3DMOVE软件在潜山裂缝预测中的应用.ppt

3D MOVE 软件在潜山裂缝预测中的应用 物探研究院物探室物探研究院物探室王秀玲王秀玲 季玉新季玉新 刘玉珍刘玉珍 前言前言一、一、3 3D MOVE D MOVE 裂缝预测原理裂缝预测原理二、在埕北二、在埕北3030潜山带的应用潜山带的应用三、在车古三、在车古201201潜山的应用潜山的应用四、结论四、结论 胜胜利利油油田田自自八八十十年年代代在在桩桩西西潜潜山山碳碳酸酸盐盐岩岩及及郑郑家家花花岗岗片片麻麻岩岩成成功功钻钻探探以以来来，，已已经经发发现现了了15个个潜潜山山油油气气藏藏随随着着油油田田勘勘探探和和开开发发的的不不断断深深入入，，寻寻找找裂裂缝性油气藏已成为油田勘探、开发的重要目标缝性油气藏已成为油田勘探、开发的重要目标前前 言言 裂缝性油藏裂缝性油藏预测的难度非常大预测的难度非常大近几年出现了近几年出现了地震属性、地震反演、多波多分量勘探、地震属性、地震反演、多波多分量勘探、VSP裂缝裂缝检测、全三维纵波裂缝检测检测、全三维纵波裂缝检测等等裂缝预测方法裂缝预测方法这些方法方法各有独到之处，但都存在缺陷和局限各有独到之处，但都存在缺陷和局限。

目前的目前的技术手段和生产需求存在着很大的矛盾技术手段和生产需求存在着很大的矛盾 2002年初，物探研究院引进了一种新的构造裂缝年初，物探研究院引进了一种新的构造裂缝预测技术预测技术——英国英国Midland Valley软件公司的软件公司的3D Move软件裂缝预测技术软件裂缝预测技术 该该软件软件技术应用于埕北技术应用于埕北30和和车古车古201古生界潜山，古生界潜山，预测了各目的层的裂缝分布和方位，并从应力场的预测了各目的层的裂缝分布和方位，并从应力场的角度对裂缝的开启性作出分析角度对裂缝的开启性作出分析预测结果与测井资预测结果与测井资料得到的裂缝方位等结果有较好的一致性，料得到的裂缝方位等结果有较好的一致性，并与新并与新钻井情况吻合钻井情况吻合，取得了良好的地质效果，取得了良好的地质效果一、一、3 3D MOVE D MOVE 裂缝预测原理裂缝预测原理 3 3DMoveDMove软件的裂缝预测是一种地质成因软件的裂缝预测是一种地质成因法它通过对地层的构造发育史进行反演和法它通过对地层的构造发育史进行反演和正演来计算构造运动对地层产生的应变量。

正演来计算构造运动对地层产生的应变量与此同时，也能对解释方案进行检验与此同时，也能对解释方案进行检验 用应变量作为主控参数，同时考虑地层用应变量作为主控参数，同时考虑地层厚度、岩性、裂缝发育方向等参数对裂缝发厚度、岩性、裂缝发育方向等参数对裂缝发育的相对富集带及主要发育方向进行预测育的相对富集带及主要发育方向进行预测基基 本本 原原 理理主要软件工具主要软件工具3DMove 构造反演、正演、裂缝预测构造反演、正演、裂缝预测3DStress 应力分析应力分析 该该模块提供了一系列先进的运动学和非运模块提供了一系列先进的运动学和非运动学动学构造恢复构造恢复方法，能应用于方法，能应用于逆冲褶皱带、扩逆冲褶皱带、扩张带张带，并能解决，并能解决反转、盐丘和走滑反转、盐丘和走滑等复杂构造等复杂构造 软件软件主要以主要以应变量应变量作为控制裂缝生长的参数，作为控制裂缝生长的参数，采用多参数控制的随机模拟算法采用多参数控制的随机模拟算法进行裂缝预测进行裂缝预测并并可以利用可以利用地震属性地震属性（如相干、振幅属性等等）（如相干、振幅属性等等）和其他和其他油藏地质属性油藏地质属性（如孔隙度等等）进行约（如孔隙度等等）进行约束。

