断层的准确定位方法

刘宇，李娜，王涛，张云，陈密，谈馨

（中国石化河南油田分公司勘探开发研究院，河南 南阳 473132）

断层的准确定位方法

刘宇，李娜，王涛，张云，陈密，谈馨

（中国石化河南油田分公司勘探开发研究院，河南 南阳 473132）

复杂断块油田通常含油面积较小且形态不规则，其储量规模直接受断层控制。在开发中要合理动用该类油田，必须提高对断层产状和位置的识别精度，为开发井的部署提供依据。文中利用剖面法、公式法、交点法对断层位置的确定进行了分析，确定了河南新庄油田等复杂小断块油田中断层的位置。根据研究成果，在新庄南三块沿构造高部位贴近断层15～25 m，成功部署了14口水平井和15口大斜度定向井。其中，水平井投产后，单井初期平均产油量9.5 t/d，油汽比0.52，单井累计产油量0.49×104t，取得了良好的开发效果，为该类油藏的有效动用提供了技术支撑。

复杂断块；断层产状和位置；识别精度

复杂小断块油藏的储量规模主要取决于断层的控油性及空间展布。如宽缓断层控制的断鼻油藏，由于其含油宽度普遍较小，难以形成整体的注采井网，为确保开发效果，采油井需贴近断层，抑制边底水的突进。稠油油藏在进行蒸汽吞吐开发时，还要确保与断层保持一定距离，以防止注汽压力过大导致断层开启［1］。因此，精确确定断层位置，具有十分重要的意义。

1 研究区概况

新庄油田位于泌阳凹陷北部斜坡带，为典型的复杂断块油田，早第三纪沉积时即为一北抬缓坡，而古近系末的构造运动使斜坡进一步抬升变陡，导致新庄地区核桃园组北部剥蚀，形成目前古近系凤凰镇组与核桃园组的不整合接触［2-3］。新庄油田处于南部边界断层和北部断裂带的交汇处，应力集中，在拉张作用下断层发育，主要由北东东向和近南北向2组断裂构成，断层切割交截，将新庄油田划分为20多个断鼻、断块，其油层上倾方向均为被断层遮挡形成的圈闭，大部分含油断块含油面积小于0.5 km2。新庄油田具有油层物性好、油层埋深浅（53～900 m）、含油层数多、单井钻遇油层厚度大、纵向上含油井段长、油层含油面积小（0.05～0.70 km2）的特点。

2 油藏类型

就北部斜坡带的鼻状构造背景而言，断层的发育与砂体的良好配置可形成断块、断鼻构造油藏，断层+岩性、断层+不整合复合油藏等多种类型。其中以断块、断鼻构造油藏及断层+岩性复合油藏为主要油藏类型，断层+不整合复合油藏和岩性油藏分布较为局限（见图1）。

图1 北部斜坡带油气成藏模式示意

3 断层定位方法

3.1 剖面法

剖面法是根据地质剖面来确定断层位置的方法。对于井控程度相对较高的区域，该方法主要依据完钻井地质分层结果，通过合理的断点组合，完成不同方向的过断层连井剖面，并将剖面图中得出的点投影到平面图中，从而确定构造图中的断层位置［4］。一般要求3个以上方向的剖面才能较好地控制断层位置，且要求控制井均钻遇断层。新庄某断块H3Ⅰ底面构造图中（见图2），L1为沿剖面线方向X13井在H3Ⅰ底与断层下盘的距离，L2为沿剖面线方向X12井在H3Ⅰ底与断层上盘的距离；在H3Ⅰ底面构造图中则可直接根据剖面图结果定位断层上下盘其中一点的位置。对于井控程度差的区域则要求结合地震剖面分析断层位置。

