趋势约束算法在构造研究中的应用

[摘 要]随着油田勘探开发精度日益提高，有必要加深油田构造的认识精度和效率。本文应用伴生断层趋势推导算法，准确定位伴生断层位置；砂组地震构造解释的基础上，结合井上数据，应用趋势约束算法，描述小层微构造；通过趋势面控制约束生成等值线，精确预测储层展布，为后期勘探开发井位部署及措施方案的实施提供依据。

[关键词]伴生断层；伴生断层推导；地震趋势约束；趋势面约束

中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）02-0173-01

地质研究是油田开发的基础，勘探开发难度的加大对计算机与专业结合的依赖程度越来越大，油田信息化、智能化程度不断提高，需要专业软件支持。通过潜心研究及大量现场数据实践验证，应用趋势约束算法实现了微构造伴生断层推导、地震构造趋势约束小层构造、趋势面控制约束等值线成网，以更精确的认识地层构造及储层展布形态，为油田下步勘探与开发提供可靠的依据。

1 伴生断层趋势推导

设置顶面断层、底面断层对应的层位，以及平移断层的层位，根据平移层位距顶面断层距离、顶底面断层所在层位厚度，应用网格插值算法计算得到所需层位的平移断层数据。

（1）伴生断层推导算法

首先对顶面断层和底面断层数据进行编号，以使同一条断层穿过顶面和底面地层，落在顶面地层和底面地层中的同一条断层，对其进行相同编号设置。其次，对相同编号的断层（在顶面地层中的断层线数据和底面地层中的断层线数据）的同盘数据点列进行顺时针排序，以便顶底面断层数据点列起止点方向是一致的；最后，根据顶底面地层与中间地层间的空间占比关系，推导计算中间断层线点坐标位置。

（2）求取约束断层对应顶底面层位地层平均厚度

通过对研究区顶面约束断层与底面约束断层对应分层数据的各井点数据进行处理，计算得到顶底面地层平均厚度。

（3）求取目标断层层位与顶部约束断层层位平均距离

目标层确定后，利用各井点目标层对应的分层数据与顶面约束断层对应的分层数据，计算目标地层距顶部地层的平均距离。

（4）追踪目标断层

根据约束断层对应层位顶底面地层平均厚度和目标断层层位距顶部约束断层层位平均距离的比例，以及顶面约束断层、底面约束断层各断层的位置，追踪每条同编号断层距顶面约束断层的相对位置，即确定了目标层伴生断层线位置。

2 地震构造趋势约束生成小层构造

趋势面约束分析原理[1]：趋势面约束分析就是根据地质变量的数值，用一定的数学方法寻找一个数学面，去代表（或逼近拟合）该地质变量客观存在的区域性变化，从而发现其区 域性变化规律（ 用趋势面图表示）；还可以把某地质变量中的区域性变量去掉，而突出局部性分量，从而更清晰地发现和表达局部异常。上述两个方面的分析，就是趋势面约束分析的实质。综合运用趋势面与勘探成果分析构造特征，能够提高构造研究的准确度。

运用趋势面分析方法并采用成图软件绘制趋势面和剩余图[2]，直观地反映出油田构造总的展布趋势，并结合地震资料，对局部异常构造进行了分析修正。通过地震构造面趋势约束算法，应用地震解释的构造成果趋势约束，结合井点数据，控制生成小层级别或者韵律层级别的微构造，有效提高了微构造认识的精度和效率。

趋势约束算法还可以应用前期成果趋势控制最新成果。如可在前期成果趋势控制下结合最新数据，生成开发常用的现阶段含水、动液面、剩余储量丰度、剩余油饱和度、采出程度等值图，实现开发成果继承性的更新，以辅助研究及管理人员及时决策。

3 趋势面控制约束等值线成网

应用井点数据控制生成等值线是当前生成等值线的常用方法，在井控程度较高、构造及沉积发育稳定的地区，生成的等值线与实际地下情况稳合度较高；然而在井控程度较低、构造变化大、沉积相变化快的地区，仅用井点数据生成等值线满足不了准确预测的目的。此外开发动态分析时，需要经常绘制不同阶段各类开发指标等值图，这些等值图需要在原有的成果基础上变化。重新生成等值线无法保留原有的成果认识，而在原有认识成果基础上手动修改却存在频繁修改工作效率低下的问题。针对以上问题，应用趋势面控制约束等值线成网算法，不仅可以应用前期地震成果趋势控制构造趋势，也可以应用前期研究成果趋势控制生成新的等值线，生成的等值线更符合油藏认识。

趋势约束条件的等值线成网及追踪算法，步骤如下：

（1）设定等值特征值Z，清除所有三角形标志flag为false，逐个搜索三角形，已经处理过则把标志设为true，直到高程值改变。

（2）先搜索边界三角形的边界边，查找是否有等值线经过，然后搜索内部三角形；判断是有等值线通过，根据三角形三个顶点的Z值Z1、Z2、Z3分别分析。

（3）在确定了等值点所在的边后，就可以用线性内插法求出等值点的坐标值，把此点作为等值线经过三角形的进入点。

（4）对下一个等值点的追踪，与步骤（3）相同对另两边进行判断和插值处理，得到等值线在此三角形的出点，把此三角形flag设置为true。

（5）把（4）得到的上一三角形的出点作为共用此边的邻三角形的入点，重复（4），直到得到等值点在没有其他邻接三角形的边上，或者得到下一等值点所在边已经处理过的三角形上（形成封闭等值线）。

（6）对其他没有处理过的三角形继续搜索，直到所有三角形已经被搜索过。

（7）对已经追踪形成的等值线进行光滑输出，然后改变等值特征值继续进行追踪，重复上述步骤，直到全部等值线绘制完为止。

4 结论

（1）本文应用趋势约束分析算法，能够在微构造中准确定位伴生断层位置。应用伴生断层趋势推导算法，既能识别小层/韵律层级别精度的断层，又能保障断层倾向的一致性，也提高了定位伴生断层的效率。

（2）应用地震趋势面约束算法，继承性应用地震解释的构造成果，结合井点数据，控制生成小层级别或韵律层级别的微构造，趋势面约束分析与地震资料相互验证，井震结合提高微构造分析精度。

（3）应用前期研究成果趋势控制生成新的储层特征指标及开发指标的等值线，对于井控程度较低、构造变化大、沉积相变化快的地区，避免了仅仅用井点数值插值不能准确反映构造或储层变化的缺点，能够继承性应用已有J识成果，更精准的认识油藏，对剩余油挖潜和井位部署提供了重要依据。

参考文献

[1]腾超，刘佳，邱梅，等.趋势面分析在鄂庄井田构造研究中的应用[J]，中国海洋大学学报，2015，45（7）：101-106.

[2]王凤启，陈海峰，马延伶，等.二维趋势面分析在微幅度构造识别过程中的应用[J]，方法与应用，2016，32（8）.