复杂断块构造建模实用方法研究

1、复杂断块复杂断块构造建模实用方法研究构造建模实用方法研究汇报提纲二、复杂断块构造建模方法三、模型应用评价及攻关方向一、复杂断块特点及建模难点（一）复杂断块特点（1 1）断层多、断块小、断裂系统复杂）断层多、断块小、断裂系统复杂 临盘油田临盘油田85.1km85.1km2 2以内发育断层以内发育断层700700多条、多条、416416个断块，平均断块个断块，平均断块面积面积0.2km0.2km2 2，最小面积，最小面积0.001km0.001km2 2。（2 2）纵向上小层多、含油井段长、油水关系复杂）纵向上小层多、含油井段长、油水关系复杂典型区块含油井段及小层数统计表典型区块含油井段及小层数统

2、计表30.42742.6小层数小层数 个个地地质质储储量量万万吨吨（一）复杂断块特点（二）复杂断块建模难点 区域性一级、区域性一级、二级、三级大断层二级、三级大断层； 活动期长，发育在多个砂层组或砂层段；活动期长，发育在多个砂层组或砂层段； 水平位移大、垂向断距大、弯曲断面；水平位移大、垂向断距大、弯曲断面； 一条断层最多被一条断层最多被2121口井钻遇口井钻遇。建模断层数模断层数模数模带来的问题带来的问题是：不能较准确地描述大位移是：不能较准确地描述大位移、弯曲断层，造成、弯曲断层，造成断层两侧小层储量计算的误断层两侧小层储量计算的误差差及及断层附近构造形态的失真，以及剩余油富断层附近构造形

3、态的失真，以及剩余油富集部位有偏差，并造成网格移位，网格号不对集部位有偏差，并造成网格移位，网格号不对应，不好把握规律。应，不好把握规律。（1 1）大位移、弯曲断层发育，地质对比断点多）大位移、弯曲断层发育，地质对比断点多同一断块不同层组间发育不同级别低序级断层，发育位置及纵向延伸距离不同，容易造成骨架网格混乱。骨架网格混乱骨架网格混乱3-125-17-21（2 2）低序级断层发育，且断层搭接关系复杂）低序级断层发育，且断层搭接关系复杂（二）复杂断块建模难点包括连接、交叉及削截多种搭接关系等，建立6砂层组和7砂层组层组间小断层之间及二台阶边界大断层之间配置关系为多级削截关系，F1同时顶削F2，

4、F3，F3又削截底削F4。Truncated base, truncating baseTruncated top, truncating topTruncated base, truncating baseF1F4F3F2F1F2F3F4（2 2）低序级断层发育，且断层搭接关系复杂）低序级断层发育，且断层搭接关系复杂（二）复杂断块建模难点（3 3）网格合理设计难度大）网格合理设计难度大影响层面模型建立网格混乱网格混乱构造异常构造异常断层平面投影断层平面投影断层的各种复杂交切关系影响网格的质量，断层的各种复杂交切关系影响网格的质量，进而影响层面模型的质量。进而影响层面模型的质量。（二）复杂断块

5、建模难点（4 4）纵向含油小层多，断层与层面纵向含油小层多，断层与层面切割切割关系复杂关系复杂断断层层断断不不开开断断距距不不匹匹配配现象一：现象一：层面与断层切割关系不合理层面与断层切割关系不合理（二）复杂断块建模难点（4 4）纵向含油小层多，断层与层面接触关系复杂纵向含油小层多，断层与层面接触关系复杂复杂断块，断块多而小，断点钻遇率比较高，复杂断块，断块多而小，断点钻遇率比较高，井断失导致断层附近层间穿层井断失导致断层附近层间穿层；井控程度差井控程度差导致层间穿层导致层间穿层 ，容易出现穿层；，容易出现穿层；井位密集区域，由于井位密集区域，由于相变尖灭相变尖灭导致层间穿层；导致层间穿层；现

6、象二：现象二：层间穿层，储层连通性差层间穿层，储层连通性差井控差区域层间穿层井控差区域层间穿层砂体模型出现窟窿砂体模型出现窟窿（二）复杂断块建模难点汇报提纲二、复杂断块构造建模实用方法三、模型应用评价及攻关方向一、复杂断块特点及建模难点构造模型建立流程构造模型建立流程二、复杂断块构造建模实用方法地震解释成果地震解释成果 断层多边形（断层多边形（polygon） 初始断层面初始断层面对比断点对比断点井震统一的断面井震统一的断面协调统一的断层模型协调统一的断层模型网格模型设计网格模型设计网格合理设计方法网格合理设计方法精细地层模型精细地层模型构造模型质量控制构造模型质量控制地层模型质量控制方法地层