束 3DMove: 该该模块模块根据井资料、野外观测的资料定义三维应力根据井资料、野外观测的资料定义三维应力状态，状态，计算断层、裂缝系统的滑动趋势、扩张趋势及渗计算断层、裂缝系统的滑动趋势、扩张趋势及渗漏因子等参数漏因子等参数从构造应力场角度分析裂缝开启或闭合、从构造应力场角度分析裂缝开启或闭合、断层的封堵性断层的封堵性公式如下：公式如下： 滑动趋势滑动趋势 ＝＝ τ /σ/σn n 扩张趋势扩张趋势 ＝＝ ( (σσ1 1-σ-σn n)/ (σ)/ (σ1 1-σ-σ3 3) ) 渗漏因子渗漏因子 ＝＝ P Pf f/ / ( (σσn n- -T T) )3DStress:σσ1 1 ：：最大主应力最大主应力 σσ3 3 ：：最小主应力最小主应力σσn n ：：应力场中任一平面（裂缝面或断层面）上的正应力应力场中任一平面（裂缝面或断层面）上的正应力 P Pf f ：：孔隙流体压力孔隙流体压力 T T ：：岩石抗张强度岩石抗张强度地震解释层位地震解释层位和断层面和断层面解释数据输入解释数据输入建立三维构造模型建立三维构造模型静态恢复检验静态恢复检验构造解释合理性构造解释合理性动态恢复和正演动态恢复和正演计算地层的应变量计算地层的应变量预测裂缝分布预测裂缝分布工工 作作 流流 程程利用现今应力场利用现今应力场预测裂缝开启性预测裂缝开启性3 3DMOVE DMOVE 构造恢复构造恢复技术技术 非运动学（非运动学（静态静态）恢复）恢复——忽略断层几何形态忽略断层几何形态。

简单剪切去褶皱简单剪切去褶皱 弯曲滑动去褶皱弯曲滑动去褶皱 运动学（运动学（动态动态））恢复恢复——考虑了断层几何形状对上盘变形的影响考虑了断层几何形状对上盘变形的影响斜剪切斜剪切 弯曲滑动弯曲滑动 断层平行流断层平行流非运动学恢复算法非运动学恢复算法 1 ：：简单剪切去褶皱简单剪切去褶皱原理原理: 用垂直剪切或斜剪切方法消除地层形变，将用垂直剪切或斜剪切方法消除地层形变，将 地层恢复到水平的或假定的区域基准面地层恢复到水平的或假定的区域基准面基准面 目的层目的层 恢复恢复AB• 去褶皱前后体积保持不变，去褶皱前后体积保持不变，线长和面积有变化线长和面积有变化原理原理: 用弯曲滑动机制恢复或正演褶皱模型，沿钉线或用弯曲滑动机制恢复或正演褶皱模型，沿钉线或钉面将钉面将褶皱顶层和它内部的平行滑动系统褶皱顶层和它内部的平行滑动系统恢复到基准面恢复到基准面Pin滑动系统滑动系统ABC•在去在去褶皱方向褶皱方向线长线长保持不变保持不变 •同期褶皱的褶皱面同期褶皱的褶皱面面积面积保持不变保持不变•各层各层体积体积保持不变保持不变•相对层厚度相对层厚度保持不变保持不变非运动学恢复算法非运动学恢复算法 2 ：：弯曲滑动去褶皱弯曲滑动去褶皱原理原理: 断层上盘的形变是由断层的断层上盘的形变是由断层的几何几何形态决定的形态决定的。

用一系列用一系列用户可选的参数包括用户可选的参数包括移动方向、剪切矢量和水平断距移动方向、剪切矢量和水平断距等参数来等参数来控制恢复，控制恢复，沿断层移动上盘，沿断层移动上盘，上盘体积守恒上盘体积守恒Key line restored to Datum Surface Restored Lower lineABA1A2扩张量扩张量 A2 = A1上盘下盘剪切矢量剪切矢量ABC运动学恢复算法运动学恢复算法 1 ：：斜剪切斜剪切•这一方法对恢复正断这一方法对恢复正断层很有效层很有效原理原理:用弯曲滑动机制并考虑用弯曲滑动机制并考虑断层面产状断层面产状恢复断层上盘的褶皱恢复断层上盘的褶皱形态在恢复过程中需要定义轴面，在恢复过程中需要定义轴面，沿钉线或钉面将沿钉线或钉面将褶皱褶皱恢恢复到基准面复到基准面，同时，同时尽可能忠实于原始的断层形状尽可能忠实于原始的断层形状ABC运动学恢复算法运动学恢复算法 2 ：：弯曲滑动弯曲滑动这这一一算算法法限限制制于于具具有有单单一一的的断断坪坪- -断断坡坡- -断断坪形态坪形态的断层轴面轴面原理原理: 基于颗粒层流理论通过定义与基于颗粒层流理论通过定义与断层平行的流线，断层平行的流线，上盘地层上盘地层的颗粒沿着这些流线运动来恢复上盘变形的颗粒沿着这些流线运动来恢复上盘变形。

