CN103573250B - 一种计算水平井井眼到地层上下界面距离的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种计算水平井井眼到地层上下界面距离的方法，该方法包括：对目标井全井段划分地层以及确定各地层的电阻率初始值；确定各地层的地层倾角初始值；确定目的层的电阻率初始值、地层倾角初始值，以及确定目的层对应的随钻电阻率测井曲线；计算目标井井眼轨迹与所述目的层上下界面之间的距离值；生成目的层随钻电阻率测井模拟响应曲线；判断所述目的层随钻电阻率测井模拟响应曲线与该目的层对应的随钻电阻率测井曲线是否一致，交互式反演修改所述目的层的地层电阻率值和地层倾角值，并重复前述步骤，直至所述目的层的随钻电阻率测井模拟响应曲线与目的层的实际随钻电阻率测井曲线相一致。本发明充分考虑了地质背景、油藏条件、工程环境等因素，计算结果更为合理，为完井设计或储层改造提供了依据，利于优化射孔层位，提高油气采收率。

Description

一种计算水平井井眼到地层上下界面距离的方法

技术领域

本发明涉及一种石油测井领域，尤其涉及一种计算水平井井眼到地层上下界面距离的方法。

背景技术

在水平井设计中，为进行完井设计或储层改造，需要确定井眼到各地层上下界面的距离以方便设计射孔位置，传统方法多是通过伽马以及电阻率曲线定性估计井眼（假定井眼穿行在砂岩中）距上覆或下部的泥岩的大致范围，但这种方法所设计的射孔位置不是最优的，不能充分提高水平井的采油效率。

发明内容

本发明提供一种计算水平井井眼到地层上下界面距离的方法，以利于进行完井设计或储层改造。

为了达到上述目的，本发明公开了一种计算水平井井眼到地层上下界面距离的方法，包括：

步骤1，获取相邻直井的测井资料和辅助测井曲线、目标井的随钻测井资料和辅助测井曲线、目标井所在区域的地震资料；所述相邻直井为该目标井周围设定范围内的直井；

步骤2，根据所述相邻直井的测井资料和辅助测井曲线、目标井的随钻测井资料和辅助测井曲线，对目标井全井段划分地层以及确定各地层的电阻率初始值；

步骤3，根据所述相邻直井的测井资料或所述目标井所在区域的地震资料，确定各地层的地层倾角初始值；

步骤4，确定目的层的电阻率初始值、地层倾角初始值，以及确定目的层对应的随钻电阻率测井曲线；

步骤5，根据所述目标井的随钻测井资料、当前所述目的层的电阻率值和地层倾角值，计算目标井井眼轨迹与所述目的层上下界面之间的距离值，其中，首次计算时采用步骤4确定的所述目的层的电阻率初始值和地层倾角初始值；

步骤6，根据所述目标井的随钻测井资料、当前所述目的层的电阻率初始值和地层倾角值，生成目的层随钻电阻率测井模拟响应曲线，其中，首次计算时采用步骤4确定的所述目的层的电阻率初始值和地层倾角初始值；

步骤7，判断所述目的层随钻电阻率测井模拟响应曲线与该目的层对应的随钻电阻率测井曲线是否一致，若是，转到步骤8，否则，转到步骤9；

步骤8，将当前所述目标井井眼轨迹与目的层上下界面之间的距离值作为结果输出；

步骤9，交互式反演修改所述目的层的地层电阻率值和地层倾角值，并重复步骤5～8，直至所述目的层的随钻电阻率测井模拟响应曲线与目的层的实际随钻电阻率测井曲线相一致。

优选的，所述相邻直井的测井资料包括：相邻直井的电阻率测井资料、电成像测井资料、录井资料、气测资料、取心资料；

所述相邻直井的辅助测井曲线包括：相邻直井的自然伽马测井曲线、井径测井曲线、自然电位测井曲线、密度测井曲线、声波测井曲线、中子测井曲线；

所述目标井的随钻测井资料包括：目标井导眼井段和水平段的随钻电阻率测井资料、井斜测井资料、方位测井资料、录井资料、气测资料、取心资料；

所述目标井的辅助测井曲线包括：目标井导眼井段和水平段的自然伽马测井曲线、井径测井曲线、密度测井曲线、自然电位测井曲线、声波测井曲线、中子测井曲线、方位伽马成像曲线或方位密度成像曲线。