7、模型质量控制方法 构造模型质量检查方法构造模型质量检查方法断层线（赋断层线（赋Z值）值） 复杂断层组合方法复杂断层组合方法（一）复杂断层组合方法X X型断层建模方法型断层建模方法 断层复制、断层劈分（断层复制、断层劈分（2 2个个Y Y断层）断层）2条断层条断层（一）复杂断层组合方法层内及悬挂断层处理方法层内及悬挂断层处理方法 空间延拓、层面激活空间延拓、层面激活断层空间延拓断层空间延拓（一）复杂断层组合方法S1断层S3断层（一）复杂断层组合方法处理方法处理方法 按延伸长度劈分连接、层面激活按延伸长度劈分连接、层面激活（一）复杂断层组合方法调整后调整后三维窗口三维窗口调整前调整前一种情况：一条

8、断层削截主断层一种情况：一条断层削截主断层一种情况：一条以上断层削截主断层一种情况：一条以上断层削截主断层（一）复杂断层组合方法纵向上按开发层系（组）纵向上按开发层系（组）劈分劈分建立多个模型，数模中进行建立多个模型，数模中进行组合。组合。在分别建模中在分别建模中要保证要保证“跨层系跨层系”断层断层产状的一致性。产状的一致性。例如永例如永3-13-1断块模型按开发层系划分即：断块模型按开发层系划分即：1 1至至4 4砂层组、砂层组、5 5至至6 6砂层组、砂层组、7 7至至1010砂层组建立三个地质模型。砂层组建立三个地质模型。1-4砂层组F1-1断层5-6砂层组F1-2断层7-10砂层组F1

9、-3断层F1断层劈分劈分-组合合理简化组合合理简化断层关系断层关系劈分劈分-组合组合有效表征断层面有效表征断层面（一）复杂断层组合方法（一）复杂断层组合方法提取断层提取断层pillarpillar，忽略忽略削截断层，按照正常流削截断层，按照正常流程完成构造模型的建立；程完成构造模型的建立；定义定义断层之间的断层之间的复杂复杂削削截关系截关系指定指定削截断层削截断层到到已已建立建立的构造模型，使其适用的构造模型，使其适用已建立的网格模型。已建立的网格模型。（一）复杂断层组合方法构造模型建立流程构造模型建立流程二、复杂断块构造建模实用方法地震解释成果地震解释成果 断层多边形（断层多边形（polyg

10、on） 初始断层面初始断层面对比断点对比断点井震统一的断面井震统一的断面协调统一的断层模型协调统一的断层模型网格模型网格模型网格合理设计方法网格合理设计方法精细地层模型精细地层模型构造模型质量控制构造模型质量控制地层模型质量控制方法地层模型质量控制方法 构造模型质量检查方法构造模型质量检查方法断层线（赋断层线（赋Z值）值） 复杂断层组合方法复杂断层组合方法（二）网格合理设计方法网格网格是模型的最小描述单元，是模型的最小描述单元，网格大小网格大小反映了模型的描述精度，反映了模型的描述精度，网格方向网格方向影响了模拟影响了模拟运算流体的流动，运算流体的流动，网格规模网格规模影响了模拟运算速度。影响

11、了模拟运算速度。以以断层或尖灭线断层或尖灭线为边界为边界与与物源方向、主渗流率方向物源方向、主渗流率方向一致一致考虑考虑注采井排注采井排方向方向网格之间尽量网格之间尽量保证正交保证正交平平面面 网格网格加密加密井距井距大小大小平面网格划分平面网格划分合理合理 精精 细细明明 确确 剩剩 余余 油油 分布方向分布方向比例划分比例划分厚度划分厚度划分等比例划分等比例划分按底厚度划分按底厚度划分按顶厚度划分按顶厚度划分变比例划分变比例划分方方法法原原则则砂体厚度砂体厚度非均质非均质 性性层内层间纵向渗流规律层内层间纵向渗流规律纵向网格划分纵向网格划分（二）网格合理设计方法交切关系复杂的断层的部分段设

