DMOVE軟件在潛山裂縫預測中的應用

會計學1DMOVE軟件在潛山裂縫預測中的應用

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。前言

裂縫性油藏預測的難度非常大。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、全三維縱波裂縫檢測等裂縫預測方法。這些方法各有獨到之處，但都存在缺陷和局限。目前的技術手段和生產(chǎn)需求存在著很大的矛盾。第1頁/共61頁

2002年初，物探研究院引進了一種新的構造裂縫預測技術——英國MidlandValley軟件公司的3DMove軟件裂縫預測技術。該軟件技術應用于埕北30和車古201古生界潛山，預測了各目的層的裂縫分布和方位，并從應力場的角度對裂縫的開啟性作出分析。預測結果與測井資料得到的裂縫方位等結果有較好的一致性，并與新鉆井情況吻合，取得了良好的地質(zhì)效果。第2頁/共61頁一、3DMOVE裂縫預測原理第3頁/共61頁

3DMove軟件的裂縫預測是一種地質(zhì)成因法。它通過對地層的構造發(fā)育史進行反演和正演來計算構造運動對地層產(chǎn)生的應變量。與此同時，也能對解釋方案進行檢驗。用應變量作為主控參數(shù)，同時考慮地層厚度、巖性、裂縫發(fā)育方向等參數(shù)對裂縫發(fā)育的相對富集帶及主要發(fā)育方向進行預測?；驹淼?頁/共61頁主要軟件工具3DMove

構造反演、正演、裂縫預測3DStress

應力分析第5頁/共61頁

該模塊提供了一系列先進的運動學和非運動學構造恢復方法，能應用于逆沖褶皺帶、擴張帶，并能解決反轉(zhuǎn)、鹽丘和走滑等復雜構造。軟件主要以應變量作為控制裂縫生長的參數(shù)，采用多參數(shù)控制的隨機模擬算法進行裂縫預測。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）進行約束。

3DMove:第6頁/共61頁

該模塊根據(jù)井資料、野外觀測的資料定義三維應力狀態(tài)，計算斷層、裂縫系統(tǒng)的滑動趨勢、擴張趨勢及滲漏因子等參數(shù)。從構造應力場角度分析裂縫開啟或閉合、斷層的封堵性。公式如下：

滑動趨勢

＝

τ/σn

擴張趨勢

＝(σ1-σn)/(σ1-σ3)

滲漏因子

＝Pf/(σn-T)3DStress:σ1：最大主應力

σ3：最小主應力σn：應力場中任一平面（裂縫面或斷層面）上的正應力Pf：孔隙流體壓力T：巖石抗張強度第7頁/共61頁地震解釋層位和斷層面解釋數(shù)據(jù)輸入建立三維構造模型靜態(tài)恢復檢驗構造解釋合理性動態(tài)恢復和正演計算地層的應變量預測裂縫分布工作流程利用現(xiàn)今應力場預測裂縫開啟性第8頁/共61頁3DMOVE構造恢復技術

非運動學（靜態(tài)）恢復—忽略斷層幾何形態(tài)。簡單剪切去褶皺彎曲滑動去褶皺

運動學（動態(tài)）恢復—考慮了斷層幾何形狀對上盤變形的影響。斜剪切彎曲滑動斷層平行流第9頁/共61頁非運動學恢復算法1：簡單剪切去褶皺原理:用垂直剪切或斜剪切方法消除地層形變，將地層恢復到水平的或假定的區(qū)域基準面?；鶞拭婺康膶踊謴虯B

