劉宇，李娜，王濤，張云，陳密，談馨

（中國石化河南油田分公司勘探開發(fā)研究院，河南 南陽 473132）

斷層的準(zhǔn)確定位方法

劉宇，李娜，王濤，張云，陳密，談馨

（中國石化河南油田分公司勘探開發(fā)研究院，河南 南陽 473132）

復(fù)雜斷塊油田通常含油面積較小且形態(tài)不規(guī)則，其儲量規(guī)模直接受斷層控制。在開發(fā)中要合理動用該類油田，必須提高對斷層產(chǎn)狀和位置的識別精度，為開發(fā)井的部署提供依據(jù)。文中利用剖面法、公式法、交點法對斷層位置的確定進(jìn)行了分析，確定了河南新莊油田等復(fù)雜小斷塊油田中斷層的位置。根據(jù)研究成果，在新莊南三塊沿構(gòu)造高部位貼近斷層15～25 m，成功部署了14口水平井和15口大斜度定向井。其中，水平井投產(chǎn)后，單井初期平均產(chǎn)油量9.5 t/d，油汽比0.52，單井累計產(chǎn)油量0.49×104t，取得了良好的開發(fā)效果，為該類油藏的有效動用提供了技術(shù)支撐。

復(fù)雜斷塊；斷層產(chǎn)狀和位置；識別精度

復(fù)雜小斷塊油藏的儲量規(guī)模主要取決于斷層的控油性及空間展布。如寬緩斷層控制的斷鼻油藏，由于其含油寬度普遍較小，難以形成整體的注采井網(wǎng)，為確保開發(fā)效果，采油井需貼近斷層，抑制邊底水的突進(jìn)。稠油油藏在進(jìn)行蒸汽吞吐開發(fā)時，還要確保與斷層保持一定距離，以防止注汽壓力過大導(dǎo)致斷層開啟［1］。因此，精確確定斷層位置，具有十分重要的意義。

1 研究區(qū)概況

新莊油田位于泌陽凹陷北部斜坡帶，為典型的復(fù)雜斷塊油田，早第三紀(jì)沉積時即為一北抬緩坡，而古近系末的構(gòu)造運動使斜坡進(jìn)一步抬升變陡，導(dǎo)致新莊地區(qū)核桃園組北部剝蝕，形成目前古近系鳳凰鎮(zhèn)組與核桃園組的不整合接觸［2-3］。新莊油田處于南部邊界斷層和北部斷裂帶的交匯處，應(yīng)力集中，在拉張作用下斷層發(fā)育，主要由北東東向和近南北向2組斷裂構(gòu)成，斷層切割交截，將新莊油田劃分為20多個斷鼻、斷塊，其油層上傾方向均為被斷層遮擋形成的圈閉，大部分含油斷塊含油面積小于0.5 km2。新莊油田具有油層物性好、油層埋深淺（53～900 m）、含油層數(shù)多、單井鉆遇油層厚度大、縱向上含油井段長、油層含油面積?。?.05～0.70 km2）的特點。

2 油藏類型

就北部斜坡帶的鼻狀構(gòu)造背景而言，斷層的發(fā)育與砂體的良好配置可形成斷塊、斷鼻構(gòu)造油藏，斷層+巖性、斷層+不整合復(fù)合油藏等多種類型。其中以斷塊、斷鼻構(gòu)造油藏及斷層+巖性復(fù)合油藏為主要油藏類型，斷層+不整合復(fù)合油藏和巖性油藏分布較為局限（見圖1）。

