基于高分辨率随钻电阻率成像的井旁三维构造地质建模_李楚吟

文章编号：１６７３－８２１７（２０１３）０３－００５６－０５

基于高分辨率随钻电阻率成像的

井旁三维构造地质建模

李楚吟１，吴意明１，张永江１，李昭伟１，刘　博２

（１．中海石油深圳分公司开发部，广东深圳５１８０６７；２．斯伦贝谢中国地球科学及石油工程研究院）

摘要：ＬＨ油田是生物礁灰岩油藏，发育于中国南海珠江口盆地中央隆起带东沙隆起碳酸盐岩台地边缘。礁灰岩油藏内部非均质性强，储层复杂多变，裂缝和次生溶孔发育，油层分布和储层物性较难认识和预测。基于随钻高分辨率电阻率（ＧＶＲ）成像测井拾取的沉积倾角，利用Ｐｅｔｒｅｌ平台的ｅＸｐａｎｄＢＧ软件对井旁构造进行模拟。在构造单元划分和构造倾角计算基础上，分析地层构造类型和构造趋势，进行构造倾角的近井投影，得到近井储层构造顶面分布图。通过三维井周构造模拟分析，可以对局部微构造进行精细刻划，分析物性与构造的关系，为后续开发井钻探、地质导向实时决策提供参考依据。同时利用模拟结果对区域构造图进行更新。

关键词：礁灰岩油藏；随钻电阻率成像测井；沉积倾角；井旁构造；三维构造地质建模

中图分类号：ＴＥ１９ 文献标识码：Ａ

ＬＨ构造是在台地边缘发育起来的生物礁地层圈闭，灰岩顶面圈闭幅度８１．０ｍ，圈闭面积１４．２５ｋｍ２。轴向为北西－南东，长轴约６　ｋｍ，短轴约４ｋｍ。礁体的高部位两边不对称，向海一侧较陡，向陆一侧具有平缓下倾的趋势。由于礁体生长速度快于围岩，两翼地层见明显的上超现象。小断层、裂缝集中发育在地层起伏较大的部位，如礁顶部位以及沉积突变的部位等。

ＬＨ油田于２０１２年投产，油田初期产量远超ＯＤＰ（油田整体方案）设计，是我国第二个在生产的礁灰岩油藏。该油田共有开发井１０口，其中导眼井为Ａ３ｈｐ井和Ａ３ｈｐ２井，Ａ３ｈｐ２井为导眼井侧钻；水平井为礁核部位的Ａ１ｈ井和Ａ６ｈ井，礁后斜坡区的Ａ３ｈ井、Ａ７ｈ井；礁后平台区的Ａ２ｈ井、Ａ５ｈ井、Ａ８ｍａ井、Ａ８ｍｂ井。全部井采用Ｓｃｈｌｕｍｂｅｒｇｅｒ公司的高分辨率随钻侧向电阻率成像测井仪ｇｅｏ－ＶＩＳＩＯＮ（ＧＶＲ）系列。ＬＨ油田钻遇的几口水平井目的层钻遇率都很高，并且获得丰富的地质资料，从地质角度进行了沉积相划分、地应力分析、井旁构造建模、裂缝定性与定量分析、次生溶蚀定量计算和区域综合评价。本文着重分析随钻电阻率成像技术在ＬＨ礁灰岩油田井旁构造三维构造地质建模中的应用。

１　随钻电阻率测井原理

ｇｅｏＶＩＳＩＯＮ是Ｓｃｈｌｕｍｂｅｒｇｅｒ公司特有的高分

辨率随钻侧向电阻率测量仪器［１－２］，它包括近钻头、环形电极以及３个方位聚焦纽扣电极。其中，浅、中、深纽扣电极的探测深度分别为１ｉｎ、３ｉｎ、５ｉｎ；环形电极的探测深度为７ｉｎ。

ＧＶＲ的高分辨率侧向测井减小了邻层的影响［１－２］，可应用于高导电性泥浆环境，而且钻头电阻率能够提供实时套管着陆点和取心点的选择。三个方位纽扣电极提供三种深度的微电阻率随钻成像，可解决复杂的地质问题，实时图像被传输到地面可识别构造倾角和裂缝，以更好地进行地质导向。

