CN105551083B - 一种刻画水平井井眼轨迹与地层关系的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种刻画水平井井眼轨迹与地层关系的方法，包括：1)获取水平井在油气藏构造上的位置信息，得水平井所在区域的地质数据体；2)对水平井所在区域的直井和导眼井进行测井曲线标准化；3)进行地层对比，确定水平井钻遇目的层的顶底界限，然后建立目的层顶底构造模型；4)选取水平井邻近直井，开展多井精细砂体对比形成砂体栅状图；5)建立三维砂体模型；6)采集三维砂体模型中沿水平井井眼轨迹的砂体切片，得到水平井井眼轨迹与地层关系的初始模型；7)对水平井井眼轨迹周围的砂体切片进行修正，实现水平井井眼轨迹与地层关系的可视化表征及精细刻画。本发明能够实现水平井井眼轨迹与地层关系的精细刻画。

Description

一种刻画水平井井眼轨迹与地层关系的方法
技术领域
本发明属于大斜度/水平井测井评价技术领域，涉及一种刻画水平井井眼轨迹与地层关系的方法。
背景技术
随着水平井开发技术的逐步完善，水平井数量大幅增加，在大规模开发水平井的同时，对测井也提出了新的需求，亟需开展***的水平井测井评价方法研究。水平井测井评价首要任务就是要弄清楚井眼轨迹与地层之间的几何关系，确定井眼轨迹是否钻遇到了目的层，在目的层的什么部位，与目的层上下界面的距离等。
目前针对水平井井眼轨迹与地层关系的解释方法主要有二维剖面投影法和三维地质建模法。二维剖面投影法是利用邻近直井测井曲线投影到水平井井眼轨迹主方位上进行精细的小层对比，拾取地层上一系列关键界面点来绘制井眼轨迹与地层的关系。该方法在一定程度上解决了水平井井眼轨迹与地层的相互关系问题，但也存在自身的局限性：1)当井眼轨迹以低角度穿过地层界面时，水平井测井曲线所反映出的地层界面不是一个点，而是延滞为一个“区间”，难以确定准确的界面点；2)邻近直井测井资料投影到水平井井轨迹主方位时，如果地层具有一定倾角及渐变甚至相变，投影后的曲线就失去其代表的构造特征。三维地质建模法是利用水平井邻近直井基于地质等时原理采用数学算法进行外推和内插建立三维属性模型，确定沿水平井轨迹上的属性信息。该方法适用于地质构造相对平缓，砂体分布稳定的地层，若地层中存在呈透镜体状的砂体或泥质夹层、地层顶底部有剥蚀等复杂的地质问题，就难以准确描述地层的真实情况，达不到精细刻画井眼轨迹与地层的关系。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种刻画水平井井眼轨迹与地层关系的方法，该方法能够实现水平井井眼轨迹与地层关系的精细刻画。
为达到上述目的，本发明所述的刻画水平井井眼轨迹与地层关系的方法包括以下步骤：
1)获取待刻画水平井在油气藏构造上的位置信息，根据待刻画水平井在油气藏构造上的位置信息得水平井所在区域的地质数据体；
2)对水平井所在区域的直井和导眼井进行水平井测井曲线标准化；
3)在水平井所在区域的地质数据体中进行地层对比，确定水平井钻遇目的层的顶底界限，然后根据水平井钻遇目的层的顶底界限建立目的层顶底构造模型；
4)根据步骤3)得到的目的层地层对比结果，选取水平井邻近直井，然后对水平井邻近直井开展多井砂体对比形成砂体栅状图；
5)根据步骤4)形成的砂体栅状图中约束层间砂体走势建立三维砂体模型；
6)采集步骤5)中建立的三维砂体模型中沿水平井井眼轨迹的砂体切片，得到水平井井眼轨迹与地层关系的初始模型；
7)根据水平井测井曲线及步骤6)建立的水平井井眼轨迹与地层关系的初始模型，采用人机交互方式对水平井井眼轨迹周围的砂体切片进行修正，实现水平井井眼轨迹与地层关系的可视化表征及精细刻画。
采用频率直方图法对水平井所在区域的直井和导眼井进行测井曲线标准化。
步骤3)中根据以标志层为主、等高程对比划分为辅结合测井曲线的变化趋势进行地层对比。
根据水平井钻遇目的层的顶底界限采用克里金数学方法建立目的层顶底构造模型。
对水平井邻近直井采用地质等时沉积原理开展多井砂体对比形成砂体栅状图。
步骤5)中根据步骤4)形成的砂体栅状图中约束层间砂体走势采用最近邻算法建立三维砂体模型。
