本發(fā)明涉及石油、天然氣等礦產(chǎn)開采領(lǐng)域技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種基于時(shí)間域地震體的地質(zhì)導(dǎo)向模型建立方法。
背景技術(shù):
在油氣田勘探開發(fā)的水平井導(dǎo)向過(guò)程中,針對(duì)水平井鉆進(jìn)過(guò)程中鉆井工程對(duì)井軌跡控制的偏差和地質(zhì)認(rèn)識(shí)的不確定性,以及隨鉆測(cè)井中電阻率的影響因素,錄井氣測(cè)值遲到深度等,需要綜合地震、地質(zhì)、測(cè)井、錄井、油藏、鉆井等多學(xué)科的研究成果,從開發(fā)方案部署到動(dòng)靜態(tài)導(dǎo)向策略及水平井產(chǎn)能評(píng)價(jià),分析軌跡調(diào)整的時(shí)機(jī),動(dòng)態(tài)優(yōu)化井軌跡于儲(chǔ)層中的最佳位置,降低地質(zhì)鉆井工程風(fēng)險(xiǎn),縮短鉆井周期,實(shí)現(xiàn)單井產(chǎn)能和投資收益最大化。
目前,國(guó)內(nèi)隨鉆測(cè)量工具和地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)的研究及隨鉆資料的采集應(yīng)用上明顯滯后于國(guó)外,隨鉆測(cè)量工具和定向井技術(shù)雖然有了快速提升,但仍受限于這些國(guó)外大型服務(wù)商的硬件和軟件壟斷。但因外企服務(wù)商對(duì)本地區(qū)地質(zhì)油藏認(rèn)識(shí)程度有限,而中國(guó)鉆井隊(duì)伍沒有針對(duì)性的處理解釋軟件,處于被動(dòng)式應(yīng)用國(guó)外軟件的接觸層面,遠(yuǎn)未形成自主的隨鉆地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)體系,導(dǎo)致實(shí)際應(yīng)用效果不是很理想。在高端技術(shù)服務(wù)及各種商業(yè)費(fèi)用上也面臨風(fēng)險(xiǎn),成為制約勘探開發(fā)隨鉆實(shí)時(shí)決策和提升綜合經(jīng)濟(jì)效益一項(xiàng)技術(shù)瓶頸。
同類地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)主要存在的缺陷:
1、利用深度域地震體導(dǎo)向,增加導(dǎo)向過(guò)程中井軌跡與深度域地震體標(biāo)定層的深度誤差不確定性。
2、利用鉆前三維構(gòu)造模型或二維構(gòu)造等值線圖進(jìn)行著陸,實(shí)鉆與設(shè)計(jì)目的層海拔深度存在構(gòu)造誤差。
3、二維時(shí)間域與深度域的地質(zhì)導(dǎo)向模型不能切換顯示二維時(shí)間域與深度域的地震剖面。
4、實(shí)鉆軌跡控制的方位與設(shè)計(jì)水平井軌跡方位偏離5度以上時(shí),水平段的水平位移數(shù)據(jù)相差較大,二維地質(zhì)導(dǎo)向模型誤差影響隨鉆決策的準(zhǔn)確度。
5、部分地質(zhì)導(dǎo)向工程師通過(guò)三維地質(zhì)模型的調(diào)整指導(dǎo)軌跡控制,操作時(shí)間長(zhǎng),現(xiàn)場(chǎng)操作慢。
6、國(guó)內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)導(dǎo)向過(guò)渡依賴石油外企服務(wù)商的隨鉆成像和邊界探測(cè)工具,服務(wù)成本高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種基于時(shí)間域地震體的地質(zhì)導(dǎo)向模型建立方法,本發(fā)明主要是利用二維時(shí)間域地層及地震對(duì)比結(jié)果,建立二維時(shí)間域地質(zhì)及地震導(dǎo)向模型,一是解決時(shí)間域地質(zhì)模型的調(diào)整與高分辨率時(shí)間域地震體的匹配,區(qū)分儲(chǔ)層與非儲(chǔ)層;二是兼容實(shí)時(shí)測(cè)井曲線與依據(jù)鄰井曲線產(chǎn)生的模擬曲線擬合,調(diào)整二維時(shí)間域地質(zhì)及地震導(dǎo)向模型的構(gòu)造深度和地層傾角。指導(dǎo)實(shí)鉆水平井軌跡預(yù)測(cè),進(jìn)行著陸段和水平段的隨鉆決策。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明公開的一種基于時(shí)間域地震體的地質(zhì)導(dǎo)向模型建立方法,其特征在于,它包括如下步驟:
步驟1.1:根據(jù)鄰井井斜數(shù)據(jù)、鄰井測(cè)井曲線數(shù)據(jù)、鄰井時(shí)深關(guān)系數(shù)據(jù)、鄰井巖性數(shù)據(jù)、鄰井流體數(shù)據(jù)、鄰井錄井?dāng)?shù)據(jù)、鄰井時(shí)間域分層數(shù)據(jù)和鄰井時(shí)間域的地震解釋層面,以及設(shè)計(jì)水平井軌跡數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)水平井時(shí)深關(guān)系數(shù)據(jù),建立鄰井與設(shè)計(jì)水平井的時(shí)間域地層及地震對(duì)比剖面;
步驟1.2:使用三維構(gòu)造層面數(shù)據(jù)沿著井軌跡切片生成設(shè)計(jì)水平井軌跡的二維時(shí)間域地質(zhì)切片剖面,使用三維時(shí)間域地震體沿著井軌跡切片生成設(shè)計(jì)水平井軌跡的二維時(shí)間域地震切片剖面;
步驟1.3:將三維地震反演體或純波數(shù)據(jù)、鄰井井斜數(shù)據(jù)、鄰井時(shí)深關(guān)系數(shù)據(jù)、鄰井時(shí)間域分層數(shù)據(jù)、鄰井三維構(gòu)造層面數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)水平井軌跡數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)水平井時(shí)深關(guān)系數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)水平井軌跡的二維時(shí)間域地質(zhì)切片剖面以及設(shè)計(jì)水平井軌跡的二維時(shí)間域地震切片剖面在設(shè)計(jì)水平井軌跡的水平位移長(zhǎng)度內(nèi)疊合顯示,形成設(shè)計(jì)水平井軌跡二維時(shí)間域地質(zhì)及地震框架模型;
步驟1.4:基于鄰井井斜數(shù)據(jù)、鄰井測(cè)井曲線數(shù)據(jù)、鄰井時(shí)深關(guān)系數(shù)據(jù)、鄰井時(shí)間域分層數(shù)據(jù),以及設(shè)計(jì)水平井軌跡二維時(shí)間域地質(zhì)及地震框架模型建立設(shè)計(jì)水平井軌跡二維時(shí)間域地質(zhì)屬性模型;
步驟1.5:對(duì)設(shè)計(jì)水平井軌跡數(shù)據(jù)與水平井軌跡二維時(shí)間域地質(zhì)屬性模型求交處理得到設(shè)計(jì)水平井軌跡模擬測(cè)井曲線,將設(shè)計(jì)水平井軌跡模擬測(cè)井曲線、設(shè)計(jì)水平井軌跡二維時(shí)間域地質(zhì)及地震框架模型和水平井軌跡二維時(shí)間域地質(zhì)屬性模型組合建立設(shè)計(jì)水平井軌跡的二維時(shí)間域地質(zhì)及地震導(dǎo)向模型;
步驟1.6:根據(jù)設(shè)計(jì)水平井井眼軌跡實(shí)鉆過(guò)程中,實(shí)鉆水平井軌跡下實(shí)時(shí)獲取的隨鉆點(diǎn)測(cè)井曲線、隨鉆點(diǎn)錄井曲線、隨鉆點(diǎn)鉆井工程曲線和隨鉆點(diǎn)測(cè)斜數(shù)據(jù),基于鄰井與設(shè)計(jì)水平井的時(shí)間域地層及地震對(duì)比剖面,建立鄰井與實(shí)鉆水平井的實(shí)時(shí)時(shí)間域地層及地震對(duì)比剖面;
步驟1.7:根據(jù)設(shè)計(jì)水平井井眼軌跡實(shí)鉆過(guò)程中,實(shí)鉆水平井軌跡下實(shí)時(shí)獲取的隨鉆點(diǎn)測(cè)井曲線、隨鉆點(diǎn)錄井曲線、隨鉆點(diǎn)鉆井工程曲線、隨鉆點(diǎn)測(cè)斜數(shù)據(jù)和實(shí)鉆水平井軌跡與水平井軌跡二維時(shí)間域地質(zhì)屬性模型求交處理得到實(shí)鉆水平井軌跡模擬測(cè)井曲線;
步驟1.8:將實(shí)鉆水平井軌跡模擬測(cè)井曲線、實(shí)時(shí)獲取的隨鉆點(diǎn)測(cè)井曲線、隨鉆點(diǎn)錄井曲線、隨鉆點(diǎn)鉆井工程曲線以及隨鉆點(diǎn)測(cè)斜數(shù)據(jù)組合顯示建立實(shí)鉆水平井軌跡的二維時(shí)間域地質(zhì)及地震導(dǎo)向模型;
步驟1.9:根據(jù)鄰井與實(shí)鉆水平井的實(shí)時(shí)時(shí)間域地層及地震對(duì)比剖面,同步切換顯示設(shè)計(jì)水平井的地震剖面和實(shí)鉆水平井軌跡的二維時(shí)間域地質(zhì)及地震導(dǎo)向模型,或?qū)嶃@水平井軌跡的地震剖面和實(shí)鉆水平井軌跡的二維時(shí)間域地質(zhì)及地震導(dǎo)向模型,基于隨鉆點(diǎn)測(cè)井曲線標(biāo)定時(shí)間域地震反演結(jié)果,并同步更新實(shí)鉆水平井軌跡的二維時(shí)間域地質(zhì)及地震導(dǎo)向模型的構(gòu)造層面和地層傾角;