12、置为网格方向交切关系复杂的断层的部分段设置为网格方向网格通不过网格通不过（二）网格合理设计方法顺着网格扭曲的方向添加趋势线改善网格质量顺着网格扭曲的方向添加趋势线改善网格质量（二）网格合理设计方法削截断层的边界一般要定义趋势线，且要分段定义。削截断层的边界一般要定义趋势线，且要分段定义。（二）网格合理设计方法断层之间网格不少于2个定义网格个数解决断层较近的网格分布定义网格个数解决断层较近的网格分布2D窗口显示的断层位置是断层key pillar的中间点的投影线。如果两条断层key pillar的中间点距离较近，则在2D窗口显示的断层线距离较近。234（二）网格合理设计方法多模型网格设计方法多模

13、型网格设计方法工区边界设置：保证多个模型的边界统一，工区边界设置：保证多个模型的边界统一，根据边界断层纵根据边界断层纵向跨度，砂体的分布规律、井网分布、水体能量大小设立边向跨度，砂体的分布规律、井网分布、水体能量大小设立边界线。一般界线。一般采用采用规则方形框规则方形框作为多个模型的统一网格边界。作为多个模型的统一网格边界。网格边界（二）网格合理设计方法多模型网格设计方法多模型网格设计方法网格方向设置：网格方向设置：将规则边界做成多条虚拟垂直断层将规则边界做成多条虚拟垂直断层东西向边界设置为东西向边界设置为I方向，南北向边界设置为方向，南北向边界设置为J方向方向研究区内断层与虚拟断层不能相交研

14、究区内断层与虚拟断层不能相交内部网格扭曲部位断层设置相应趋势内部网格扭曲部位断层设置相应趋势虚拟垂直断层内部断层趋势设置主要要求：主要要求：网格坐标原点要一致网格坐标原点要一致网格方向要一致网格方向要一致（二）网格合理设计方法网格规模尽量控制在网格规模尽量控制在200200万以内，平面网格步长不大于万以内，平面网格步长不大于50m50m。设置相同的网格步长。设置相同的网格步长。多模型网格设计方法多模型网格设计方法（二）网格合理设计方法检查网格层面：检查网格层面：不能出现交叉不能出现交叉检查网格体积：检查网格体积：不能出现负值不能出现负值检查网格高度：检查网格高度：不能出现负值不能出现负值检查网

15、格扭曲：检查网格扭曲：不能出现非零值不能出现非零值（二）网格合理设计方法构造模型建立流程构造模型建立流程二、复杂断块构造建模实用方法地震解释成果地震解释成果 断层多边形（断层多边形（polygon） 初始断层面初始断层面对比断点对比断点井震统一的断面井震统一的断面协调统一的断层模型协调统一的断层模型网格模型网格模型网格合理设计方法网格合理设计方法精细地层模型精细地层模型构造模型质量控制构造模型质量控制地层模型质量控制方法地层模型质量控制方法 构造模型质量检查方法构造模型质量检查方法断层线（赋断层线（赋Z值）值） 复杂断层组合方法复杂断层组合方法（三）地层模型质量控制方法41 top41 bot

16、42 top42 bot43 top43 bot51 bot52 bot52 top53 bot51 top53 top砂层组 top地层模型建立两者混合用法砂体为单元建模等时地层建模法砂体为单元建模法砂体多且零散连通关系不是很明确以小层为单元的等时对比砂体发育比较整装砂体连通关系明确地层对比以砂体为单元发育连通关系明确的砂体连通关系不明确的砂体选取构造解释的砂层组顶或底面构造面；选取构造解释的砂层组顶或底面构造面；构造层面间利用小层的井点分层数据产生地层模型；构造层面间利用小层的井点分层数据产生地层模型；选取地层对比划分的小层；选取地层对比划分的小层；地震解释层面作为趋势约束生成小层微构造；

17、地震解释层面作为趋势约束生成小层微构造；尽量选取主力小层；尽量选取主力小层；控制层选取不易过多；控制层选取不易过多； 构造解释层位多构造解释层位多构造解释层位少构造解释层位少不校正不校正层多，工作量大层多，工作量大（三）地层模型质量控制方法多模型对接穿层控制层选取多模型对接穿层控制层选取1-72-63-23-94-35-15-15-46-17-117-117-418-38-79-119-5210-210-77-10砂层组模型5-6砂层组模型1-4砂层组模型8个控制层4个控制层6个控制层传递式层位控制：传递式层位控制： 7-10砂层组砂层组选取选取7-11顶面作为第一个控制面，顶面作为第一个控制

