GPTMap软件在大庆杏树岗油田杏三区东部葡Ⅰ1—3小层沉积微相研究中的应用

冯旭东， 林春明， 张　霞， 张　东， 刘　威， 于　进， 邓程文

(1.内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室，江苏南京210046； 2.南京大学地球科学与工程学院，江苏南京210046； 3.大庆油田有限责任公司第四采油厂，黑龙江大庆163511)



GPTMap软件在大庆杏树岗油田杏三区东部葡Ⅰ1—3小层沉积微相研究中的应用

冯旭东1,2， 林春明1,2， 张霞1,2， 张东3， 刘威3， 于进1,2， 邓程文1,2

(1.内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室，江苏南京210046； 2.南京大学地球科学与工程学院，江苏南京210046； 3.大庆油田有限责任公司第四采油厂，黑龙江大庆163511)

油田开发中后期剩余油分布异常复杂，GPTMap软件帮助构建一体化数据库，在识别沉积微相类型、录入沉积微相代码、绘制平面图层等工作基础上，以松辽盆地大庆杏树岗油田杏三区东部白垩系姚家组一段葡萄花Ⅰ组油层1—3小层 (葡Ⅰ1—3小层)为例，进行了沉积微相类型、特征、组合模式和不同地质时期沉积微相平面展布特征的精细研究。结果表明，葡Ⅰ1—3小层为浅水湖泊三角洲沉积，主要发育三角洲分流平原和三角洲内前缘2种沉积亚相，含11种沉积微相类型；建立了测井微相模式，总结了7种沉积微相组合模式，绘制了平面底图、砂厚等值线图、沉积微相平面图等基础图件，丰富了地质数据库，提高了工作效率，对油田进一步开发具有指导意义。

GPTMap软件；沉积微相；葡Ⅰ1—3小层；杏树岗油田；松辽盆地；黑龙江大庆

0　引　言

松辽盆地大庆杏树岗油田主力油层均已进入高含水期，剩余油挖潜难度大，分布异常复杂，而沉积微相是控制剩余油分布的主要地质因素之一 (李兴国, 1994; 韩大匡, 1995; 俞启泰, 1997; 徐安娜等, 1998; 魏纪德等, 2001; 刘宝珺等, 2004; 郭平等, 2004; 刘宗堡等, 2013)。杏三区东部早期将白垩系姚家组一段葡萄花Ⅰ组油层1—3小层 (葡Ⅰ1—3小层) 沉积微相划分为河道砂、表内砂岩、表外砂岩和尖灭区4种类型 (张东等, 2002)，这种划分和描述已不能满足精细沉积微相识别、剩余油分布探索和后期开发方案调整的需要。因取芯井数量有限，测井资料仍是开发中后期沉积微相分析的主要依据。密井网沉积微相研究具有特殊性，主要表现为测井资料信息量大、识别精度要求高。传统方法是人工识别出沉积微相类型并标注到平面图上，再依据沉积微相模式进一步确定各沉积微相的边界，工作量大且不利于动态开发中的信息数字化。应用GPTMap软件，针对测井资料构建一体化数据库，在识别单井沉积微相类型、录入沉积微相代码、绘制沉积微相平面图等工作基础上，高效完成大庆杏树岗油田杏三区东部2 200余口井葡Ⅰ1—3小层沉积微相识别及平面图编制工作，为后续研究剩余油分布提供地质依据。

1　GPTMap软件

GPTMap软件(加拿大 GPT公司)是基于微软Windows操作系统研发的一套地质绘图软件，它提供了先进高效的油藏二维和三维研究技术和工具，实现了沉积微相的精细研究。软件主要绘制的图件包括井位图、剖面图、等值线图、沉积相平面图、构造图、柱状图等内容，具有数据提取、底图生成、沉积相带勾绘、相带颜色充填、图形叠合显示、矢量符号填充、图层管理、图形编辑、数据导入导出等功能。软件的核心是数据成图，实现数据就是图形、图形就是数据的绘图理念，解决了图形的重复利用问题，改变了传统绘图的工作模式，提高了工作效率。该软件适用于油田开发中后期阶段的研究对象，是目前众多油藏描述软件中易于学习掌握、功能较为齐全、适用性较强、全中文界面的一款软件，已被国内大庆油田、胜利油田、长庆油田、大港油田、江苏油田等多个油田公司及石油院校广泛使用。