步驟1.10:根據(jù)實(shí)時(shí)更新的鄰井與實(shí)鉆水平井的實(shí)時(shí)時(shí)間域地層及地震對(duì)比剖面,對(duì)比實(shí)鉆水平井軌跡模擬測(cè)井曲線與實(shí)鉆水平井軌跡實(shí)時(shí)獲取的隨鉆點(diǎn)測(cè)井曲線的相關(guān)性,將實(shí)鉆水平井軌跡模擬測(cè)井曲線與實(shí)鉆水平井軌跡實(shí)時(shí)獲取的隨鉆點(diǎn)測(cè)井曲線進(jìn)行擬合匹配,使實(shí)鉆水平井軌跡模擬測(cè)井曲線與實(shí)鉆水平井軌跡實(shí)時(shí)獲取的隨鉆點(diǎn)測(cè)井曲線重合,根據(jù)上述擬合匹配的結(jié)果實(shí)時(shí)更新實(shí)鉆水平井軌跡的二維時(shí)間域地質(zhì)及地震導(dǎo)向模型。
本發(fā)明的有益效果:
通過(guò)本發(fā)明的技術(shù)方案,由于高分辨率時(shí)間域地震反演體可以更好地預(yù)測(cè)儲(chǔ)層橫向展布和地層傾角,避免轉(zhuǎn)換為深度域地震體造成的深度不確定性,因此節(jié)約了具備高分辨率地震體導(dǎo)向的地質(zhì)模型現(xiàn)場(chǎng)操作時(shí)間,本技術(shù)方案利用常規(guī)隨鉆測(cè)井工具的伽馬和電阻率曲線,調(diào)整二維時(shí)間域和深度域地質(zhì)導(dǎo)向模型,分析軌跡調(diào)整的時(shí)機(jī),動(dòng)態(tài)優(yōu)化井軌跡于儲(chǔ)層中的最佳位置,可降低地質(zhì)鉆井工程風(fēng)險(xiǎn),縮短鉆井周期,實(shí)現(xiàn)單井產(chǎn)能和投資收益最大化。本技術(shù)方案通過(guò)常規(guī)工具測(cè)量的隨鉆測(cè)井曲線,依據(jù)高分辨率的時(shí)間域和深度域的二維地震剖面,實(shí)時(shí)調(diào)整二維地質(zhì)及地震導(dǎo)向模型,指導(dǎo)軌跡控制,節(jié)約操作時(shí)間,提高軌跡控制的準(zhǔn)確度和儲(chǔ)層鉆遇率,可逐漸打破外企服務(wù)商對(duì)于整個(gè)水平井鉆井服務(wù)的壟斷,擺脫對(duì)石油外企服務(wù)商的隨鉆成像和邊界探測(cè)工具服務(wù)的依賴。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明技術(shù)方案數(shù)據(jù)流程圖;
圖2為本發(fā)明技術(shù)方案操作流程圖;
圖3為本發(fā)明實(shí)例鉆前鄰井與設(shè)計(jì)水平井二維時(shí)間域地層及地震對(duì)比剖面圖;
圖4為本發(fā)明中鉆前設(shè)計(jì)軌跡二維時(shí)間域地質(zhì)屬性伽馬模型;
圖5為本發(fā)明中鉆前設(shè)計(jì)軌跡二維時(shí)間域地質(zhì)及地震導(dǎo)向模型;
圖6為本發(fā)明中實(shí)鉆井時(shí)間域地層及地震著陸對(duì)比剖面圖;
圖7為本發(fā)明中實(shí)鉆軌跡二維時(shí)間域著陸地質(zhì)屬性伽馬模型;
圖8為本發(fā)明中實(shí)鉆軌跡二維時(shí)間域地質(zhì)及地震著陸導(dǎo)向模型;
圖9為本發(fā)明中實(shí)鉆軌跡二維時(shí)間域地質(zhì)及地震水平段屬性伽馬模型;
圖10為本發(fā)明中實(shí)鉆軌跡二維時(shí)間域地質(zhì)及地震水平段導(dǎo)向模型。
其中,1—鄰井與設(shè)計(jì)水平井的時(shí)間域地層及地震對(duì)比剖面、2—設(shè)計(jì)水平井軌跡的二維時(shí)間域地質(zhì)切片剖面、3—設(shè)計(jì)水平井軌跡的二維時(shí)間域地震切片剖面、4—設(shè)計(jì)水平井軌跡二維時(shí)間域地質(zhì)及地震框架模型、5—設(shè)計(jì)水平井軌跡二維時(shí)間域地質(zhì)屬性模型、6—設(shè)計(jì)水平井軌跡模擬測(cè)井曲線、7—設(shè)計(jì)水平井軌跡的二維時(shí)間域地質(zhì)及地震導(dǎo)向模型、8—鄰井與實(shí)鉆水平井的實(shí)時(shí)時(shí)間域地層及地震對(duì)比剖面、9—實(shí)鉆水平井軌跡模擬測(cè)井曲線、10—實(shí)鉆水平井軌跡的二維時(shí)間域地質(zhì)及地震導(dǎo)向模型、11—設(shè)計(jì)水平井的地震剖面、12—實(shí)鉆水平井軌跡的地震剖面。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明:
本發(fā)明的基于時(shí)間域地震體的地質(zhì)導(dǎo)向模型建立方法,它包括如下步驟:
步驟1.1:根據(jù)鄰井井斜數(shù)據(jù)、鄰井測(cè)井曲線數(shù)據(jù)、鄰井時(shí)深關(guān)系數(shù)據(jù)、鄰井巖性數(shù)據(jù)、鄰井流體數(shù)據(jù)、鄰井錄井?dāng)?shù)據(jù)、鄰井時(shí)間域分層數(shù)據(jù)和鄰井時(shí)間域的地震解釋層面,以及設(shè)計(jì)水平井軌跡數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)水平井時(shí)深關(guān)系數(shù)據(jù),建立鄰井與設(shè)計(jì)水平井的時(shí)間域地層及地震對(duì)比剖面1;
步驟1.2:使用三維構(gòu)造層面數(shù)據(jù)(三維地震時(shí)間解釋層面或多井建模結(jié)果的三維時(shí)間構(gòu)造層面)沿著井軌跡切片生成設(shè)計(jì)水平井軌跡的二維時(shí)間域地質(zhì)切片剖面2,使用三維時(shí)間域地震體沿著井軌跡切片生成設(shè)計(jì)水平井軌跡的二維時(shí)間域地震切片剖面3;
步驟1.3:將三維地震反演體或純波數(shù)據(jù)、鄰井井斜數(shù)據(jù)、鄰井時(shí)深關(guān)系數(shù)據(jù)、鄰井時(shí)間域分層數(shù)據(jù)、鄰井三維構(gòu)造層面數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)水平井軌跡數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)水平井時(shí)深關(guān)系數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)水平井軌跡的二維時(shí)間域地質(zhì)切片剖面2以及設(shè)計(jì)水平井軌跡的二維時(shí)間域地震切片剖面3在設(shè)計(jì)水平井軌跡的水平位移(指井眼軌跡上的點(diǎn)至井口所在鉛垂線的距離,也指測(cè)點(diǎn)與井口在水平投影面上的距離)長(zhǎng)度內(nèi)疊合顯示,形成設(shè)計(jì)水平井軌跡二維時(shí)間域地質(zhì)及地震框架模型4;
步驟1.4:基于鄰井井斜數(shù)據(jù)、鄰井測(cè)井曲線數(shù)據(jù)、鄰井時(shí)深關(guān)系數(shù)據(jù)、鄰井時(shí)間域分層數(shù)據(jù),以及設(shè)計(jì)水平井軌跡二維時(shí)間域地質(zhì)及地震框架模型4建立設(shè)計(jì)水平井軌跡二維時(shí)間域地質(zhì)屬性模型5;
步驟1.5:對(duì)設(shè)計(jì)水平井軌跡數(shù)據(jù)與水平井軌跡二維時(shí)間域地質(zhì)屬性模型5求交處理得到設(shè)計(jì)水平井軌跡模擬測(cè)井曲線6,將設(shè)計(jì)水平井軌跡模擬測(cè)井曲線6、設(shè)計(jì)水平井軌跡二維時(shí)間域地質(zhì)及地震框架模型4和水平井軌跡二維時(shí)間域地質(zhì)屬性模型5組合建立設(shè)計(jì)水平井軌跡的二維時(shí)間域地質(zhì)及地震導(dǎo)向模型7;
步驟1.6:根據(jù)設(shè)計(jì)水平井井眼軌跡實(shí)鉆過(guò)程中,實(shí)鉆水平井軌跡下實(shí)時(shí)獲取的隨鉆點(diǎn)測(cè)井曲線、隨鉆點(diǎn)錄井曲線、隨鉆點(diǎn)鉆井工程曲線和隨鉆點(diǎn)測(cè)斜數(shù)據(jù),基于鄰井與設(shè)計(jì)水平井的時(shí)間域地層及地震對(duì)比剖面1,建立鄰井與實(shí)鉆水平井的實(shí)時(shí)時(shí)間域地層及地震對(duì)比剖面8;
步驟1.7:根據(jù)設(shè)計(jì)水平井井眼軌跡實(shí)鉆過(guò)程中,實(shí)鉆水平井軌跡下實(shí)時(shí)獲取的隨鉆點(diǎn)測(cè)井曲線、隨鉆點(diǎn)錄井曲線、隨鉆點(diǎn)鉆井工程曲線、隨鉆點(diǎn)測(cè)斜數(shù)據(jù)和實(shí)鉆水平井軌跡與水平井軌跡二維時(shí)間域地質(zhì)屬性模型5求交處理得到實(shí)鉆水平井軌跡模擬測(cè)井曲線9;
步驟1.8:將實(shí)鉆水平井軌跡模擬測(cè)井曲線9、實(shí)時(shí)獲取的隨鉆點(diǎn)測(cè)井曲線、隨鉆點(diǎn)錄井曲線、隨鉆點(diǎn)鉆井工程曲線以及隨鉆點(diǎn)測(cè)斜數(shù)據(jù)組合顯示建立實(shí)鉆水平井軌跡的二維時(shí)間域地質(zhì)及地震導(dǎo)向模型10;
步驟1.9:根據(jù)鄰井與實(shí)鉆水平井的實(shí)時(shí)時(shí)間域地層及地震對(duì)比剖面8,同步切換顯示設(shè)計(jì)水平井的地震剖面11和實(shí)鉆水平井軌跡的二維時(shí)間域地質(zhì)及地震導(dǎo)向模型10,或?qū)嶃@水平井軌跡的地震剖面12和實(shí)鉆水平井軌跡的二維時(shí)間域地質(zhì)及地震導(dǎo)向模型10,基于隨鉆點(diǎn)測(cè)井曲線標(biāo)定時(shí)間域地震反演結(jié)果,并同步更新實(shí)鉆水平井軌跡的二維時(shí)間域地質(zhì)及地震導(dǎo)向模型10的構(gòu)造層面和地層傾角;