优选的，所述步骤2根据所述相邻直井的测井资料和辅助测井曲线、目标井的随钻测井资料和辅助测井曲线，对目标井全井段划分地层以及确定各地层的电阻率初始值，具体包括：

步骤21，从所述相邻直井的电阻率测井资料和辅助测井曲线、目标井的随钻电阻率测井资料和辅助测井曲线中选取分层曲线，依据所述分层曲线的斜率变化趋势对目标井全井段划分地层；

步骤22，根据所述相邻直井的测井资料和辅助测井曲线、目标井的随钻测井资料和辅助测井曲线中分层曲线以外的其他曲线，从步骤21划分的地层中将分层特征不明显的泥岩夹层、致密层、垮塌层划分出来；

步骤23，根据所述目标井的随钻电阻率测井资料或所述相邻直井的电阻率测井资料，确定各地层的电阻率初始值。

优选的，所述步骤3中，

根据所述相邻直井的测井资料，确定各地层的地层倾角初始值，具体为：根据所述相邻直井的电成像测井资料计算各地层的地层倾角初始值；

根据所述目标井所在区域的地震资料，确定各地层的地层倾角初始值，具体为：根据所述地震资料中波峰和波谷的变化趋势确定各地层的地层倾角初始值；

优选的，所述步骤5根据所述目标井的随钻测井资料、当前所述目的层的电阻率值和地层倾角值，计算目标井井眼轨迹与所述目的层上下界面之间的距离值，具体包括：

步骤51，根据所述目标井的井斜测井资料和方位测井资料，确定目标井井眼的井斜角和方位角；

步骤52，根据所述各地层的地层界面和地层倾角值，以及所述目标井井眼的井斜角和方位角，建立目标井井眼轨迹与所述各地层的相对位置关系；

步骤53，根据所述目标井井眼轨迹与所述各地层的相对位置关系，以及当前所述目的层的电阻率值和地层倾角值，计算目标井井眼轨迹与所述目的层上下界面之间的距离值。

优选的，所述步骤6根据所述目标井的随钻测井资料、当前所述目的层的电阻率初始值和地层倾角值，生成目的层随钻电阻率测井模拟响应曲线，具体包括：

根据所述目标井的随钻电阻率测井资料、当前所述目的层的电阻率初始值和地层倾角值，结合随钻电阻率测井仪器的仪器模型参数，通过积分方程法或有限差分法生成目的层随钻电阻率测井模拟响应曲线；

其中，所述随钻电阻率测井仪器的仪器模型参数包括：仪器长度、仪器半径、各单元线圈距、线圈匝数、工作频率。

优选的，所述步骤7判断所述目的层随钻电阻率测井模拟响应曲线与该目的层对应的随钻电阻率测井曲线是否一致，具体包括：

步骤71，利用如下公式计算目的层随钻电阻率模拟响应曲线与该目的层对应的随钻电阻率测井曲线的相关系数：

$S=\frac{\mathrm{\ΣXY}-\frac{\mathrm{\ΣX\ΣY}}{N}}{\sqrt{(\mathrm{\Σ}{X}^2-\frac{{\left(\mathrm{\ΣX}\right)}^2}{N})(\mathrm{\Σ}{Y}^2-\frac{{\left(\mathrm{\ΣY}\right)}^2}{N})}}$

