷層切割形成了地壘、地塹、斷階等組成的復(fù)雜短軸背斜,其構(gòu)造軸向?yàn)楸睎|向。區(qū)內(nèi)斷層分布較密集,走向以近南北向?yàn)橹?也存在少量東西向、南東向以及北西向斷層,這些不同方向的斷層相互切割,呈樹枝狀分布,單條斷層延伸不長。

2　斷層模型構(gòu)建方法

精細(xì)構(gòu)建斷層模型需建立在建模人員對(duì)研究區(qū)地質(zhì)條件了解的基礎(chǔ)上,文中以研究區(qū)構(gòu)造圖的斷層多邊形、地震數(shù)據(jù)體、地震解釋成果和測(cè)井?dāng)帱c(diǎn)數(shù)據(jù)等為約束條件,基于大量實(shí)踐,提出多邊形投影法、深度域地震體矯正法、斷點(diǎn)檢測(cè)法三種斷層模型構(gòu)建方法。

2.1多邊形投影法

多邊形投影法利用構(gòu)造圖中的多邊形文件,投影到斷層模型上,根據(jù)多邊形所示的斷層要素,來矯正斷層模型。此方法的優(yōu)點(diǎn)是,能快速調(diào)整斷層模型,并與構(gòu)造圖中的斷層的走向、傾向和斷層延伸長度保持一致;缺點(diǎn)是,精細(xì)度不夠,并且高度依賴斷層解釋數(shù)據(jù)和To轉(zhuǎn)換深度域構(gòu)造圖,如果解釋數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏差與實(shí)際不符,則斷層模型將與實(shí)際地質(zhì)情況偏差更大。

圖1a、1b中紅色和藍(lán)色多邊形分別對(duì)應(yīng)T1和T3反射層(即扶一油層及扶三油層頂部)平面斷層多邊形,圖中斷層模型產(chǎn)狀基本由投影的斷層多邊形確定(圖1c),其中紅框內(nèi)顯示具代表性的由T-11與T-13組成的Y型搭接關(guān)系(圖1d),藍(lán)框內(nèi)顯示由T-25與T-48組成的X型搭接關(guān)系(圖1e)。

2.2深度域地震體矯正法

深度域地震體矯正法利用深度域地震數(shù)據(jù)體所顯示的斷裂情況逐個(gè)矯正斷層模型,利用地震體Inline和Crossline兩個(gè)方向的縱剖面,來回沿?cái)鄬幽Ｐ屯献?進(jìn)而微調(diào)斷層模型。

圖1　多邊形投影法

圖2顯示調(diào)整后的T-11斷層模型,在空間上與地震數(shù)據(jù)體橫縱兩個(gè)縱剖面一致,圖中紅色線為地震Inline縱剖面上斷層解釋,藍(lán)色線為地震Crossline縱剖面斷層解釋。此方法的優(yōu)點(diǎn)是,以三維可視化的方式來矯正斷層解釋數(shù)據(jù)的偏差,利用更直觀的方式來完善地震解釋工作,所構(gòu)建的斷層模型具有更準(zhǔn)確的斷層搭接關(guān)系，并且符合實(shí)際地質(zhì)情況。缺點(diǎn)是,工作量較大,且依賴于一個(gè)完善的速度模型,構(gòu)建速度模型就是為了實(shí)現(xiàn)地震與地質(zhì)之間互相轉(zhuǎn)換、比較、補(bǔ)充,以期獲得數(shù)據(jù)間的共享和互相校正[5]。該工區(qū)的速度模型是在Landmark軟件中利用速度譜、180余口作過合成記錄的井資料，結(jié)合時(shí)間域地震體綜合矯正得出。

圖2　深度域地震體矯正法

2.3斷點(diǎn)檢測(cè)法

斷點(diǎn)檢測(cè)法利用井分層的斷點(diǎn)數(shù)據(jù),在三維空間以點(diǎn)狀顯示,此方法可以利用斷層模型和斷點(diǎn)數(shù)據(jù)相互檢查,當(dāng)斷層模型與地震體斷裂情況一致卻與斷點(diǎn)不吻合時(shí),需考慮該斷點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的井的分層數(shù)據(jù)是否有誤差；而如果在沒有地震體輔助矯正斷層模型的情況下,則需依據(jù)前人統(tǒng)計(jì)的斷點(diǎn)數(shù)據(jù)來對(duì)斷層模型進(jìn)行調(diào)整。

圖3為三維地震剖面與二維解釋剖面的聯(lián)動(dòng)窗口,圖3a為聯(lián)井線對(duì)應(yīng)的三維模型,該圖是經(jīng)過斷點(diǎn)歸位后吻合度較高的斷層模型,其中紅色立體球狀標(biāo)志斷點(diǎn)所在空間位置,對(duì)應(yīng)于二維解釋剖面(圖3b)上的紅點(diǎn)。