步驟1.10:根據(jù)實(shí)時(shí)更新的鄰井與實(shí)鉆水平井的實(shí)時(shí)時(shí)間域地層及地震對(duì)比剖面8,對(duì)比實(shí)鉆水平井軌跡模擬測(cè)井曲線9與實(shí)鉆水平井軌跡實(shí)時(shí)獲取的隨鉆點(diǎn)測(cè)井曲線的相關(guān)性,將實(shí)鉆水平井軌跡模擬測(cè)井曲線9與實(shí)鉆水平井軌跡實(shí)時(shí)獲取的隨鉆點(diǎn)測(cè)井曲線進(jìn)行擬合匹配,使實(shí)鉆水平井軌跡模擬測(cè)井曲線9與實(shí)鉆水平井軌跡實(shí)時(shí)獲取的隨鉆點(diǎn)測(cè)井曲線重合,根據(jù)上述擬合匹配的結(jié)果實(shí)時(shí)更新實(shí)鉆水平井軌跡的二維時(shí)間域地質(zhì)及地震導(dǎo)向模型10。
上述技術(shù)方案中,所述鄰井的井斜數(shù)據(jù)和測(cè)井曲線數(shù)據(jù)均為通過(guò)隨鉆測(cè)量或電纜測(cè)井采集得到的數(shù)據(jù)。
所述時(shí)深關(guān)系數(shù)據(jù)為井間地震采集得到的數(shù)據(jù),巖性數(shù)據(jù)為地質(zhì)錄井人員根據(jù)鉆井返出巖屑解釋得到的數(shù)據(jù),流體數(shù)據(jù)為地質(zhì)錄井或巖石物理解釋人員根據(jù)氣測(cè)和測(cè)井曲線解釋得到的數(shù)據(jù)。
所述錄井?dāng)?shù)據(jù)為地質(zhì)錄井人員根據(jù)錄井儀器從鉆井現(xiàn)場(chǎng)采集的數(shù)據(jù),分層數(shù)據(jù)為地質(zhì)研究人員根據(jù)地層對(duì)比結(jié)果分析出的標(biāo)志層深度數(shù)據(jù)。
所述時(shí)間域的地震解釋層面為地球物理人員對(duì)地震純波數(shù)據(jù)(地球物理人員利用相關(guān)軟件對(duì)于地震采集數(shù)據(jù)處理的數(shù)據(jù)結(jié)果)進(jìn)行解釋的數(shù)據(jù)結(jié)果。
一種利用時(shí)間域地震體的地質(zhì)導(dǎo)向模型的地質(zhì)導(dǎo)向方法,它包括如下步驟:
步驟1.11:根據(jù)實(shí)時(shí)更新的實(shí)鉆水平井軌跡的二維時(shí)間域地質(zhì)及地震導(dǎo)向模型10,判斷鉆頭與目的層頂部或底部或流體界面的距離,以及地層厚度和地層傾角;
步驟1.12:根據(jù)實(shí)時(shí)更新的實(shí)鉆水平井軌跡的二維時(shí)間域地質(zhì)及地震導(dǎo)向模型10,預(yù)測(cè)實(shí)鉆水平井下一個(gè)測(cè)點(diǎn)的設(shè)計(jì)軌跡,通過(guò)預(yù)測(cè)的設(shè)計(jì)軌跡指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)軌跡控制。
上述技術(shù)方案的步驟1.11中,根據(jù)實(shí)時(shí)更新的實(shí)鉆水平井軌跡的二維時(shí)間域地質(zhì)及地震導(dǎo)向模型10判斷著陸段鉆頭與目的層頂部或底部或流體界面的距離,以及地層厚度和地層傾角的具體方法為:
將實(shí)鉆水平井軌跡實(shí)時(shí)獲取的隨鉆點(diǎn)測(cè)井曲線的視垂厚校正為真垂厚(在直井上,指層狀或似層狀地質(zhì)體上下界面之間的垂直于水平面的距離),同時(shí)將鄰井測(cè)井曲線的視垂厚(在各種井型上,指層狀或似層狀地質(zhì)體上下界面之間的垂直于水平面的距離)校正為真垂厚,利用實(shí)鉆水平井軌跡真垂厚與鄰井的真垂厚進(jìn)行標(biāo)志層對(duì)比,得到當(dāng)前深度標(biāo)志層更新后的鄰井與實(shí)鉆水平井的實(shí)時(shí)時(shí)間域地層及地震對(duì)比剖面8以及各標(biāo)志層的地層傾角(二維面之間的角度,例如沉積層與水平面,或斷層與水平面間的夾角);
根據(jù)當(dāng)前深度標(biāo)志層更新后的鄰井與實(shí)鉆水平井的實(shí)時(shí)時(shí)間域地層及地震對(duì)比剖面8,結(jié)合實(shí)時(shí)更新的實(shí)鉆水平井軌跡的二維時(shí)間域地質(zhì)及地震導(dǎo)向模型10共同確定各標(biāo)志層的構(gòu)造誤差,實(shí)時(shí)確定各標(biāo)志層的構(gòu)造誤差數(shù)值,然后根據(jù)各標(biāo)志層的構(gòu)造誤差數(shù)值得出鉆頭與目的層頂部或底部或流體界面的距離和地層傾角。