ABC运动学恢复算法运动学恢复算法 3 ：：断层平行流断层平行流 这一算法主要用来解这一算法主要用来解决断面几何形态复杂的褶决断面几何形态复杂的褶皱逆冲带皱逆冲带 同时，它同样适用于同时，它同样适用于扩张构造背景，如犁式正扩张构造背景，如犁式正断层产生的宽缓滚动背斜断层产生的宽缓滚动背斜构造  针对具体的地质模型特点，选择以针对具体的地质模型特点，选择以上算法的一种或几种，进行平衡分析，上算法的一种或几种，进行平衡分析，在构造模型的正反演过程中得到地层变在构造模型的正反演过程中得到地层变形的应变量，然后进行裂缝预测形的应变量，然后进行裂缝预测二、在埕北二、在埕北3030潜山带的应用潜山带的应用 埕埕北北3030潜潜山山带带是是在在印印支支期期由由北北向向南南滑滑脱脱而而形形成成的的滑滑脱脱构构造造，，在在后后期期（（燕燕山山、、喜喜山山期期）），，受受埕埕北北3030北北和和埕埕北北3030南南两两条条NENE向向断断裂裂夹夹持持拱拱升升而而形形成成的的潜潜山山带带。

受受多多期期构构造造活活动动影影响响，，地地质质情情况况复复杂杂，，断断层层十十分分发发育育各各山山头头裂裂缝缝均均较较发发育育，，具具有有以以构构造造裂裂缝缝、、溶溶蚀蚀孔孔洞洞为为为为主主的的良好储集空间良好储集空间 区区内内埕埕北北3030、、301301、、302302、、303303井井均均钻钻遇遇很很好好的的裂裂缝缝储储集集层层，，但但由由于于储储层层的的非非均均质质性性强强，，开开发发的的效效果果不不太太理理想想，，裂裂缝缝的的发育规律有待进一步研究发育规律有待进一步研究埕埕 北北 3 3 0 0 潜潜 山山 带带研研 究究 区区 概概 况况( (一一) ) 层位和断层面解释层位和断层面解释CB302-301井连井剖面地震解释井连井剖面地震解释CB30潜山潜山Tg地质构造模型地质构造模型( (二二) ) 模型建立模型建立CB302CB30-3CB303CB30CB301CB30潜山上马家沟组底地质构造模型潜山上马家沟组底地质构造模型CB30-3CB302CB30潜山下马家沟组底地质构造模型潜山下马家沟组底地质构造模型CB302CB30-3CB30潜山冶里潜山冶里-亮甲山组底地质构造模型亮甲山组底地质构造模型CB302CB30-3CB30潜山潜山Tg2地质构造模型地质构造模型CB302CB30-3CB303CB30CB301CB30潜山潜山Tg-Tg2地质构造模型地质构造模型CB302CB30-3CB303CB30CB301 3 3DMoveDMove软件提供了一种快捷的静态恢复方法进行三维平软件提供了一种快捷的静态恢复方法进行三维平衡分析，形象地称之为衡分析，形象地称之为““拼板拼板””恢复：恢复：将各个断块恢复到同将各个断块恢复到同一个基准面，然后通过平移和旋转拼接到一起，进行地质解一个基准面，然后通过平移和旋转拼接到一起，进行地质解释的三维平衡分析、确定断块移动的方向。

