复杂地质特征下的构造建模——以辽河油田曙二区大凌河油层为例

邵燕林，何幼斌，许晓宏 （长江大学地球科学学院，湖北 荆州434023）

复杂地质特征下的构造建模
——以辽河油田曙二区大凌河油层为例

邵燕林，何幼斌，许晓宏 （长江大学地球科学学院，湖北 荆州434023）

三维地质建模技术成为了现代油藏描述成果有力的表达工具。在辽河油田曙二区大凌河油层的构造建模工作中，在地震反射层面的趋势约束下，基于地质分层数据建立了工区地质体的地质层面模型；利用地质研究的断点数据对地震解释的断面进行归位处理，建立了工区地质体的断面模型；针对断面之间、地质层面间以及断面和地质层面的空间关系进行处理，生成地质体三维骨架网格，最终建立了工区地质体的构造模型。

三维地质建模；构造建模；建模精度；地质层面；断层面

我国的含油气盆地多受多期构造活动影响，断块型油气藏发育，地质构造极其复杂，如塔里木盆地、柴达木盆地、四川盆地和松辽盆地等。由于地质体成因和年代的不同，地质体具有不确定性、复杂性和多样性等特性，对地质体地质特征的认识程度将直接影响构造建模的精度［1～7］。笔者在地质研究基础上，针对复杂地质特征下的构造建模展开了研究。以辽河油田曙二区大凌河油层构造建模为例，利用地震、测井、地层、沉积等多尺度资料进行共同约束，建立断层面和地质层面，对断层、地质层面复杂的空间接触关系进行处理，尽可能地重现地质体的形态特征，为沉积相建模和岩石物性建模奠定基础。

1 构造建模的思路与流程

三维构造建模一般采用点－面－体的建模思路［4～5］：对研究区进行精细地层对比，获取井点的分层数据和断点数据；对井点分层数据进行三维空间插值，生成地质层面三维模型；基于地震解释的断面，利用地质解释的断点数据对每条断层建模归位；基于地质认识，对断层进行空间组合，生成地质体断层总体模型；基于地质层面模型、断层面模型生成地质体构造模型。具体实现流程如下：

1）精细地层对比 地层对比数据是构造建模的基础。地层对比过程中，以地震、测井、录井资料为手段，利用测井电性特征，综合考虑构造、沉积旋回、油水关系等多种因素进行精细对比，获取地质分层数据和断点数据［8］。

2）地质层面三维模型建立 地质分层数据精度高，但在平面上分布不均，常规井点插值构造面，在井点处能够完全与井点吻合，但在井位稀疏或者无井区域，构造趋势无法控制；地震解释的构造面连续的数据体，变化趋势比较合理，但垂向分辨率低。采用井点插值、地震约束的方式进行三维空间插值生成地质层面模型的方法，综合利用了地震资料与地质资料的优点，达到了精细构造建模的目的［4，9］。

3）断层模型的建立 基于地震解释的断面数据体，建立符合地质认识的独立断面；然后，对复杂断层在空间上进行组合处理，生成断层面模型；由于地震数据分辨率低，存在着时深转换的误差，以精细地层对比解释的断点作为硬数据，实现断层的空间归位、断层及断层产状的落实［4，10］。

4）构造模型的生成 在区域地质层面、断层面模型建立的基础上，基于地质分层内插，建立符合生产需要的高精度的构造模型。

2 应用案例

辽河断陷位于中国渤海湾盆地东北角，是一个中、新生代，尤其是古近纪以来形成的小型陆相断陷盆地。曙二区位于辽河断陷西部凹陷西斜坡中段，受断层的切割和牵引而形成的一个断鼻构造，构造轴线呈北西向延伸，构造整体南东向下倾。古构造格局主要受地层产状和断层的双重控制，古构造形态主要为斜坡型地层的逐渐演化，断层则主要发育北东向和北西向两组。曙二区沙三段开发目的层为大凌河油层和莲花油层，油层埋深1350～2400m，平均深度1875m，含油面积为5.6km2，1991年核算地质储量1753×104t。

2.1 构造建模资料准备

针对曙二区大凌河油层构造建模，收集整理了工区地质特征、单井资料和地震解释成果等基础资料，并在此基础上进行了精细的地层对比，获取了地质分层数据。图1展示了部分建模资料的加载效果。