上述技術(shù)方案的步驟1.12中通過(guò)預(yù)測(cè)的設(shè)計(jì)軌跡指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)軌跡控制中著陸軌跡控制的具體方法為:根據(jù)實(shí)時(shí)更新的實(shí)鉆水平井軌跡的二維時(shí)間域地質(zhì)及地震導(dǎo)向模型10中鉆頭與目的層頂部或底部或流體界面的地層厚度和地層傾角,實(shí)時(shí)更新設(shè)計(jì)水平井軌跡的入射角和靶前位移,在靶前位移和狗腿度(即兩點(diǎn)間的全角變化率,單位:度/30米)調(diào)整的可控范圍內(nèi),確定軌跡控制調(diào)整方案,使鉆頭進(jìn)入目的層;根據(jù)實(shí)鉆水平井與鄰井隨鉆測(cè)井曲線和氣測(cè)曲線(氣測(cè)曲線是通過(guò)錄井儀器獲得的曲線)的目的層對(duì)比,確保鉆頭進(jìn)入目的層后,使鉆頭所在的井斜角(inclination,測(cè)點(diǎn)井眼切線方向與重力線之間的夾角)匹配為實(shí)時(shí)更新的實(shí)鉆水平井軌跡的二維時(shí)間域地質(zhì)及地震導(dǎo)向模型10中鉆頭處的地層傾角。
上述技術(shù)方案中,根據(jù)實(shí)時(shí)更新的實(shí)鉆水平井軌跡的二維時(shí)間域地質(zhì)及地震導(dǎo)向模型10判斷水平段鉆頭與目的層頂部或底部或流體界面的距離、以及地層傾角的具體方法為:
基于實(shí)時(shí)更新的實(shí)鉆水平井軌跡的二維時(shí)間域地質(zhì)及地震導(dǎo)向模型10,識(shí)別目的層對(duì)稱標(biāo)志點(diǎn)位于鄰井的位置處測(cè)井曲線特征;然后將實(shí)時(shí)更新的實(shí)鉆水平井軌跡的二維時(shí)間域地質(zhì)及地震導(dǎo)向模型10結(jié)合目的層對(duì)稱標(biāo)志點(diǎn)位于地震剖面上的地層傾角變化趨勢(shì),在實(shí)鉆水平井軌跡的二維時(shí)間域地質(zhì)及地震導(dǎo)向模型10上計(jì)算地層傾角;然后基于上述地層傾角和地震剖面的地層傾角變化趨勢(shì),綜合目的層頂界和底界鉆遇點(diǎn),實(shí)時(shí)調(diào)整實(shí)鉆水平井軌跡的二維時(shí)間域地質(zhì)及地震導(dǎo)向模型10的層面頂界和底界以及旋轉(zhuǎn)地層傾角,使模擬測(cè)井曲線匹配隨鉆測(cè)井曲線,即實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)更新實(shí)鉆水平井軌跡的二維時(shí)間域地質(zhì)及地震導(dǎo)向模型10;
根據(jù)上述實(shí)鉆水平井軌跡的二維時(shí)間域地質(zhì)及地震導(dǎo)向模型10的調(diào)整結(jié)果,基于最后一個(gè)測(cè)點(diǎn)預(yù)測(cè)鉆頭位置的海拔深度或垂深和地層傾角,確定鉆頭在目的層中的實(shí)際位置,使軌跡與地層傾角平行,預(yù)測(cè)實(shí)鉆水平井下一個(gè)測(cè)點(diǎn)的設(shè)計(jì)軌跡,指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)軌跡控制。
上述技術(shù)方案中,鉆前根據(jù)鄰井的井斜數(shù)據(jù)、測(cè)井曲線數(shù)據(jù)、時(shí)深關(guān)系數(shù)據(jù)、巖性數(shù)據(jù)、流體數(shù)據(jù)、錄井?dāng)?shù)據(jù)、分層數(shù)據(jù)和時(shí)間域的地震解釋層面,以及設(shè)計(jì)水平井的軌跡數(shù)據(jù),建立鄰井與設(shè)計(jì)水平井的深度域地層及地震對(duì)比剖面,以及二維深度域地質(zhì)及地震導(dǎo)向模型;實(shí)鉆水平井軌跡實(shí)時(shí)獲取隨鉆點(diǎn)的測(cè)井曲線、錄井曲線、鉆井工程曲線以及測(cè)斜數(shù)據(jù),實(shí)時(shí)更新深度域地層及地震對(duì)比剖面,以及二維深度域地質(zhì)及地震著陸和水平段導(dǎo)向模型,指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)軌跡控制。
如果導(dǎo)向區(qū)塊無(wú)地震體數(shù)據(jù),支持利用本研究區(qū)塊的多井地質(zhì)研究的三維地質(zhì)建模成果,采用模擬—對(duì)比—模型更新導(dǎo)向法和方向性測(cè)量導(dǎo)向法進(jìn)行水平井的一體化隨鉆地質(zhì)建模及更新。
