地层面约束下的精细储层格架建立

尹太举，张昌民（长江大学地球科学学院，湖北 荆州434023）

屈信忠（中石油青海油田分公司勘探开发研究院，甘肃 敦煌736200）

吴 凤（长江大学地球科学学院，湖北 荆州434023）

李玖勇（中石油西南油气田分公司川西北气矿，四川 江油621700）

王晓曦（长江大学地球科学学院，湖北 荆州434023）

地层面约束下的精细储层格架建立

尹太举，张昌民（长江大学地球科学学院，湖北 荆州434023）

屈信忠（中石油青海油田分公司勘探开发研究院，甘肃 敦煌736200）

吴 凤（长江大学地球科学学院，湖北 荆州434023）

李玖勇（中石油西南油气田分公司川西北气矿，四川 江油621700）

王晓曦（长江大学地球科学学院，湖北 荆州434023）

精细地层格架是油藏表征的基础和根本，而长井段油藏对比难度大，很难取得较好的效果。针对长井段碎屑岩油藏特征，提出了用地层面和厚度分布约束地层对比的思路及三维断面校核、修正断点完善断层的地层格架建立思路。地层面约束对比基于计算机所生成的三维地层面与井点分层数据的对应关系，找出地层异常点重点校验，查明地层对比中的问题，完善地层对比方案。同时对于新井和新区的对比，也可应用拟合的地层面建立初步的对比方案，提高对比效率。断层格架通过三维断层面与断点之间关系对比，找出异常断点，查明断点异常原因，通过对断层面和断点的人机交互修改落实断点，完善断层。研究通过三维层面与二维剖面相结合，较好地解决了对比和构造中的矛盾，可准确建立起长井段油藏的精细储层格架。

储层格架；三维面；面约束；长井段油藏

传统地层对比基于地层层序旋回性特征，“标志层控制，分级控制，旋回对比”是对这一方法的深刻表述［1，2］。这一对比的原则基于地层沉积的周期性所造就的旋回性，不同旋回内具有其独特的地层构成特征，尤其强调的是特殊沉积过程或沉积作用所造就的具有标识性的沉积层段，即标志层的作用。若标志层标识清晰、识别准确、定位无误，特别是标志层具有特殊特征或具有较好成组性时，地层对比质量较高。然而在地层对比中，特别是陆相地层对比中往往难于界定标志层，从而使得对比难度增大，可靠性降低。此时采用旋回对比方法有可能出现“串旋回”的问题。在青海油田长井段油藏储层精细对比实践中发现，对于一口井的对比，可能上下相差200m的范围内可形成3种甚至更多的对比方案，此时仅从旋回特征已无法解决这一问题。为了达到精细对比的目标，前人提出了等高程对比、古土壤对比等方法［1］，但限于资料并不能完全解决这一问题。当有地震资料时，通过井震标定下的地震约束可改善对比的尴尬状况［3］。地震资料品质、井震标定的准确性和地震分辨率的精度制约了其在精细对比中应用。近年兴起的高分辨率层序地层学为精细对比提供了新思路［4，5］，为储层精细对比解释提供了新的技术支撑，取得了一定的效果［6，7］。然而无论用何种对比思路，没有较好的对比标志终将造成对比偏差甚或错误。基于地层变化的渐进性，即地质面在空间内的变化是按一定规律渐变的，若发生突变则有可能是标志点的识别出现偏差。基于此，依据三维层面特征与特征点（分层界限、断点）的关系，可较好地确定特征点与面之间的匹配关系，从而确定地层格架中的问题，为建立精细地层格架提供了一种新的思路和方法。

1 地层对比

基于井资料的不同，分为新井和老井分别进行阐述。

1.1 老井对比

老井一般已有对比的结果，其对比主要是检查对比结果的可靠性，通过校核，减少对比的偏差，使对比结果更为可靠。采用面约束的地层对比，包括几个步骤：生成地层面明确地层发育特征、判识异常点发现对比问题、解决异常点确定对比方案、油水关系分析验证对比可靠性。

1.1.1 生成地层面明确地层发育特征

在相关软件平台（如Petrel）中建立建模工区，输入井信息和分层数据，选取合适的拟合方法，逐层生成各地层段（标志层）顶面图、地层段厚度图，在三维显示窗口内对三维层面的形态进行分析，确定地层构造形态。逐层对地层顶面形态变化进行比较分析，了解地层的起伏状况，确定地层发育的继承性及变化特点。

