复杂断块构造建模实用方法研究

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★现象二:层间穿层,储层连通性差
①复杂断块,断块多而小,断点钻遇率比较高,井断失导致断层附近层间穿层; ②井控程度差导致层间穿层 ,容易出现穿层; ③井位密集区域,由于相变尖灭导致层间穿层;
(4)纵向含油小层多,断层与层面接触关系复杂
井控差区域层间穿层
砂体模型出现窟窿
汇报提纲
一、复杂断块特点及建模难点
运算流体的流动,网格规模影响了模拟运算速度。 网格类型:一般以角点网格为主 以断层或尖灭线为边界 网 格 方 向 考虑注采井排方向 与物源方向、主渗流率方向一致 网 格 井密集区 平面网格划分 网格是模型的最小描述单元,网格大小反映了模型的描述精度,网格方向影响了模拟
网格 加密 平 面
井距 大小
复杂构造 性质变化大 生产井之间 3网格以上 注采井之间 6网格以上


网格之间尽量保证正交
(二)网格合理设计方法
(1)网格设计原则: 原
合理 精细
层内层间纵向渗流规律 砂体厚度 非均质 性 明 确 剩 余 油 分布方向 纵向网格划分

等比例划分

比例划分
变比例划分

按底厚度划分
厚度划分
按顶厚度划分
实践证明,按比例划分适合于平面上厚度分布均匀的小层,按厚度划分能够处理平面上厚度 分布不均匀的小层。
断层空间延拓
(一)复杂断层组合方法
(3)层间断层
S1断层 同一条断层不同层系延伸长度不一致
S3断层
S1 S2 S3 S3 S2
S1
(一)复杂断层组合方法
(3)层间断层
处理方法 --按延伸长度劈分连接、层面激活
(一)复杂断层组合方法
(4)简单削截断层
一种情况:一条断层削截主断层
定义主断层; 两条断层Pillar 对应匹配; 定义削截关系。
构造解释层位少
层多,工作量大
不校正
(三)地层模型质量控制方法
(1)合理选取骨架模型控制层面
多模型对接穿层控制层选取 传递式层位控制:
►7-10砂层组选取7-11顶面作为第一个控制面,5-6砂层组选取7-11顶面作为最后一
个控制面;
►5-6砂层组选用5-1小层的顶面作为第一个控制面,1-4砂层组选取5-1顶面作为最
复杂断层组合方法
协调统一的断层模型
网格合理设计方法
网格模型
地层模型质量控制方法
精细地层模型
构造模型质量检查方法
构造模型质量控制
(三)地层模型质量控制方法
地层模型建立
等 时 地 层 建 模 法
① 砂 体 多 且 零 散
② 连 通 关 系 不 是 很 明 确 ③ 以 小 层 为 单 元 的 等 时 对 比 ① 砂 体 发 育 比 较 整 装
F1断层
劈分-组合合理简化断层关系
劈分-组合有效表征断层面
纵向上按开发层系(组)劈分建立多个模型,数模中进行组合。在分别建模中 要保证“跨层系”断层产状的一致性。例如永3-1断块模型按开发层系划分即: 1至4砂层组、5至6砂层组、7至10砂层组建立三个地质模型。
(一)复杂断层组合方法
(5)复杂多级削截断层
最小曲率算法
在有井控制的区域,模拟构造与井分层数据符 合率较高,无异常突变,在无井控区域或断层 边部,出现异常突变(尖峰或凹陷)。
移动平均算法
受井数据影响明显,构造总体呈渐变趋势,断层 附近构造模拟平缓而不明显,并有尖峰或凹陷出 现,在井点处构造出现微小异常,无井点控制处, 构造线自动闭合,出现异常微构造。
(二)网格合理设计方法
(2)网格合理设计方法 ①交切关系复杂的断层的部分段设置为网格方向
网格通不过
(二)网格合理设计方法
(2)网格合理设计方法 ②顺着网格扭曲的方向添加趋势线改善网格质量
