3D MOVE 软件在潜山裂缝预测中的应用

chegu205
chegu202 chegu201
chegu204
冶 里 亮 甲 山 组 底 裂 缝 分 布 图
-
chegu203 chegu20
chegu205
chegu202
chegu201
chegu204
多井水平最大主应力方向分析
最大水平主应力方 向基本上是北东东－南 西向向，虽有所不同， 但变化较小。
CB302
CB30A-1
CB301
Tg2 裂 缝 分 布 图 (2)
CB30
CB303
(六 )
裂缝开启性分析
•
•
将裂缝输入3DStress
定义现今应力场
• 根据应力机制的方向计算裂缝扩张趋势，从而分析裂缝 的开启或闭合情况
现今应力场 的方向可以 通过分析井 壁崩落信息、 成像测井资 料得到。
定义现今应力场
基准面
• 去褶皱前后体积保持不变， 线长和面积有变化。
A
目的层 恢复
B
非运动学恢复算法 2 ：弯曲滑动去褶皱
原理: 用弯曲滑动机制恢复或正演褶皱模型，沿钉线或钉 面将褶皱顶层和它内部的平行滑动系统恢复到基准面。
滑动系统
A
•在去褶皱方向线长保持不变 •同期褶皱的褶皱面面积保持不变 •各层体积保持不变 •相对层厚度保持不变
231000
230500
CB302
CB30A-1
230000
229500
0 250 500 750
229000 667000
667500
668000
668500
669000
669500
670000
235000 CB301 234500
Tg2 裂 缝 开 启 性 分 析 图
234000 CB30 233500
235000
CB301
234500
Tg 裂 缝 开 启 性 分 析 图
234000
CB30
233500
233000
232500
CB303
232000
231500
231000
ห้องสมุดไป่ตู้
CB30-3 CB30A-1
230500
CB302
230000
0 500 1000 1500
229500
666500
667000
Fault Block
Fault heave
Volume deficiency
快速“拼板”法 恢复检验构造解 释的合理性。
Tg
(四)
动态恢复及正演
断层上盘恢复
构造正演计算断层作用引起的应变量
Tg 应 变 值 分 布 图
上马家沟组底
下马家沟组底
冶里-亮甲山组底
Tg2
CB3 03
CB3 0
CB3 01
3DStress:
该模块根据井资料、野外观测的资料定义三维应力 状态，计算断层、裂缝系统的滑动趋势、扩张趋势及渗 漏因子等参数。从构造应力场角度分析裂缝开启或闭合、 断层的封堵性。公式如下： 滑动趋势 ＝ τ /σn 扩张趋势 ＝ (σ1-σn)/ (σ1-σ3) 渗漏因子 ＝ Pf/ (σn-T)
CB30-3 CB302
CB30潜山下马家沟组底地质构造模型
CB30-3 CB302
CB30潜山冶里-亮甲山组底地质构造模型
CB30 CB303 CB301
CB30-3 CB302
CB30潜山Tg2地质构造模型
CB30 CB303 CB30-3 CB302
CB301
CB30潜山Tg-Tg2地质构造模型
3D MOVE 软件
在潜山裂缝预测中的应用
王秀玲 季玉新 刘玉珍
物探研究院物探室
前言
一、3D MOVE 裂缝预测原理 二、在埕北30潜山带的应用
三、在车古201潜山的应用
四、结论
前
言
胜利油田自八十年代在桩西潜山碳酸盐岩及郑 家花岗片麻岩成功钻探以来，已经发现了15个潜山 油气藏。随着油田勘探和开发的不断深入，寻找裂 缝性油气藏已成为油田勘探、开发的重要目标。
井号
单井产量（t / 日）
埕北3 0 2 埕北3 0 3 埕北3 0 埕北3 0 1
120 80 70 70
(一)
层位和断层面解释
CB302-301井连井剖面地震解释
(二 )
模型建立
CB30 CB301 CB303
CB30-3 CB302
CB30潜山Tg地质构造模型
CB30-3 CB302
CB30潜山上马家沟组底地质构造模型
3DMOVE 构造恢复技术
非运动学（静态）恢复—忽略断层几何形态。
简单剪切去褶皱
