斷塊油藏精細三維地質模型的建立

張旭博，黃珊珊

（1.西安石油大學石油工程學院，陜西西安 710065；2.江西師范大學江西經濟發展研究院，江西南昌 330022）

隨著常規構造油田的開發，越來越多的斷塊油藏被勘探發現，并且大多為高產油藏，故對斷塊油藏進行三維精細地質建模會對油田開發，特別是井網的布置以及延長油井進入高含水期的時間具有重要意義。相比于無斷層構造的油藏，有斷層構造的油藏需要更高的精度去確定斷層位置及斷層展布，因此準確的斷層模型是斷塊油藏三維地質模型建立的關鍵。

1 目標區塊地質概況

該斷塊油藏目標區塊為一三角形的單斜斷塊構造。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，內部發育有小斷層，阜三段油藏高點埋深2 000 m，其中III 油組油水底界埋深2 109 m，油藏含油長度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，為此次建模目標層位。根據III 油層組的地層組合特征進行了小層的劃分對比，縱向上，III油組含油層2～4 個小層，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 油組頂面構造圖（見圖1）。F1 斷層：走向北東，傾向北西，傾角40°～45°，延伸長度超過10 km，斷距200 m；F2 斷層：走向北東轉向東，傾向北，傾角35°～40°，延伸長度超過6 km，斷距90 m；f1 斷層：傾向近南，傾角45°～50°，長度3 km，斷距30 m。

2 構造建模

2.1 建立斷層模型

斷層模型的建立對整個斷塊油藏地質模型的建立有著決定性作用。在明確本次目標區塊三條斷層的走向、傾向、傾角等參數的情況下，首先由地質數據中的斷層線建立斷層的大概走向，再根據地質資料以及III油組頂面構造圖對斷層進行調整，通過多次微調斷層的傾向、斷層與井的位置關系以及斷層的形態[1]，并對三條主斷層進行了合理的連接之后，在尊重地質資料的基礎上建立了正確的斷層模型[2]（見圖2）。

2.2 網格劃分

根據目標區塊實際面積大小和以往經驗，以及建立精細地質模型的期望要求，在工區邊界內劃分為10 m×10 m 的平面網格，縱向步長初步確定為1 m，設置f1斷層為I 方向，利用PETREL 自動確定J 方向。

2.3 建立構造面

圖1 III 油組頂面構造圖

圖2 斷層模型

構造面的起伏變化代表了該地區風化剝蝕沉積后最終形成的地層，由于目標區塊各小層之間有一定厚度泥巖隔層，通過檢查分層數據發現各個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化剝蝕。構造面的建立有多種方法，常用的有兩種：（1）根據分層數據建立各小層構造面；（2）先建立頂構造面和底構造面，再通過計算各小層厚度數據來插入中間構造面。此次選擇前一種方法來直接建立各小層構造面，共7 個構造面，6 個小層，建立構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，與地質資料中f1 斷層距30 m 一致。

2.4 細分小層

通過井的地質分層數據計算出小層厚度，由于各小層有不同程度的巖性尖滅，故此處取小層內第二厚處為基準劃分各個小層，將6 個小層分別細分為10、7、10、9、6、6，縱向步長并不是固定的1 m。

3 相模型和孔滲屬性參數模型

通過對已有測井數據中的GR、AC、孔隙度、滲透率等這四種測井曲線進行聚類分析[4]，得到兩種巖相-砂巖和泥巖，并分別對巖相數據、孔隙度和滲透率進行數據離散化，借助PETREL 得到孔隙度數據的變差函數等值線圖[5]，從而確定出大概的主物源方向，然后對這三種數據進行數據分析（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模型，孔滲屬性參數模型選擇序貫高斯模擬方法[6]，在對模擬出的多次結果進行比對之后選出最符合地質認識的模型（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 結論

在建立完整斷塊油藏三維地質模型的過程中，通過多次調整和比對模型后得出以下幾點結論：

（1）斷層模型建立過程中，井與斷層位置關系對斷層模型的正確性有極大的決定意義；（2）在無巖相數據的情況下，通過對其他與巖性有較大聯系的測井數據進行聚類分析可以得到較準確的巖相數據；（3）在地質資料不全的情況下，使用地層的某特征參數的變差函數等值線圖可以更有效率的進行變差函數分析，從而建立屬性參數模型。