本發(fā)明涉及一種矢量化剖面的編制方法及裝置，屬于石油開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

從油田開發(fā)地質(zhì)角度講，剖面是指沿地質(zhì)體某一方向切開的一個斷面。它可反映地質(zhì)體在某一方向的形態(tài)、地層產(chǎn)狀及厚度變化、地層接觸關(guān)系、斷層位置及性質(zhì)等，是研究地下構(gòu)造的基本圖件之一。對復(fù)雜斷塊油田來講，為了搞清斷層、地層的展布特點，往往從平行地質(zhì)體長軸及垂直地質(zhì)體長軸兩個方向拉剖面，是之為構(gòu)造剖面。因此，構(gòu)造剖面可分為縱剖面(剖面線平行于構(gòu)造長軸)和橫剖面(剖面線垂直于構(gòu)造長軸)兩種。由于油田地質(zhì)體均存在于地下，其剖面無法直觀展現(xiàn)，只能應(yīng)用具體的地質(zhì)資料作圖表征，是之為剖面圖。矢量化剖面是用來描述此地質(zhì)體某一豎直切面上的地層發(fā)育狀況、儲層展布狀況、構(gòu)造形態(tài)變化狀況、斷層發(fā)育狀況及流體分布狀況等等，是油藏描述必備的基礎(chǔ)技術(shù)圖件之一。

目前矢量化剖面的編制方法是通過單井鉆遇控制點的三維空間坐標(biāo)計算其相應(yīng)的剖面坐標(biāo)，借助計算機編圖技術(shù)，連接相應(yīng)的單井鉆遇控制點來完成的，是坐標(biāo)成圖法，坐標(biāo)定則圖定，坐標(biāo)變則圖變，可隨意修改編輯，故謂之矢量化成圖法，由于計算機目前還無法掌握編制剖面的地質(zhì)邏輯關(guān)系，還必須人工操作計算機成圖，而采用手工厘米方格紙繪圖、掃描、清繪、電子圖件成圖難且誤差大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種矢量化剖面的編制方法及裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中采用手工厘米方格紙繪圖、掃描、清繪、電子圖件成圖難及誤差大的問題。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題而提供一種矢量化剖面的編制方法，該方法包括以下步驟：

1)根據(jù)油田標(biāo)準(zhǔn)井位圖確定剖面線的平面分布；

2)獲取編制矢量化剖面所需的數(shù)據(jù)，包括剖面各過井井點的井頭數(shù)據(jù)、井斜數(shù)據(jù)和地質(zhì)分層數(shù)據(jù)；

3)確定剖面所需的控制點，包括各過井井點的井口、海平面、井底、各大層及各斷點；

4)根據(jù)步驟2)獲取的井頭數(shù)據(jù)和井斜數(shù)據(jù)計算鉆遇控制點的大地坐標(biāo)，并根據(jù)鉆遇控制點的大地坐標(biāo)計算剖面線上相鄰兩井點鉆遇控制點的距離，同時計算鉆遇控制點的海拔；

5)以鉆遇控制點點間距計算結(jié)果作為橫坐標(biāo)，以鉆遇控制點海拔的計算結(jié)果作為縱坐標(biāo)，計算鉆遇控制點的剖面坐標(biāo)；

6)利用計算機表征所有控制點的剖面坐標(biāo)，按照剖面編制的邏輯關(guān)系，將同一井點的所有控制點進行連接，將井間相應(yīng)的斷點控制點進行連接，將井間相應(yīng)的地層控制點進行連接，即可實現(xiàn)矢量化剖面的編制。

鉆遇控制點的大地坐標(biāo)的計算公式為：

其中X為鉆遇控制點的大地橫坐標(biāo)，單位為m；Y為鉆遇控制點的大地縱坐標(biāo)，單位為m；X₀為井口橫坐標(biāo)，單位為m；L_i為第i個斜井段長，單位為m；δ_i為第i個井斜角，單位為°；β_i為第i個方位角，單位為°；y₀為井口縱坐標(biāo)，單位為m；n為測斜點的個數(shù)。