弯曲滑动去褶皱
运动学（动态）恢复—考虑了断层几何形状对上盘变形的影响。
斜剪切
弯曲滑动
断层平行流
非运动学恢复算法 1 ：简单剪切去褶皱
原理: 用垂直剪切或斜剪切方法消除地层形变，将 地层恢复到水平的或假定的区域基准面。
667500
668000
668500
669000
669500
670000
670500
671000
671500
672000
上马家沟组底裂缝开启性分析图
231500
231000 CB303
230500 CB30A-1 CB302 230000
229500
0 250 500 750
229000 667000
670000
冶里-亮甲山组中部裂缝开启性分析图
231500
231000
230500
CB30A-1 CB302 230000
229500
0
250
500
750
229000 667000
667500
668000
668500
669000
669500
670000
冶里-亮甲山组底裂缝开启性分析图
231500
B
Pin
C
运动学恢复算法 1 ：斜剪切
原理: 断层上盘的形变是由断层的几何形态决定的。用一系列
用户可选的参数包括移动方向、剪切矢量和水平断距等参数来 控制恢复，沿断层移动上盘，上盘体积守恒。
下盘
A
上盘
A1
扩张量 A2 = A1 A
•这一方法对恢复正断 层很有效。
A2 Key line restored to Datum Surface B
667500
668000
668500
669000
669500
670000
下马家沟组底裂缝开启性分析图
231500
231000 CB30-3
230500 CB30A-1 CB302
230000
229500
0
250
500
750
229000 667000
667500
668000
668500
669000
669500
一、3D MOVE 裂缝预测原理
基本原理
3DMove软件的裂缝预测是一种地质成因 法。它通过对地层的构造发育史进行反演和 正演来计算构造运动对地层产生的应变量。 与此同时，也能对解释方案进行检验。
用应变量作为主控参数，同时考虑地层 厚度、岩性、裂缝发育方向等参数对裂缝发 育的相对富集带及主要发育方向进行预测。
(
三)
静态恢复
3DMove软件提供了一种快捷的静态恢复方法进行三维平 衡分析，形象地称之为“拼板”恢复：将各个断块恢复到同 一个基准面，然后通过平移和旋转拼接到一起，进行地质解 释的三维平衡分析、确定断块移动的方向。发现问题应返回 解释软件修改层位，直到建立合理的地质模型。
Volume excess
233000
232500 CB303 232000
231500
231000
CB30-3
230500
CB302 CB30A-1
230000
0 500 1000 1500
229500
666500
667000
667500
668000
668500
669000
669500
670000
670500
671000
671500
层 南 埕 大 断
车古201潜山Tg1构造形态
chegu205 chegu203 chegu20 chegu201 chegu202
chegu204
车古201潜山Tg 1 – Tg 2 三维构造模型
快速“拼板”法 恢复，检验构造 解释的合理性。
Tg1 裂 缝 分 布 图
chegu203 chegu20
二、在埕北30潜山带的应用
研究区概况
埕北30潜山带是在印支期 由北向南滑脱而形成的滑脱构 造，在后期（燕山、喜山期） ，受埕北30北和埕北30南两条 NE向断裂夹持拱升而形成的潜 山带。受多期构造活动影响， 地质情况复杂，断层十分发育 。各山头裂缝均较发育，具有 以构造裂缝、溶蚀孔洞为为主 的良好储集空间。 区内埕北30、301、302、 303井均钻遇很好的裂缝储集 层，但由于储层的非均质性强 ，开发的效果不太理想，裂缝 的发育规律有待进一步研究。
主要软件工具
3DMove 构造反演、正演、裂缝预测
3DStress 应力分析
3DMove:
该模块提供了一系列先进的运动学和非运 动学构造恢复方法，能应用于逆冲褶皱带、扩 张带，并能解决反转、盐丘和走滑等复杂构造。 软件主要以应变量作为控制裂缝生长的参数， 采用多参数控制的随机模拟算法进行裂缝预测。 并可以利用地震属性（如相干、振幅属性等等） 和其他油藏地质属性（如孔隙度等等）进行约 束。
σ1 ：最大主应力 σ3 ：最小主应力 σn ：应力场中任一平面（裂缝面或断层面）上的正应力 Pf ：孔隙流体压力
T ：岩石抗张强度
工 作 流 程
地震解释层位 和断层面
解释数据输入 建立三维构造模型
动态恢复和正演 计算地层的应变量
预测裂缝分布
静态恢复检验 构造解释合理性
利用现今应力场 预测裂缝开启性
B
Restored Lower line
C
剪切矢量
运动学恢复算法 2 ：弯曲滑动
原理:用弯曲滑动机制并考虑断层面产状恢复断层上盘的褶皱 形态。在恢复过程中需要定义轴面，沿钉线或钉面将褶皱恢 复到基准面，同时尽可能忠实于原始的断层形状。
轴面
A
这一算法限制于具有 单一的断坪-断坡-断 坪形态的断层。
B
裂缝性油藏预测的难度非常大。近几年出现了 地震属性、地震反演、多波多分量勘探、VSP裂缝 检测、全三维纵波裂缝检测等裂缝预测方法。这些 方法各有独到之处，但都存在缺陷和局限。目前的 技术手段和生产需求存在着很大的矛盾。
2002年初，物探研究院引进了一种新的构造裂 缝预测技术——英国Midland Valley软件公司的3D Move软件裂缝预测技术。 该软件技术应用于埕北30和车古201古生界潜山， 预测了各目的层的裂缝分布和方位，并从应力场的 角度对裂缝的开启性作出分析。预测结果与测井资 料得到的裂缝方位等结果有较好的一致性，并与新 钻井情况吻合，取得了良好的地质效果。
车古203 车古205
车古20
古201-1
车古202
车古201
车古204
Tg1裂缝开启性分析图
chegu203 chegu20
chegu205
chegu202 chegu201
chegu204
三、在车古201潜山的应用
研 究 区 概 况
车古201潜山位于 车西洼陷北部潜山带 的东部，潜山主体呈 北西向的背斜形态， 区内主要发育北东向 的正断层。
八陡－上马家沟 组、冶里－亮甲山－ 凤山组是该区的主要 油气富集带。 潜山储 层以裂缝、溶孔等次 生孔隙为主。储层裂 缝的发育程度控制着 油藏的形成及富集高 产。
C
运动学恢复算法 3 ：断层平行流
原理: 基于颗粒层流理论。通过定义与断层平行的流线，上盘地层
的颗粒沿着这些流线运动来恢复上盘变形。
A
这一算法主要用来解 决断面几何形态复杂的褶 皱逆冲带。
B
同时，它同样适用于 扩张构造背景，如犁式正 断层产生的宽缓滚动背斜 构造。
C
针对具体的地质模型特点，选择以 上算法的一种或几种，进行平衡分析， 在构造模型的正反演过程中得到地层变 形的应变量，然后进行裂缝预测。
672000
(七) 、裂缝预测结果分析
根据裂缝预测结果，潜山内部裂缝非常发育。埕北 30潜山带上已见油流的井，埕北30、301、302、303等 井，都位于两组以上裂缝交切的密集区域或开启性较 好的裂缝发育区。最近完钻的CB30A-1井，测井解释的 有利储层与裂缝发育区吻合较好，位于几组裂缝相交 地区，且开启性较好。该井的钻探进一步验证了裂缝 预测结果的可靠性。 从裂缝预测结果和开启性分析结果分析，该潜山 带还有较大的勘探潜力，建议下一步钻探时根据裂缝 方向打定向井。
CB302
上 马 家 沟 组 底 裂 缝 分 布 图
CB30-3
CB30A-1 CB302
下 马 家 沟 组 底 裂 缝 分 布 图
CB30-3
CB30A-1 CB302
冶 里 亮 甲 山 组 中 部 裂 缝 分 布 图
CB30A-1 CB302
0
250
500
750
CB30-3
Tg2 裂 缝 分 布 图 (1)
CB30 -3
CB3 02
(五)
裂缝预测
以应变量为 主控参数，同 时考虑地层厚 度、岩性、裂 缝发育方向等 参数预测裂缝 发育密度和方 向。
CB301
CB30
Tg 裂 缝 分 布 图
CB303
CB30-3
CB302
0
500
1000
1500
Tg 裂 缝 分 布 图 (1)
CB30-3
CB30A-1