專利名稱：適用于水平井軌跡設計的高精度深度域隨機模擬反演方法
適用于水平井軌跡設計的高精度深度域隨機模擬反演方法技術領域
本發(fā)明屬于儲層預測技術領域，涉及適用于水平井軌跡設計的高精度儲層預測及深度域隨機模擬反演方法。
背景技術：
在水平井部署過程中，準確預測儲層，并得到儲層在地下的準確埋藏深度是水平井軌跡設計的根本依據(jù)。由于測井數(shù)據(jù)是深度域而地震資料為時間域，因此要求技術人員必須對研究區(qū)內所有已完鉆井進行標定，明確時間與深度的相對關系才可以進行反演預測及軌跡設計。由于地震數(shù)據(jù)分辨率較測井分辨率低很多，測井與地震數(shù)據(jù)之間的時深標定不能達到絕對準確，人為誤差是不可消除的。當研究區(qū)內一定數(shù)量的井因井徑擴張導致合成記錄不能反映真實地層信息時，井間會存在不同程度的標定誤差，同時在時深轉換過程中，所有井必須參與井控速度場的建立，標定誤差都將累積到井控速度場中，反演的預測能力及深度預測的準確性受到很大的制約。
除此之外，由于水平井鉆井過程中，軌跡方位角會發(fā)生近90°轉變，在方位角轉變處，密度測井儀器難以通過彎曲井段，從而得不到目的層段的密度測井數(shù)據(jù)，無法進行時深標定，水平井導眼段或A靶點處測井數(shù)據(jù)得不到有效利用。發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種適用于水平井軌跡設計的高精度深度域隨機模擬反演方法，以解決現(xiàn)有方法深度預測誤差較大以及水平井導眼段或A靶點測井數(shù)據(jù)無法得到有效利用的問題。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的適用于水平井軌跡設計的高精度深度域隨機模擬反演方法的步驟如下(1)在擬進行反演的三維地震研究區(qū)內選一定比例的典型井進行合成記錄標定，初步明確時間一深度對應關系；(2)利用典型井建立實體模型，通過地層對比反復進行標定精細微調；(3)利用典型井生成時間域稀疏脈沖波阻抗數(shù)據(jù)體；(4)利用典型井建立井控速度場；(5)利用步驟(4)建立的井控速度場對得到的時間域稀疏脈沖波阻抗數(shù)據(jù)體進行時深轉換，得到深度域稀疏脈沖波阻抗數(shù)據(jù)體；(6)以深度域稀疏脈沖波阻抗數(shù)據(jù)作為約束，研究區(qū)所有井全部參與深度域隨機模擬反演過程，得到深度域隨機模擬反演結果。
進一步的，所述步驟(I)中的典型井是指測井質量高、數(shù)據(jù)完整、未發(fā)生井徑擴張， 并且分布均勻，井距為平均井距3倍以上的優(yōu)質井。
進一步的，所述步驟(2)是對典型井建立實體模型，利用測井曲線與實體模型進行地層對比，通過分析標志巖石層的橫向穩(wěn)定性，微調典型井時間一深度對應關系，直到所建立實體模型中的標志巖石層橫向連續(xù)，不存在由于標定過程中的人為誤差導致的畸變?yōu)橹埂?br> 本發(fā)明的適用于水平井軌跡設計的高精度深度域隨機模擬反演方法僅需要對部分典型井進行合成記錄標定，通過測井曲線與高精度實體模型對比分析，在地層對比的基礎上微調，從而削弱標定誤差。利用典型井建立井控速度場，將時間域的稀疏脈沖波阻抗數(shù)據(jù)體轉變?yōu)樯疃扔?，使得非典型?如擴徑井、水平井導眼段或A靶點測井)并不需要進行標定處理，而是直接利用其深度信息進行深度域隨機模擬約束反演，不僅非典型井標定誤差便得到了完全消除，非典型井絕對的深度資料得到充分應用。同時在時深轉換過程中，僅典型井參與井控速度場的建立，反演的預測能力及深度預測的準確性得到了極大的提高。


圖I是本發(fā)明實施例的方法流程圖。
具體實施方式
