RMS解决复杂构造建模问题

刘萝卜锅 · 发表于 2019-6-6 12:06:05

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品质源于技术服务源于态度

这是阿什卡微信公众号的第644篇原创文章

首发于2019年5月21日

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作者：周晓舟

一、概述

复杂构造油气藏是对许多不同类型油气藏的统称，其中包括复杂断层、不整合、岩丘及复合构造等。这类油气藏的共同特征是经过了复杂的多期构造运动，使得地层排序、产状等有较大变化。同时这类油气藏的演化过程，构造演化期次等都较难描述，构造形态的三维可视化表征也面临严峻挑战。

中石油华北、大港、冀东、辽河、新疆、青海、玉门等油田、中石化胜利、中原以及中海油渤海油田等都有大量的复杂构造油气藏。

二、复杂构造建模解决方案

针对复杂断裂系统而言，断层建模的算法总体分为两种：基于节点（线）的方法（Pillar or Node-Based）和基于二叉树的算法。两种方法各有优缺点，都涵盖不了断层所有的交切关系和类型。

基于节点的方法，断层模型的产生通过产生断层轨迹线，在线的节点处完成断层的交切，这些轨迹线同时控制着断层在空间上的展布形态。这种方法的优势在于可以交互式编辑断层线，通过延长断层的长度很容易控制断层的联结关系，应用起来简单易行，基于二叉树的方法，分段式区分断裂关系的方法，每条断层都有上下盘，断层将体积分成两大部分，后面建立的断层必须在两部分中的一部分里面产生，再细分上下盘。该方法鉴于此，RMS软件引进先进的熔合断块方法（Fusedfault block method）解决上述两种方法所不能解决的问题。

熔合断块方法

面是网格化的，但是不是在XY空间中计算的，这种网格处理不了多值面，比如接近垂直的断层，它的倾角方向是变化的，真正垂直的面也无法处理。在一个转换空间计算就可以忽略这个问题，几乎可以解决所有的断层类型。

另一个难题是确定断层间的交线，对于面的交线而言网格是不理想的，对于不同的网格分辨率这可能是个问题，但最有挑战性的问题是交线不发生在网格节点上，所以我们不用网格来计算交线，而是每个断层面都多边形化。因为多边形化的面可以表征XYZ空间中的多值面，每个断层都变回XYZ空间中它们独立的坐标系统为了计算交线好显示的目的。此外，应用多边形化的面来计算断层交线为将来计算其它类型的断层提供了一种方法，不仅仅是转化网格。

我们的建模方法区别于其它的主要表现不是在面的产生上而是在交线的计算上。我们的解决方案避开了节点方法中使用pillar定义交线带来的问题，同时避免了严格二叉树算法带来的更多的完整分区定义。虽然我们的方法可能存在潜在的分级，有隐含关系的断层不再需要在树里面清晰的定义，而且每个断层可以被单独考虑。两个面实际互相接触时，断层间才有明确关系定义，断层可以随深度消亡。

三、应用案例

1大庆海拉尔贝中油田复杂构造建模

海拉尔贝中油田是典型的复杂构造油藏，多期断层叠置，断层交切关系复杂，采用熔合断块建模技术最终建立了合理的构造模型。

2青海跃进二号油田地质建模

跃进二号油田是一个以构造控制为主被断层复杂化、受岩性影响的岩性构造圈闭油藏，复杂断层形态的控制最终得到了很好的体现。

3 大港油田港西一区二四区块地质模型

港西一区断层数量多，断层关系复杂，常规建模很难处理，最终选用熔合断块建模方法得到很好的解决。

4 华北岔河集油田岔33区块地质模型

岔河集是典型的复杂构造油田，多年来为搞清构造情况下足力气但效果不好，经由我们推荐，采用新的建模方法建模取得了立竿见影的效果。

5 南海西部涠洲A油田

建模工区10组削截断层被油田北部的主断层所削截，这种模式下容易造成小断块之间的构造缺失或上下层面交叉的问题，采用熔合断块建模算法后问题解决。

6 马来西亚巴拉姆油田

马来西亚巴拉姆油田构造模型建立过好几轮，但是效果都不理想，对于Y形断层、X形断层等复杂断层的处理没有找到合适的方法，并且该油田垂向分层级别多，给建模带来困难，采用熔合断块加嵌套式建模的方法使得这些问题得到妥善解决。

7 墨西哥湾岩丘建模

刘萝卜锅 · 发表于 2019-6-6 12:08:16

墨西哥湾新发现的大型油气田都在深湾部位，周围岩丘发育，断层交切关系复杂。随着勘探工作的进一步深入，认为新发现油气田的储量可观，但由于岩丘和断裂交织分布造成的复杂构造增加了全面认识油气藏的难度，钻井成本和风险明显提高，对油气藏进行精细研究的需求更加迫切。然而常规软件对复杂断层和岩丘建模的处理效果不理想，不能提交合格的构造模型。最后采油贝壳状构造建模与岩丘建模终于获得认可。