２　礁灰岩沉积特征分析

ＬＨ油田是典型的台地边缘礁型储层发育的油田。台地边缘礁的迎浪面与背浪面沉积特征差异明显。地层沉积层面在电阻率图像上表现为切穿整个井眼的余弦或正弦曲线，通过对界面的拟合、计算可以得到界面的真实产状。在倾角矢量图上，绿色蝌蚪为地层产状即沉积倾角；深红色为高导裂缝产状，蓝色为断层产状（见图１）。

收稿日期：２０１３－０１－０４；改回日期：２０１３－０２－２８

作者简介：李楚吟，高级工程师，１９６２年生，１９８３年毕业于江汉

石油学院，现从事地质油藏研究工作。

基金项目：“十一五”国家科技重大专项“大型油气田及煤层气开

发”子课题“海相礁灰岩稠油油藏（特）高含水期精细开发技术研

究”（２００８ＺＸ０５０２４－００４－０１０）礁灰岩断层与裂缝预测专项技

术研究成果。

石　油　地　质　与　工　程

２０１３年５月 ＰＥＴＲＯＬＥＵＭ　ＧＥＯＬＯＧＹ　ＡＮＤ　ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ 第２７卷　第３期

通过平面沉积倾角对比分析可以发现，礁核部位沉积倾角１０°～１２°，倾向为北西和南东两个方向；礁后斜坡区沉积倾角为６°～１１°

，倾向主要为北东向，也有北北东向；礁后平台区沉积倾角４°～６

°，倾向以南西向为主。不同构造部位决定了沉积倾角的产状特征，

礁核位于构造最高点，为古隆起之上的沉积，因此角度最大；礁后平台区地势相对平缓，因此

角度最小；礁后斜坡区位于两者之间［

４－１１

］

。图１　断层和沉积突变在ＧＶＲ图像上的特征

图２显示了ＬＨ油田９口井的沉积倾角三维分

布情况，从中可以看出，Ａ１ｈ和Ａ３ｈ井沉积倾角数

量较多，说明地层以层状构造为主；而Ａ２ｈ、Ａ７ｈ、Ａ５ｈ井沉积倾角数量较少，

说明地层以块状构造为主。沉积倾角的数量会在一定程度上影响近井构造建模的精确性。碎屑岩中的泥岩的沉积倾角可以反映区域上的构造倾角，而礁灰岩内部的沉积倾角更多地反映礁体生长叠加的形态，

可能比区域构造倾角角度更高。因此区域构造倾角，即大范围的构造趋势变化应以地震资料为主，

礁体的内部形态变化则可以ＧＶＲ近井构造模拟出来的结果为主。

近井

图２　ＬＨ油田沉积倾角三维显示

构造模拟结果可以弄清礁体变化的不确定性以及储层的非均质性，特别是对裂缝的分布有一定的控制作用。

３　近井三维构造地质建模

近井构造分析主要应用礁灰岩中沉积倾角矢量。沉积倾角受构造和礁体展布方向控制，不同的井段内沉积倾角均有一定的变化，而通过地震资料并未看到这种沉积地层的变化，

那么ＧＶＲ成像测井拾取到的这些沉积倾角到底如何反映了局部微构造的变化？如何应用这些沉积倾角数据？这些沉积倾角能否用来构造建模呢？

ＬＨ油田ＧＶＲ的图像处理数据得到的沉积倾

角是加载到Ｐｅｔｒｅｌ平台的ｅＸｐ

ａｎｄＢＧ

中进行构造倾角分析、井周构造面模拟及近井三维构造地质建模。主要步骤见图３所示。

地层倾角交互解释：

输入支持所有斯伦贝谢井眼成像数据（包括ＦＭＩ、ＵＢＩ、ＯＢＭＩ、ＯＢＭＩ２、Ｍｉ－ｃｒｏＳｃｏｐｅ、ＡＤＮ、ＥｃｏＳｃｏｐ

ｅ），倾角拾取直接在Ｐｅｔｒｅｌ平台上进行，并可直接显示和使用，从而增强解释可信程度，进而加深对近井地质的认识。根据拾取的

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７５·李楚吟等．基于高分辨率随钻电阻率成像的井旁三维构造地质建模