斷層的準確定位方法

劉宇，李娜，王濤，張云，陳密，談馨

（中國石化河南油田分公司勘探開發研究院，河南 南陽 473132）

斷層的準確定位方法

劉宇，李娜，王濤，張云，陳密，談馨

（中國石化河南油田分公司勘探開發研究院，河南 南陽 473132）

復雜斷塊油田通常含油面積較小且形態不規則，其儲量規模直接受斷層控制。在開發中要合理動用該類油田，必須提高對斷層產狀和位置的識別精度，為開發井的部署提供依據。文中利用剖面法、公式法、交點法對斷層位置的確定進行了分析，確定了河南新莊油田等復雜小斷塊油田中斷層的位置。根據研究成果，在新莊南三塊沿構造高部位貼近斷層15～25 m，成功部署了14口水平井和15口大斜度定向井。其中，水平井投產后，單井初期平均產油量9.5 t/d，油汽比0.52，單井累計產油量0.49×104t，取得了良好的開發效果，為該類油藏的有效動用提供了技術支撐。

復雜斷塊；斷層產狀和位置；識別精度

復雜小斷塊油藏的儲量規模主要取決于斷層的控油性及空間展布。如寬緩斷層控制的斷鼻油藏，由于其含油寬度普遍較小，難以形成整體的注采井網，為確保開發效果，采油井需貼近斷層，抑制邊底水的突進。稠油油藏在進行蒸汽吞吐開發時，還要確保與斷層保持一定距離，以防止注汽壓力過大導致斷層開啟［1］。因此，精確確定斷層位置，具有十分重要的意義。

1 研究區概況

新莊油田位于泌陽凹陷北部斜坡帶，為典型的復雜斷塊油田，早第三紀沉積時即為一北抬緩坡，而古近系末的構造運動使斜坡進一步抬升變陡，導致新莊地區核桃園組北部剝蝕，形成目前古近系鳳凰鎮組與核桃園組的不整合接觸［2-3］。新莊油田處于南部邊界斷層和北部斷裂帶的交匯處，應力集中，在拉張作用下斷層發育，主要由北東東向和近南北向2組斷裂構成，斷層切割交截，將新莊油田劃分為20多個斷鼻、斷塊，其油層上傾方向均為被斷層遮擋形成的圈閉，大部分含油斷塊含油面積小于0.5 km2。新莊油田具有油層物性好、油層埋深淺（53～900 m）、含油層數多、單井鉆遇油層厚度大、縱向上含油井段長、油層含油面積小（0.05～0.70 km2）的特點。

2 油藏類型

就北部斜坡帶的鼻狀構造背景而言，斷層的發育與砂體的良好配置可形成斷塊、斷鼻構造油藏，斷層+巖性、斷層+不整合復合油藏等多種類型。其中以斷塊、斷鼻構造油藏及斷層+巖性復合油藏為主要油藏類型，斷層+不整合復合油藏和巖性油藏分布較為局限（見圖1）。

圖1 北部斜坡帶油氣成藏模式示意

3 斷層定位方法

3.1 剖面法

剖面法是根據地質剖面來確定斷層位置的方法。對于井控程度相對較高的區域，該方法主要依據完鉆井地質分層結果，通過合理的斷點組合，完成不同方向的過斷層連井剖面，并將剖面圖中得出的點投影到平面圖中，從而確定構造圖中的斷層位置［4］。一般要求3個以上方向的剖面才能較好地控制斷層位置，且要求控制井均鉆遇斷層。新莊某斷塊H3Ⅰ底面構造圖中（見圖2），L1為沿剖面線方向X13井在H3Ⅰ底與斷層下盤的距離，L2為沿剖面線方向X12井在H3Ⅰ底與斷層上盤的距離；在H3Ⅰ底面構造圖中則可直接根據剖面圖結果定位斷層上下盤其中一點的位置。對于井控程度差的區域則要求結合地震剖面分析斷層位置。

圖2 剖面法確定斷層位置示意

3.2 公式計算法

公式計算法根據已鉆井資料來確定斷層位置，通常在不同頂面構造圖上，以井作為參照點，通過井來確定構造圖中斷層的具體位置。

該方法一般應用于鉆探程度較高的油氣藏，通過完鉆井實鉆斷點位置、井到斷層方向的地層（視）傾角、斷層（視）傾角等地質參數，計算出斷層在不同頂面構造上相應的位置。

3.2.1 地層與斷層視傾角的確定

井控程度較高的區域可通過微構造圖來計算地層與斷層的視傾角。需要注意的是，如果斷層或者地層傾角的平面變化比較大，計算時為了減小誤差，須選取參照井向著斷層區域的地層和斷層產狀。井控程度較低區域的地層或斷層視傾角可根據地震解釋結果，與在構造圖中的計算一樣，地震解釋中必須選取同一方向來求解地層和斷層視傾角。

3.2.2 公式應用

確定H3Ⅰ頂面構造圖中參照井到斷層的距離，可分2種情況：1）參照井目的層未斷缺，見圖3中模式一；2）參照井目的層斷缺，見圖3中模式二。2種情況均用Lp表示平面圖上參照井點距斷層任意方向距離，方向選取不一樣，Lp的計算結果也不同；Lv表示斷點距目的層的垂向距離；α表示地層視傾角；β表示斷層視傾角。