其中，S为相关系数；N为目的层的测量点数；X为所述目标井随钻电阻率测井曲线中对应目的层段的数据集；Y为所述目的层随钻电阻率测井模拟响应曲线的数据集；

步骤72，当所述相关系数的计算结果大于0.9时，判断所述目的层随钻电阻率测井模拟响应曲线与该目的层对应的随钻电阻率测井曲线相一致。

优选的，所述步骤9中交互式反演修改所述目的层的地层电阻率值和地层倾角值，具体包括：

步骤91，根据相邻直井或目标井的录井资料、气测资料、取心资料，确定所述目的层的流体性质以及该流体性质下的地层电阻率值范围；

步骤92，根据所述目标井所在区域的地震资料、相邻直井的电成像资料以及地区经验，确定所述目的层的地层倾角值范围；

步骤93，根据相邻直井的测井资料或目标井的随钻测井资料，确定目标井井眼轨迹与所述目的层上下界面之间的距离值范围；

步骤94，根据所述目的层随钻电阻率模拟响应曲线与该目的层对应的随钻电阻率测井曲线间的相关程度，在步骤91确定的地层电阻率值范围内修改所述目的层的电阻率值，在步骤92确定的地层倾角值范围内修改所述目的层的地层倾角值，并保证根据修改后的电阻率值和地层倾角值计算得到的目标井井眼轨迹与所述目的层上下界面之间的距离值在步骤93确定的距离值范围内变化。

借助于上述方案，本发明利用随钻电阻率测井资料计算水平井眼到上下层界面距离的方法，充分考虑了地质背景、油藏条件、工程环境等因素，主动修改地层模型以模拟出的测井曲线与实测曲线是否吻合作约束，计算结果更为合理，为完井设计或储层改造提供依据，从而利于优化射孔层位，提高油气采收率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的计算水平井井眼到地层上下界面距离的方法流程示意图；

图2为本发明实施例一提供的划分地层以及确定各地层电阻率初始值的流程示意图；

图3为本发明实施例一提供的计算目标井井眼轨迹与目的层上下界面之间距离值的流程示意图；

图4为本发明实施例一提供的判断目的层随钻电阻率测井模拟响应曲线与该目的层对应的随钻电阻率测井曲线是否一致的流程示意图；

图5为本发明实施例一提供的交互式反演修改目的层的地层电阻率值和地层倾角值的流程示意图；

图6为本发明实施例二提供的实施成果图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

本实施例提供一种计算水平井井眼到地层上下界面距离的方法，如图1所示，该方法包括：

步骤S1，获取相邻直井的测井资料和辅助测井曲线、目标井的随钻测井资料和辅助测井曲线、目标井所在区域的地震资料；所述相邻直井为该目标井周围一设定范围内的直井。

该步骤的目的是获取各种测井资料、辅助测井曲线和地震资料，从而为后续建立地层模型、确定地层倾角以及生成随钻电阻率测井模拟响应曲线提供准确可靠的理论基础。

由于目标井导眼井段与相邻直井所处地层基本相同，目标井导眼井段的测井资料与相邻直井的测井资料也基本一致，而相邻直井的测井资料往往都是现成的，所以执行步骤S1时可以直接采用相邻直井的测井资料代替目标井导眼井段的测井资料使用。

本实施例中需设定一范围，将目标井周围该设定范围内的直井确定为相邻直井，设定该范围时，应考虑相邻直井要与目标井导眼井段处于基本相同的地层，这样确定的相邻直井才是有效的。

步骤S2，根据所述相邻直井的测井资料和辅助测井曲线、目标井的随钻测井资料和辅助测井曲线，对目标井全井段划分地层以及确定各地层的电阻率初始值。

该步骤的目的是利用步骤S1获取的资料建立初始地层模型，包括对目标井的全井段地层进行分层，确定各地层界面，以及确定各地层的电阻率初始值。

步骤S3，根据所述相邻直井的测井资料或所述目标井所在区域的地震资料，确定各地层的地层倾角初始值。

步骤S4，确定目的层的电阻率初始值、地层倾角初始值，以及确定目的层对应的随钻电阻率测井曲线。

该步骤中，目的层为步骤S2所划分的地层中的某一个地层，实际执行时，往往需要计算目标井井眼轨迹与全井段各地层上下界面之间的距离，因此步骤S4需要一一选取初始地层模型中的每一个地层作为目的层，确定目的层之后，再根据步骤S2的结果确定该目的层的电阻率初始值，根据步骤S3的结果确定该目的层的地层倾角初始值。

步骤S1获取的目标井的随钻测井资料包含有全井段电阻率测井曲线，步骤S4可根据目的层在全井段中的位置，从全井段电阻率测井曲线中截取该目的层对应的随钻电阻率测井曲线。