去褶皺前后體積保持不變，線長和面積有變化。第10頁/共61頁原理:用彎曲滑動機制恢復或正演褶皺模型，沿釘線或釘面將褶皺頂層和它內(nèi)部的平行滑動系統(tǒng)恢復到基準面。Pin滑動系統(tǒng)ABC在去褶皺方向線長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層厚度保持不變非運動學恢復算法2：彎曲滑動去褶皺第11頁/共61頁原理: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)包括移動方向、剪切矢量和水平斷距等參數(shù)來控制恢復，沿斷層移動上盤，上盤體積守恒。KeylinerestoredtoDatumSurfaceRestoredLowerlineABA1A2擴張量A2=A1上盤下盤剪切矢量ABC運動學恢復算法1：斜剪切這一方法對恢復正斷層很有效。第12頁/共61頁原理:用彎曲滑動機制并考慮斷層面產(chǎn)狀恢復斷層上盤的褶皺形態(tài)。在恢復過程中需要定義軸面，沿釘線或釘面將褶皺恢復到基準面，同時盡可能忠實于原始的斷層形狀。ABC運動學恢復算法2：彎曲滑動這一算法限制于具有單一的斷坪-斷坡-斷坪形態(tài)的斷層。軸面第13頁/共61頁原理: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動來恢復上盤變形。ABC運動學恢復算法3：斷層平行流

這一算法主要用來解決斷面幾何形態(tài)復雜的褶皺逆沖帶。同時，它同樣適用于擴張構造背景，如犁式正斷層產(chǎn)生的寬緩滾動背斜構造。

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針對具體的地質(zhì)模型特點，選擇以上算法的一種或幾種，進行平衡分析，在構造模型的正反演過程中得到地層變形的應變量，然后進行裂縫預測。第15頁/共61頁二、在埕北30潛山帶的應用第16頁/共61頁

埕北30潛山帶是在印支期由北向南滑脫而形成的滑脫構造，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。受多期構造活動影響，地質(zhì)情況復雜，斷層十分發(fā)育。各山頭裂縫均較發(fā)育，具有以構造裂縫、溶蝕孔洞為為主的良好儲集空間。區(qū)內(nèi)埕北30、301、302、303井均鉆遇很好的裂縫儲集層，但由于儲層的非均質(zhì)性強，開發(fā)的效果不太理想，裂縫的發(fā)育規(guī)律有待進一步研究。埕北30潛山帶研究區(qū)概況第17頁/共61頁(一)

層位和斷層面解釋CB302-301井連井剖面地震解釋第18頁/共61頁CB30潛山Tg地質(zhì)構造模型(二)模型建立CB302CB30-3CB303CB30CB301第19頁/共61頁CB30潛山上馬家溝組底地質(zhì)構造模型CB30-3CB302第20頁/共61頁CB30潛山下馬家溝組底地質(zhì)構造模型CB302CB30-3第21頁/共61頁CB30潛山冶里-亮甲山組底地質(zhì)構造模型CB302CB30-3第22頁/共61頁CB30潛山Tg2地質(zhì)構造模型CB302CB30-3CB303CB30CB301第23頁/共61頁CB30潛山Tg-Tg2地質(zhì)構造模型CB302CB30-3CB303CB30CB301第24頁/共61頁

3DMove軟件提供了一種快捷的靜態(tài)恢復方法進行三維平衡分析，形象地稱之為“拼板”恢復：將各個斷塊恢復到同一個基準面，然后通過平移和旋轉(zhuǎn)拼接到一起，進行地質(zhì)解釋的三維平衡分析、確定斷塊移動的方向。發(fā)現(xiàn)問題應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)恢復第25頁/共61頁快速“拼板”法恢復檢驗構造解釋的合理性。Tg第26頁/共61頁斷層上盤恢復(四)動態(tài)恢復及正演第27頁/共61頁構造正演計算斷層作用引起的應變量第28頁/共61頁Tg應變值分布圖第29頁/共61頁上馬家溝組底下馬家溝組底冶里-亮甲山組底CB302CB30-3CB303CB30CB301Tg2第30頁/共61頁(五)裂縫預測