18、面，5-6砂层组砂层组选取选取7-11顶面作为最后顶面作为最后一个控制面；一个控制面； 5-6砂层组砂层组选用选用5-1小层小层的顶面作为第一个控制面，的顶面作为第一个控制面，1-4砂层组砂层组选取选取5-1顶面顶面作为最作为最后一个控制面；后一个控制面；（三）地层模型质量控制方法算法优选算法优选 收 敛 算 法构造沿约束数据趋势平缓过渡，断层边部及无井控制区不出现异常突变，井点控制区域模拟构造面与井分层数据符合率高。 最小曲率算法在有井控制的区域，模拟构造与井分层数据符合率较高，无异常突变，在无井控区域或断层边部，出现异常突变（尖峰或凹陷）。 移动平均算法受井数据影响明显，构造总体呈渐变趋势

19、，断层附近构造模拟平缓而不明显，并有尖峰或凹陷出现，在井点处构造出现微小异常，无井点控制处，构造线自动闭合，出现异常微构造。 算法优选每种算法都具每种算法都具有各自的适用有各自的适用性和优势，模性和优势，模拟结果差异较拟结果差异较大，构造控制大，构造控制层面差值算法层面差值算法优选收敛算法。优选收敛算法。构造沿约束数据趋势平缓过渡，构造面比较光滑，断层边部及无井控制区不出现异常突变，在数据点多时，其内插的结果可信度较高，在井控程度差区域，平滑效应屏蔽了一些微幅度构造。 克里金插值（三）地层模型质量控制方法地震约束井点产生控制层构造面地震约束井点产生控制层构造面采用井点分层数据插值、地震解释构造

20、层面控制的方式来综合利用地震与地质的采用井点分层数据插值、地震解释构造层面控制的方式来综合利用地震与地质的优点，使井点处与地质分层数据吻合，在井间变化趋势与地震一致，达到构造精细建优点，使井点处与地质分层数据吻合，在井间变化趋势与地震一致，达到构造精细建模的目的。模的目的。ES21井点插值构造面井点插值构造面ES21地震解释构造面地震解释构造面ES21地震约束井点插值构造面地震约束井点插值构造面（三）地层模型质量控制方法多方法控制层间穿层多方法控制层间穿层 在一些断层复杂的地区，由于在一些断层复杂的地区，由于井数据被断层断掉，导致井数据被断层断掉，导致断层附近断层附近产生层面穿层的现象，产生层

21、面穿层的现象，消除这种问消除这种问题是通过增加题是通过增加地层厚度地层厚度的约束来实的约束来实现。现。地 层 厚 度 法添加虚拟井法 井网完善程度差，进行控制层井网完善程度差，进行控制层层间小层井点数据插值时，层间小层井点数据插值时，无井控无井控制区容易导致层间穿层的现象，制区容易导致层间穿层的现象，消消除这种问题是通过除这种问题是通过添加虚拟井添加虚拟井的方的方法来实现。法来实现。尖灭层补层法 在研究区井网相对完善区域，由在研究区井网相对完善区域，由于沉积相变，于沉积相变，部分井个别小层储层尖灭，部分井个别小层储层尖灭，对应于该井该层无砂体数据，对应于该井该层无砂体数据，进行层面进行层面数据

22、插值时，导致该井区出现层间穿层数据插值时，导致该井区出现层间穿层的现象，消除这种问题是通过的现象，消除这种问题是通过同一沉积同一沉积时间单元补层法时间单元补层法来实现。来实现。应用多层面空间匹配校正技术应用多层面空间匹配校正技术，使各层面的变化趋势和相互的空使各层面的变化趋势和相互的空间关系变得合理；间关系变得合理；（三）地层模型质量控制方法断层位移设置法断层位移设置法断层位移值断层位移值10断层位移值断层位移值100（三）地层模型质量控制方法下降盘层面与断层接触点上升盘层面与断层接触点 通过通过层面采样（层面采样（resample）功能，将断层两侧功能，将断层两侧上升盘与下降盘与断层的交线投

