断块油藏精细三维地质模型的建立

张旭博，黄珊珊

（1.西安石油大学石油工程学院，陕西西安 710065；2.江西师范大学江西经济发展研究院，江西南昌 330022）

随着常规构造油田的开发，越来越多的断块油藏被勘探发现，并且大多为高产油藏，故对断块油藏进行三维精细地质建模会对油田开发，特别是井网的布置以及延长油井进入高含水期的时间具有重要意义。相比于无断层构造的油藏，有断层构造的油藏需要更高的精度去确定断层位置及断层展布，因此准确的断层模型是断块油藏三维地质模型建立的关键。

1 目标区块地质概况

该断块油藏目标区块为一三角形的单斜断块构造。断块地层倾向SSW，倾角约16°，受两条反向正断层控制，属于控油边界断层，内部发育有小断层，阜三段油藏高点埋深2 000 m，其中III 油组油水底界埋深2 109 m，油藏含油长度1.5 km，含油宽度只有0.2 km，含油面积约0.3 km2，埋藏深度2 000 m～2 230 m，含油层系跨度80 m，为此次建模目标层位。根据III 油层组的地层组合特征进行了小层的划分对比，纵向上，III油组含油层2～4 个小层，平均有效厚度4 m～8 m，之间都有一定厚度的泥岩隔层，在横向上，小层具有可比性。III 油组顶面构造图（见图1）。F1 断层：走向北东，倾向北西，倾角40°～45°，延伸长度超过10 km，断距200 m；F2 断层：走向北东转向东，倾向北，倾角35°～40°，延伸长度超过6 km，断距90 m；f1 断层：倾向近南，倾角45°～50°，长度3 km，断距30 m。

2 构造建模

2.1 建立断层模型

断层模型的建立对整个断块油藏地质模型的建立有着决定性作用。在明确本次目标区块三条断层的走向、倾向、倾角等参数的情况下，首先由地质数据中的断层线建立断层的大概走向，再根据地质资料以及III油组顶面构造图对断层进行调整，通过多次微调断层的倾向、断层与井的位置关系以及断层的形态[1]，并对三条主断层进行了合理的连接之后，在尊重地质资料的基础上建立了正确的断层模型[2]（见图2）。

2.2 网格划分

根据目标区块实际面积大小和以往经验，以及建立精细地质模型的期望要求，在工区边界内划分为10 m×10 m 的平面网格，纵向步长初步确定为1 m，设置f1断层为I 方向，利用PETREL 自动确定J 方向。

2.3 建立构造面

图1 III 油组顶面构造图

图2 断层模型

构造面的起伏变化代表了该地区风化剥蚀沉积后最终形成的地层，由于目标区块各小层之间有一定厚度泥岩隔层，通过检查分层数据发现各个小层都有不同程度地层缺失，这也一定程度上证明了泥岩易被风化剥蚀。构造面的建立有多种方法，常用的有两种：（1）根据分层数据建立各小层构造面；（2）先建立顶构造面和底构造面，再通过计算各小层厚度数据来插入中间构造面。此次选择前一种方法来直接建立各小层构造面，共7 个构造面，6 个小层，建立构造面的平面插值方法为最小曲率插值[3]。以Yang1-8 井处为例，下盘III-1 油层组高程接近-2 130 m，上盘III-1 油层组高程为-2 100 m，与地质资料中f1 断层距30 m 一致。

2.4 细分小层

通过井的地质分层数据计算出小层厚度，由于各小层有不同程度的岩性尖灭，故此处取小层内第二厚处为基准划分各个小层，将6 个小层分别细分为10、7、10、9、6、6，纵向步长并不是固定的1 m。

3 相模型和孔渗属性参数模型

通过对已有测井数据中的GR、AC、孔隙度、渗透率等这四种测井曲线进行聚类分析[4]，得到两种岩相-砂岩和泥岩，并分别对岩相数据、孔隙度和渗透率进行数据离散化，借助PETREL 得到孔隙度数据的变差函数等值线图[5]，从而确定出大概的主物源方向，然后对这三种数据进行数据分析（垂向概率体分析和变差分析），选择序贯指示模拟方法建立岩相模型后，在相控条件下建立孔渗属性参数模型，孔渗属性参数模型选择序贯高斯模拟方法[6]，在对模拟出的多次结果进行比对之后选出最符合地质认识的模型（见图3～图5）。

图3 岩相模型

图4 孔隙度模型

图5 渗透率模型

4 结论

在建立完整断块油藏三维地质模型的过程中，通过多次调整和比对模型后得出以下几点结论：

（1）断层模型建立过程中，井与断层位置关系对断层模型的正确性有极大的决定意义；（2）在无岩相数据的情况下，通过对其他与岩性有较大联系的测井数据进行聚类分析可以得到较准确的岩相数据；（3）在地质资料不全的情况下，使用地层的某特征参数的变差函数等值线图可以更有效率的进行变差函数分析，从而建立属性参数模型。