以應變量為主控參數(shù)，同時考慮地層厚度、巖性、裂縫發(fā)育方向等參數(shù)預測裂縫發(fā)育密度和方向。第31頁/共61頁Tg裂縫分布圖050010001500CB30-3CB302CB303CB30CB301第32頁/共61頁Tg裂縫分布圖(1)CB302CB30-3CB30A-1第33頁/共61頁上馬家溝組底裂縫分布圖CB302CB30-3CB30A-1第34頁/共61頁下馬家溝組底裂縫分布圖CB302CB30-3CB30A-1第35頁/共61頁CB302CB30A-10250500750冶里-亮甲山組中部裂縫分布圖第36頁/共61頁Tg2裂縫分布圖(1)CB302CB30-3CB30A-1第37頁/共61頁Tg2裂縫分布圖(2)CB303CB30CB301第38頁/共61頁

將裂縫輸入3DStress

定義現(xiàn)今應力場根據(jù)應力機制的方向計算裂縫擴張趨勢，從而分析裂縫的開啟或閉合情況(六)

裂縫開啟性分析第39頁/共61頁定義現(xiàn)今應力場現(xiàn)今應力場的方向可以通過分析井壁崩落信息、成像測井資料得到。第40頁/共61頁Tg裂縫開啟性分析圖235000234500234000233500233000232500232000231500231000230500230000229500666500667000667500668000668500669000669500670000670500671000671500672000050010001500CB302CB30-3CB303CB30CB301CB30A-1第41頁/共61頁上馬家溝組底裂縫開啟性分析圖0250500750CB302CB303667000667500668000668500669000669500670000231500231000230500230000229500229000CB30A-1第42頁/共61頁下馬家溝組底裂縫開啟性分析圖667000667500668000668500669000669500670000231500231000230500230000229500229000CB30-3CB3020250500750CB30A-1第43頁/共61頁冶里-亮甲山組中部裂縫開啟性分析圖0250500750CB302CB30A-1667000667500668000668500669000669500670000231500231000230500230000229500229000第44頁/共61頁冶里-亮甲山組底裂縫開啟性分析圖667000667500668000668500669000669500670000231500231000230500230000229500229000CB3020250500750CB30A-1第45頁/共61頁Tg2裂縫開啟性分析圖666500667000667500668000668500669000669500670000670500671000671500672000235000234500234000233500233000232500232000231500231000230500230000229500050010001500CB302CB30-3CB303CB30CB301CB30A-1第46頁/共61頁

根據(jù)裂縫預測結果，潛山內(nèi)部裂縫非常發(fā)育。埕北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，測井解釋的有利儲層與裂縫發(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。該井的鉆探進一步驗證了裂縫預測結果的可靠性。從裂縫預測結果和開啟性分析結果分析，該潛山帶還有較大的勘探潛力，建議下一步鉆探時根據(jù)裂縫方向打定向井。(七)、裂縫預測結果分析第47頁/共61頁三、在車古201潛山的應用第48頁/共61頁車古201潛山Tg1構造形態(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－鳳山組是該區(qū)的主要油氣富集帶。潛山儲層以裂縫、溶孔等次生孔隙為主。儲層裂縫的發(fā)育程度控制著油藏的形成及富集高產(chǎn)。研究區(qū)概況第49頁/共61頁chegu20chegu205chegu204chegu201chegu203chegu202車古201潛山Tg1–Tg2三維構造模型第50頁/共61頁快速“拼板”法恢復，檢驗構造解釋的合理性。第51頁/共61頁Tg1裂縫分布圖chegu204chegu201chegu202chegu205chegu20chegu203第52頁/共61頁冶里-亮甲山組底裂縫分布圖chegu204chegu201chegu202chegu205chegu20chegu203第53頁/共61頁多井水平最大主應力方向分析車古20車古201車古203車古204車古202車古205古201-1

最大水平主應力方向基本上是北東東－南西向向，雖有所不同，但變化較小。第54頁/共61頁Tg1裂縫開啟性分析圖chegu20chegu205chegu204chegu201chegu203chegu202第55頁/共61頁冶里-亮甲山組底裂縫開啟性分析圖chegu20chegu205chegu204c