傳統(tǒng)地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)主要包括模擬-對(duì)比-模型更新法和方向性測(cè)量導(dǎo)向法。本發(fā)明基于傳統(tǒng)技術(shù)研究基礎(chǔ)上創(chuàng)新性提出了地震反演構(gòu)造地質(zhì)體導(dǎo)向法,將水平井實(shí)鉆數(shù)據(jù)與地震數(shù)據(jù)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于地震數(shù)據(jù)體的水平井實(shí)時(shí)導(dǎo)向系統(tǒng),對(duì)水平井鉆探進(jìn)行實(shí)時(shí)導(dǎo)向和預(yù)測(cè)。這三種方法可在作業(yè)中根據(jù)儲(chǔ)層的測(cè)井響應(yīng)特征和水平井地質(zhì)導(dǎo)向目標(biāo)進(jìn)行針對(duì)性應(yīng)用。其基本原理如下:
1)地震反演構(gòu)造地質(zhì)體導(dǎo)向法
如果地震反演體(或純波數(shù)據(jù))能夠區(qū)分儲(chǔ)層與非儲(chǔ)層,提取目的層的地震解釋層面,那么結(jié)合地震體和解釋層面分析著陸段地層接觸關(guān)系和水平段的目的層地層傾角趨勢(shì)?;趶脑煨秉c(diǎn)到入層點(diǎn)的地震剖面揭示地層縱向厚度及接觸關(guān)系,制定合理的著陸策略。根據(jù)入層后常規(guī)隨鉆測(cè)井曲線(lwd)鉆進(jìn)水平段,以及水平段軌跡在目的層反演剖面中的位置,結(jié)合地震反演剖面顯示儲(chǔ)層橫向變化和目的層傾角趨勢(shì),指導(dǎo)軌跡設(shè)計(jì),制定地質(zhì)導(dǎo)向策略。
2)模擬—對(duì)比—模型更新導(dǎo)向法
基于建立的地層模型和井眼軌跡在地質(zhì)及地震導(dǎo)向模型中的模擬測(cè)井曲線響應(yīng),通過(guò)模擬測(cè)井曲線與實(shí)鉆測(cè)井曲線的對(duì)比模擬,更新模型以使二者匹配,更新后的模型被認(rèn)為是地下實(shí)際構(gòu)造的表征,依據(jù)此模型進(jìn)行導(dǎo)向決策。
3)方向性測(cè)量導(dǎo)向法
利用方向性測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)可以識(shí)別井眼軌跡是否接近儲(chǔ)層邊界,更重要的是能夠判斷井眼軌跡是否接近上邊界、下邊界或橫向物性變化,從而更準(zhǔn)確對(duì)導(dǎo)向進(jìn)行決策。
本發(fā)明中,鉆前分析、地層及地震對(duì)比和導(dǎo)向模型的建立方法為:
鉆前收集導(dǎo)向水平井區(qū)塊的鄰井和設(shè)計(jì)水平井?dāng)?shù)據(jù),包括:井基礎(chǔ)信息、井斜數(shù)據(jù)、測(cè)井曲線數(shù)據(jù)、分層數(shù)據(jù)、巖石物理解釋、時(shí)深轉(zhuǎn)換關(guān)系、錄井?dāng)?shù)據(jù)、地震數(shù)據(jù)、地震解釋層面、地震解釋斷層、地震解釋數(shù)據(jù)體、地震反演體、單井鉆井地質(zhì)方案等。
本發(fā)明中時(shí)間域地層及地震實(shí)時(shí)對(duì)比過(guò)程為:
在隨鉆開始后,實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)被加載到實(shí)鉆水平井地層對(duì)比中,對(duì)比各標(biāo)志層的測(cè)井曲線特征。
時(shí)間域地層及地震實(shí)時(shí)對(duì)比包括下列步驟:
1)基于鉆前建立的鄰井與設(shè)計(jì)井地層及地震對(duì)比剖面,實(shí)鉆水平井軌跡實(shí)時(shí)獲取隨鉆點(diǎn)的測(cè)井曲線、錄井曲線、鉆井工程曲線以及測(cè)斜數(shù)據(jù),建立鄰井與實(shí)鉆水平井的實(shí)時(shí)時(shí)間域地層及地震對(duì)比剖面。
2)將造斜段隨鉆測(cè)井曲線垂向從視垂厚校正為真垂厚,與鄰井進(jìn)行標(biāo)志層對(duì)比。
3)通過(guò)地層及地震對(duì)比和二維時(shí)間域地質(zhì)及地震導(dǎo)向模型的精細(xì)標(biāo)志點(diǎn)對(duì)比,分析各標(biāo)志層的構(gòu)造誤差,實(shí)時(shí)確定構(gòu)造誤差數(shù)值。
本發(fā)明中二維時(shí)間域地質(zhì)及地震著陸導(dǎo)向模型更新過(guò)程為:
