第三章油氣田地下構(gòu)造

1、第三章油氣田地下構(gòu)造(Chapter4 subsurface structure)學時：10 學時，講授4學時，實驗4學時，討論2學時基本內(nèi)容： 斷層地下識別 構(gòu)造研究鉆井 構(gòu)造研究的地震 地層傾角測井 構(gòu)造平衡剖面研究教學重點：斷層的地下識別及構(gòu)造造圖編制。教學內(nèi)容提要： 第一節(jié) 鉆井構(gòu)造研究一、井下斷層識別標志井下地層的重復(fù)與缺失短距離內(nèi)同層厚度突變在近距離內(nèi)標準層深度相差很大石油性質(zhì)的變化折算壓力和油水界面的差異在地層傾角測井矢量圖上的特征二、斷點組合在單井剖面上確定了斷點，只能說明鉆遇了斷層，還不能確切掌握整條斷層面特征。在多條斷層地區(qū)，每口井都鉆遇了幾條斷層，哪些斷點屬于同一條斷層，

2、幾條斷層之間的關(guān)系如何，這些都需要對斷點進行研究。把屬于同一條斷層的各個斷點聯(lián)系起來，全面研究整條斷層的特征，這項工作稱為斷點組合。1斷點組合一般原則（1）各井鉆遇的同一條斷層的斷點，其斷層性質(zhì)應(yīng)該一致，斷層面產(chǎn)狀和鉛直斷距應(yīng)大體一致或有規(guī)律地變化； （2）組合起來的斷層，同一盤的地層厚度不能出現(xiàn)突然變化；（3）斷點附近的地層界線，其升降幅度與鉛直斷距要基本符合，各井鉆遇的斷缺層位應(yīng)大體一致或有規(guī)律地變化；（4）斷層兩盤的地層產(chǎn)狀要符合構(gòu)造變化的總趨勢。2斷點組合方法(1)作構(gòu)造剖面圖組合斷點斷裂切割作用把一個完整構(gòu)造分割成許多斷塊。在每個斷塊內(nèi)(即斷層面的一側(cè))，同一地層界面的高低關(guān)系有明顯

3、不同，地層厚度也可能突變。因此應(yīng)用各井的分層數(shù)據(jù)、斷點資料做構(gòu)造剖面圖，分析各個地層界面的高低關(guān)系和厚度變化情況，一般能夠把同一條斷層的各個斷點組合起來。(2)作斷層面等值線圖組合斷點表現(xiàn)斷層的傾向、傾角、走向、斷距及分布范圍。不同斷層斷層面等值線的變化趨勢則不同。 先在遠離復(fù)雜區(qū)的單斷點區(qū)編制斷層面等值線圖，獲得該斷層的基本要素后，再由已知的走向、傾向、傾角、落差等，逐漸向復(fù)雜區(qū)延伸，把多斷點區(qū)分開，進而做出各條斷層的斷層面等值線圖。（3）綜合分析在地下構(gòu)造復(fù)雜的地區(qū)，井下斷點多，斷點組合往往具多解性，需要綜合分析各項資料，互相驗證，選出較合理的斷點組合方案。斷層面等值線圖、構(gòu)造剖面圖和構(gòu)造

4、草圖要互相驗證，同時參考地震資料所提供的區(qū)域構(gòu)造特征和分布模式，若有矛盾，查明原因，調(diào)整斷點組合方案，直到前述各項原則與各種構(gòu)造圖件互相吻合為止。只要有條件，應(yīng)盡量利用地層流體性質(zhì)、油氣水分布關(guān)系和壓力恢復(fù)曲線特征來驗證所組合成的斷層。三、油氣田地質(zhì)剖面圖的編制1流程（1）資料準備井位圖井口海拔數(shù)據(jù)各井分層數(shù)據(jù)、巖性、接觸關(guān)系等各井含油、氣井段數(shù)據(jù)各井斷層數(shù)據(jù)（斷點位置、斷層落差位）（2）剖面位置選擇剖面線應(yīng)盡量垂直或平行于地層走向。應(yīng)盡可能穿過更多的井，便于提高剖面的可靠程度。盡量均勻地分布于油田構(gòu)造上，便于全面了解地下構(gòu)造特征。（3）井位校正（4）井斜校正（5）剖面繪制畫剖面線，標出海拔零