適用于水平井軌跡設計的高精度深度域隨機模擬反演方法如圖I所示，具體步驟如下(1)在擬進行反演的三維地震研究區(qū)內選一定比例測井質量較好的典型井(井數(shù)由油氣田鉆井和測井情況決定，例如完鉆井數(shù)的20%)進行合成記錄標定；典型井是指測井質量高、數(shù)據(jù)完整、未發(fā)生井徑擴張，井距為所有井平均井間距離3倍以上的優(yōu)質井；(2)僅利用典型井通過內插計算的方式建立實體模型。在物探相關軟件中讀取典型井的聯(lián)井實體模型剖面，并選擇一個或多個具有標志性的巖石層。由于實體模型由測井資料生成，而測井分辨率比地震數(shù)據(jù)分辨率高十倍以上，因此通過對比標志巖石層的橫向連續(xù)性可以微調典型井的時間-深度標定關系。(由于地震數(shù)據(jù)分辨率低，常規(guī)的標定方法難以達到這樣的精度。)然后再次利用微調后的典型井建立實體模型，再次對比標志巖石層的連續(xù)性，如此反復，直到所建立實體模型中的標志巖石層橫向連續(xù)，不存在由于標定過程中的人為誤差導致的畸變?yōu)橹埂Ｐ枰⒁獾氖窃摬襟E僅利用測井質量較好的典型井，目的是盡可能減小合成記錄標定過程中形成的人為誤差，非典型井(如擴徑井、水平井導眼段或A靶點測井)不參與實體模型建立；實體模型是指利用多口井測井資料在空間上內插得到的模型數(shù)據(jù)體；(3)僅利用典型井作為約束，結合三維地震數(shù)據(jù)，按照稀疏脈沖反演流程即可得到時間域稀疏脈沖波阻抗數(shù)據(jù)體，非典型井不參與運算；(4)僅利用典型井通過插值計算的方式建立井控速度場，非典型井不參與運算；(5)利用步驟(4)建立的井控速度場對步驟(3)得到的時間域稀疏脈沖波阻抗數(shù)據(jù)體進行時深轉換，得到深度域稀疏脈沖波阻抗數(shù)據(jù)體，由于稀疏脈沖反演和井控速度場僅利用典型井生成，典型井標定中的誤差在本步驟中是相同的，非典型井未參與運算，因此誤差得到有效限定；(6)深度域稀疏脈沖波阻抗數(shù)據(jù)由典型井及三維地震數(shù)據(jù)通過步驟(3)至步驟(5)共同作用形成，以此作為約束，將擬進行反演的三維地震工區(qū)內所有井全部參與深度域隨機模擬反演，可以得到深度域巖性預測數(shù)據(jù)體及儲層的埋藏深度信息。由于用于約束的稀疏脈沖波阻抗數(shù)據(jù)是深度域的，因此對于難以得到理想標定結果的井(如擴徑井、水平井導眼段或A靶點測井)無需進行時深標定即可直接參與反演，深度信息絕對，不存在誤差。即對于擴徑或者無法制作合成記錄的非典型井無需進行標定，而是直接利用其絕對的深度信息進行反演，使得非典型井的時間-深度標定誤差得到完全消除。
以上方法中的各單個步驟可參見時間域隨機模擬方法，如杜本強等于2007年SI 期發(fā)表于西南石油大學學報的《地震約束波阻抗隨機模擬方法研究》，劉紅磊等于2010年 10月發(fā)表于新疆石油地質雜志的《應用稀疏脈沖反演技術預測普光氣田鮞灘儲集層》等等， 故各步驟具體如何實現(xiàn)是本領域技術人員根據(jù)以上描述就可以實現(xiàn)的，在此不再贅述。
假設某擬將進行反演計算的三維地震工區(qū)已有鉆井1000 口，存在一定比例的水平井，井距較小(例如平均井距500米)，井密度大，多數(shù)井存在井徑擴張現(xiàn)象使得標定誤差較大，同時水平井導眼段或A靶點測深相對較小使得測井資料難以進行時深標定。
具體實施方式
如下第一步從已有鉆井中選擇部分(例如200 口)測井質量高、數(shù)據(jù)完整、未發(fā)生井徑擴張，井距為平均井距3倍以上的典型優(yōu)質井。對典型井制作合成記錄進行標定，初步明確時間-深度對應關系，其余井可以不必進行標定處理。
第二步僅對典型井建立實體模型，利用測井曲線與實體模型進行地層對比，通過分析標志層的橫向穩(wěn)定性，微調典型井時間-深度對應關系。在此基礎上再次建立實體模型并進行地層對比分析，再次微調典型井時間-深度對應關系，反復執(zhí)行此步驟，直到實體模型中的標志巖石層橫向連續(xù)，不存在由于標定中的人為誤差導致的畸變?yōu)橹?。通過此過程可以使得典型井在時間域上保持橫向的相對穩(wěn)定，盡可能將標定誤差轉變?yōu)橄到y(tǒng)誤差。 由于井數(shù)少、井距較大，該步驟較為容易實現(xiàn)。