相鄰兩口井鉆遇控制點點間距的計算公式為：

其中S_j為第j口井控制點距第j-1口井相應(yīng)控制點之間的距離，單位為m；X_j，X_j-1分別為相鄰2口井鉆遇控制點的橫坐標(biāo)，單位為m；Y_j，Y_j-1分別為相鄰2口井鉆遇控制點的縱坐標(biāo)，單位為m。

鉆遇控制點海拔的計算公式為：

h_j為第j口井鉆遇的控制點海拔，單位為m；δ_i為第i個井斜角，單位為°；L_i為第i個斜井段長，單位為m；n為測斜點的個數(shù)，k為第j口井的井口海拔，單位為m。

鉆遇控制點的剖面坐標(biāo)的計算公式為：

Y_hj＝Y(jié)_o+h_j

X_Sj為第j口井鉆遇控制點的剖面橫坐標(biāo)，單位為m；Y_hj為第j口井鉆遇控制點的剖面縱坐標(biāo)，單位為m；X_o為剖面原點的橫坐標(biāo)，單位為m；Y_o為剖面原點的縱坐標(biāo)，單位為m。

在標(biāo)準(zhǔn)井位圖上，剖面線是自剖面西北→東南方向依次鉆遇所有井點的井口及井底的連線。

剖面控制點還包括小層的頂、底控制點。

本發(fā)明還提供了一種矢量化的編制裝置，該裝置包括剖面線確定模塊、數(shù)據(jù)獲取模塊、控制點確定模塊、大地坐標(biāo)計算模塊、剖面坐標(biāo)計算模塊和剖面編制模塊，

所述剖面線確定模塊用于根據(jù)油田標(biāo)準(zhǔn)井位圖確定其剖面線；

所述數(shù)據(jù)獲取模塊用于獲取編制矢量化剖面所需的數(shù)據(jù)，包括剖面各過井井點的井頭數(shù)據(jù)、井斜數(shù)據(jù)和地質(zhì)分層數(shù)據(jù)；

所述控制點確定模塊用于確定剖面所需的控制點，包括各過井井點的井口、海平面、井底、各大層及各斷點；

所述大地坐標(biāo)計算模塊用于根據(jù)獲取的井頭數(shù)據(jù)和井斜數(shù)據(jù)計算鉆遇控制點的大地坐標(biāo)，并根據(jù)鉆遇控制點的大地坐標(biāo)計算剖面線上相鄰兩井點鉆遇控制點的距離，同時計算鉆遇控制點的海拔；

所述剖面坐標(biāo)計算模塊用于以鉆遇控制點點間距計算結(jié)果作為橫坐標(biāo)，以鉆遇控制點海拔的計算結(jié)果作為縱坐標(biāo)，計算鉆遇控制點的剖面坐標(biāo)；

所述剖面編制模塊用于利用計算機表征所有控制點的剖面坐標(biāo)，按照剖面編制的邏輯關(guān)系，將同一井點的所有控制點進行連接，將井間相應(yīng)的斷點控制點進行連接，將井間相應(yīng)的地層控制點進行連接，即可實現(xiàn)矢量化剖面的編制。

鉆遇控制點的大地坐標(biāo)計算公式為：

其中X為鉆遇控制點的大地橫坐標(biāo)，單位為m；Y為鉆遇控制點的大地縱坐標(biāo)，單位為m；X₀為井口橫坐標(biāo)，單位為m；L_i為第i個斜井段長，單位為m；δ_i為第i個井斜角，單位為°；β_i為第i個方位角，單位為°；y₀為井口縱坐標(biāo)，單位為m；n為測斜點的個數(shù)。

鉆遇控制點的剖面坐標(biāo)計算公式為：

Y_hj＝Y(jié)_o+h_j

X_Sj為第j口井鉆遇控制點的剖面橫坐標(biāo)，單位為m；Y_hj為第j口井鉆遇控制點的剖面縱坐標(biāo)，單位為m；X_o為剖面原點的橫坐標(biāo)，單位為m；Y_o為剖面原點的縱坐標(biāo)，單位為m。

