3D MOVE 軟件在潛山裂縫預(yù)測(cè)中的實(shí)際應(yīng)用

1、3D MOVE 軟件在潛山裂縫預(yù)測(cè)中的實(shí)際應(yīng)用前言一、3D MOVE 裂縫預(yù)測(cè)原理二、在埕北30潛山帶的應(yīng)用三、在車古201潛山的應(yīng)用四、結(jié)論 勝利油田自八十年代在樁西潛山碳酸鹽巖及鄭家花崗片麻巖成功鉆探以來，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了15個(gè)潛山油氣藏。隨著油田勘探和開發(fā)的不斷深入，尋找裂縫性油氣藏已成為油田勘探、開發(fā)的重要目標(biāo)。前 言 裂縫性油藏預(yù)測(cè)的難度非常大。近幾年出現(xiàn)了地震屬性、地震反演、多波多分量勘探、VSP裂縫檢測(cè)、全三維縱波裂縫檢測(cè)等裂縫預(yù)測(cè)方法。這些方法各有獨(dú)到之處，但都存在缺陷和局限。目前的技術(shù)手段和生產(chǎn)需求存在著很大的矛盾。 2002年初，物探研究院引進(jìn)了一種新的構(gòu)造裂縫預(yù)測(cè)技術(shù)英國(guó)Mid

2、land Valley軟件公司的3D Move軟件裂縫預(yù)測(cè)技術(shù)。 該軟件技術(shù)應(yīng)用于埕北30和車古201古生界潛山，預(yù)測(cè)了各目的層的裂縫分布和方位，并從應(yīng)力場(chǎng)的角度對(duì)裂縫的開啟性作出分析。預(yù)測(cè)結(jié)果與測(cè)井資料得到的裂縫方位等結(jié)果有較好的一致性，并與新鉆井情況吻合，取得了良好的地質(zhì)效果。一、3D MOVE 裂縫預(yù)測(cè)原理 3DMove軟件的裂縫預(yù)測(cè)是一種地質(zhì)成因法。它通過對(duì)地層的構(gòu)造發(fā)育史進(jìn)行反演和正演來計(jì)算構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對(duì)地層產(chǎn)生的應(yīng)變量。與此同時(shí)，也能對(duì)解釋方案進(jìn)行檢驗(yàn)。 用應(yīng)變量作為主控參數(shù)，同時(shí)考慮地層厚度、巖性、裂縫發(fā)育方向等參數(shù)對(duì)裂縫發(fā)育的相對(duì)富集帶及主要發(fā)育方向進(jìn)行預(yù)測(cè)?；驹碇饕浖ぞ?

3、DMove 構(gòu)造反演、正演、裂縫預(yù)測(cè)3DStress 應(yīng)力分析 該模塊提供了一系列先進(jìn)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和非運(yùn)動(dòng)學(xué)構(gòu)造恢復(fù)方法，能應(yīng)用于逆沖褶皺帶、擴(kuò)張帶，并能解決反轉(zhuǎn)、鹽丘和走滑等復(fù)雜構(gòu)造。 軟件主要以應(yīng)變量作為控制裂縫生長(zhǎng)的參數(shù)，采用多參數(shù)控制的隨機(jī)模擬算法進(jìn)行裂縫預(yù)測(cè)。并可以利用地震屬性（如相干、振幅屬性等等）和其他油藏地質(zhì)屬性（如孔隙度等等）進(jìn)行約束。 3DMove: 該模塊根據(jù)井資料、野外觀測(cè)的資料定義三維應(yīng)力狀態(tài)，計(jì)算斷層、裂縫系統(tǒng)的滑動(dòng)趨勢(shì)、擴(kuò)張趨勢(shì)及滲漏因子等參數(shù)。從構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)角度分析裂縫開啟或閉合、斷層的封堵性。公式如下： 滑動(dòng)趨勢(shì) /n 擴(kuò)張趨勢(shì) (1-n)/ (1-3) 滲漏因子

