构造精细解释技术的应用

尚雅珍 ，冯阵东 ，刘光蕊 ，张放东

（1.中国石化中原油田分公司勘探开发科学研究院，河南 濮阳 457001；2.中国石化中原油田分公司物探研究院，河南 濮阳 457001）

构造条件作为油气成藏要素之一，在油气田的勘探开发过程中受到广泛关注。通常情况下，区域勘探精度较低，构造研究多集中在盆地框架上；滚动勘探对构造研究的精度要求较高，对断块内部小型构造的精细解释与刻画是钻探成功与否的关键。在构造条件极为复杂的东濮凹陷，油气储量主要集中于断块群之中，区域构造条件已相对明朗，对断块内部小型构造的精细描述是滚动勘探的重点。如何在复杂断块内部开展构造研究工作，并服务于油田勘探开发，不仅是东濮凹陷的重要任务，也是中国东部断陷盆地的研究热点［1-11］。笔者尝试利用三维地震解释、井间地震资料描述小构造，采用数值模拟技术对文209块断距小于5 m的断层进行预测，从而实现该断块区域的构造精细描述。

1 小构造的精细研究

东濮凹陷进入勘探后期，构造特征相对明了，在滚动勘探开发中，需要对构造进行精细解释，特别是对工区内小于0.1 km2的小构造内部断层及受断层影响的构造形态进行描述，可有效降低勘探风险。

1.1 三维地震资料解释

东濮凹陷油气80%以上集中在断块群圈闭内，小构造的精细解释对剩余油的挖潜具有重要意义。利用水平切片、相干体、三维空间立体追踪等技术处理三维地震资料后，可以最大限度地实现小断层的识别与描述，对工区小断层的产状实现准确定位。

在此基础上，利用钻井资料对井间断层进行对比分析，通过对比合成记录与地震资料，确定断层产状及空间展布特征，从而达到构造精细解释的目的。对于一些小型的褶曲、断层相关褶皱、断阶等构造，可通过增大比例尺、加密等值线的方式进行描述。同时，结合三维地震连续沿层水平时间切片技术、地震属性优化及相干数据体解释技术等，确定正负构造类型及要素［1］，利用动态资料进行检验。

1.2 井间地震资料解释

应用井间地震资料，可以更好地解释工区构造。由于井间地震采用地下激发与接收的方法，所获取的地震资料具有较高的能量和主频，可以很好地应用于井间构造的研究［7］。将工区内的井间地震资料与三维地震资料进行对比，详细分析波组特征之间的相关性，可极大地提高工区内三维地震解释的准确度。

2 小断层的预测

高精度三维地震资料通常可以识别断距在5 m以上的断层。在剩余油挖潜过程中，断距小于5 m的断层对油田滚动勘探影响仍十分明显，因此，需要借助统计方法完成小断层的预测与描述。这些小断层对滚动开发的影响，可以通过数值模拟方法进行预测与描述。

2.1 原理

同期应力作用下形成的大断层、小断层、裂缝、微裂缝，为破裂构造。变换统计尺度下的破裂构造具有自相似性，对于断层长度为L、垂直断距为T的断层，标尺改变时，满足：

2.2 应用实例

将文209断块网格化后，按照以下步骤进行断层预测：1）将三维地震资料解释、井震结合法得到的断层断距、倾向、倾角和断层端点坐标输入系统，给定需要模拟断层的Lm；2）根据已知断层数据，拟合断层产状、密度、长度及分布函数；3）在双对数坐标中，分别拟合垂直断距T、断层长度L与累计断层数的关系，求取Dl，Dt，并根据 T，L 关系，求取 n 值（见图 1）；4）由式（1）计算长度下限为Lm的小断层数，据已知断层产状分布函数随机求取由式（4）选取小断层的长度，相应的垂直断距、走向、倾向和倾角；5）根据已知断层密度分布函数，随机选取小断层密度分布数据，计算小断层的分布密度［11］。

同时，L与T满足：

式中：Nl为断层长度大于标尺的断层数；Nt为断距大于标尺的断层数；Dl为长度大于下限的断层的分维数；Dt为断距大于或等于T的分维数；n为与断层自身特点有关的常数，取值范围0.5～1.5，取1时，断层面形态呈自相似性，不随尺度变化，不等于1时，断层面形态呈自仿射性，随尺度变化而有规律地变化。

在地震识别小断层的基础上，利用式（1）进行差值计算，可大致得出小于地震解释精度的未知小断层密度。对式（1）求导，得到长度为Lm的小断层长度分布：

图1 文209断块断层数据统计

2.3 结果分析

统计文209块断层发现，大于长度下限的断层数与断层长度、垂直断距在双对数坐标系中的趋势线为直线，说明2项断层参数符合自相似性，因此，使用该方法预测小断层具有可信性。在对文209块取心井小断层进行观察统计后发现，数毫米级到厘米级的微小断层的断层密度，与由已知断层总体幂律外插得到的断层密度相近。在曲线两侧，断距、长度较大的断层数据可以通过地震解释得到，参数较小的断层可以通过岩心观测进行验证，两者都符合该数学关系，由此可以断定，断距、长度位于两者之间的小断层可以根据该方法进行计算。

根据以上方法计算得到小断层分布情况后，多次模拟、统计各单元出现小断层的次数，可以计算不同区域小断层出现的概率。断层出现概率较大的部位是小断层、裂缝发育的优势部位（见图2），可以借助数值计算、井间对比，确定断层的位置及产状。

图2 文209断块小断层分布概率平面图

计算结果表明，文209块小断层出现的概率基本在20%～80%，局部小断层出现的概率大于80%，这些部位靠近断块中部，多处在大断层末端。在末端，利用地震资料可以识别的小断层较发育，对应应力相对集中的部位，地层破碎程度较大，这是滚动开发方案部署时最应考虑小断层的部位，也是裂缝性储层钻探相对有利的目标区。

3 结束语

利用三维地震解释、井震结合法解释断层时，借助数值模拟手段，可以对地震分辨率之下的断层进行合理预测与描述。综合各种资料实现构造的精细解释，可降低勘探风险，为滚动勘探的扩边增储、寻找剩余油富集区提供参考，同时为老区挖潜的方案部署与调整提供依据。

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