1）单井资料 主要包括井位、井斜、测井解释曲线和地质分层数据等。

2）地震解释成果 主要包括地震解释的反射层面数据体和断面数据体等。

2.2 建立地质层面模型

基于地震反射层面数据体，利用Petrol2005软件的MakeSurface进程，生成了地震反射层面的三维模型，然后将地震反射层面作为趋势，针对对应地质分层数据进行井间三维插值，生成地质层面三维模型 （如图2）。可以看出，生成的地质层面既符合地质分层数据特征，所有的地质分层点都落在地质层面上，同时又具有地震反射层面的趋势，其实质就是利用地质分层的硬数据对地震反射层面进行归位。

图1 大凌河油层构造建模基础资料加载效果

图2 基于地震解释层面和地质分层点生成地质层面

2.3 建立断面模型

利用地震解释的断面数据体逐一生成单个的断面模型，然后对断面进行组合，生成工区初步的断面模型。导入地层精细对比过程中落实的断点数据，对由地震解释成果生成的断面进行校正归位，建立工区最终的断面模型 （见图3、图4）。

2.4 建立构造模型

1）利用断面和地质层面相交后的上、下盘断层线设置断面和地质层面的关系，设置断层对地质层面的激活状态为NoActive标记断层未断开地质层面，利用断层线局部激活断面，使得断面部分断开地质层面 （如图5）。

2）进行平面网格化，并检查平面网格质量。

3）先基于地震解释层面和地质分层数据建立地质层面模型，再在大的地质层面模型约束下，利用地质分层数据，内插生成次一级的砂组或小层。

图3 断层面归位前后比较

图4 大凌河油层断层模型

4）对地质层单元内部，进一步进行纵向网格细剖面，最终建立地质体的构造模型 （如图6）。

图5 断层线控制断面对地质层面的局部激活

图6 曙二区大凌河油层构造三维模型

3 结 论

1）对于地质构造特征，需要利用多尺度资料，运用多学科综合一体化的分析方法，加深对地质体的认识，减少不确定性。

2）提出了构造建模的思路和流程。构造建模遵循点－面－体的基本思路，按照地层对比、地质层面模型建立、断面模型的建立、生成地质体构造模型的流程进行。

3）针对辽河油田曙二区大凌河油层，开展了构造建模工作，建立了高精度的构造模型。

［1］吴胜和，金振奎，黄沧钿，等.储层建模 ［J］.北京：石油工业出版社，1999.

［2］张思科，倪晋宇，高万里，等.三维地质建模技术方法研究——以东昆仑造山带为例 ［J］.地质力学学报，2009，5（2）：201～208.

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［4］高寿涛，杨宏伟，吕德灵，等.多资料约束的复杂断块油田精细构造地质建模 ［J］.特种油气藏，2010，17（6）：29～31.

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［9］崔廷主，马学萍.三维构造建模在复杂断块油藏中的应用——以东濮凹陷马寨油田卫95块油藏为例 ［J］.石油与天然气地质，2010，31 （2）：198～205.

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Structural Modeling under Complicated Geological Features——By Taking Dalinghe Oil Formation in Shu II District as An Example

SHAO Yan－lin，HE You－bin，XU Xiao－hong（Authors'Address：College of Geosciences，Yangtze University，Jingzhou434023，Hubei，China）

Three dimensional geological modeling technology has become a powerful tool for modern reservoir description.In 3Dgeological modeling，the structural modeling of morphological characteristics of geologic body was the foundation of sedimentary facies modeling，petrophysical modeling and numerical simulation，and it was the key of 3Dgeological modeling.The 3Dstructural modeling methods of complicated geological features were studied and essential features of geologic body were analyzed and factors influencing structural modeling accuracy were clarified，and structural modeling idea based on geologic point，surface and body and the methods of structural modeling by comprehensively using seismic data，logging data and geologic data were proposed.Aiming at complicated geological features of Dalinghe reservoir in Shu II Area of Liaohe Oilfield，geological model is built based on geologic stratification data under the restriction of the seismic reflection surface.Fault－point data in the study are used for regression process of fault－surface of seismic interpretation and fault－surface model of geologic body is built.The spatial relations between fault－surfaces，geologic surfaces and between both are used to generate 3Dgrids，and structural model of geologic body is finally built.

3Dgeological modeling；structural modeling；modeling accuracy；geological surface；faultsurface

TE122.3

A

1000－9752 （2012）02－0050－03

2011－11－08

国家科技重大专项 （2010Z0104）；湖北省高等学校优秀中青年科技创新团队项目 （T200602）。

邵燕林 （1979－），男，2002年大学毕业，硕士，讲师，现主要从事储层建模、勘探开发信息化方面的研究工作。

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