5、線標井口位置，根據(jù)地形高程畫地形線根據(jù)井斜資料，畫校正后的井身線；并標上地層界線、標準層、斷點等將各井相同層的頂、底界線連成平滑的線，把同一斷層點連成斷層線注明圖件要素：圖名、比例尺、剖面方向、制圖日期、制圖單位、制圖人四、斷面構(gòu)造圖編制斷面構(gòu)造圖又稱斷層面等高線圖，以等高線表示斷層面起伏形態(tài)。編制斷層構(gòu)造圖的原始資料是各井屬同一斷層的斷點的標高和井位圖。作圖用三角網(wǎng)法，有時也用剖面法。斷面構(gòu)造圖與油層構(gòu)造等值線圖重疊，把相同數(shù)值的等高線的交點連接起來，即得到構(gòu)造圖上斷層線的位置。落差五、油氣田構(gòu)造圖的編制1選擇制圖標準層編制構(gòu)造圖的實質(zhì)上是以等高線來描繪標準層界面對于基準面的起伏特征。通常選

6、擇油層鄰近的標準層為制圖標準層，描述其頂界或底界面的起伏特征。通常選擇海平面為制圖基準層，海平面以上為正。2 斜井井斜校正（1）求斜井水平總位移L及方位角（2）求井斜井段的鉛直深度 h3. 內(nèi)插等值線（1）三角網(wǎng)法（2）剖面法4. 編繪斷層線（1）斷點確定（2）斷層面編制（3）斷層面與等值線交會確定斷層線5. 圖件美化6. 添加圖件要素，形成正規(guī)件第二節(jié) 地震構(gòu)造研究一、資料基礎(chǔ)1鉆（測）井資料工區(qū)內(nèi)所有井的井位坐標，分層數(shù)據(jù)，錄井油氣顯示情況，鉆井取心資料，完鉆井深，井斜數(shù)據(jù)，巖性剖面，泥漿槽面油氣顯示情況，氣測資料等。2垂直地震剖面（VSP數(shù)據(jù)）二、工作流程（1）數(shù)據(jù)分析（2）井震標定設(shè)計

7、一些反射界面，包括界面的埋藏深度、反射系數(shù)等，通過計算可以得到地震記錄，這種記錄叫做合成地震記錄，確定反射層的地質(zhì)層位。（3）層位追蹤T2T6濁積砂體濁積砂體S1S4S3W3S29S2aS2dW1前積結(jié)構(gòu)S3S（4）斷層解釋兩種成圖方法：基于時間域構(gòu)造形態(tài)和速度場的變速成圖基于時間域構(gòu)造形態(tài)約束下的測井深度成圖（5）構(gòu)造成圖（6）圖件修飾第三節(jié) 地層傾角測井構(gòu)造研究一、地層地層傾角測井原理二、地層傾角資料的矢量表示方法（1）矢量圖綠模式：反映構(gòu)造傾角 紅模式：構(gòu)造和沉積現(xiàn)象 藍模式：古水流方向雜亂模式(空白模式）：反映斷層破碎帶粗線模式：傾角變化趨勢細色模式：傾向不變的相連（2）施密特圖、方位

8、頻率圖地層在高能環(huán)境下沉積時，在地層傾角矢量圖上不容易鑒別出構(gòu)造傾角的情況下，就采用施密特圖來分析。（3）桿狀圖將真傾角與深度的關(guān)系曲線沿地層對比剖面線的方位換算成視傾角與深度的關(guān)系并且用與水平線的夾角為視傾角的傾斜杠來形象表示，稱為桿狀圖。（4）線性極座標圖不考慮傾角變化、專門反映地層傾斜方位角隨深度變化的圖件。規(guī)定零度方位(正北)放在圖的中央。與矢量圖配合，能直觀地、迅速地確定地層的傾斜方位角。三、7種基本構(gòu)造樣式（1）水平層（2）低傾角單斜層（3）高傾角單斜層（4）無傾沒褶曲 （5）傾沒褶曲 （6）雙傾沒褶曲 （7）圓丘形穹窿 四、背斜類型及特征（1）對稱背斜（2）不對稱背斜（3）倒轉(zhuǎn)背