(二)网格合理设计方法
(2)网格合理设计方法 ③削截断层的边界一般要定义趋势线,且要分段定义。
(二)网格合理设计方法
(二)复杂断块建模难点
(2)低序级断层发育,且断层搭接关系复杂
骨架网格混乱
同一断块不同层组间发育不 同级别低序级断层,发育位 置及纵向延伸距离不同,容 易造成骨架网格混乱。 3-12
5-1
7-21
(二)复杂断块建模难点
(2)低序级断层发育,且断层搭接关系复杂
F1 F2
Truncated base, truncating base
(二)复杂断块建模难点
(3)网格合理设计难度大
断层平面投影
网格混乱
构造异常
断层的各种复杂交切关系影响网格的质量, 进而影响层面模型的质量。 影响层面模型建立
(二)复杂断块建模难点
(4)纵向含油小层多,断层与层面切割关系复杂
★现象一:层面与断层切割关系不合理
断 距 不 匹 配
断 层 断 不 开
(二)复杂断块建模难点
②“先次后主”建模法 适用性:次断层纵向延伸长的复杂断块
(一)复杂断层组合方法
(5)复杂多级削截断层
首先 削截断层编辑调整
②“先次后主”建模法
其次 主断层三角多向网格化
最后 复杂削截线定义、编辑
定义断层之间的复杂削 截关系
提取断层pillar,忽略 削截断层,按照正常流 程完成构造模型的建立;
指定削截断层到已建立 的构造模型,使其适用 已建立的网格模型。
(三)地层模型质量控制方法
(2)多层面空间匹配校正方法
地震约束井点产生控制层构造面
ES21井点插值构造面
ES21地震约束井点插值构造面 ES21地震解释构造面
采用井点分层数据插值、地震解释构造层面控制的方式来综合利用地震与地质的 优点,使井点处与地质分层数据吻合,在井间变化趋势与地震一致,达到构造精细建 模的目的。
(二)网格合理设计方法
(3)网格质量检查方法
检查网格层面: 不能出现交叉
检查网格体积: 不能出现负值
检查网格高度: 不能出现负值
检查网格扭曲: 不能出现非零值
二、复杂断块构造建模实用方法
构造模型建立流程
地震解释成果
断层线(赋Z值) 断层多边形(polygon) 初始断层面
井震统一的断面
对比断点
F3
F4
F1
F4 F3 F2
Truncated top, truncating top
包括连接、交叉及削截多种搭接关系等,建立6砂层组和7砂层组层 组间小断层之间及二台阶边界大断层之间配置关系为多级削截关系, F1同时顶削F2,F3,F3又削截底削F4。
Truncated base, truncating base
2012年地质科学研究院地质建模专题交流会
复杂断块 构造建模实用方法研究
2012年11月
汇报提纲
一、复杂断块特点及建模难点
二、复杂断块构造建模方法
三、模型应用评价及攻关方向
(一)复杂断块特点
(1)断层多、断块小、断裂系统复杂
临盘油田85.1km2以内发育断层700多条、416个断块,平均断块 面积0.2km2,最小面积0.001km2。
(2)网格合理设计方法
④定义网格个数解决断层较近的网格分布
2D窗口显示的断层位置是断层key pillar的中间点的投影线。如果两条断 层key pillar的中间点距离较近,则在2D窗口显示的断层线距离较近。
3
4
2 断层之间网格 不少于2个
(二)网格合理设计方法
(2)网格合理设计方法 ◆工区边界需一致
构造模型质量控制
(一)复杂断层组合方法
(1)X型(交叉型) (2)悬挂断层
(3)层间断层
(4)简单削截断层
(5)复杂多级削截断层
(一)复杂断层组合方法
(1)X型(交叉型)
2条断层
②X型断层建模方法
--断层复制、断层劈分(2个Y断层)