2　区域地质背景

图1　松辽盆地北部晚白垩纪地层综合柱状图及杏树岗油田A7井葡Ⅰ1—3小层7个沉积时间单元划分(综合柱状图据单敬福等, 2011修改)Fig.1　Stratigraphic column of the Late Cretaceous in northern Songliao Basin and seven sedimentary time units of PuⅠ1-3 sublayers of Well A7 in Xingshugang Oilfield(modified from Shan et al., 2011)

3　GPTMap软件应用

3.1工区及数据库建立

GPTMap软件支持6种数据库类型，包括Excel、FoxPro、Access、Oracle、SQL Server和文本文件。按大庆油田及杏三区东部的Excel数据格式要求定义数据表、分层体系，创建工区；加载工区2 200余口井的井号、井位、井斜、夹层、分层界限数据、分层数据、测井曲线等基础数据，建立数据库；根据后续加密井资料丰富沉积微相类型、含水饱和度、含油饱和度等数据，进一步完善数据库；实现图形数据化、数据共享化，为地层划分与对比、沉积微相分析、剩余油分布预测等奠定基础。

3.2沉积微相识别及代码录入

从取芯井单井综合划相入手，在对不同时期、不同类型测井曲线进行校正处理的基础上，选取自然电位SP、微电极系(包括微电位RMN和微梯度RMG)、2.5 m电阻率等测井曲线系列进行岩电分析，提取各曲线的形态、幅度、顶底接触关系等要素，并结合钻遇率、砂体厚度等参数建立与沉积微相对应的测井微相模式 (表1)。

在11种测井微相模式建立的基础上，沿垂直于水流流向的方向逐单元进行联井相识别。GPTMap软件中提供的联井剖面图包括砂体连通图、地层对比图、油藏剖面图和水淹剖面图等类型。采用砂体连通图进行剖面沉积微相的识别及数据库的建立，这样既可以向数据库录入沉积微相类型代码，也可显示不同砂体厚度变化、层位关系及不同河道之间的联通性。但局限性在于它仅针对沉积微相中有效砂体厚度>0的部分，对于以泥质沉积为主的沉积微相则暂时无法录入相应代码，需在后续沉积微相平面图的绘制过程中进一步完善。

根据工区制图规范，设置沉积微相对应的数据库代码符号和颜色，并进行符号库更新操作。在图形管理器中，拟定杏三区东部29条剖面线，顶端拉平后创建葡Ⅰ1—3小层砂体连通图。在界面右下方“砂体设置”一栏中选择充填类型为沉积相模式，依据测井微相模式逐单元判断沉积微相类型。选定所识别砂体，右击鼠标显示单井数据，录入砂体所对应的3级分层数据下的沉积微相代码，根据3级分层数据自动计算3级分层界限数据。

全工区沉积微相数据库的建立将有效减少后续沉积微相平面图绘制过程中的工作量，可将逐单元剖面沉积微相识别结果直接呈现在平面图上，代替传统手工标注，实现剖面-平面数据关联。

3.3沉积微相平面成图

3.3.1平面底图创建平面底图应包括工区井位、井名、井排、断层、边界等基本地质信息，是为进一步绘制各种平面等值线图、沉积相图而准备的基础性图件。建议在绘制平面底图过程中将小层剖面测井曲线和3级分层界限对应的沉积微相类型代码显示出来 (图2a)，用以后续判断平面沉积微相的边界位置。

在GPTMap软件中，单击视图窗口上方工具栏上的“生成底图”按钮，进行井位、井名、井排等的载入和设置。选中井排剖面及层段剖面选项，在右侧弹出的对话框中，确定小层剖面模板，设置纵向比例1∶15 000，整体缩放比例系数为0.5，纵向对齐方式为靠近井排基线，横向对齐方式为靠近井位。勾选“其他”选项，选择程序选项下拉菜单中的“微相类型显示”栏，存放显示内容到相应图层，并清除原图层内容。