4、Pf/ (n-T)3DStress:1 ：最大主應(yīng)力 3 ：最小主應(yīng)力n ：應(yīng)力場(chǎng)中任一平面（裂縫面或斷層面）上的正應(yīng)力 Pf ：孔隙流體壓力 T ：巖石抗張強(qiáng)度地震解釋層位和斷層面解釋數(shù)據(jù)輸入建立三維構(gòu)造模型靜態(tài)恢復(fù)檢驗(yàn)構(gòu)造解釋合理性動(dòng)態(tài)恢復(fù)和正演計(jì)算地層的應(yīng)變量預(yù)測(cè)裂縫分布工作流程利用現(xiàn)今應(yīng)力場(chǎng)預(yù)測(cè)裂縫開啟性3DMOVE 構(gòu)造恢復(fù)技術(shù) 非運(yùn)動(dòng)學(xué)（靜態(tài)）恢復(fù)忽略斷層幾何形態(tài)。 簡(jiǎn)單剪切去褶皺 彎曲滑動(dòng)去褶皺 運(yùn)動(dòng)學(xué)（動(dòng)態(tài)）恢復(fù)考慮了斷層幾何形狀對(duì)上盤變形的影響。斜剪切 彎曲滑動(dòng) 斷層平行流非運(yùn)動(dòng)學(xué)恢復(fù)算法 1 ：簡(jiǎn)單剪切去褶皺原理: 用垂直剪切或斜剪切方法消除地層形變，將 地層恢復(fù)到水平的或

5、假定的區(qū)域基準(zhǔn)面?；鶞?zhǔn)面 目的層 恢復(fù)AB 去褶皺前后體積保持不變，線長(zhǎng)和面積有變化。原理: 用彎曲滑動(dòng)機(jī)制恢復(fù)或正演褶皺模型，沿釘線或釘面將褶皺頂層和它內(nèi)部的平行滑動(dòng)系統(tǒng)恢復(fù)到基準(zhǔn)面。Pin滑動(dòng)系統(tǒng)ABC在去褶皺方向線長(zhǎng)保持不變 同期褶皺的褶皺面面積保持不變各層體積保持不變相對(duì)層厚度保持不變非運(yùn)動(dòng)學(xué)恢復(fù)算法 2 ：彎曲滑動(dòng)去褶皺原理: 斷層上盤的形變是由斷層的幾何形態(tài)決定的。用一系列用戶可選的參數(shù)包括移動(dòng)方向、剪切矢量和水平斷距等參數(shù)來控制恢復(fù)，沿?cái)鄬右苿?dòng)上盤，上盤體積守恒。Key line restored to Datum Surface Restored Lower lineABA1A

6、2擴(kuò)張量 A2 = A1上盤下盤剪切矢量ABC運(yùn)動(dòng)學(xué)恢復(fù)算法 1 ：斜剪切這一方法對(duì)恢復(fù)正斷層很有效。原理:用彎曲滑動(dòng)機(jī)制并考慮斷層面產(chǎn)狀恢復(fù)斷層上盤的褶皺形態(tài)。在恢復(fù)過程中需要定義軸面，沿釘線或釘面將褶皺恢復(fù)到基準(zhǔn)面，同時(shí)盡可能忠實(shí)于原始的斷層形狀。ABC運(yùn)動(dòng)學(xué)恢復(fù)算法 2 ：彎曲滑動(dòng)這一算法限制于具有單一的斷坪-斷坡-斷坪形態(tài)的斷層。軸面原理: 基于顆粒層流理論。通過定義與斷層平行的流線，上盤地層的顆粒沿著這些流線運(yùn)動(dòng)來恢復(fù)上盤變形。ABC運(yùn)動(dòng)學(xué)恢復(fù)算法 3 ：斷層平行流 這一算法主要用來解決斷面幾何形態(tài)復(fù)雜的褶皺逆沖帶。 同時(shí)，它同樣適用于擴(kuò)張構(gòu)造背景，如犁式正斷層產(chǎn)生的寬緩滾動(dòng)背斜構(gòu)造