本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過確定剖面線，根據(jù)測井?dāng)?shù)據(jù)數(shù)據(jù)獲取編制矢量化剖面所需的數(shù)據(jù)利用上述獲取的鉆井井頭數(shù)據(jù)、井斜數(shù)據(jù)及地質(zhì)分層數(shù)據(jù)計算剖面控制點的大地坐標(biāo)；通過剖面控制點之間距離及海拔的進一步計算，建立剖面坐標(biāo)系，得到各控制點的剖面坐標(biāo)，按照石油開發(fā)地質(zhì)的編圖邏輯，連點成線，閉合充填，編制數(shù)字化井控剖面。本發(fā)明能夠快速、準(zhǔn)確的生成矢量化剖面，解決了構(gòu)造恢復(fù)、油藏描述等相關(guān)問題，為油田的開發(fā)提供了技術(shù)支持。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實例中某復(fù)雜斷塊油田標(biāo)準(zhǔn)井位圖及斷鼻軸部油藏剖面線示意圖；

圖2是本發(fā)明實例中某復(fù)雜斷塊油田斷鼻軸部矢量化油藏剖面圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式做進一步的說明。

矢量圖使用直線和曲線來描述圖形，這些圖形的元素是一些點、線、矩形、多邊形、圓和弧線等等，它們都是通過數(shù)學(xué)公式計算獲得的。例如一幅花的矢量圖形實際上是由線段形成外框輪廓，由外框的顏色以及外框所封閉的顏色決定花顯示出的顏色。所謂矢量化剖面就是用數(shù)學(xué)公式計算剖面上的控制點，借助計算機技術(shù)，按照某種編圖邏輯，連點成線，閉合充填而完成的數(shù)字化的技術(shù)圖件。

本發(fā)明一種矢量化剖面的編制方法的實施例

本發(fā)明的矢量化剖面的編制方法利用鉆井井頭數(shù)據(jù)、井斜數(shù)據(jù)及地質(zhì)分層數(shù)據(jù)，通過嚴(yán)格的數(shù)學(xué)公式，計算剖面控制點的大地坐標(biāo)；通過剖面控制點之間距離及海拔的進一步計算，建立剖面坐標(biāo)系，按照石油開發(fā)地質(zhì)的編圖邏輯，連點成線，閉合充填，編制數(shù)字化井控剖面。該方法既可以實現(xiàn)構(gòu)造剖面的編制，也可以實現(xiàn)油藏剖面的繪制，具體實施過程如下：

1.確定剖面線分布

確定剖面線就是確定剖面要經(jīng)過的井點的連線，一般情況下，在標(biāo)準(zhǔn)井位圖上，剖面線是自剖面西北→東南方向依次鉆遇所有井點的井口及井底的連線。

2.根據(jù)測井?dāng)?shù)據(jù)數(shù)據(jù)獲取編制矢量化剖面所需的數(shù)據(jù)

編制矢量化剖面所需的資料如下：

1)標(biāo)準(zhǔn)井位圖；

2)剖面各過井井點的井頭數(shù)據(jù)，包括井口坐標(biāo)、補心海拔；

3)剖面各過井井點的井斜數(shù)據(jù)，包括測點深度、相對方位及相對井斜；

4)剖面各過井井點的地質(zhì)分層數(shù)據(jù)，包括大層數(shù)據(jù)、小層數(shù)據(jù)及斷點數(shù)據(jù)(鉆遇井深、落差及斷缺地層)，為描述各小層的含油性，編制油藏剖面時，還需要含油性綜合解釋成果。

3.確定剖面控制點

鉆遇控制點是指井身軌跡與地層、儲層、斷層、不面整合面及剝蝕面的交叉點，在編制矢量化剖面時是通過三維坐標(biāo)反映出來并參與相關(guān)計算，控制著剖面上各種線的分布，故稱為控制點。在一定區(qū)域范圍內(nèi)鉆探一批井，它們鉆遇的地層、儲層、斷層、不面整合面及剝蝕面有一定的地質(zhì)規(guī)律可循，通過測井曲線的精細對比與劃分反映出來，形成單井小層數(shù)據(jù)，剖面的編制就以此為依據(jù)。