從造斜點(diǎn)分析布井時(shí)的設(shè)計(jì)水平井的分層依據(jù)、目的層的空間幾何形狀和中靶信息。利用目前實(shí)鉆水平井測(cè)井曲線與鄰井地層對(duì)比,確定目的層垂深(或海拔)、地層傾角、入射角、靶前位移和工具造斜狗腿度,然后依據(jù)不同標(biāo)志層更新設(shè)計(jì)水平井軌跡。通過(guò)深度域(測(cè)深、海拔、垂深)和時(shí)間域(雙重時(shí)間差、單重時(shí)間差)下的地層對(duì)比編輯和顯示功能,實(shí)時(shí)進(jìn)行兩個(gè)域內(nèi)分層數(shù)據(jù)的同步更新,解決著陸段實(shí)鉆水平井與鄰井地層對(duì)比目的層海拔(或垂深)的預(yù)測(cè),調(diào)整二維時(shí)間域和深度域地質(zhì)導(dǎo)向模型,分析軌跡調(diào)整的時(shí)機(jī),指導(dǎo)軌跡控制。
二維時(shí)間域地質(zhì)及地震著陸導(dǎo)向模型更新包括下列步驟:
1)基于時(shí)間域地層及地震對(duì)比和各標(biāo)志層構(gòu)造誤差數(shù)值,移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)二維時(shí)間域地質(zhì)及地震導(dǎo)向模型的層面,同時(shí)擬合對(duì)比模擬測(cè)井曲線與實(shí)鉆測(cè)井曲線,使實(shí)鉆水平井標(biāo)志層點(diǎn)的模擬測(cè)井曲線匹配實(shí)鉆測(cè)井曲線。同步更新顯示調(diào)整的二維時(shí)間域地質(zhì)及地震導(dǎo)向模型的地層傾角,依據(jù)鉆頭處的的地層厚度和地層傾角,實(shí)時(shí)更新設(shè)計(jì)水平井軌跡的入射角和靶前位移,在靶前位移和狗腿度調(diào)整的可控范圍內(nèi),確定軌跡調(diào)整方案,達(dá)到準(zhǔn)確著陸。
2)在造斜段鉆完后,著陸之前使井眼軌跡按一定的井斜角穩(wěn)斜鉆進(jìn)探尋目的層,當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)綜合判斷軌跡確認(rèn)鉆遇目的層后,增斜鉆進(jìn),并處于目的層顯示最佳位置時(shí),直至實(shí)鉆水平井井眼軌跡與地層傾角平行,保持穩(wěn)斜鉆進(jìn)。
3)當(dāng)判斷出所述隨鉆點(diǎn)對(duì)應(yīng)鉆頭所在點(diǎn)為地層傾角,將所述井眼軌跡中鉆頭所在的井斜角調(diào)整為所述二維時(shí)間域地質(zhì)導(dǎo)向模型中鉆頭處的地層傾角。
本發(fā)明中二維時(shí)間域地質(zhì)及地震水平段對(duì)比及導(dǎo)向模型實(shí)時(shí)更新過(guò)程為:
當(dāng)判斷出鉆頭距離目的層的距離時(shí),該方法還包括水平段的地層對(duì)比:
1)水平井曲線欄除了加載顯示隨鉆測(cè)井曲線、錄井曲線、鉆井工程曲線,也可顯示巖性和流體的實(shí)時(shí)解釋數(shù)據(jù),綜合隨鉆測(cè)井曲線、錄井曲線、鉆井工程曲線、巖性和流體解釋數(shù)據(jù),判斷實(shí)鉆水平井軌跡所處地層的儲(chǔ)層類型。
2)基于時(shí)間域地層及地震對(duì)比剖面,目的層對(duì)稱標(biāo)志點(diǎn)位于鄰井的位置處測(cè)井曲線特征。
3)基于二維時(shí)間域地質(zhì)及地震導(dǎo)向模型,目的層對(duì)稱標(biāo)志點(diǎn)位于地震剖面上的地層傾角趨勢(shì),在二維時(shí)間域地質(zhì)及地震導(dǎo)向模型上計(jì)算地層傾角。
4)基于上述計(jì)算對(duì)稱標(biāo)志點(diǎn)井眼軌跡各段平均地層傾角和地層傾角變化趨勢(shì),結(jié)合目的層頂界和底界鉆遇點(diǎn),調(diào)整二維時(shí)間域地質(zhì)及地震導(dǎo)向模型目的層層面頂界和底界以及旋轉(zhuǎn)地層傾角,使模擬測(cè)井曲線匹配隨鉆測(cè)井曲線。
5)根據(jù)二維時(shí)間域地質(zhì)及地震導(dǎo)向模型調(diào)整結(jié)果,基于最后一個(gè)測(cè)點(diǎn)預(yù)測(cè)鉆頭位置的海拔深度和地層傾角,確定鉆頭在目的層中的實(shí)際位置,使軌跡與地層傾角平行,預(yù)測(cè)實(shí)鉆水平井下一個(gè)測(cè)點(diǎn)的設(shè)計(jì)軌跡,指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)軌跡控制。
通過(guò)本發(fā)明的方案,由于高分辨率時(shí)間域地震反演體可以更好地預(yù)測(cè)儲(chǔ)層橫向展布和地層傾角,避免轉(zhuǎn)換為深度域地震體造成的深度不確定性,因此節(jié)約了具備高分辨率地震體導(dǎo)向的地質(zhì)模型現(xiàn)場(chǎng)操作時(shí)間,動(dòng)態(tài)優(yōu)化井軌跡于儲(chǔ)層中的最佳位置,提高鉆遇率,降低地質(zhì)鉆井工程風(fēng)險(xiǎn),縮短鉆井周期,實(shí)現(xiàn)單井產(chǎn)能和投資收益最大化。
本說(shuō)明書未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。