步骤6)中采集步骤5)中建立的三维砂体模型中沿水平井井眼轨迹的砂体切片的具体操作为：根据水平井的测井资料得到水平井的井斜角、方位角及井深，采用最小曲率半径法绘制水平井井眼轨迹，然后将水平井井眼轨迹进行等间隔采用，得空间点列，再将所述空间点列投影到水平面上，得投影点列，然后根据投影点列与空间点列形成垂直柱子，最后将垂直柱子与步骤5)中建立的三维砂体模型求交点，得沿水平井井眼轨迹的砂体切片。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的精细刻画水平井井眼轨迹与地层关系的方法在刻画过程中，基于在水平井所在区域的地质数据体中进行的地层对比建立三维砂体模型，再根据三维砂体模型中沿水平井井眼轨迹的砂体切片建立水平井井眼轨迹与地层关系的初始模型，然后对所述初始模型进行修正，从而有效解决了水平井钻遇的地层中存在呈透镜体状的砂体或泥质夹层、地层顶底部有剥蚀等复杂的地质问题，实现水平井井眼轨迹与地层关系的精细刻画，具有较好的应用效果。
附图说明
图1为本发明的实施例一中的砂体栅状图；
图2为本发明的实施例一中三维砂体模型的示意图；
图3为本发明的实施例一中在三维砂体模型中提取沿水平井井眼轨迹的砂体切片图；
图4为本发明的实施例一中刻画的水平井井眼轨迹与地层关系的示意图；
图5为本发明的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
本发明所述的精细刻画水平井井眼轨迹与地层关系的方法包括以下步骤：
1)获取待刻画水平井在油气藏构造上的位置信息，根据待刻画水平井在油气藏构造上的位置信息得水平井所在区域的地质数据体；
2)对水平井所在区域的直井和导眼井进行测井曲线标准化；
3)在水平井所在区域的地质数据体中进行地层对比，确定水平井钻遇目的层的顶底界限，然后根据水平井钻遇目的层的顶底界限建立目的层顶底构造模型；
4)根据步骤3)得到的目的层地层对比结果，选取水平井邻近直井，然后对水平井邻近直井开展多井砂体对比形成砂体栅状图；
5)根据步骤4)形成的砂体栅状图中约束层间砂体走势建立三维砂体模型；
6)采集步骤5)中建立的三维砂体模型中沿水平井井眼轨迹的砂体切片，得到水平井井眼轨迹与地层关系的初始模型；
7)根据水平井测井曲线及步骤6)建立的水平井井眼轨迹与地层关系的初始模型，采用人机交互方式对水平井井眼轨迹周围的砂体切片进行修正，实现水平井井眼轨迹与地层关系的可视化表征及精细刻画。
采用频率直方图法对水平井所在区域的直井和导眼井进行测井曲线标准化。
步骤3)中根据以标志层为主、等高程对比划分为辅结合测井曲线的变化趋势进行地层对比。
根据水平井钻遇目的层的顶底界限采用克里金数学方法建立目的层顶底构造模型。
对水平井邻近直井采用地质等时沉积原理开展多井砂体对比形成砂体栅状图。
步骤5)中根据步骤4)形成的砂体栅状图中约束层间砂体走势采用最近邻算法建立三维砂体模型。
步骤6)中采集步骤5)中建立的三维砂体模型中沿水平井井眼轨迹的砂体切片的具体操作为：根据水平井的测井资料得到水平井的井斜角、方位角及井深采用最小曲率半径法绘制水平井井眼轨迹，然后将水平井井眼轨迹进行等间隔采用，得空间点列，再将所述空间点列投影到水平面上，得投影点列，然后根据投影点列与空间点列形成垂直柱子，最后将垂直柱子与步骤5)中建立的三维砂体模型求交点，得沿水平井井眼轨迹的砂体切片。
实施例一
在精细刻画C_H水平井的井眼轨迹与地层关系之前，首先确定C_H水平井在油气藏构造上的位置，分析区域直井的测井、地质、钻井及录井信息，熟悉C_H水平井所在区域的地质数据体，并开展测井曲线的标准化，建立C_H水平井钻遇目的层的顶底构造模型。
在地层对比的基础上，选取A井、B井和C井三口井开展精细砂体对比，其中，C井为水平井C_H的导眼井，水平井C_H井眼轨迹沿着A井方向钻进，建立砂体栅状图，如图1所示；从砂体栅状图上可知，水平井钻遇的目的层在C井(测深3594.87～3605.13m)和A井(测深3599.5～3603.87m)上并无泥质夹层，而B井在测深3596.8～3597.2m和3598.5～3599.2m井段存在泥质夹层。
