井震结合断层建模技术在复杂断块中的应用

曲良超，卞昌蓉

（1.中国地质大学（北京）能源学院，北京 100083；2.中国石化石油勘探开发研究院，北京 100083）

井震结合断层建模技术在复杂断块中的应用

曲良超1，卞昌蓉2

（1.中国地质大学（北京）能源学院，北京 100083；2.中国石化石油勘探开发研究院，北京 100083）

基于井震结合的三维断层建模技术，提高了复杂断块基础地质研究工作的可靠性和准确性，采用新的技术方法和工作流程，拓宽了地质建模工作的研究范围，即从“一个特定的研究环节”变为贯穿整个油藏开发地质工作的综合研究项目。井震结合的三维断层建模技术，一方面可将断层建模与构造落实、地层对比等基础地质研究工作充分结合到一起；另一方面还可借用三维地质建模特有技术方法，以更高的技术要求重新开展基础地质研究。建立断层模型的具体步骤：首先，利用地震解释成果建立初步断层模型；其次，利用钻井断点位置进行三维空间校正；最后，针对无法解释的断点位置修改断层解释方案。在苏北盆地溱潼凹陷祝庄油田阜一段应用中，利用该技术对原构造解释方案和地层对比进行修正，调整了局部构造高点和断层断距，并新增断层一条，落实了断块内各级构造。

井震结合；断层建模；复杂断块；基础地质；步骤；应用；苏北盆地

三维地质建模工作是一项综合性的研究工作，以往多数地质建模工作常作为地质研究工作中的一个特定环节，即在构造、沉积、储层、测井等基础地质研究工作完成的基础上，将前面的工作进行综合，插值计算出一个包含各种储层参数的地质数据体。由于陆相复杂断陷盆地内的构造、地层对比等方面存在诸多问题，极大影响了模型的准确性，最终还影响到地质建模技术在油藏开发中的应用效果。

针对上述问题，采用一套新的技术方法和工作流程来解决。核心是建模工作的研究范围，把它从“一个特定的环节”变为一项贯穿整个油藏开发地质工作的综合研究，即将三维地质建模工作与构造落实、地层对比等基础地质研究工作充分地结合到一起，改善基础地质研究工作的可靠性和准确性［1-6］。

1 井震结合断层建模技术

建立断层模型是地质建模工作的第一步，断层模型的准确性直接影响构造模型和属性模型的可靠性和实用性。建立断层模型最基本的要求是，断层面要与钻井断点位置完全吻合，包括：1）所有对比出的断点位置都要有断层归属，并且三维空间位置要完全吻合；2）所有过断层的井都要有相应的断点位置与之配合。这要求井上对比出的断点与地震解释断层有好的匹配。

井震结合建立断层模型的步骤：1）利用解释成果建立初步断层模型；2）利用钻井断点位置进行三维空间校正；3）对无法解释的断点位置修改断层解释方案。

从建立断层模型的步骤可以看出，利用井上断点和地震解释得到的断层共同建立断层模型具有以下优点［7-9］：通过横向分辨率较高的地震资料解释得到的断层，在三维空间的展布上具有更高的准确性和趋势性，可以指导井上断点组合；结合钻井地层对比的断点，可以对地震解释的断层进行准确修正；对于地震上无法识别出的断层，而钻井上也无法组合的孤立断点，结合生产关系可构建出对剩余油分布具有重要意义的层间小断层。

2 实例

2.1 工区概况

祝庄油田地处江苏省姜堰市俞垛乡祝庄，构造上位于溱潼凹陷南部断阶带的中段，北东、北西紧邻断陷沉降次中心的溱潼次凹，断裂系统复杂，具有明显的多阶、断阶特征。油气主要富集于阜一段和阜三段，油藏埋深2 400～2 600 m，为典型断块构造类型（见图1）。

2.2 数据准备

建立三维断层模型需要一系列的基础数据。数据的准备是建立基础数据库的过程，包括钻井基础数据（井位坐标、井斜轨迹、钻井分层数据和井上断点数据）、测井数据（自然电位、电阻率、自然伽马、声波时差和电测解释等）和地震数据（地震构造解释的断层和层位数据）。

图1 祝庄油田区域构造位置

2.3 初步断层模型的建立

利用祝庄油田三维地震解释的构造面及断层面数据建立了初步断层模型。在此过程中，进行了小断层、断层方向和断层接触关系等一系列处理［10-13］，在阜一段共建立了8条断层，包括F1、F4边界断层及内部主要的6条次级断层（见图2），在建立断层模型时要求断层面与地震解释成果完全吻合。