步骤S5，根据所述目标井的随钻测井资料、当前所述目的层的电阻率值和地层倾角值，计算目标井井眼轨迹与所述目的层上下界面之间的距离值，其中，首次计算时采用步骤S4确定的所述目的层的电阻率初始值和地层倾角初始值。

由于步骤S9中需要反演修改目的层的地层电阻率值和地层倾角值，当修改了目的层的地层倾角值之后，步骤S5中计算的目标井井眼轨迹与目的层上下界面之间的距离值也会相应改变。

步骤S5具体是要确定目标井井眼轨迹的各个点与目的层上下界面在铅垂方向上的距离。

步骤S6，根据所述目标井的随钻测井资料、当前所述目的层的电阻率初始值和地层倾角值，生成目的层随钻电阻率测井模拟响应曲线，其中，首次计算时采用步骤S4确定的所述目的层的电阻率初始值和地层倾角初始值。

由于步骤S9中需要反演修改目的层的地层电阻率值和地层倾角值，当修改了目的层的地层电阻率值和地层倾角值之后，步骤S6中生成的目的层随钻电阻率测井模拟响应曲线也会相应改变。

步骤S7，判断所述目的层随钻电阻率测井模拟响应曲线与该目的层对应的随钻电阻率测井曲线是否一致，若是，转到步骤S8，否则，转到步骤S9；

步骤S8，将当前所述目标井井眼轨迹与目的层上下界面之间的距离值作为结果输出；

当确定目的层随钻电阻率测井模拟响应曲线与该目的层对应的随钻电阻率测井曲线一致时，说明当前确定的目的层电阻率值和地层倾角值与目的层实际的电阻率值和地层倾角值相一致，即该实施例中模拟的目的层与实际的目的层情况相符，因而据此确定的距离值（目标井井眼轨迹与该目的层上下界面之间的距离值）也符合实际情况。

步骤S9，交互式反演修改所述目的层的地层电阻率值和地层倾角值，并重复步骤S5-S8，直至所述目的层的随钻电阻率测井模拟响应曲线与目的层的实际随钻电阻率测井曲线相一致。

该步骤通过交互式反演修改目的层的地层电阻率值和地层倾角值，使得步骤S5计算的距离值与步骤S6生成的模拟响应曲线都随之改变，将每次改变后生成的模拟响应曲线与目的层对应的随钻电阻率测井曲线相比对，当结果一致时，将步骤S5计算得到的距离值作为最终结果输出。

具体的，本实施例中，所述相邻直井的测井资料包括：相邻直井的电阻率测井资料、电成像测井资料、录井资料、气测资料、取心资料；其中，相邻直井的电阻率测井资料为包含多条电阻率测井曲线的资料；

所述相邻直井的辅助测井曲线包括：相邻直井的自然伽马测井曲线、井径测井曲线、自然电位测井曲线、密度测井曲线、声波测井曲线、中子测井曲线；

所述目标井的随钻测井资料包括：目标井导眼井段和水平段的随钻电阻率测井资料、井斜测井资料、方位测井资料、录井资料、气测资料、取心资料；其中，目标井的随钻电阻率测井资料为包含多条随钻电阻率测井曲线的资料。

所述目标井的辅助测井曲线包括：目标井导眼井段和水平段的自然伽马测井曲线、井径测井曲线、密度测井曲线、自然电位测井曲线、声波测井曲线、中子测井曲线、方位伽马成像曲线或方位密度成像曲线。

具体的，如图2所示，本实施例中步骤S2根据所述相邻直井的测井资料和辅助测井曲线、目标井的随钻测井资料和辅助测井曲线，对目标井全井段划分地层以及确定各地层的电阻率初始值，具体包括：

步骤S21，从所述相邻直井的电阻率测井资料和辅助测井曲线、目标井的随钻电阻率测井资料和辅助测井曲线中选取分层曲线，依据所述分层曲线的斜率变化趋势对目标井全井段划分地层。

该步骤是根据地层沉积规律，以及利用电阻率测井曲线或其他辅助测井曲线中各地层的不同特点，对目标井全井段进行划分，确定各个地层界面。

相邻直井的测井资料和辅助测井曲线、目标井的随钻测井资料和辅助测井曲线包含有大量的曲线资料，不同的曲线资料所能反映的地层特征明显程度不同，例如有的曲线资料只能反映出分层特征较明显的地层，而不能将分层特征不明显的地层反映出来，在划分地层时，首先在各种资料中选取一条分层曲线，该分层曲线应能够反映出大部分分层特征较明显的地层，利用该分层曲线将大部分分层特征较明显的地层划分出来。