发现问题应返回释的三维平衡分析、确定断块移动的方向发现问题应返回解释软件修改层位，直到建立合理的地质模型解释软件修改层位，直到建立合理的地质模型 (三三) ) 静静 态态 恢恢 复复快速快速“拼板拼板”法法恢复检验构造解恢复检验构造解释的合理性释的合理性Tg断层上盘恢复断层上盘恢复( (四四) ) 动动 态态 恢恢 复复 及及 正正 演演构造正演计算断层作用引起的应变量构造正演计算断层作用引起的应变量Tg应应变变值值分分布布图图上马家沟组底上马家沟组底下马家沟组底下马家沟组底冶里冶里-亮甲山组底亮甲山组底CB302CB30-3CB303CB30CB301Tg2( (五五) ) 裂裂 缝缝 预预 测测 以应变量为以应变量为主控参数，同主控参数，同时考虑地层厚时考虑地层厚度、岩性、裂度、岩性、裂缝发育方向等缝发育方向等参数预测裂缝参数预测裂缝发育密度和方发育密度和方向Tg裂裂缝缝分分布布图图050010001500CB30-3CB302CB303CB30CB301Tg裂裂缝缝分分布布图图(1)CB302CB30-3CB30A-1上上马马家家沟沟组组底底裂裂缝缝分分布布图图CB302CB30-3CB30A-1下下马马家家沟沟组组底底裂裂缝缝分分布布图图CB302CB30-3CB30A-1CB302CB30A-10250 500 750冶冶里里-亮亮甲甲山山组组中中部部裂裂缝缝分分布布图图Tg2裂裂缝缝分分布布图图(1)CB302CB30-3CB30A-1Tg2裂裂缝缝分分布布图图(2)CB303CB30CB301• 将裂缝输入将裂缝输入3DStress• 定义现今应力场定义现今应力场•根据应力机制的方向计算裂缝扩张趋势，从而分析裂缝根据应力机制的方向计算裂缝扩张趋势，从而分析裂缝的开启或闭合情况的开启或闭合情况( (六六) ) 裂缝开启性分析裂缝开启性分析 定义现今应力场定义现今应力场现今应力场现今应力场的方向可以的方向可以通过分析井通过分析井壁崩落信息、壁崩落信息、成像测井资成像测井资料得到。

料得到Tg裂裂缝缝开开启启性性分分析析图图2350002345002340002335002330002325002320002315002310002305002300002295006665006670006675006680006685006690006695006700006705006710006715006720000 500 1000 1500CB302CB30-3CB303CB30CB301CB30A-1上马上马家沟组底家沟组底裂缝开启性分析图裂缝开启性分析图0250 500 750CB302CB303 667000 667500 668000 668500 669000 669500 670000231500231000230500230000229500229000CB30A-1下马下马家沟组底家沟组底裂缝开启性分析图裂缝开启性分析图 667000 667500 668000 668500 669000 669500 670000231500231000230500230000229500229000CB30-3CB3020250 500 750CB30A-1冶里冶里-亮甲山组中部裂缝亮甲山组中部裂缝开启性分析开启性分析图图0250 500 750CB302CB30A-1 667000 667500 668000 668500 669000 669500 670000231500231000230500230000229500229000冶里冶里- -亮甲山组底裂缝亮甲山组底裂缝开启性分析开启性分析图图 667000 667500 668000 668500 669000 669500 670000231500231000230500230000229500229000CB3020250 500 750CB30A-1Tg2裂裂缝缝开开启启性性分分析析图图666500667000667500668000668500669000669500670000670500671000671500672000235000234500234000233500233000232500232000231500231000230500230000229500 0 500 1000 1500CB302CB30-3CB303CB30CB301CB30A-1 根据裂缝预测结果，潜山内部裂缝非常发育。

埕北根据裂缝预测结果，潜山内部裂缝非常发育埕北3030潜山带上已见油流的井，埕北潜山带上已见油流的井，埕北3030、、301301、、302302、、303303等等井，都位于两组以上裂缝交切的密集区域或开启性较井，都位于两组以上裂缝交切的密集区域或开启性较好的裂缝发育区最近完钻的好的裂缝发育区最近完钻的CB30A-1CB30A-1井井，，测井解释的测井解释的有利储层与裂缝发育区吻合较好有利储层与裂缝发育区吻合较好，，位于位于几几组裂缝相交组裂缝相交地区，且开启性较好该井的钻探进一步验证了裂缝地区，且开启性较好该井的钻探进一步验证了裂缝预测结果的可靠性预测结果的可靠性 从裂缝预测结果和开启性分析结果分析，该潜山从裂缝预测结果和开启性分析结果分析，该潜山带还有较大的勘探潜力，建议下一步钻探时根据裂缝带还有较大的勘探潜力，建议下一步钻探时根据裂缝方向打定向井方向打定向井 (七七) ) 、、裂缝预测结果分析裂缝预测结果分析三、在车古三、在车古201201潜山的应用潜山的应用车车 古古201潜潜 山山Tg1构构造造形形态态埕埕南南大大层层断断 车古车古201潜山位潜山位于车西洼陷北部潜山于车西洼陷北部潜山带的东部，潜山主体带的东部，潜山主体呈北西向的背斜形态，呈北西向的背斜形态，区内主要发育北东向区内主要发育北东向的正断层。