表1　杏树岗油田杏三区东部白垩系浅水湖泊三角洲11种测井微相模式

微相类型显示是一个比较简单实用的小程序，可将剖面沉积微相识别后的类型代码呈现在平面底图中，并可以通过自行编程来实现这一功能，具体操作方法是：在菜单栏工具选项下的“程序接口”中进行程序设计，生成文本节点，给定节点名相类型；单击“数据引用”图标，选择井位数据，将X：NULL分支修改为“井位数据·横坐标”；将Y：NULL分支修改为“井位数据·纵坐标-10”；选择单元界限数据，将文本：NULL分支修改为“单元界限数据·沉积相”。创建的底图如图2a所示。3.3.2砂厚等值线图创建与软件CorelDRAW、Photoshop等一样，GPTMap也重视图层的概念，可以分层绘制，便于后期修改和图层导出。平面底图创建之后，建立砂岩厚度等值线图图层 (图2b)。单击视图窗口上方“工具”栏生成等值线图按钮，在弹出的对话框中，选择表名项为“三级分层界限数据”，设置属性项为总纯有效测厚，调整层号项为相应沉积时间单元。在新弹出的对话框中，设置控制图层为边界，网格步长为50；选择插值算法为随机差值法，平滑次数3次。进入等值线间距及色标设定界面，设置等值线起始值为0，最大值为取整后的最大砂岩厚度，间隔值根据工区常用规范设定为0.2 (图2b)。色标模板一般设置为蓝-绿-黄-红，色调由冷至暖，代表厚度逐渐增大。在图层属性窗口的“等值线”一栏中，将属性名、控点均设为“不显示”，即生成砂厚等值线图 (图2b)。同理，还可创建层厚等值线图、砂岩质量分数等值线图、泥岩厚度等值线图、孔隙度分布图、剩余油饱和度等值线图等单因素等值线图层。

图2　沉积微相平面图绘制过程中的基础图层(a) 平面底图；(b) 砂厚等值线图；(c) 沉积微相平面图1-油井；2-水井；3-井名；4-沉积微相代码；5-自然电位曲线；6-2.5 m电阻率曲线；7-水上分流河道；8-废弃河道；9-水上决口沉积；10-溢岸薄层砂；11-水上分流间湾Fig.2　Base maps in drawing the plane distribution of sedimentary microfacies(a) plane base map; (b) contours of sand thickness; (c) sedimentary microfacies plane map

3.3.3平面沉积微相刻画在创建平面底图、等值线图等图层的基础上，单击视图窗口上方工具栏上的“生成沉积相图”按钮，软件可根据每口井相应单元的3级分层界限数据自动勾画平面沉积微相，绘制出的沉积微相平面图比较机械,相带边界不符合沉积微相组合关系，因此必须进行手工绘制及修改。根据平面底图中的小层剖面测井曲线信息、沉积微相类型代码和砂体厚度趋势，编辑平面沉积微相相带线及相带区域 (图2c)。在刻画平面沉积微相时，应注意以下原则。

(1) 研究区物源方向为北、北北西向，与大庆长垣地区白垩纪葡萄花油层沉积时期整体物源方向具有一致性和继承性，砂质条带顺物源方向自地势高处向低处展布。

(2) 三角洲分流平原与内前缘之区分，除岩性、构造、古生物学以及分析测试结果的判断标志之外，在地质统计学上也可大致以分流河道砂体钻遇率40%为界，前者砂体钻遇率一般大于40%，后者则相反(表1)。

(3) 沉积微相边界的确定是沉积微相平面图刻画的关键，原则上定在不同微相类型井距的1/2处，但可根据砂岩厚度等值线的趋势做相应调整，但决口沉积不能出现逆流现象。

(4) 测井曲线判相具有一定的多解性，应综合其他相关因素，组合平面沉积微相，进一步识别各个井点微相类型。根据沉积模式及相序定律，确保沉积成因合理性，分析测井曲线形态和沉积作用的变化规律，总结出杏三区东部7种浅水湖泊三角洲沉积微相组合模式(图3)。在三角洲分流平原亚相中，一般发育沉积微相类型有水上分流河道、废弃河道、天然堤、水上决口沉积、溢岸薄层砂和水上分流间湾等，其中位于水上分流河道砂顶部的薄层砂体(平均厚度1.0 m)为天然堤沉积，层位偏中下部者为溢岸薄层砂沉积；而三角洲内前缘亚相中则发育水下分流河道、水下决口沉积、分流河口砂坝、席状砂和水下分流间湾等微相，其薄层砂体(平均厚度0.6 m)多呈条带状或连片展布的席状砂微相。

图3　杏树岗油田杏三区东部浅水湖泊三角洲沉积微相7种组合模式(平面水流分布和剖面沉积方式据于兴河等, 2004修改)1-水上分流河道；2-废弃河道；3-天然堤；4-水上决口沉积；5-溢岸薄层砂；6-水上分流间湾；7-水下分流河道；8-分流河口砂坝；9-席状砂；10-水下分流间湾；11-主水流方向；12-流水方向；13-侵蚀方向；14-沉积物的堆积方向；15-沉积物的加积方向Fig.3　Seven combination patterns of sedimentary microfacies in shallow-water lake delta from eastern Xing-3 area in Xingshugang Oilfield (the flow distribution in plane and deposition pattern in section were modified from Yu et al., 2004)