该步骤中，斜率是曲线上下两点幅度差与深度差的比值；当斜率由正变负或者由负变正时，该深度点作为特征点，两个特征点的中点即为地层界面。

步骤S22，根据所述相邻直井的测井资料和辅助测井曲线、目标井的随钻测井资料和辅助测井曲线中分层曲线以外的其他曲线，从步骤S21划分的地层中将分层特征不明显的泥岩夹层、致密层、垮塌层划分出来；

该步骤利用分层曲线以外的其他资料对地层进一步精细划分，尤其是对地层中的薄夹层，需要仔细予以识别。

步骤S23，根据所述目标井的随钻电阻率测井资料或所述相邻直井的电阻率测井资料，确定各地层的电阻率初始值。

该步骤是利用各地层在全井段中的位置，从目标井的随钻电阻率测井曲线或相邻直井的电阻率测井曲线中，确定各地层对应的电阻率值作为初始值，该步骤的具体确定过程可采用现有技术，此处不再赘述。

该步骤中，当相邻直井的电阻率测井资料为现成已知的资料时，可代替目标井导眼井段的随钻电阻率测井资料使用。

具体的，本实施例的步骤S3中，根据所述相邻直井的测井资料，确定各地层的地层倾角初始值，具体为：根据所述相邻直井的电成像测井资料计算各地层的地层倾角初始值；该步骤的具体计算过程可采用现有技术，此处不再赘述。

根据所述目标井所在区域的地震资料，确定各地层的地层倾角初始值，具体为：根据所述地震资料中波峰和波谷的变化趋势确定各地层的地层倾角初始值；该步骤的具体确定过程可采用现有技术，此处不再赘述。

具体的，如图3所示，本实施例的步骤S5根据所述目标井的随钻测井资料、当前所述目的层的电阻率值和地层倾角值，计算目标井井眼轨迹与所述目的层上下界面之间的距离值，具体包括：

步骤S51，根据所述目标井的井斜测井资料和方位测井资料，确定所述目标井井眼的井斜角和方位角。

步骤S52，根据所述各地层的地层界面和地层倾角值，以及目标井井眼的井斜角和方位角，建立目标井井眼轨迹与所述各地层的相对位置关系；该步骤的具体建立过程可采用现有技术，此处不再赘述。

步骤S53，根据所述目标井井眼轨迹与所述各地层的相对位置关系，以及当前所述目的层的电阻率值和地层倾角值，计算目标井井眼轨迹与所述目的层上下界面之间的距离值；该步骤的具体计算过程可采用现有技术，此处不再赘述。

具体的，本实施例的步骤S6根据所述目标井的随钻测井资料、当前所述目的层的电阻率初始值和地层倾角值，生成目的层随钻电阻率测井模拟响应曲线，具体包括：

根据所述目标井的随钻电阻率测井资料、当前所述目的层的电阻率初始值和地层倾角值，结合随钻电阻率测井仪器的仪器模型参数，通过积分方程法或有限差分法生成目的层随钻电阻率测井模拟响应曲线；其中，所述随钻电阻率测井仪器的仪器模型参数包括：仪器长度、仪器半径、各单元线圈距、线圈匝数、工作频率。该步骤采用的积分方程法和有限差分法都是本领域常用的计算方法，此处不再赘述。

具体的，如图4所示，本实施例的步骤S7判断所述目的层随钻电阻率测井模拟响应曲线与该目的层对应的随钻电阻率测井曲线是否一致，具体包括：

步骤S71，利用如下公式计算目的层随钻电阻率模拟响应曲线与该目的层对应的随钻电阻率测井曲线的相关系数：

$S=\frac{\mathrm{\ΣXY}-\frac{\mathrm{\ΣX\ΣY}}{N}}{\sqrt{(\mathrm{\Σ}{X}^2-\frac{{\left(\mathrm{\ΣX}\right)}^2}{N})(\mathrm{\Σ}{Y}^2-\frac{{\left(\mathrm{\ΣY}\right)}^2}{N})}}$