1.1.2 判识异常点发现对比问题

在三维地层面整体特征把握的基础上，重点对3种情况进行检查：

1）与周缘其他井具有明显差异的井点。基于油藏的真实形态，一般各井点之间的地层变化都相对较为平滑，除非有断层或局部突起，一般不会出现地层突变，一旦这类情况出现，暗示对比可能有问题。这类井点可能引起地层面的局部高突或下凹，或是在非常近的井点间引起地层面的畸变，不管哪种情况，都说明该井点的高程数据可能出现了问题。

2）局部地层特征不协调，比如局部地层整体上与其他部位在走向、倾向上与整体分布上具有重大的差异，或者与邻近的地层特征产状发生突变。这类情况往往可能是局部标准层的识别出现了系统性的偏差，需要对相关的一系列井进行校验，找出错误的起点及其引起系统偏差的原因。

3）尽管各层面整体上的变化都协调，但上下地层层面不协调，使得地层厚度的变化不均匀、不协调，时厚时薄，造成地层对比中明显的“大肚子”和“瓶颈”，或是出现地层楔形的形态或“葫芦口”的形态，表明可能存在某一层或两层对比错误。当然这种情况也有可能出现，特别是在较大的区域内，发生地层的这种变化趋势是很正常的，如在三角洲朵体迁移过程中地层的变化造成的扇形体或超覆造成的地层的系统性变化，都是正常的。但若在较小的区域内发现这种变化，则往往与对比有关，而不是地层真实情况的反映。如在三角洲平原背景下或在泛滥平原背景下的地层在较小的范围内楔状变化，可能反映对比标准层的系统性偏差。

1.1.3 异常点的解决与地层复核

地层异常点表明地层的高程与实际的趋势或分布不协调，这种不协调可能由于对比的错误造成的，也可能是由于数据的错误造成的。前者是校验的重点，需要对地层进行详细的复核，形成新的地层对应关系的认识，使地层分布协调。对于后者，主要是通过数据校验，查明其出错的原因，进行相应的修正。

1）对比问题 由于对比错误，造成分层错误，使得整个对比结果出现问题，这一类的异常是需要处理解决的重点和关键。通过对这类异常点井曲线与邻井和标准井的校对，确定井点出现偏差的原因，按旋回发育特点形成正确的分层，消除地层对比的误差。图1（a）为青海油砂山油藏北部地层K2层面原始模型，图中Z208－3井异常突起。与邻井Z208井和标准井Z283井分层对比，Z208－3井标准层识别错误，地层对比方案有偏差，需整体下调。后将各油组小调，如将最小的Ⅸ油组下调67m，将最大的Ⅵ油组下调102m，调整后从自然电位（SP）、自然伽马（GR）、电阻率（RD、ILM）曲线上来看旋回性都比较清楚（图2），把调整后的结果重新建立层面模型，层面模型整体上趋于平缓（图1（b））。

2）断点识别出错 这一类情况常使得在识别的断点上下的层位出现较大的异常，或出现断层的不协调，这类问题的解决将放在断层校验部分讨论。

数据出现问题主要有以下几个方面：井口海拨问题、井轨迹问题、层数据录入时出错。比较常见的是井口海拨和井轨迹的问题，这类问题一般表现出整个井段的地层都有同向偏差，而且偏差的幅度相近或相同，比如整个层段都有尖突等。而层数据的错误一般是在数据录入时的误读误写，一般只是一个层出现问题，而且偏差很大。这类错误一般通过加强数据的质量控制就可解决。

图1 K2标准层层面模型

图2 过Z208井～Z208－3井～Z283井对比剖面图

1.1.4 油水关系分析验证地层对比可靠性

即使对比所形成的面具有一致性，也并不能确保对比的正确性。为确保地层对比的准确性，可以用油水关系来进一步校验对比的结果，而这也可在相关软件如Petrel中通过编制简易的油水剖面或Carben中建立油水剖面图来进行验证。