圖3　斷點(diǎn)檢測(cè)法

3　螞蟻體補(bǔ)充解釋小斷裂方法

三維地震構(gòu)造解釋中最主要的難點(diǎn)是斷層解釋。但斷層解釋方法多數(shù)采用二維解釋模式。這種模式不僅降低數(shù)據(jù)體的利用率,而且影響斷層解釋精度,增加斷層解釋難度[6-7]。特別是針對(duì)小斷層的解釋,很多時(shí)候會(huì)因?yàn)榻忉屓藛T的主觀性問題而忽略掉一些重要的小斷層,而這些小斷層對(duì)于局部區(qū)域的油氣藏形成卻有著決定性作用。Petrel軟件的螞蟻?zhàn)粉櫦夹g(shù)可以補(bǔ)充區(qū)塊內(nèi)小斷層的解釋。螞蟻?zhàn)粉櫦夹g(shù)是通過Petrel的Ant Tracking模塊來實(shí)現(xiàn)。它以蟻群算法為原理,在地震數(shù)據(jù)體中撒播大量的人工螞蟻進(jìn)行追蹤,螞蟻總是偏向于選擇信息素濃的路徑,當(dāng)設(shè)定好斷裂條件,并使得某一只螞蟻滿足條件追蹤,同時(shí)釋放信息素,吸引其他螞蟻依次往下追蹤,直到條件滿足時(shí)完成該斷裂的追蹤和識(shí)別。通過螞蟻?zhàn)粉?最終能夠獲得一個(gè)低噪音且具有清晰斷裂痕跡的數(shù)據(jù)體,即螞蟻體[8-14]。

為更加符合原始地震資料,利用深度域螞蟻體顯示的斷層位置到原始時(shí)間域地震體中逐條查找斷層顯示,并對(duì)若干波形具有微小錯(cuò)動(dòng)的小斷裂(圖4)進(jìn)行補(bǔ)充解釋。當(dāng)然由于速度模型不完善或者數(shù)據(jù)體本身存在的問題,在螞蟻體切片上會(huì)存在一些“偽斷層”的異常顯示,這就需要利用Petrel中的深度域螞蟻體和Landmark中時(shí)間域地震體認(rèn)真比對(duì)、去偽存真。圖5顯示F1頂部螞蟻體沿層切片及斷層模型平面,其中,藍(lán)色標(biāo)志為疑似斷層,藍(lán)框表示在地震數(shù)據(jù)體中未找到的小斷層,而紅框內(nèi)為通過螞蟻?zhàn)粉?找到的新的微小斷裂。這些小斷層現(xiàn)已被大慶油田采油十場(chǎng)驗(yàn)證。

圖5　螞蟻體沿層切片及新增小斷層模型

上述斷層模型的修正與補(bǔ)充解釋方法,由于各自的局限性,在斷層模型修正的過程中需相互配合、靈活運(yùn)用，才能使斷層模型更加精細(xì)準(zhǔn)確。該工區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造模型已經(jīng)運(yùn)用到后續(xù)相、屬性建模及數(shù)字模擬工作中,并為確立朝陽溝油田朝84-6區(qū)塊的開發(fā)部井方案提供了依據(jù),同時(shí)該方法已在研究區(qū)臨近區(qū)塊的建模工作中得到應(yīng)用。

4　結(jié)束語

為構(gòu)建復(fù)雜斷塊區(qū)域斷層模型,提出斷層模型精細(xì)修正的多邊形投影法、深度域地震體矯正法及斷點(diǎn)矯正法三種方法。綜合運(yùn)用這三種方法,可以使構(gòu)建的斷層模型較符合原始地震體及To深度域構(gòu)造圖,并在模型構(gòu)建過程中,彌補(bǔ)地震解釋工作的不足,做到對(duì)斷層解釋的檢驗(yàn)和修正。同時(shí),利用螞蟻?zhàn)粉櫦夹g(shù)尋找一些在時(shí)間域地震體中難于發(fā)現(xiàn)的小斷裂,能夠補(bǔ)充完善斷層模型,使其更接近實(shí)際地質(zhì)條件。

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(編輯荀海鑫)

Methods tailored for accurate development of fault model with logging and seismic data

WANG Pengyan,LI Yaohua

(School of Geosciences,Northeast Petroleum University,Daqing 163318,China)

This paper is based on the fault modeling of Chaoyanggou field C84-6 well area and uses Petrel software to develop the fault model by three methods,such as “projection of polygon” “correction of depth domain seismic body” and “correction of breakpoints”.The paper proposes a method to interpret the minor fractures additionally through ant body and original seismic body.The accurate fault model can work as the skeleton to build final geological structure model.The results show that these methods can adapt the fault models to its original seismic data,along with the ability to check and readjust the fault interpretation.

fault model;well-to-seismic integration;ant body

2015-02-23

黑龍江省普通高等學(xué)校青年學(xué)術(shù)骨干支持計(jì)劃項(xiàng)目(1155G03)

王朋巖(1970-),男,黑龍江省五常人,教授,博士,研究方向:石油天然氣地質(zhì),E-mail:majing06@126.com。

10.3969/j.issn.2095-7262.2015.02.011

P618.13

2095-7262(2015)02-0167-05

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