其中，S为相关系数；N为目的层的测量点数；X为所述目标井随钻电阻率测井曲线中对应目的层段的数据集；Y为所述目的层随钻电阻率测井模拟响应曲线的数据集，且X与Y的数据量相对应。

步骤S72，当所述相关系数的计算结果大于0.9时，判断所述目的层随钻电阻率测井模拟响应曲线与该目的层对应的随钻电阻率测井曲线相一致。

本实施例中，相关系数S为根据实际情况设定的一个阈值，在本实施例中将S值设定为0.9。当然，本发明不限于此，还可根据其他实际情况将S设置为其他值，例如0.8、0.88、0.91等等。

具体的，如图5所示，本实施例的步骤S9交互式反演修改所述目的层的地层电阻率值和地层倾角值，具体包括：

步骤S91，根据相邻直井或目标井的录井资料、气测资料、取心资料，确定所述目的层的流体性质以及该流体性质下的地层电阻率值范围；

步骤S92，根据所述目标井所在区域的地震资料、相邻直井的电成像资料以及地区经验，确定所述目的层的地层倾角值范围；

步骤S93，根据相邻直井的测井资料或目标井的随钻测井资料，确定目标井井眼轨迹与所述目的层上下界面之间的距离值范围；

步骤S94，根据所述目的层随钻电阻率模拟响应曲线与该目的层对应的随钻电阻率测井曲线间的相关程度，在所述步骤S91确定的地层电阻率值范围内修改所述目的层的电阻率值，在所述步骤S92确定的地层倾角值范围内修改所述目的层的地层倾角值，并保证根据所述修改后的电阻率值和地层倾角值计算得到的目标井井眼轨迹与所述目的层上下界面之间的距离值在所述步骤S93确定的距离值范围内变化。

实施例二

本实施例利用随钻电阻率测井资料，根据实施例一提供的方法计算水平井井眼到地层上下界面之间的距离，图6为实施成果图。

本实施例中，选用水平井中普遍应用的随钻电阻率测井仪的测井资料作处理对象。图6分四个象限，象限一为曲线道头，象限二为曲线的垂直投影，象限三为井眼轨迹与地层模型，象限四为曲线水平显示。

在象限四中：

第一道为自然伽马曲线道，用曲线①表示自然伽马曲线。

第二道为随钻电阻率测井曲线道，P33H、P33L、A33H、A33L分别表示源距为33英尺时，频率在2MHz下的相位电阻率、频率在400KHz下的相位电阻率、频率在2MHz下的振幅电阻率以及频率在400KHz下的振幅电阻率。其中，曲线②表示2MHz时的相位电阻率测井曲线，曲线③表示400KHz时的相位电阻率测井曲线，曲线④表示2MHz时的振幅电阻率测井曲线，曲线⑤表示400KHz时的振幅电阻率测井曲线。

第三道为深度道，表示测量井段（即目的层）距离井口的横向距离，其中括号中的深度表示测量深度。

第四道为地层模型道，表示划分地层后各地层的的电阻率初始值和自然伽马值，通过该道可修改地层模型值（包括各地层的电阻率初始值和自然伽马值）。其中，曲线D表示划分地层后各地层的电阻率初始值，曲线E表示划分地层后各地层的自然伽马值。

第五道是反演后得到的目的层随钻电阻率测井模拟响应曲线与目的层对应的随钻电阻率测井曲线的对比结果。从上到下依次表示高频相位、低频相位、高频振幅以及低频振幅四组的对比结果，在这四组曲线中，每一组中的虚线表示目的层随钻电阻率测井模拟响应曲线，实线表示目的层对应的随钻电阻率测井曲线。

象限三为井眼轨迹与地层模型，显示的是目标井井眼轨迹与各地层的相对位置关系，其中颜色的深浅表示地层电阻率值的高低，颜色越深表示地层电阻率值越低，W表示的是井眼轨迹，T表示的是目的层。