第三步利用典型井進行時間域稀疏脈沖反演，該步驟與常規(guī)稀疏脈沖反演流程無異。
第四步利用典型井進行井控速度場的建立，其他(例如剩余800 口)井不參與速度場建立。
第五步利用典型井所建立的井控速度場對第三步得到的時間域稀疏脈沖波阻抗數(shù)據(jù)體進行時深轉換，得到深度域稀疏脈沖波阻抗數(shù)據(jù)體。
第六步以僅利用典型井所生成的深度域稀疏脈沖波阻抗數(shù)據(jù)體作為約束，全區(qū) (1000 口)井(包括水平井導眼段或A靶點數(shù)據(jù))全部參與深度域隨機模擬反演過程，得到深度域隨機模擬反演結果。
通過分析具體實施方式
可以看出，本發(fā)明完全消除了非典型井(800 口 )制作合成記錄過程中所形成的人為誤差，以及水平井導眼或A靶點測井資料無法進行標定的問題， 而是利用其絕對的深度信息直接參與深度域反演。本方法將誤差僅僅限定于典型優(yōu)質井合成記錄標定過程中。由于所選典型井測井質量較好，標定誤差相對較小，誤差得到進一步削弱，同時水平井測井資料也得到了充分利用，反演外推能力及深度預測精度得到了極大的提高，減少了水平井已設計的軌跡在鉆進過程中隨鉆調整的工作量，以及調整過程中回填軌跡和二次鉆井造成的資金投入。
權利要求
1.適用于水平井軌 跡設計的高精度深度域隨機模擬反演方法，其特征在于，該方法的步驟如下(1)在擬進行反演的三維地震研究區(qū)內選一定比例的典型井進行合成記錄標定，初步明確時間一深度對應關系；(2)對典型井建立實體模型，通過地層對比反復進行標定精細微調；(3)利用典型井生成時間域稀疏脈沖波阻抗數(shù)據(jù)體；(4)利用典型井建立井控速度場；(5)利用步驟(4)建立的井控速度場對得到的時間域稀疏脈沖波阻抗數(shù)據(jù)體進行時深轉換，得到深度域稀疏脈沖波阻抗數(shù)據(jù)體；(6)以深度域稀疏脈沖波阻抗數(shù)據(jù)作為約束，研究區(qū)所有井全部參與深度域隨機模擬反演過程，得到深度域隨機模擬反演結果。
2.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于所述步驟(I)中的典型井是指測井質量高、數(shù)據(jù)完整、未發(fā)生井徑擴張，井距為平均井距3倍以上的優(yōu)質井。
3.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于所述步驟(2)是對典型井建立實體模型， 利用測井曲線與實體模型進行地層對比，通過分析標志巖石層的橫向穩(wěn)定性，微調典型井時間一深度對應關系，直到所建立實體模型中的標志巖石層橫向連續(xù)，不存在由于標定過程中的人為誤差導致的畸變?yōu)橹埂?br> 全文摘要
本發(fā)明涉及適用于水平井軌跡設計的高精度深度域隨機模擬反演方法，先選一定比例的典型井進行合成記錄標定；對典型井建立實體模型，通過地層對比反復進行標定精細微調；生成時間域稀疏脈沖波阻抗數(shù)據(jù)體、建立井控速度場；對得到的時間域稀疏脈沖波阻抗數(shù)據(jù)體進行時深轉換；以深度域稀疏脈沖波阻抗數(shù)據(jù)作為約束，所有井參與深度域隨機模擬反演，反演結果可用于水平井軌跡設計；本發(fā)明僅需對典型井進行合成記錄標定，通過測井曲線與高精度實體模型對比分析，微調標定并建立井控速度場，直接利用井的絕對深度信息進行深度域隨機模擬約束反演，使得非典型井標定誤差便得到絕對消除，針對水平井軌跡的目的層深度預測精度極大提高。
文檔編號E21B47/04GK102943669SQ20121037904
公開日2013年2月27日 申請日期2012年10月9日 優(yōu)先權日2012年10月9日
發(fā)明者秦雪霏, 李文玉, 金東民, 曹紹賀, 李巍 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石化股份公司華北分公司勘探開發(fā)研究院