1.2 新井对比

新井的对比有两种情况，一种是新区的新井对比，另一种是老区内的新井对比。两者资料基础不一样、出发点有差异，因而对比方案也应有所不同。

1.2.1 新区新井对比

新区新井对比一般没有比较好的参考，大多只能从个别井得到一个大致的、粗糙的分层方案，没有区域的地层展布的特征或只有一个由地震所获取的地层发育的大致趋势。该类地区的地层对比，关键是标志层识别，通过准确识别标志层，结合Carben垂向小比例尺对比剖面明确地层的旋回性（油组及以上规模），确认旋回转换点进行正确的旋回划分，进而通过对旋回转换点进行平面成图确定其分布的规律性变化，并结合地质背景进行评价，确定旋回划分的可靠性。最后通过对标志层组厚度的变化来分析，并与地质环境相匹配确定有无系统性的偏差。至此建立起研究区大的对比框架，并进而在框架内进立Carben大比例层剖面，进行地层的详细对比（小层）。

在新区对比中有几个要点：一是纵向小比例对比剖面先行，通过小比例层成图，可更清楚地识别地层的旋回性，对地层的把握更准确，切不可一上来就进行小比例层剖面对比，那样很难找出地层的大旋回，增加大格架建立的难度；其二是大旋回识别后的旋回成图与检验一定要做好，特别是对比最明显的标准层一定要识准，基于陆相地层特点，这一部分的难度较大，但这是以后对比正确与否的基石，只有这一步准了，下面的才有可能对比；最后是小层对比时需要用大比例层体现地层细节，此时应尽量放大比例，体现出小层的细节。并且在对比中还要从沉积、油水关系等角度对地层的特征进行更进一步的校验，确保对比的正确性。

1.2.2 老区新井对比

这类井的对比相对简单，先用已有分层的井建立相应的标准层层面，读出新井井点处层面数据，作为新井的初分层数据，然后在此基础上进行邻井对比，准确界定层面的分层位置，完成标准层（油组）的对比，进而在油组内进行精细的小层对比。这里需要指出的是对比层面数据的建立，是海拨数据，若新井是斜井，需要井斜的校正。

2 断面复核与断层落实

断层是地层格架中的重要组成部分，准确地界定断层是建立精细地层格架不可或缺的工作，而断层面是校验断层空间形态、明确断层分布的最直观的方式。依据Petrel进行断层的校核和落实具体包括以下3个方面：①生成断层面确定断层三维分布；②异常断点识别及新断点确认；③断面重校完善断层。

2.1 生成断层面确定断层三维分布

首先是利用Petrel三维功能建立起断面三维分布图，根据资料情况不同，有两种方法：一是已经有具有研究区的构造图，可用各标准层的构造图中对应断层的断层线形成断面图，其主要特点是基于已有断层的认识，可以较好地反映研究断层的空间展布及演化特征；二是没有研究区的构造图或对应的断层没有成图，直接由断点拟合断面，确定断面的分布。这种情况下断面的形成可能受断点的影响，有时可能由于断点较少或个别断点的异常而产生畸化，这一点必须要重视，也就是在做断面图时应该有一个断层空间展布的概念，而不仅仅是一个点数据拟合的过程。

其次在断面生成后，针对不同的断层之间的相互关系及其空间展布特点，基本上建立起断层分布和演化的模式，形成断层体系的一个大体概念，并对断层的空间分布的样式、形态有个初步的认识。

2.2 异常断点识别及断点确认

通过断点投影，分析断点与断面的关系，看断点是否落在断面之上，若有偏差，则需检查原因，进行相应的修改，使断面与断点具有较好的匹配性。断点与断面的矛盾主要由两种因素形成：一是断点有问题，表现为断面较为平整，大部分断点与断面具有较好的匹配性，而只有个别断点明显与断层面趋势不一致，形成明显的异常；二是断面有问题，表现为断面形态较生硬，断面与各断点都有一定的偏差，或断面个别处出现较明显的畸化。

对于前一种情况，大多是由于断点的识别有问题，需要进一步精细地层分析，落实断点位置。如第二种情况原因主要有两种：一是断面拟合时过于理想化，这就需要对断面进行人工修改，以使断面与断层相匹配；二是受个别断点的影响断面发生局部畸化，这需要对断点修订后再形成断面，进一步检查断面与断点的对应性。

以8号断层为例，由于4－16井的断点位置偏高导致8号断层的3D断面呈现局部畸化严重（图3（a）），不符合断层发育规律。对4－16井重新对比发现地层对比有偏差，断点识别有误。调整了、、标志层的位置后，断点由707.5m（52m）调整为800.3m（49.6m）（图4，图中GR、SP、RD、AC为声波时差）。调整合重新形成断面图，断面形态较为理想（图3（b））。