7、。 針對(duì)具體的地質(zhì)模型特點(diǎn)，選擇以上算法的一種或幾種，進(jìn)行平衡分析，在構(gòu)造模型的正反演過程中得到地層變形的應(yīng)變量，然后進(jìn)行裂縫預(yù)測(cè)。二、在埕北30潛山帶的應(yīng)用 埕北30潛山帶是在印支期由北向南滑脫而形成的滑脫構(gòu)造，在后期（燕山、喜山期），受埕北30北和埕北30南兩條NE向斷裂夾持拱升而形成的潛山帶。受多期構(gòu)造活動(dòng)影響，地質(zhì)情況復(fù)雜，斷層十分發(fā)育。各山頭裂縫均較發(fā)育，具有以構(gòu)造裂縫、溶蝕孔洞為為主的良好儲(chǔ)集空間。 區(qū)內(nèi)埕北30、301、302、303井均鉆遇很好的裂縫儲(chǔ)集層，但由于儲(chǔ)層的非均質(zhì)性強(qiáng)，開發(fā)的效果不太理想，裂縫的發(fā)育規(guī)律有待進(jìn)一步研究。埕 北 30 潛 山 帶研究區(qū)概況(一) 層位和

8、斷層面解釋CB302-301井連井剖面地震解釋CB30潛山Tg地質(zhì)構(gòu)造模型(二) 模型建立CB302CB30-3CB303CB30CB301CB30潛山上馬家溝組底地質(zhì)構(gòu)造模型CB30-3CB302CB30潛山下馬家溝組底地質(zhì)構(gòu)造模型CB302CB30-3CB30潛山冶里-亮甲山組底地質(zhì)構(gòu)造模型CB302CB30-3CB30潛山Tg2地質(zhì)構(gòu)造模型CB302CB30-3CB303CB30CB301CB30潛山Tg-Tg2地質(zhì)構(gòu)造模型CB302CB30-3CB303CB30CB301 3DMove軟件提供了一種快捷的靜態(tài)恢復(fù)方法進(jìn)行三維平衡分析，形象地稱之為“拼板”恢復(fù)：將各個(gè)斷塊恢復(fù)到同一個(gè)基準(zhǔn)

9、面，然后通過平移和旋轉(zhuǎn)拼接到一起，進(jìn)行地質(zhì)解釋的三維平衡分析、確定斷塊移動(dòng)的方向。發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)返回解釋軟件修改層位，直到建立合理的地質(zhì)模型。(三) 靜態(tài)恢復(fù)快速“拼板”法恢復(fù)檢驗(yàn)構(gòu)造解釋的合理性。Tg斷層上盤恢復(fù)(四) 動(dòng)態(tài)恢復(fù)及正演構(gòu)造正演計(jì)算斷層作用引起的應(yīng)變量Tg應(yīng)變值分布圖上馬家溝組底下馬家溝組底冶里-亮甲山組底CB302CB30-3CB303CB30CB301Tg2(五) 裂縫預(yù)測(cè) 以應(yīng)變量為主控參數(shù)，同時(shí)考慮地層厚度、巖性、裂縫發(fā)育方向等參數(shù)預(yù)測(cè)裂縫發(fā)育密度和方向。Tg裂縫分布圖050010001500CB30-3CB302CB303CB30CB301Tg裂縫分布圖(1)CB302C

10、B30-3CB30A-1上馬家溝組底裂縫分布圖CB302CB30-3CB30A-1下馬家溝組底裂縫分布圖CB302CB30-3CB30A-1CB302CB30A-10250 500 750冶里-亮甲山組中部裂縫分布圖Tg2裂縫分布圖(1)CB302CB30-3CB30A-1Tg2裂縫分布圖(2)CB303CB30CB301 將裂縫輸入3DStress 定義現(xiàn)今應(yīng)力場(chǎng)根據(jù)應(yīng)力機(jī)制的方向計(jì)算裂縫擴(kuò)張趨勢(shì)，從而分析裂縫的開啟或閉合情況(六) 裂縫開啟性分析 定義現(xiàn)今應(yīng)力場(chǎng)現(xiàn)今應(yīng)力場(chǎng)的方向可以通過分析井壁崩落信息、成像測(cè)井資料得到。Tg裂縫開啟性分析圖2350002345002340002335002

11、330002325002320002315002310002305002300002295006665006670006675006680006685006690006695006700006705006710006715006720000 500 1000 1500CB302CB30-3CB303CB30CB301CB30A-1上馬家溝組底裂縫開啟性分析圖0250 500 750CB302CB303 667000 667500 668000 668500 669000 669500 670000231500231000230500230000229500229000CB30A-1下馬家溝組底

12、裂縫開啟性分析圖 667000 667500 668000 668500 669000 669500 670000231500231000230500230000229500229000CB30-3CB3020250 500 750CB30A-1冶里-亮甲山組中部裂縫開啟性分析圖0250 500 750CB302CB30A-1 667000 667500 668000 668500 669000 669500 670000231500231000230500230000229500229000冶里-亮甲山組底裂縫開啟性分析圖 667000 667500 668000 668500 669000