23、影到断面上，按上升盘与下降盘与断层的交线投影到断面上，按照构造趋势精细调整断层两盘控制线节点到合理照构造趋势精细调整断层两盘控制线节点到合理的位置，保证断层与层面切割关系正确，断距合的位置，保证断层与层面切割关系正确，断距合理。理。层面采样法层面采样法（三）地层模型质量控制方法构造模型建立流程构造模型建立流程二、复杂断块构造建模实用方法地震解释成果地震解释成果 断层多边形（断层多边形（polygon） 初始断层面初始断层面对比断点对比断点井震统一的断面井震统一的断面协调统一的断层模型协调统一的断层模型网格模型网格模型网格合理设计方法网格合理设计方法精细地层模型精细地层模型构造模型质量控制构造模

24、型质量控制地层模型质量控制方法地层模型质量控制方法 构造模型质量检查方法构造模型质量检查方法断层线（赋断层线（赋Z值）值） 复杂断层组合方法复杂断层组合方法断点位置不匹配断点位置不匹配实际层实际层位没有断掉，模型里面断位没有断掉，模型里面断掉掉分层数据与模型构造趋势不分层数据与模型构造趋势不匹配匹配模型构造高于或低于模型构造高于或低于实际构造。实际构造。断距不匹配断距不匹配断层两侧层断层两侧层位对接不合理位对接不合理实际1954 模型1945（四）构造模型质量检查方法储层厚度异常储层厚度异常层间穿层层间穿层-窟窿窟窿利用几何模型生成厚度属性体，层间穿层打架，模型里储层利用几何模型生成厚度属性体

25、，层间穿层打架，模型里储层分布形态是否与小层平面图一致；分布形态是否与小层平面图一致；（四）构造模型质量检查方法利用净毛比输出功能检查砂体厚度，储层厚度异常，边界利用净毛比输出功能检查砂体厚度，储层厚度异常，边界处厚度突变等，尖灭处厚度是否为零；处厚度突变等，尖灭处厚度是否为零；预测砂体厚度预测砂体厚度模型输出砂体厚度模型输出砂体厚度模型输出砂体厚度模型输出砂体厚度（四）构造模型质量检查方法逐层检查构造形态是否存在异常，同时显示当前层位逐层检查构造形态是否存在异常，同时显示当前层位分层数据，逐井查看与构造层面是否完全吻合。分层数据，逐井查看与构造层面是否完全吻合。模型前分层数据匹配模型里分层数

26、据匹配检查（四）构造模型质量检查方法通过通过在砂体模型中切剖面在砂体模型中切剖面的方式检查模型内部矛盾。的方式检查模型内部矛盾。 Y3-101Y3-100Y3-57Y3-11（四）构造模型质量检查方法 剖面井分层数据点匹配情况；剖面井分层数据点匹配情况； 剖面井的断点与断层匹配情况；剖面井的断点与断层匹配情况； 各断层掉向是否正确、层面是否合理、断距与地震地质是否吻合。各断层掉向是否正确、层面是否合理、断距与地震地质是否吻合。Y3-67Y3-12Y3-69Y3-1Y3-57Y3-55Y3-13小层东西向剖面图小层东西向剖面图Y3-44Y3-67Y3-82Y3C82Y3-94Y3Y3C94小层南

27、北向剖面图小层南北向剖面图（四）构造模型质量检查方法汇报提纲二、复杂断块构造建模实用方法三、模型应用评价及攻关方向一、复杂断块特点及建模难点（一）模型应用评价断点下移断点下移1、构造异常，修正小层对比结果、构造异常，修正小层对比结果2、修改断点位置、修改断点位置 ，重新匹配归位，重新匹配归位.u 预测直井井斜编制井斜资料。（地层对比、构造解释完全闭合的前提下）预测直井井斜编制井斜资料。（地层对比、构造解释完全闭合的前提下）问题：问题：井斜信息不准：井斜信息不准：早期定向斜井测量精度不够早期定向斜井测量精度不够; ;侧钻井测量数据不全侧钻井测量数据不全; ;直井井斜问题严重直井井斜问题严重; ;1 1、地层构造线变化突兀、地层构造线变化突兀2 2、断层面变化趋势突兀、断层面变化趋势突兀3 3、储层厚度异常、储层厚度异常按现井斜资料的井轨迹按现井斜资料的井轨迹（一）模型应用评价井震约束砂体顶面图井震约束砂体顶面图 断面与砂层断面与砂层组顶面交汇组顶面交汇立体图立体图井震交汇断面图井震交汇断面图 +B靶点距离断层仅4米永永3-平平8断