图3 8号断层畸形断面

另外在做出断面图后，经常会发现断面过井处有的井并没有解释出断点，也就是说井上并没有识别出断面，对于这种情况，一是要对井的对比细核，明确有无断点，若有地层的缺失或重复，则需增补断点，若井中确实没有断点，则需进一步考虑断面的展布有无问题。

2.3 断面重校完善断层

在对异常断点处理后对断点和断面的关系重新审核，确认两者没有矛盾时，说明断点准确，断层可靠，断点校验工作完成，可进入到下步的构造成图工作中。

图4 过4－16井～1－5井的断点校正示意图

3 结 论

1）地层对比的基础是地层的相似性，相似的多旋回地层中若没有特别明显的差异，有可能上拉或下压一个旋回仍具有相似性，从而造成地层对比的偏差，因而需要对地层旋回进行约束，而地层面约束是保证上下地层面及厚度协调的一种较好约束方法。

2）基于3D地层面和断面约束下的地层对比，能够快速识别地层对比中的错误，结合2D剖面和单井划分结果，能够准确建立地层精细格架，为储层精细描述奠定坚实基础。

3）基于3D的新井和新区地层对比，通过面约束的快速检验，可辅助标志层的确定，大大提高工作效率。

［1］裘怿楠.裘怿楠石油开发地质文集［M］.北京：石油工业出版社，1997.248.

［2］陈恭洋.油气田地下地质学［M］.北京：石油工业出版社，2007.154～162.

［3］陈蓉，张传宝，杨卫东，等.三维可视化技术在吉和油田开发中的应用［J］.石油勘探与开发，2001，28（6）：87～89.

［4］邓宏文，王洪亮，李熙韶.层序地层地层基准面的识别、对比技术及应用［J］.石油与天然气地质，1996，17（3）：177～184.

［5］郑荣才，彭军，吴朝容.陆相盆地基准面旋回的级次划分和研究意义［J］.沉积学报，2001，19（2）：249～255.

［6］尹太举，张昌民，李中超，等.濮城油田沙三中6－10砂组高分辨率层序地层研究［J］.沉积学报，2003，21（4）：663～669.

［7］刘波，赵翰卿，于会宇.储集层的两种精细对比方法讨论［J］.石油勘探与开发，2001，28（6）：94～96.

Fine Reservoir Framework Construction Confined by Geological Surface

YIN Tai－ju，ZHANG Chang－min（College of Geosciences，Yangtze University，Jingzhou434023，Hubei，China）
QU Xin－zhong（Institute of Petroleum Exploration and Development，Qinghai Oilfield Company，CNPC，Dunhuang736200，Gansu，China）
WU Feng（College of Geosciences，Yangtze University，Jingzhou434023，Hubei，China）
LI Jiu－yong（Northwest Sichuan Gas Production Plant，Southwest Oil and Gas Field，CNPC，Jiangyou621700，Sichuan，China）
WANG Xiao－xi（College of Geosciences，Yangtze University，Jingzhou434023，Hubei，China）

A fine reservoir framework was the foundation and root of reservoir characterization，while comparison on reservoirs in long intervals was more difficult and good effect would be hard to be obtained.In allusion to the characteristics of clastic reservoirs in the long intervals.A new way to establish reservoir architecture framework was provided for a comparison under the restriction of 3Dgeologic surface and the concept of its thickness distribution and 3Dfault calibration，fault point correction and fault perfecting was proposed.The surface constraint comparison was based on the corresponding relation of 3Dsurface and well－point data stratification created by computer，the abnormal reservoir points were found out and emphatically checked，by which the problem in comparison was pointed out to perfect the comparison program，At the same time，for a new well and new area，a matched surface could be used to establish a initial comparison program for improving its efficiency.The fault framework was contrasted through the relation between the 3Dfault surface and fault point to find out the abnormal fault point and its causes，by using the computer－interface of fault surface and fault point，the fault points were determined and fault zones were perfected.In combination of 3Dsurface with 2Dsection，the contradiction between the contrast and structure is effectively solved，by which a fine framework is established for reservoir characterization in the long intervals.

reservoir framework；3Dsurface；surface constraint；reservoir in long interval

TE121.34

A

1000－9752（2010）05－0006－05

2010－05－24

国家科技重大专项（2008ZX05010－003）；湖北省自然科学基金项目（2008CDB390）。

尹太举（1971－），男，1995年大学毕业，博士，副教授，现主要从事开发地质和沉积学方面的教学与研究工作。

［编辑］ 宋换新