当人机交互时，可修改象限2中第四道的地层模型值以及象限4中地层模型中各地层的边界面，使得象限2中第五道的目的层随钻电阻率测井模拟响应曲线与目的层对应的随钻电阻率测井曲线相一致时，表示此时的地层模型已接近真实的地层，当满足相关系数S时即可输出当前目的层的电阻率值、地层倾角值，以及计算出的目标井井眼轨迹与目的层上下界面之间的距离值。

利用实施例一提供的方法可以大大提高计算水平井井眼到地层上下界面距离的精度，为射孔和试油方案的设计提供坚实的依据。

由图6可以看出井眼轨迹基本上都在目的层中穿行，试油为高产油层。在1855～1927m井段，随钻电阻率降低，伽马值升高，通过交互式反演可以看到该处钻出目的层，但并不是说此处对生产没有贡献价值，通过本发明方法，可以知道各地层界面距离水平井井眼的距离，这样在射孔方案设计时，该段采用向上射孔，使得该段对产量同样具有贡献价值。

本发明提供的计算水平井井眼到地层上下界面距离的方法，充分考虑了地质背景、油藏条件、工程环境等因素，主动修改地层模型，以目的层随钻电阻率测井模拟响应曲线与该目的层对应的随钻电阻率测井曲线是否吻合作约束，从而计算结果更为合理。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种计算水平井井眼到地层上下界面距离的方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1，获取相邻直井的测井资料和辅助测井曲线、目标井的随钻测井资料和辅助测井曲线，以及目标井所在区域的地震资料；所述相邻直井为该目标井周围设定范围内的直井；

步骤2，根据所述相邻直井的测井资料和辅助测井曲线，以及目标井的随钻测井资料和辅助测井曲线，对目标井全井段划分地层以及确定各地层的电阻率初始值；

步骤3，根据所述相邻直井的测井资料或所述目标井所在区域的地震资料，确定各地层的地层倾角初始值；

步骤4，确定目的层的电阻率初始值和地层倾角初始值，以及确定目的层对应的随钻电阻率测井曲线；

步骤5，根据所述目标井的随钻测井资料、当前所述目的层的电阻率值和地层倾角值，计算目标井井眼轨迹与所述目的层上下界面之间的距离值，其中，首次计算时采用步骤4确定的所述目的层的电阻率初始值和地层倾角初始值；

步骤6，根据所述目标井的随钻测井资料、当前所述目的层的电阻率值和地层倾角值，生成目的层随钻电阻率测井模拟响应曲线，其中，首次计算时采用步骤4确定的所述目的层的电阻率初始值和地层倾角初始值；

步骤7，判断所述目的层随钻电阻率测井模拟响应曲线与该目的层对应的随钻电阻率测井曲线是否一致，若是，转到步骤8，否则，转到步骤9；

步骤8，将当前所述目标井井眼轨迹与目的层上下界面之间的距离值作为结果输出；

步骤9，交互式反演修改所述目的层的电阻率值和地层倾角值，并重复步骤5～8，直至所述目的层的随钻电阻率测井模拟响应曲线与目的层的实际随钻电阻率测井曲线相一致；

其中，所述相邻直井的测井资料包括：相邻直井的电阻率测井资料、电成像测井资料、录井资料、气测资料和取心资料；

所述相邻直井的辅助测井曲线包括：相邻直井的自然伽马测井曲线、井径测井曲线、自然电位测井曲线、密度测井曲线、声波测井曲线和中子测井曲线；

所述目标井的随钻测井资料包括：目标井导眼井段和水平段的随钻电阻率测井资料、井斜测井资料、方位测井资料、录井资料、气测资料和取心资料；

所述目标井的辅助测井曲线包括：目标井导眼井段和水平段的自然伽马测井曲线、井径测井曲线、密度测井曲线、自然电位测井曲线、声波测井曲线、中子测井曲线、方位伽马成像曲线或方位密度成像曲线。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2根据所述相邻直井的测井资料和辅助测井曲线、目标井的随钻测井资料和辅助测井曲线，对目标井全井段划分地层以及确定各地层的电阻率初始值，具体包括：

步骤21，从所述相邻直井的电阻率测井资料和辅助测井曲线，以及目标井的随钻电阻率测井资料和辅助测井曲线中选取分层曲线，依据所述分层曲线的斜率变化趋势对目标井全井段划分地层；