圖1 北部斜坡帶油氣成藏模式示意

3 斷層定位方法

3.1 剖面法

剖面法是根據(jù)地質(zhì)剖面來確定斷層位置的方法。對于井控程度相對較高的區(qū)域，該方法主要依據(jù)完鉆井地質(zhì)分層結(jié)果，通過合理的斷點組合，完成不同方向的過斷層連井剖面，并將剖面圖中得出的點投影到平面圖中，從而確定構(gòu)造圖中的斷層位置［4］。一般要求3個以上方向的剖面才能較好地控制斷層位置，且要求控制井均鉆遇斷層。新莊某斷塊H3Ⅰ底面構(gòu)造圖中（見圖2），L1為沿剖面線方向X13井在H3Ⅰ底與斷層下盤的距離，L2為沿剖面線方向X12井在H3Ⅰ底與斷層上盤的距離；在H3Ⅰ底面構(gòu)造圖中則可直接根據(jù)剖面圖結(jié)果定位斷層上下盤其中一點的位置。對于井控程度差的區(qū)域則要求結(jié)合地震剖面分析斷層位置。

圖2 剖面法確定斷層位置示意

3.2 公式計算法

公式計算法根據(jù)已鉆井資料來確定斷層位置，通常在不同頂面構(gòu)造圖上，以井作為參照點，通過井來確定構(gòu)造圖中斷層的具體位置。

該方法一般應(yīng)用于鉆探程度較高的油氣藏，通過完鉆井實鉆斷點位置、井到斷層方向的地層（視）傾角、斷層（視）傾角等地質(zhì)參數(shù)，計算出斷層在不同頂面構(gòu)造上相應(yīng)的位置。

3.2.1 地層與斷層視傾角的確定

井控程度較高的區(qū)域可通過微構(gòu)造圖來計算地層與斷層的視傾角。需要注意的是，如果斷層或者地層傾角的平面變化比較大，計算時為了減小誤差，須選取參照井向著斷層區(qū)域的地層和斷層產(chǎn)狀。井控程度較低區(qū)域的地層或斷層視傾角可根據(jù)地震解釋結(jié)果，與在構(gòu)造圖中的計算一樣，地震解釋中必須選取同一方向來求解地層和斷層視傾角。

3.2.2 公式應(yīng)用

確定H3Ⅰ頂面構(gòu)造圖中參照井到斷層的距離，可分2種情況：1）參照井目的層未斷缺，見圖3中模式一；2）參照井目的層斷缺，見圖3中模式二。2種情況均用Lp表示平面圖上參照井點距斷層任意方向距離，方向選取不一樣，Lp的計算結(jié)果也不同；Lv表示斷點距目的層的垂向距離；α表示地層視傾角；β表示斷層視傾角。

模式一中，Lv可以直接在測井組合圖中求取，因此可根據(jù)公式計算出Lp=Lv/（tg α+tg β）；模式二中，由于目的層斷缺，此時Lv需根據(jù)地層趨勢推測目的層到斷點下第一個小層的距離［5-6］。

通過此方法，確定了新莊油田新淺25斷塊不同頂面構(gòu)造中斷層的具體位置，在該斷塊順斷層部署了8口大斜度定向井及9口水平井，該批開發(fā)井均一次性完鉆，大斜度井平均單井鉆遇油層76 m，水平井投產(chǎn)后單井產(chǎn)油量達(dá)到同層位直井產(chǎn)量的3倍。

圖3 公式法計算參照井到斷層距離模式

3.3 交點法

交點法的原理是地層與斷層相交處的海拔深度相等，將斷面線與地層等高線等值點投影到構(gòu)造圖上可得一交線，該交線即構(gòu)造圖上的斷層線［6］（見圖4）。該方法的精確性取決于斷面圖與構(gòu)造線的質(zhì)量。

圖4中虛線代表斷面線，實線代表地層等高線，其交點就構(gòu)成了斷層線。這種方法一般適應(yīng)于老區(qū)開發(fā)，其優(yōu)點是能夠充分利用所有斷點數(shù)據(jù)和分層數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確地刻畫地下形態(tài)；缺點是要求地層分層準(zhǔn)確，數(shù)據(jù)源充足。2010年利用交點法準(zhǔn)確落實了新莊油田復(fù)雜小斷塊泌淺67區(qū)的多條控油斷層位置，根據(jù)油層與斷層配置關(guān)系，對該井區(qū)開發(fā)單元進(jìn)行了重構(gòu)，將該區(qū)重新劃分為4套開發(fā)層系，部署開發(fā)井39口。