9、斜（4）平臥褶曲五、利用井段產(chǎn)狀統(tǒng)計成果判斷褶曲類型傾角與傾斜方位角(傾向)關(guān)系圖 傾斜方位角(傾向)與深度關(guān)系圖 傾角與深度關(guān)系圖 東西向視傾角與深度關(guān)系圖 南北向視傾角與深度關(guān)系圖六、地下構(gòu)造類型及井所在構(gòu)造部位（1）水平層（2）單斜層（3）無傾沒褶曲(不對稱) 南北向視傾角與深度關(guān)系圖上：平均傾角0°-構(gòu)造南北走向上無傾沒（4）傾沒褶曲(不對稱)傾角-傾斜方位角關(guān)系圖：呈馬蹄形南北向視傾角與深度關(guān)系圖：平均傾角0° 且不隨深度而變化-向北傾沒的 一致性。第四節(jié) 平衡剖面構(gòu)造研究一、概念1定義平衡剖面：狹義上指構(gòu)造發(fā)育剖面。平衡剖面原理：在垂直構(gòu)造走向的剖面上,地層長度

10、和面積(2D) 是均衡的。 平衡剖面技術(shù)：利用數(shù)學手段對盆地構(gòu)造發(fā)育史進行正演和反演模擬,再現(xiàn)地下構(gòu)造的原始幾何形態(tài)。是計算機技術(shù)和地震解釋的較完美結(jié)合“。2經(jīng)典的平衡剖面從幾何學角度提出了3條剖面恢復(fù)的基本原則（1）是(體積)面積不變原則;（2）是巖層厚度不變原則;（3）是剖面中各標志層的長度一致原則3地下斷層構(gòu)造形式4斷層形成時期和發(fā)育歷史的研究同生斷層：指沉積盆地發(fā)育過程中，與沉降、沉積過程同時發(fā)生、發(fā)育的斷層。 同生斷層的特征： 地層厚度：下降盤明顯增大 落差：隨深度增加而增大 同生斷層的活動時期：可根據(jù)斷層兩側(cè)同層厚度變化研究活動強度：可用生長指表征5斷層封閉性研究（1）斷面兩側(cè)的巖

11、性條件儲層與對盤非滲透性巖層接觸儲層與對盤砂巖(滲透性巖層)接觸儲層與對盤低滲透性巖層接觸儲層與斷裂帶發(fā)育的非滲或低滲斷層巖(墻)接觸（2）斷層面及兩側(cè)巖層的排驅(qū)壓力 斷層兩側(cè)巖層的排驅(qū)壓力相同或接近-斷層不封閉；排驅(qū)壓力差別大-斷層封閉 同時，某斷層的封閉性不是一成不變的 若斷面(斷裂帶)排驅(qū)壓力兩側(cè)巖層排驅(qū)壓力-斷層封閉;斷面(斷裂帶)排驅(qū)壓力兩側(cè)巖層排驅(qū)壓力-斷層開啟 （3）斷層的力學性質(zhì)張性斷裂-易造成開啟性斷層 壓扭性斷裂-易造成封閉性斷層（4）斷層活動強度活動弱破裂輕，裂隙不發(fā)育封閉活動強烈破碎嚴重、裂隙發(fā)育開啟（5）斷層產(chǎn)狀與巖層產(chǎn)狀配置關(guān)系 同向斷層-封閉能力一般都較差反向斷層(反向屋脊式)-封閉性通常較好（6）單井斷點的測井曲線特征砂泥巖剖面：測井曲線一般聲波時差大，井徑擴大，密度和電阻率降低； 碳酸鹽巖剖面：低中子伽馬、低 GR、低 R，井徑擴大、聲波時差大，密度?。?）斷