步骤22，根据所述相邻直井的测井资料和辅助测井曲线，以及目标井的随钻测井资料和辅助测井曲线中分层曲线以外的其他曲线，从步骤21划分的地层中将分层特征不明显的泥岩夹层、致密层、垮塌层划分出来；

步骤23，根据所述目标井的随钻电阻率测井资料或所述相邻直井的电阻率测井资料，确定各地层的电阻率初始值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3中，

根据所述相邻直井的测井资料，确定各地层的地层倾角初始值，具体为：根据所述相邻直井的电成像测井资料计算各地层的地层倾角初始值；

根据所述目标井所在区域的地震资料，确定各地层的地层倾角初始值，具体为：根据所述地震资料中波峰和波谷的变化趋势确定各地层的地层倾角初始值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤5根据所述目标井的随钻测井资料、当前所述目的层的电阻率值和地层倾角值，计算目标井井眼轨迹与所述目的层上下界面之间的距离值，具体包括：

步骤51，根据所述目标井的井斜测井资料和方位测井资料，确定目标井井眼的井斜角和方位角；

步骤52，根据所述各地层的地层界面和地层倾角值，以及所述目标井井眼的井斜角和方位角，建立目标井井眼轨迹与所述各地层的相对位置关系；

步骤53，根据所述目标井井眼轨迹与所述各地层的相对位置关系，以及当前所述目的层的电阻率值和地层倾角值，计算目标井井眼轨迹与所述目的层上下界面之间的距离值。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤6根据所述目标井的随钻测井资料、当前所述目的层的电阻率值和地层倾角值，生成目的层随钻电阻率测井模拟响应曲线，具体包括：

根据所述目标井的随钻测井资料、当前所述目的层的电阻率值和地层倾角值，结合随钻电阻率测井仪器的仪器模型参数，通过积分方程法或有限差分法生成目的层随钻电阻率测井模拟响应曲线；

其中，所述随钻电阻率测井仪器的仪器模型参数包括：仪器长度、仪器半径、各单元线圈距、线圈匝数和工作频率。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤7判断所述目的层随钻电阻率测井模拟响应曲线与该目的层对应的随钻电阻率测井曲线是否一致，具体包括：

步骤71，利用如下公式计算目的层随钻电阻率模拟响应曲线与该目的层对应的随钻电阻率测井曲线的相关系数：

$S=\frac{\mathrm{\Σ}XY-\frac{\mathrm{\Σ}X\mathrm{\Σ}Y}{N}}{\sqrt{({\mathrm{\ΣX}}^2-\frac{{\left(\mathrm{\Σ}X\right)}^2}{N})({\mathrm{\ΣY}}^2-\frac{{\left(\mathrm{\Σ}Y\right)}^2}{N})}}$

其中，S为相关系数；N为目的层的测量点数；X为所述目标井随钻电阻率测井曲线中对应目的层段的数据集；Y为所述目的层随钻电阻率测井模拟响应曲线的数据集；

步骤72，当所述相关系数的计算结果大于0.9时，判断所述目的层随钻电阻率测井模拟响应曲线与该目的层对应的随钻电阻率测井曲线相一致。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤9中交互式反演修改所述目的层的电阻率值和地层倾角值，具体包括：

步骤91，根据相邻直井或目标井的录井资料、气测资料、取心资料，确定所述目的层的流体性质以及该流体性质下的电阻率值范围；

步骤92，根据所述目标井所在区域的地震资料、相邻直井的电成像资料以及地区经验，确定所述目的层的地层倾角值范围；

步骤93，根据相邻直井的测井资料或目标井的随钻测井资料，确定目标井井眼轨迹与所述目的层上下界面之间的距离值范围；

步骤94，根据所述目的层随钻电阻率模拟响应曲线与该目的层对应的随钻电阻率测井曲线间的相关程度，在步骤91确定的电阻率值范围内修改所述目的层的电阻率值，在步骤92确定的地层倾角值范围内修改所述目的层的地层倾角值，并保证根据修改后的电阻率值和地层倾角值计算得到的目标井井眼轨迹与所述目的层上下界面之间的距离值在步骤93确定的距离值范围内变化。