根據(jù)剖面編制的目的，確定剖面控制點。確定剖面所需控制點包括剖面各過井井點的井口、海平面、井底、各大層、各斷點以及小層的頂、底控制點等。

4.計算控制點的坐標(biāo)

控制點坐標(biāo)可由井口坐標(biāo)和井斜數(shù)據(jù)計算得到，其計算公式為：

其中X為鉆遇控制點的橫坐標(biāo)，單位為m；Y為鉆遇控制點的縱坐標(biāo)，單位為m；X₀為井口橫坐標(biāo)，單位為m；L_i為第i個斜井段長，單位為m；δ_i為第i個井斜角，單位為°；β_i為第i個方位角，單位為°；y₀為井口縱坐標(biāo)，單位為m；n為測斜點的個數(shù)。

5.計算鉆遇控制點的點間距

根據(jù)鉆遇控制點的大地坐標(biāo)，計算剖面線上相鄰兩井點鉆遇控制點的距離，假設(shè)剖面過了m口井，則相鄰兩口井鉆遇控制點點間距為：

其中S_j為第j口井控制點距第j-1口井相應(yīng)控制點之間的距離，單位為m；X_j，X_j-1分別為相鄰2口井鉆遇控制點的橫坐標(biāo)，單位為m；Y_j，Y_j-1分別為相鄰2口井鉆遇控制點的縱坐標(biāo)，單位為m。

6.計算鉆遇控制點海拔

鉆遇控制點海拔在剖面坐標(biāo)體系中為縱坐標(biāo)，假設(shè)剖面過了m口井，鉆遇控制點海拔的計算公式為：

h_j為第j口井鉆遇的控制點海拔，單位為m；δ_i為第i個井斜角，單位為°；L_i為第i個斜井段長，單位為m；n為測斜點的個數(shù)，k為第j口井的井口海拔，單位為m。

7.計算鉆遇控制點剖面坐標(biāo)

以剖面線北西方向第一口過井井點的井口(井底)為剖面坐標(biāo)體系的原點，根據(jù)鉆遇控制點點間距計算結(jié)果確定橫坐標(biāo)，根據(jù)鉆遇控制點海拔的計算確定縱坐標(biāo)。假設(shè)剖面過了m口井，則其計算公式如下。

Y_hj＝Y(jié)_o+h_j ⑺

X_Sj為第j口井鉆遇控制點的剖面橫坐標(biāo)，單位m；Y_hj為第j口井鉆遇控制點的剖面縱坐標(biāo)，單位為m；X_o為剖面原點的橫坐標(biāo)，單位為m；Y_o為剖面原點的縱坐標(biāo)，單位為m。

8.計算機編圖

用計算機表征所有控制點的剖面坐標(biāo)，按照剖面編制的邏輯(地質(zhì)邏輯)關(guān)系，連接同一井點的所有控制點就是井身軌跡，連接井間相應(yīng)的斷點控制點就是斷層線，連接井間相應(yīng)的地層控制點就是地層線，地層被斷層切斷，斷層線、地層線都必須閉合。除此之外還有油層頂線、油層底線、不面整合面線、剝蝕面線及坐標(biāo)系。另外，為符合原來剖面編制的習(xí)慣，應(yīng)繪制圖例并為地層、油層、斷層等統(tǒng)一命名。在繪圖時應(yīng)采用計算機標(biāo)明網(wǎng)格比例尺(一般是1:10000)，矢量化剖面編制便完成。

