文慧俭， 邢本康， 赵国石

(1.东北石油大学 地球科学学院， 黑龙江 大庆 163318； 2.大庆油田有限责任公司第八采油厂， 黑龙江 大庆 163514)

苏德尔特油田贝14区块构造复杂，断层发育，形成了较多的断块和断鼻状构造圈闭[1-3]，造成该区块地质建模难度大，成为制约油田开发丞待解决的问题。笔者以苏德尔特油田贝14区块为研究靶区，探讨断层发育，构造复杂区块的构造建模方法，在前人对苏德尔特油田贝14区块构造认识的基础上，对构造进行了重新的解释，解释结果与生产实践吻合较好。构造建模是地质建模最核心的内容，尤其对断层发育复杂的断块油田更为重要，构造模型确定了储层地质模型的空间位置、地层间的接触关系，是属性的载体[4-7]。笔者通过建立复杂断块油田各种交叉断层的三维构造地质模型，分析研究区的复杂构造特征，明确断层空间展布方式，以揭示地下储层的真实特征，为油田开发方案调整提供了可靠的地质依据，为其它类似区块建模提供思路。

1 地质概况

1.1 构造背景

贝尔凹陷是海拉尔盆地南部的一个次级凹陷，受苏德尔特构造带的控制，贝尔凹陷内部构造活动强烈，分割性极强，贝尔凹陷形态宽缓，走向北东方向，为典型箕状东断西超形凹陷。苏德尔特油田位于苏德尔特构造带上，呈北东向展布，是在布达特群古隆起基础上发育的继承性构造带，为一受断层控制的“凹中隆”，如图1所示。

图1 贝尔凹陷构造位置Fig. 1 Structure position of Beier depression

1.2 贝14区块的断层特征

由于经历了多期次的构造运动，苏德尔特油田断层非常发育，以北东东向展布断层与北东向断层展布方向为主，断层相互搭接，在剖面和平面上形成明显的“地堑”、“地垒”和“断阶”断层表现形式，进而控制了本区一系列重要断块、断鼻圈闭的形成。

1.2.1 断裂平面展布特征

不同反射层断裂的展布方位规律性明显，主要展布方位为NEE向和NE向，这主要因为受到断陷期基底断裂和控陷断裂的影响。断层延伸长度最大5 km，以小于3 km为主，最大断距600 m，断距以小于100 m为主。

1.2.2 断层组合样式

贝14井区整体为地垒断块，内部又可分为正向和反向2组小断块；断层样式以“V”字组合、“Y”字组合、“似花状”和阶梯状组合为主，研究区断裂组合样式如图2所示。

图2 断层组合样式Fig. 2 Style of fault combination

2 三维构造模型

2.1 数据准备

数据准备是储层建模的基础，建模数据来源于前期地质研究的成果，包括地层分层对比、沉积特征分析、地震层位解释、断层解释等研究工作。本次构造建模主要使用PETREL软件，根据软件所需求的数据格式，将前期工作所取得的所有成果整理成相应的外部数据格式，再输入到软件中，建立数据库进行管理。包含井位数据、井斜数据、分层数据、断点数据。

2.2 区块划分

通过区块划分的方法把复杂区块分解成内部构造相对单一的建模单元，分别对建模单元进行建模，这样既可以使建模工作相对简化，又增加了后续数模工作的准确性[8]。区块划分以大断层为边界，考虑周边断层的切割关系，把目的区块划分为3个小区块分别进行建模。区块1内共有断层6条，区块2内共有断层17条，区块3内共有断层8条，区块划分如图3所示。

图3 建模区块划分Fig. 3 Modeling block partition

2.3 震结合断点归位

井上的断点作为约束断层模型生成的重要数据，首先核实断点数据的准确性，检查井分层所解释的断点数据与由地震解释得到的断层面进行断点数据组合。在进行断点组合归位时，依据时间域与深度域之间合理的时深转换关系，建立速度模型，在此基础上，将断点数据进行时深转换。断点组合是否合理，取决于所建立的时深关系准确程度，时深关系准确则转换后的断点多数都能直接落在断层面上。如果有的断点落在两个断层相交处，需通过分析井轨迹及构造因素，判断该断点应该落在哪个断层面上，如图4所示。