圖4 交點法確定斷層位置

4 結(jié)論

1）復(fù)雜斷塊油藏油層形態(tài)及儲量規(guī)模均受斷層控制，精確定位斷層位置可有效提高井網(wǎng)控制程度，從而改善開發(fā)效果。

2）對于產(chǎn)狀變化較大的斷層，應(yīng)通過多種方法共同驗證，達(dá)到準(zhǔn)確定位斷層的目的。

3）可根據(jù)斷層的空間展布、油層的分布規(guī)律，采用合理的井型組合開發(fā)斷塊油藏。

［1］趙習(xí)森，黃金滿．文南油田滾動勘探開發(fā)模式［J］.斷塊油氣田，2003，10（2）：32-34. Zhao Xisen，Huang Jinman．Rolling exploration and development model in Wennan Oilfield［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2003，10（2）：32-34.

［2］林社卿，李連生．泌陽凹陷復(fù)雜斷塊群油藏特征及勘探技術(shù)［J］.河南石油，2002，16（3）：12-14. Lin Sheqing，Li Liansheng．Features of the complex fault block reservoirs in Biyang Depression and exploration techniques［J］.Henan Petroleum，2002，16（3）：12-14.

［3］陳志剛．新莊復(fù)雜小斷塊稠油油藏成藏規(guī)律分析［J］.石油地質(zhì)與工程，2010，24（4）：29-31. Chen Zhigang．Hydrocarbon accumulation analysis of heavy oil reservoir in complex fault block of Xinzhuang Oilfield［J］.Petroleum Geology and Engineering，2010，24（4）：29-31.

［4］曾佐勛，樊光明．構(gòu)造地質(zhì)學(xué)［M］.北京：中國地質(zhì)大學(xué)出版社，2008：149-159. Zeng Zuoxun，F(xiàn)an Guangming．Structural geology［M］.Beijing：China University of Geosciences Press，2008：149-159.

［5］王志永，趙衛(wèi)鋒．地震與地質(zhì)相結(jié)合確定斷層斷距［J］.斷塊油氣田，2009,16（2）：49-51. Wang Zhiyong，Zhao Weifeng．Determination of amplitude of fault by integrating seismic with geology［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2009,16（2）：49-51.

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（編輯 劉麗）

Research on determining method of fault location

Liu Yu,Li Na,Wang Tao,Zhang Yun,Chen Mi,Tan Xin
(Research Institute of Petroleum Exploration and Development,Henan Oilfield Company,SINOPEC,Nanyang 473132,China)

The oil-bearing area in complicated fault-block oilfield is usually small and irregular,and the size of reserves is directly controlled by faults.To develop this kind of oilfield properly,the recognition accuracy of fault occurrence and location must be enhanced,providing the basis for the deployment of development wells.Using the profiling,formula and intersection methods,this paper analyzed the determining accuracy of fault,and according to such methods,the fault locations in some complicated fault-block oilfields such as Xinzhuang in Henan Oilfield are determined.Based on the research result,14 horizontal wells along the structural high location close to the fault 15-25 m and 15 high angle deviated wells were deployed.After the horizontal wells were put into production,the initial oil production of single well is 9.5 t/d,the oil-gas ratio is 0.52 and the cumulative oil production of single well is 4,900 t,achieving a good development result,which can provide technique support for the development of such reservoirs.

complicated fault-block;fault occurrence and location;recognition accuracy

TE122.1+12

：A

1005-8907（2012）03-0294-03

2011-09-30；改回日期：2012-02-15。

劉宇，男，1980年生，工程師，2003年畢業(yè)于安徽理工大學(xué)地質(zhì)工程專業(yè)，現(xiàn)主要從事復(fù)雜斷塊油田的滾動勘探及油藏評價工作。E-mail：L4053689@163.com。

劉宇，李娜，王濤，等.斷層的準(zhǔn)確定位方法［J］.斷塊油氣田，2012，19（3）：294-296. Liu Yu，Li Na，Wang Tao，et al.Research on determining method of fault location［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2012，19（3）：294-296.