(5) 杏三区东部平均井距较短，如果两口井沉积微相类型相同，且小层剖面测井曲线形态相似，则井间按该微相类型处理；若两口井沉积微相类型相同，而测井曲线形态差异较大，应优先考虑沉积过程中水流能量渐变关系，并参考邻井微相类型及小层剖面测井曲线形态，依据沉积微相组合模式进行合理预测；若大范围均出现一种沉积微相类型，而区域内零星发育不同类型的沉积微相，则根据占优势的微相类型进行同化处理，或核查该井的原始分层数据，判断是否由于垂向沉积时间单元界限划分错误造成了平面沉积微相组合的不合理，且保证重新划分后垂向上沉积旋回的完整性。

GPTMap软件中提供了微相数据检查功能，在生成、编辑、调整和绘制沉积微相平面图后，可通过单击鼠标右键更新分层界限和分层数据中的沉积微相数据，确保沉积微相剖面识别与平面判定结果的统一。软件可以统计不同沉积相类型所对应的填充面积和井数，掌握各个微相所占的面积百分比，深化对沉积微相组合和沉积演化过程的认识。在图层管理中新建通用图层，加入图名、比例尺、图例等信息，至此沉积微相平面图绘制完毕。

大庆杏树岗油田杏三区东部2 200余口井葡Ⅰ1—3小层7个沉积时间单元的沉积微相平面图如图4所示。

4　结　论

(1) 应用GPTMap软件，完成了松辽盆地大庆杏树岗油田杏三区东部2 200余口井葡Ⅰ1—3小层7个沉积时间单元沉积微相的研究，划分为2种沉积亚相，含11种沉积微相类型，建立了测井微相模式并总结7种沉积微相组合模式，绘制了基础图件，建立地质数据库。

(2) GPTMap软件剖面图类型中应增加剖面沉积相图，直接完成联井相识别和代码录入。

(3) 通过约束边界条件实现软件自动识别沉积微相类型，或者辅以少量人工判断，为开发调整争取更多时间。

(4) 地质数据库的概念应予以普及，在相同规范和要求的前提下，各工区之间可以第一时间共享成果、发现规律、总结经验，为进一步的剩余油预测、油藏描述和数值模拟奠定基础。

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Application of GPTMap software in the research of sedimentary microfaciesof PuⅠ1-3 sublayers of eastern Xing-3 area in Xingshugang Oilfield， Daqing

FENG Xudong1,2, LIN Chunming1,2, ZHANG Xia1,2, ZHANG Dong2, LIU Wei3, YU Jin1,2, DENG Chengwen1,2

(1. National Key Laboratory of Mineralization Mechanism Research on Endogenous Metal Deposits, Nanjing 210046, Jiangsu, China; 2. School of Earth Sciences and Engineering， Nanjing University， Nanjing 210046， Jiangsu, China； 3. No.4 Oil Production Plant， Daqing Oilfield Corp. Ltd.， Daqing 163511， Heilongjiang, China)

The distribution of residual oil has been increasingly complex in the middle-late oilfield development stage. This work used the GPTMap software to build an integrated geological database for the Putaohua Ⅰ group oil layer 1-3 sublayers (PuⅠ1-3 sublayers) of the Cretacous Yaojia Formation in the eastern Xing-3 area in Xingshugang Oilfield of Daqing, Songliao Basin. On the basis of identifying the types of sedimentary facies, sedimentary facies′ codes input and drawing geological map, we conducted fine study on the types, characteristics, combination patterns and distribution of the sedimentary microfacies in different geologic periods. The results show that the PuⅠ1-3 sublayers were shallow-water lake delta sedimentation, mainly developed distributary plain facies and inner front facies. They contained 11 types of sedimentary microfacies. The logging microfacies patterns can be summarized to seven types of combination patterns. In addition, base maps, contour maps of thickness of sand bodies and the plane distribution maps of sedimentary microfacies were drawn. This work has enriched the geological database and improved the work efficiency, which has practical significance for further development.

GPTMap software； sedimentary microfacies； PuⅠ1-3 sublayers； Xingshugang Oilfield； Songliao Basin; Daqing in Heilongjiang Province

10.3969/j.issn.1674-3636.2016.03.493

2016-05-21；

2016-06-16；编辑：陈露

国家自然科学基金项目(41572112)，江苏省自然科学基金项目(BK20140604)，南京大学内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室自主研究基金项目(ZZKT-201321)

冯旭东(1991—)，男，硕士研究生，沉积学和石油地质学专业，E-mail： dongdongcumt@163.com

P618.130.2； P208

A

1674-3636(2016)03-0493-08