13、 669500 670000231500231000230500230000229500229000CB3020250 500 750CB30A-1Tg2裂縫開啟性分析圖666500667000667500668000668500669000669500670000670500671000671500672000235000234500234000233500233000232500232000231500231000230500230000229500 0 500 1000 1500CB302CB30-3CB303CB30CB301CB30A-1 根據(jù)裂縫預(yù)測(cè)結(jié)果，潛山內(nèi)部裂縫非常發(fā)育。埕北

14、30潛山帶上已見油流的井，埕北30、301、302、303等井，都位于兩組以上裂縫交切的密集區(qū)域或開啟性較好的裂縫發(fā)育區(qū)。最近完鉆的CB30A-1井，測(cè)井解釋的有利儲(chǔ)層與裂縫發(fā)育區(qū)吻合較好，位于幾組裂縫相交地區(qū)，且開啟性較好。該井的鉆探進(jìn)一步驗(yàn)證了裂縫預(yù)測(cè)結(jié)果的可靠性。 從裂縫預(yù)測(cè)結(jié)果和開啟性分析結(jié)果分析，該潛山帶還有較大的勘探潛力，建議下一步鉆探時(shí)根據(jù)裂縫方向打定向井。(七) 、裂縫預(yù)測(cè)結(jié)果分析三、在車古201潛山的應(yīng)用車古201潛山Tg1構(gòu)造形態(tài)埕南大層斷 車古201潛山位于車西洼陷北部潛山帶的東部，潛山主體呈北西向的背斜形態(tài)，區(qū)內(nèi)主要發(fā)育北東向的正斷層。 八陡上馬家溝組、冶里亮甲山鳳山組

15、是該區(qū)的主要油氣富集帶。 潛山儲(chǔ)層以裂縫、溶孔等次生孔隙為主。儲(chǔ)層裂縫的發(fā)育程度控制著油藏的形成及富集高產(chǎn)。研究區(qū)概況chegu20chegu205chegu204chegu201chegu203chegu202車古201潛山Tg1 Tg2三維構(gòu)造模型快速“拼板”法恢復(fù)，檢驗(yàn)構(gòu)造解釋的合理性。Tg1裂縫分布圖chegu204chegu201chegu202chegu205chegu20chegu203冶里-亮甲山組底裂縫分布圖chegu204chegu201chegu202chegu205chegu20chegu203多井水平最大主應(yīng)力方向分析車古20車古201車古203車古204車古202車

16、古205古201-1 最大水平主應(yīng)力方向基本上是北東東南西向向，雖有所不同，但變化較小。Tg1裂縫開啟性分析圖chegu20chegu205chegu204chegu201chegu203chegu202冶里-亮甲山組底裂縫開啟性分析圖chegu20chegu205chegu204chegu201chegu203chegu202 根據(jù)裂縫預(yù)測(cè)結(jié)果，車古201潛山內(nèi)部裂縫非常發(fā)育，主要發(fā)育了近東西、北東、北西向的裂縫，沿潛山背斜兩側(cè)轉(zhuǎn)折帶和斷層附近裂縫密度較大。潛山上已見油流的井，車古201、202、205等井，都位于兩組以上裂縫交切和開啟性較好的裂縫發(fā)育區(qū)。裂縫發(fā)育的方向和相對(duì)密度與實(shí)鉆井吻合較好。 該區(qū)最大主應(yīng)力方向基本上是北東東南西西向，與主要裂縫的發(fā)育方向有很好的一致性，因此，從應(yīng)力場(chǎng)角度看，大部分裂縫的開啟性都較好。裂縫預(yù)測(cè)結(jié)果分析四、認(rèn) 識(shí) 1、3D MOVE軟件裂縫預(yù)測(cè)技術(shù)具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，與前述的一些方法相比，基本不受地震數(shù)據(jù)采集處理因素及地震資料分辨率和井?dāng)?shù)的限制；它的裂縫預(yù)測(cè)較細(xì)致，顯示也更加直觀。 2、該軟件的裂縫預(yù)測(cè)結(jié)果的可靠性依賴于構(gòu)造解釋的正確合理性，