(一)复杂断层组合方法
(2)悬挂断层
层内及悬挂断层处理方法 --空间延拓、层面激活
二、复杂断块构造建模实用方法
三、模型应用评价及攻关方向
二、复杂断块构造建模实用方法
构造模型建立流程
地震解释成果
断层线(赋Z值) 断层多边形(polygon) 初始断层面
井震统一的断面
对比断点
复杂断层组合方法
协调统一的断层模型
网格合理设计方法
网格模型设计
地层模型质量控制方法
精细地层模型
构造模型质量检查方法
(一)复杂断块特点
(2)纵向上小层多、含油井段长、油水关系复杂
典型区块含油井段及小层数统计表
地 质 储 量
60000 50000 40000 30000
42.6%
53673
30.4%
38306
33980
27%
万 吨
20000 10000 0 >20 10-20 <10
小层数

(二)复杂断块建模难点
后一个控制面; 7-11 7-41 8-3 8-7 9-11 9-52 10-2 10-7 1-7 2-6 3-2 3-9 4-3 5-1 1-4砂层组模型
8 个 控 制 层
4 个 控 制 层
5-1 5-4
6-1
7-11
6 个 控 制 层
7-10砂层组模型
5-6砂层组模型
(三)地层模型质量控制方法
(1)大位移、弯曲断层发育,地质对比断点多
建 模 断 层
数 模 断 层
区域性一级、二级、三级大断层; 活动期长,发育在多个砂层组或砂层段; 水平位移大、垂向断距大、弯曲断面; 一条断层最多被21口井钻遇。
数模带来的问题是:不能较准确地描述大位移 、弯曲断层,造成断层两侧小层储量计算的误 差及断层附近构造形态的失真,以及剩余油富 集部位有偏差,并造成网格移位,网格号不对 应,不好把握规律。
主要要求: 网格坐标原点要一致 网格方向要一致
网格方向设置:
将规则边界做成多条虚拟垂直断层 东西向边界设置为I方向,南北向边界设置为J方向 研究区内断层与虚拟断层不能相交 内部网格扭曲部位断层设置相应趋势
(二)网格合理设计方法
(2)网格合理设计方法 ◆网格数量要一致
多模型网格设计方法
网格规模尽量控制在200万以内,平面网格步长不大于50m。 设置相同的网格步长。
砂体为单元建模法
两 者 混 合 用 法
① 发 育 连 通 关 系 明 确 的 砂 体 ② 连 通 关 系 不 明 确 的 砂 体
砂 体 为 单 元 建 模
② 砂 体 连 通 关 系 明 确 ③ 地 层 对 比 以 砂 体 为 单 元
砂层组 top
41 top 41 bot 42 top 42 bot 43 top 43 bot 51 top 51 bot 52 top
(三)地层模型质量控制方法
(2)多层面空间匹配校正方法
多方法控制层间穿层 地层厚度法
在一些断层复杂的地区,由于 井数据被断层断掉,导致断层附近 产生层面穿层的现象,消除这种问 题是通过增加地层厚度的约束来实 现。
添加虚拟井法
井网完善程度差,进行控制层 层间小层井点数据插值时,无井控 制区容易导致层间穿层的现象,消 除这种问题是通过添加虚拟井的方 法来实现。
三维窗口
一种情况:一条以上断层削截主断层
三维“y”编辑 二维削截断层 Pillar调合 调 整 前
调 整 后
二维窗口
(一)复杂断层组合方法
(5)复杂多级削截断层
①分层系劈分—组合建模法
适用性:次断层“贯穿性”较弱的复杂断块
1-4砂层组F1-1断层
5-6砂层组F1-2断 层
7-10砂层组F1-3断层
52 bot
53 top 53 bot
(三)地层模型质量控制方法
(1)合理选取骨架模型控制层面
构造解释层位多 选取构造解释的砂层组顶或底面构造面; 构造层面间利用小层的井点分层数据产生地层模型; 选取地层对比划分的小层; 地震解释层面作为趋势约束生成小层微构造; 尽量选取主力小层; 控制层选取不易过多;
多模型网格设计方法
网格边界
工区边界设置:保证多个模型的边界统一,根据边界断层纵 向跨度,砂体的分布规律、井网分布、水体能量大小设立边 界线。一般采用规则方形框作为多个模型的统一网格边界。
(二)网格合理设计方法
(2)网格合理设计方法 ◆网格方向需一致
多模型网格设计方法
内部断层趋势 设置 虚拟垂直断层
(2)多层面空间匹配校正方法
收 敛 算 法
算法优选
克里金插值
算法优选
每种算法都具 有各自的适用 性和优势,模 拟结果差异较 大,构造控制 层面差值算法 优选收敛算法。
Байду номын сангаас
构造沿约束数据趋势平缓过渡,断层边部及无 井控制区不出现异常突变,井点控制区域模拟 构造面与井分层数据符合率高。
构造沿约束数据趋势平缓过渡,构造面比较光滑, 断层边部及无井控制区不出现异常突变,在数据 点多时,其内插的结果可信度较高,在井控程度 差区域,平滑效应屏蔽了一些微幅度构造。
尖灭层补层法
在研究区井网相对完善区域,由 于沉积相变,部分井个别小层储层尖灭, 对应于该井该层无砂体数据,进行层面 数据插值时,导致该井区出现层间穿层 的现象,消除这种问题是通过同一沉积 时间单元补层法来实现。
二、复杂断块构造建模实用方法
构造模型建立流程
地震解释成果
断层线(赋Z值) 断层多边形(polygon) 初始断层面
井震统一的断面
对比断点
复杂断层组合方法
协调统一的断层模型
网格合理设计方法
网格模型
地层模型质量控制方法
精细地层模型
构造模型质量检查方法
构造模型质量控制
(二)网格合理设计方法
(1)网格设计原则:
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