图2 剖面法确定断层位置示意

3.2 公式计算法

公式计算法根据已钻井资料来确定断层位置，通常在不同顶面构造图上，以井作为参照点，通过井来确定构造图中断层的具体位置。

该方法一般应用于钻探程度较高的油气藏，通过完钻井实钻断点位置、井到断层方向的地层（视）倾角、断层（视）倾角等地质参数，计算出断层在不同顶面构造上相应的位置。

3.2.1 地层与断层视倾角的确定

井控程度较高的区域可通过微构造图来计算地层与断层的视倾角。需要注意的是，如果断层或者地层倾角的平面变化比较大，计算时为了减小误差，须选取参照井向着断层区域的地层和断层产状。井控程度较低区域的地层或断层视倾角可根据地震解释结果，与在构造图中的计算一样，地震解释中必须选取同一方向来求解地层和断层视倾角。

3.2.2 公式应用

确定H3Ⅰ顶面构造图中参照井到断层的距离，可分2种情况：1）参照井目的层未断缺，见图3中模式一；2）参照井目的层断缺，见图3中模式二。2种情况均用Lp表示平面图上参照井点距断层任意方向距离，方向选取不一样，Lp的计算结果也不同；Lv表示断点距目的层的垂向距离；α表示地层视倾角；β表示断层视倾角。

模式一中，Lv可以直接在测井组合图中求取，因此可根据公式计算出Lp=Lv/（tg α+tg β）；模式二中，由于目的层断缺，此时Lv需根据地层趋势推测目的层到断点下第一个小层的距离［5-6］。

通过此方法，确定了新庄油田新浅25断块不同顶面构造中断层的具体位置，在该断块顺断层部署了8口大斜度定向井及9口水平井，该批开发井均一次性完钻，大斜度井平均单井钻遇油层76 m，水平井投产后单井产油量达到同层位直井产量的3倍。

图3 公式法计算参照井到断层距离模式

3.3 交点法

交点法的原理是地层与断层相交处的海拔深度相等，将断面线与地层等高线等值点投影到构造图上可得一交线，该交线即构造图上的断层线［6］（见图4）。该方法的精确性取决于断面图与构造线的质量。

图4中虚线代表断面线，实线代表地层等高线，其交点就构成了断层线。这种方法一般适应于老区开发，其优点是能够充分利用所有断点数据和分层数据，准确地刻画地下形态；缺点是要求地层分层准确，数据源充足。2010年利用交点法准确落实了新庄油田复杂小断块泌浅67区的多条控油断层位置，根据油层与断层配置关系，对该井区开发单元进行了重构，将该区重新划分为4套开发层系，部署开发井39口。

图4 交点法确定断层位置

4 结论

1）复杂断块油藏油层形态及储量规模均受断层控制，精确定位断层位置可有效提高井网控制程度，从而改善开发效果。

2）对于产状变化较大的断层，应通过多种方法共同验证，达到准确定位断层的目的。

3）可根据断层的空间展布、油层的分布规律，采用合理的井型组合开发断块油藏。

［1］赵习森，黄金满．文南油田滚动勘探开发模式［J］.断块油气田，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，李连生．泌阳凹陷复杂断块群油藏特征及勘探技术［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］陈志刚．新庄复杂小断块稠油油藏成藏规律分析［J］.石油地质与工程，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］曾佐勋，樊光明．构造地质学［M］.北京：中国地质大学出版社，2008：149-159. Zeng Zuoxun，Fan Guangming．Structural geology［M］.Beijing：China University of Geosciences Press，2008：149-159.

［5］王志永，赵卫锋．地震与地质相结合确定断层断距［J］.断块油气田，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］蒂尔波克.实用构造法地下地质制图［M］.北京：中国石化出版社，2008：317-337. Teal Pork.Practical construction method of underground geological mapping［M］.Beijing：China Petrochemical Press，2008：317-337.

（编辑 刘丽）

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。

刘宇，男，1980年生，工程师，2003年毕业于安徽理工大学地质工程专业，现主要从事复杂断块油田的滚动勘探及油藏评价工作。E-mail：L4053689@163.com。

刘宇，李娜，王涛，等.断层的准确定位方法［J］.断块油气田，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.