图2 祝庄油田阜一段初步断层模型

2.4 断层模型的校正

初步断层模型完成后，将其与钻井断点位置进行对比，发现大部分钻井断点位置与三维断层面有一定的误差，这是由于以往的二维工作方法存在一定的局限性，与精细三维地质模型相比，在精度上有差距。为了消除这些误差，利用建模软件的三维可视化交互编辑技术，在三维空间内，根据钻井断点位置对断层模型进行反复、细致的校正，使多数断点与三维断面吻合较好。在进行断层校正过程中，发现地层对比中井上无断点，但井又过地震上明显存在的断层，最后查证落实了井上的断点。如S255井在地层对比时没有对比出断点，但在断层建模时过f3断层，后经查证落实，和邻井Zhu7井对比，发现在2 725 m处存在断点，对应于Zhu7井2 771～2 793 m地层，断距22 m（见图3）。

图3 井上断点校正对比

校正后的三维断面完全由钻井资料在三维空间内控制，较以前的构造解释更可靠，断层位置更准确，有利于油藏认识的进一步深化。

2.5 断层模型的新认识

井震结合的断层建模技术，很好地解决了复杂小断块区断层多、构造复杂，以及使用传统工作方法无法准确落实小断层的存在及其合理性问题［14-15］。在三维可视化技术的质量控制下，利用构造方案校正、重新地层对比、三维断层模型的细化交互等工作方法，进行逐井、逐断层、逐点的落实和校正。阜一段油藏面积小，全区仅有5口井钻遇，通过三维断层建模，断层及构造有以下变化（见图4）。

图4 祝庄油田阜一段Ⅲ油组9小层底面构造

Zhu7，S255井所在断块的高部位向北东方向扩了约130 m，主要由于f5断层向东移动了100 m。原因是f5断层由2口井的断点控制，分别是Zhu7井（2 411 m）和S255井（2 580.4 m）。Zhu7井2 411 m断点是最靠下的位置，在其以下无法开出断层，所以目前的断层位置是向西移的底限，它还有可能向东移。由于Zhu7，S255井所在断块的高部位向北东方向扩了130 m，所以可以在其高部位部署开发井。

f1断层的断距由原来的120 m变为300 m。该断层断距的变化主要是对比点的变化造成的。通过地层对比，S140井在3 145 m处有一300 m断距的断点，而与以往120 m断距有差异。

Zhu7井西增加一条20 m断距的西南倾断层。原因是，Zhu8井在 2 940 m处断点断距 29 m，Zhu7井在2 830 m处断点断距10 m，但地震上无明显断层标志，考虑整体的断裂系统结构，开出一条近北西走向的断层。另外，原方案中该处存在一个60～120 m断距的断层，且相邻两块的地层趋势不协调，所以现组合比较合理。

通过三维断层建模，基本理顺了祝庄油田阜一段内部的断层，落实了构造，无论从三维空间还是二维平面上看，构造都是比较合理的。

3 结束语

利用井震结合断层建模技术能拓宽地质建模的研究范围，将三维油藏地质建模工作与构造落实、地层对比等基础地质研究工作充分结合到一起，更有效地提高了地质基础工作的精度。在苏北盆地溱潼凹陷祝庄油田阜一段应用中，调整了局部构造高点和断层断距，并新增一条断层，落实了断块内的各级构造。

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（编辑 杨会朋）

Application of fault modeling combined with well data and seismic data in complicated fault block

Qu Liangchao1,Bian Changrong2
(1.School of Energy Resources,China University of Geosciences,Beijing 100083,China;2.Research Institute of Petroleum Exploration& Production,SINOPEC,Beijing 100083,China)

The technology of 3D fault modeling based on well data and seismic data can improve the reliability and accuracy in basic geology study.Through adopting new technology and work process,the studying range of geology modeling can be broadened,and it is necessary to make it become a comprehensive research project throughout the geological work of reservoir development from a specific research process.On the one hand,fault modeling and basic geological study such as structure implementation and stratigraphic correlation can be fully combined through 3D fault modeling combined with well data and seismic data;on the other hand,basic geological research can be developed again with the higher technical requirements by the use of unique technical method of 3D geological modeling.Concrete steps of constructing fault model are given.Firstly,initial fault model can be established according to the seismic interpretation result;secondly,fault model can be corrected through the position of fault points in wells in 3D space;finally, fault interpretation schemes need to be modified because of the positions with fault point which can not be explained.In first member of Funing Formation,Zhuzhuang Oilfield of Qingtong Depression in Subei Basin,formal structure interpretation scheme and stratigraphic correlation are revised through the use of the technology,local structure high and fault throw are adjusted,and a new fault is interpreted,all structures of different levels are implemented.

combination of well data and seismic data;fault modeling;complicated fault block;basic geology;process;application; Subei Basin

国家自然科学基金项目“华北克拉通破坏与古太平洋板块俯冲的动力关系研究”（91114203）

TE132.1

A

10.6056/dkyqt201204005

2011-12-01；改回日期：2012-05-13。

曲良超，男，1980年生，在读博士研究生，主要从事油气田开发地质工作。E-mail：hnnyqlc@126.com。

曲良超，卞昌蓉.井震结合断层建模技术在复杂断块中的应用［J］.断块油气田，2012，19（4）：426-429.

Qu Liangchao，Bian Changrong.Application of fault modeling combined with well data and seismic data in complicated fault block［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2012，19（4）：426-429.