的正断层 八陡－上马家沟八陡－上马家沟组、冶里－亮甲山－组、冶里－亮甲山－凤山组是该区的主要凤山组是该区的主要油气富集带油气富集带 潜山储潜山储层以裂缝、溶孔等次层以裂缝、溶孔等次生孔隙为主储层裂生孔隙为主储层裂缝的发育程度控制着缝的发育程度控制着油藏的形成及富集高油藏的形成及富集高产研研 究究 区区 概概 况况chegu20chegu205chegu204chegu201chegu203chegu202车车 古古201潜潜 山山Tg1 – Tg2三三维维构构造造模模型型快速快速“拼板拼板”法法恢复，检验构造恢复，检验构造解释的合理性解释的合理性Tg1裂裂缝缝分分布布图图chegu204chegu201chegu202chegu205chegu20chegu203冶冶里里-亮亮甲甲山山组组底底裂裂缝缝分分布布图图chegu204chegu201chegu202chegu205chegu20chegu203多井多井水平水平最大主应力方向分析最大主应力方向分析车古车古20车古车古201车车古古203203车车古古204204车车古古202202车古车古205古古201-1 最大水平主应力方最大水平主应力方向基本上是北东东－南向基本上是北东东－南西向向，虽有所不同，西向向，虽有所不同，但变化较小。

但变化较小T g1裂裂 缝缝开开 启启 性性 分分 析析图图chegu20chegu205chegu204chegu201chegu203chegu202冶里冶里- -亮甲山组底裂缝亮甲山组底裂缝开启性分析开启性分析图图chegu20chegu205chegu204chegu201chegu203chegu202 根根据据裂裂缝缝预预测测结结果果，，车车古古201201潜潜山山内内部部裂裂缝缝非非常常发发育育，，主主要要发发育育了了近近东东西西、、北北东东、、北北西西向向的的裂裂缝缝，，沿沿潜潜山山背背斜斜两两侧侧转转折折带带和和断断层层附附近近裂裂缝缝密密度度较较大大潜潜山山上上已已见见油油流流的的井井，，车车古古201201、、202202、、205205等等井井，，都都位位于于两两组组以以上上裂裂缝缝交交切切和和开开启启性性较较好好的的裂裂缝缝发发育育区区裂裂缝缝发发育育的的方方向向和和相相对对密密度度与与实钻井吻合较好实钻井吻合较好 该该区区最最大大主主应应力力方方向向基基本本上上是是北北东东东东－－南南西西西西向向，，与与主主要要裂裂缝缝的的发发育育方方向向有有很很好好的的一一致致性性，，因因此此，，从从应应力力场场角角度度看看，，大大部部分分裂裂缝缝的的开开启启性性都都较好。

较好裂裂缝缝预预测测结结果果分分析析四、认四、认 识识 1 1、、3 3D MOVED MOVE软件软件裂缝预测技术具有独特的优势，与前裂缝预测技术具有独特的优势，与前述的一些方法相比，述的一些方法相比，基本不受地震数据采集处理因素及地基本不受地震数据采集处理因素及地震资料分辨率和井数的限制震资料分辨率和井数的限制；；它的裂缝预测它的裂缝预测较较细致，细致，显示显示也也更加更加直观直观 2 2、该软件的裂缝预测结果的可靠性、该软件的裂缝预测结果的可靠性依赖于构造解释的依赖于构造解释的正确合理性正确合理性，因此裂缝预测时要加强地质研究，建立合理，因此裂缝预测时要加强地质研究，建立合理精细的三维构造模型精细的三维构造模型 3 3、裂缝预测过程中应充分利用、裂缝预测过程中应充分利用钻井、测井解释、岩心钻井、测井解释、岩心观察统计观察统计等资料，用以约束裂缝预测和对比分析预测的效等资料，用以约束裂缝预测和对比分析预测的效果，使之更接近实际情况果，使之更接近实际情况  4 4、、3 3DMove DMove 软件引进以后应用于埕北软件引进以后应用于埕北3030潜山带潜山带和车古和车古201201潜山，预测结果与测井资料得到的裂缝潜山，预测结果与测井资料得到的裂缝方位等结果有较好的一致性，方位等结果有较好的一致性，而且而且两口两口新钻井的钻新钻井的钻探情况也很好地验证了裂缝预测结果的可靠性，探情况也很好地验证了裂缝预测结果的可靠性，说说明明该项技术有较强的裂缝预测能力该项技术有较强的裂缝预测能力. . 胜利油田有着丰富的潜山地质构造资料，非常胜利油田有着丰富的潜山地质构造资料，非常适合该软件发挥优势。

适合该软件发挥优势相信该软件在油田潜山裂相信该软件在油田潜山裂缝性储层的勘探开发中能够发挥更大的作用缝性储层的勘探开发中能够发挥更大的作用。