利用砂体栅状图基于多剖面完全约束的方式约束三维模型层间砂体走势，采用最近邻算法建立三维砂体模型，如图2所示，再利用水平井测井测量的井斜角、方位角及井深，然后采用最小曲率半径法绘制水平井井眼轨迹，并提取三维砂体模型中沿C_H水平井井眼轨迹的砂体切片，建立C_H水平井井眼轨迹与地层关系的初始模型，其中，所述初始模型如图3所示，由图3可知，C_H水平井进入目的层后，在目的层中会钻遇到两个泥质条带，由于A井和C井在水平井钻遇目的层段无泥质夹层，如果采用A井和C井单一的砂体剖面刻画C_H水平井井眼轨迹与地层关系，则刻画不出目的层中的两个泥质条带，而B井在水平井钻遇目的层段存在两个泥质夹层，通过加入B井进行砂体对比后，采用多剖面约束后建立三维砂体模型，在三维砂体模型中提取沿井眼轨迹的砂体切片就能刻画出水平井钻遇目的层中的两个泥质条带。
由于沿C_H水平井井眼轨迹在三维砂体模型中提取的砂体切片为水平井邻近直井的井间预测，在图3的基础上，结合水平井测井曲线采用人机交互的方式对井眼轨迹附近的砂体切片进行局部修正，例如，夹层厚度调整、夹层位置微调及尖灭长度调整，最终实现水平井井眼轨迹与地层关系的可视化表征及精细刻画，如图4所示。经26口实际井资料的处理，精细刻画后的水平井井眼轨迹与地层关系，与地质上的认识有很好的一致性，验证了本发明的有效性。
本发明不仅适用于地质构造相对平缓，砂体分布稳定的地层，也适用于地层中存在呈透镜体状的砂体或泥质夹层、地层顶底部有剥蚀等复杂的地质问题，具有广泛的推广应用价值。
以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种精细刻画水平井井眼轨迹与地层关系的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)获取待刻画水平井在油气藏构造上的位置信息，根据待刻画水平井在油气藏构造上的位置信息得到水平井所在区域的地质数据体；
2)对水平井所在区域的直井和导眼井进行测井曲线标准化；
3)在水平井所在区域的地质数据体中进行地层对比，确定水平井钻遇目的层的顶底界限，然后根据水平井钻遇目的层的顶底界限建立目的层顶底构造模型；
4)根据步骤3)得到的目的层地层对比结果，选取水平井邻近直井，然后对水平井邻近直井开展多井砂体对比形成砂体栅状图；
5)根据步骤4)形成的砂体栅状图中约束层间砂体走势建立三维砂体模型；
6)采集步骤5)中建立的三维砂体模型中沿水平井井眼轨迹的砂体切片，得到水平井井眼轨迹与地层关系的初始模型；
7)根据水平井测井曲线及步骤6)建立的水平井井眼轨迹与地层关系的初始模型，再采用人机交互方式对水平井井眼轨迹周围的砂体切片进行修正，实现水平井井眼轨迹与地层关系的可视化表征及精细刻画。
2.根据权利要求1所述的精细刻画水平井井眼轨迹与地层关系的方法，其特征在于，采用频率直方图法对水平井所在区域的直井和导眼井进行测井曲线标准化。
3.根据权利要求1所述的精细刻画水平井井眼轨迹与地层关系的方法，其特征在于，步骤3)中根据以标志层为主、等高程对比划分为辅结合测井曲线的变化趋势进行地层对比。
4.根据权利要求1所述的精细刻画水平井井眼轨迹与地层关系的方法，其特征在于，根据水平井钻遇目的层的顶底界限采用克里金数学方法建立目的层顶底构造模型。
5.根据权利要求1所述的精细刻画水平井井眼轨迹与地层关系的方法，其特征在于，对水平井邻近直井采用地质等时沉积原理开展多井砂体对比形成砂体栅状图。
6.根据权利要求1所述的精细刻画水平井井眼轨迹与地层关系的方法，其特征在于，步骤5)中根据步骤4)形成的砂体栅状图中约束层间砂体走势采用最近邻算法建立三维砂体模型。
7.根据权利要求1所述的精细刻画水平井井眼轨迹与地层关系的方法，其特征在于，步骤6)中采集步骤5)中建立的三维砂体模型中沿水平井井眼轨迹的砂体切片的具体操作为：根据水平井的测井资料得到水平井的井斜角、方位角及井深采用最小曲率半径法绘制水平井井眼轨迹，然后将水平井井眼轨迹进行等间隔采样，得空间点列，再将所述空间点列投影到水平面上，得投影点列，然后根据投影点列与空间点列形成垂直柱子，最后将垂直柱子与步骤5)中建立的三维砂体模型求交点，得沿水平井井眼轨迹的砂体切片。
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