模式一中，Lv可以直接在測井組合圖中求取，因此可根據公式計算出Lp=Lv/（tg α+tg β）；模式二中，由于目的層斷缺，此時Lv需根據地層趨勢推測目的層到斷點下第一個小層的距離［5-6］。

通過此方法，確定了新莊油田新淺25斷塊不同頂面構造中斷層的具體位置，在該斷塊順斷層部署了8口大斜度定向井及9口水平井，該批開發井均一次性完鉆，大斜度井平均單井鉆遇油層76 m，水平井投產后單井產油量達到同層位直井產量的3倍。

圖3 公式法計算參照井到斷層距離模式

3.3 交點法

交點法的原理是地層與斷層相交處的海拔深度相等，將斷面線與地層等高線等值點投影到構造圖上可得一交線，該交線即構造圖上的斷層線［6］（見圖4）。該方法的精確性取決于斷面圖與構造線的質量。

圖4中虛線代表斷面線，實線代表地層等高線，其交點就構成了斷層線。這種方法一般適應于老區開發，其優點是能夠充分利用所有斷點數據和分層數據，準確地刻畫地下形態；缺點是要求地層分層準確，數據源充足。2010年利用交點法準確落實了新莊油田復雜小斷塊泌淺67區的多條控油斷層位置，根據油層與斷層配置關系，對該井區開發單元進行了重構，將該區重新劃分為4套開發層系，部署開發井39口。

圖4 交點法確定斷層位置

4 結論

1）復雜斷塊油藏油層形態及儲量規模均受斷層控制，精確定位斷層位置可有效提高井網控制程度，從而改善開發效果。

2）對于產狀變化較大的斷層，應通過多種方法共同驗證，達到準確定位斷層的目的。

3）可根據斷層的空間展布、油層的分布規律，采用合理的井型組合開發斷塊油藏。

［1］趙習森，黃金滿．文南油田滾動勘探開發模式［J］.斷塊油氣田，2003，10（2）：32-34. Zhao Xisen，Huang Jinman．Rolling exploration and development model in Wennan Oilfield［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2003，10（2）：32-34.

［2］林社卿，李連生．泌陽凹陷復雜斷塊群油藏特征及勘探技術［J］.河南石油，2002，16（3）：12-14. Lin Sheqing，Li Liansheng．Features of the complex fault block reservoirs in Biyang Depression and exploration techniques［J］.Henan Petroleum，2002，16（3）：12-14.

［3］陳志剛．新莊復雜小斷塊稠油油藏成藏規律分析［J］.石油地質與工程，2010，24（4）：29-31. Chen Zhigang．Hydrocarbon accumulation analysis of heavy oil reservoir in complex fault block of Xinzhuang Oilfield［J］.Petroleum Geology and Engineering，2010，24（4）：29-31.

［4］曾佐勛，樊光明．構造地質學［M］.北京：中國地質大學出版社，2008：149-159. Zeng Zuoxun，Fan Guangming．Structural geology［M］.Beijing：China University of Geosciences Press，2008：149-159.

［5］王志永，趙衛鋒．地震與地質相結合確定斷層斷距［J］.斷塊油氣田，2009,16（2）：49-51. Wang Zhiyong，Zhao Weifeng．Determination of amplitude of fault by integrating seismic with geology［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2009,16（2）：49-51.

［6］蒂爾波克.實用構造法地下地質制圖［M］.北京：中國石化出版社，2008：317-337. Teal Pork.Practical construction method of underground geological mapping［M］.Beijing：China Petrochemical Press，2008：317-337.

（編輯 劉麗）

Research on determining method of fault location

Liu Yu,Li Na,Wang Tao,Zhang Yun,Chen Mi,Tan Xin
(Research Institute of Petroleum Exploration and Development,Henan Oilfield Company,SINOPEC,Nanyang 473132,China)

The oil-bearing area in complicated fault-block oilfield is usually small and irregular,and the size of reserves is directly controlled by faults.To develop this kind of oilfield properly,the recognition accuracy of fault occurrence and location must be enhanced,providing the basis for the deployment of development wells.Using the profiling,formula and intersection methods,this paper analyzed the determining accuracy of fault,and according to such methods,the fault locations in some complicated fault-block oilfields such as Xinzhuang in Henan Oilfield are determined.Based on the research result,14 horizontal wells along the structural high location close to the fault 15-25 m and 15 high angle deviated wells were deployed.After the horizontal wells were put into production,the initial oil production of single well is 9.5 t/d,the oil-gas ratio is 0.52 and the cumulative oil production of single well is 4,900 t,achieving a good development result,which can provide technique support for the development of such reservoirs.

complicated fault-block;fault occurrence and location;recognition accuracy

TE122.1+12

：A

1005-8907（2012）03-0294-03

2011-09-30；改回日期：2012-02-15。

劉宇，男，1980年生，工程師，2003年畢業于安徽理工大學地質工程專業，現主要從事復雜斷塊油田的滾動勘探及油藏評價工作。E-mail：L4053689@163.com。

劉宇，李娜，王濤，等.斷層的準確定位方法［J］.斷塊油氣田，2012，19（3）：294-296. Liu Yu，Li Na，Wang Tao，et al.Research on determining method of fault location［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2012，19（3）：294-296.