从图4中可以看出，贝14区块第二分区断点41个，可以合上31个，断点组合率为75.61%，其中断距大于15 m的断点23个，可以合上的断点22个，断点组合率为96%，断点组合率较高，满足建模需求。

2.4 断层在三维空间上的组合关系

断层模型是用来描述断层的空间构造几何形态及彼此之间的接触关系。地质建模的基础是建立断层模型，断层模型是否准确决定了构造模型与属性模型的可信性。断层建模的核心内容为断面生成与断层间的削截关系。模拟断层倾向相同的转换带类型是多数断层建模采用的方法，这样可建立在深度范围限制内的断层模型。当断层倾向不同时，会出现断层交叉、削截以及重叠的情况，模拟过程就会比较复杂[9-11]。此时，会形成半“Y”型或半“λ”型断层，即“Y”型或“λ”型断层的部分被削截，而另一部分会继续延伸。在挤压环境下，断层倾向相对时，会形成半“Y”型断层；在拉伸环境下，断层倾向相对时，会形成半“λ”型断层。利用少数几个形状控制点控制断层的纵向状况。针对断层发育的复杂程度及断层深度的大小，来确定控制点的具体个数。当断层深度较小且产状简单时，利用2个控制点来控制断层产状，当断层深度较大且产状复杂时，选用5个控制点来控制断层的产状。处理削截断层时，选定一条断层做为主断层，另一条为辅断层。一般把发育时间长、断距大、延伸长度大的断层作为主断层，另一条为辅断层。如果出现“X”型断层，首先将其中一条断层使用截断，截断后分别与另一条断层相连，“X”型断层被截断的那条断层被分为两个小断层，在这两个小断层进行重新连接的过程中，确保断点与断层面吻合，层位断失与前期地质认识，断层两边地层展布平整、厚度均匀，断层的断点与构造面的趋势一致，不一致时，参照构造面的等值线走向趋势将断层的空间位置进行微调，使两者趋势相符。

2.5 构造模型

构造模型包括断层模型和层面模型。断层模型是构造模型中起决定作用的因素，研究区内断层非常发育，断层接触关系复杂，通过断点归位，断层三维空间组合，适当调整断层的位置和断层的产状使得断点位置与断层模型吻合，确定了断层间的交接关系[12-14]，最终落实中间区共17条断层，建立了相应的断层模型,如图5a所示。利用地震解释时深转换后的砂岩顶面构造图，构建三维建模层面数据，通过井的地质分层数据对构造面进行检查，使所有井的分层结果与构造层面吻合。在断层模型和层面模型建立的基础上，进行几何建模，最终得到研究区域的构造模型如图5b所示。最终建立的构造模型形成完整的数据体，为后续的储层模型、数模和油藏分析等提供支持和建立基础。

图5 贝14区块模型Fig. 5 Modeling of Bei 14 block

2.6 建模结果

利用建好的地质模型进行地质储量计算，与现场实际储量相对比，误差仅为3.4%，验证了模型的准确性。

3 结束语

针对断层发育，断层交切关系复杂区块的地质建模，提出以大断层为边界的分区块地质建模方法，为构造复杂区块的地质建模提供新的思路。在划分好的区块单元内，进行构造建模前首先进行断点归位，确保断层解释准确，对复杂半“Y”型、半“λ”型及X型断层，采用多点控制，主辅断层配合及先截断后连接等方法进行复杂断层的建模。利用该地质模型进行储量计算，与现场实际储量相对比，误差仅为3.4%验证了模型的准确性，可为该区后续的储层模型、数模和油藏分析工作提供支持，为类似区块地质模型建立提供参考。