本發(fā)明一種矢量化剖面的編制裝置的實施例

本發(fā)明還提供了一種矢量化剖面的編制裝置，該裝置包括剖面線確定模塊、數(shù)據(jù)獲取模塊、控制點確定模塊、大地坐標(biāo)計算模塊、剖面坐標(biāo)計算模塊和剖面編制模塊，剖面線確定模塊用于根據(jù)油田標(biāo)準(zhǔn)井位圖確定其剖面線；數(shù)據(jù)獲取模塊用于獲取編制矢量化剖面所需的數(shù)據(jù)，包括剖面各過井井點的井頭數(shù)據(jù)、井斜數(shù)據(jù)和地質(zhì)分層數(shù)據(jù)；控制點確定模塊用于確定剖面所需的控制點，包括各過井井點的井口、海平面、井底、各大層及各斷點；大地坐標(biāo)計算模塊用于根據(jù)獲取的井頭數(shù)據(jù)和井斜數(shù)據(jù)計算鉆遇控制點的大地坐標(biāo)，并根據(jù)鉆遇控制點的大地坐標(biāo)計算剖面線上相鄰兩井點鉆遇控制點的距離，同時計算鉆遇控制點的海拔；剖面坐標(biāo)計算模塊用于以鉆遇控制點點間距計算結(jié)果作為橫坐標(biāo)，以鉆遇控制點海拔的計算結(jié)果作為縱坐標(biāo)，計算鉆遇控制點的剖面坐標(biāo)；剖面編制模塊用于利用計算機表征所有控制點的剖面坐標(biāo)，按照剖面編制的邏輯關(guān)系，將同一井點的所有控制點進行連接，將井間相應(yīng)的斷點控制點進行連接，將井間相應(yīng)的地層控制點進行連接，即可實現(xiàn)矢量化構(gòu)造或油藏剖面的編制。該實施例中各模塊的具體實現(xiàn)手段已在方法的實施例中進行詳細說明，這里不再贅述。

下面以某一具體的復(fù)雜斷塊油田的矢量化油藏剖面的編制過程為例進行說明。為了認識該復(fù)雜斷塊油田的內(nèi)部油藏發(fā)育情況，必須沿其斷鼻軸部拉一條大剖面，其矢量化剖面編制的具體操作如下。

1、確定剖面線

該復(fù)雜斷塊油田斷鼻軸部矢量化油藏剖面的剖面線如圖1所示，剖面共過魏138-魏 104-魏 135-魏 140-魏 15-魏 128-魏 158-南 10-魏 16-魏 4-魏 23-魏 14-南 6-魏243共14口井。

2、鉆井井頭數(shù)據(jù)、井斜數(shù)據(jù)及地質(zhì)分層數(shù)據(jù)

本實例中的標(biāo)準(zhǔn)井位圖如圖1所示；井頭數(shù)據(jù)如表1所示；井斜數(shù)據(jù)單井樣表如表2所示；油藏剖面所需的單井地質(zhì)分層綜合數(shù)據(jù)樣表如表3所示。

表1

表2

表3

3、確定剖面控制點

編制油藏剖面所需控制點包括剖面各過井井點的井口、海平面、井底、各大層、各斷點、各小層的頂及底控制點(如表4)。

表4

注：②、為斷層編號，T代表層頂，D代表層低。

4、控制點坐標(biāo)的計算

已知剖面過井井點的井口坐標(biāo)及相應(yīng)的井斜數(shù)據(jù)，根據(jù)⑴、⑵式，分別計算其相應(yīng)剖面控制點的坐標(biāo)，計算結(jié)果如樣表5所示。

表5

5、控制點點間距的計算

根據(jù)剖面控制點的大地坐標(biāo)，據(jù)⑶、⑷式計算剖面線上相鄰兩井點鉆遇相應(yīng)控制點間的距離，樣表見表6所示。

表6

6、控制點海拔的計算

根據(jù)井斜數(shù)據(jù)及補心海拔數(shù)據(jù)，用⑸式計算控制點海拔，結(jié)果見樣表6所示。

7、控制點剖面坐標(biāo)的計算

以剖面線北西方向第一口過井井點的井口為剖面坐標(biāo)體系的原點，根據(jù)⑹、⑺式分別計算各控制點的橫坐標(biāo)及縱坐標(biāo)，結(jié)果見樣表7所示。

表7

8、計算機編圖

用計算機表征所有控制點的剖面坐標(biāo)，按照剖面編制的邏輯(地質(zhì)邏輯)關(guān)系，連接同一井點的所有控制點就是井身軌跡，連接井間相應(yīng)的斷點控制點就是斷層線，連接井間相應(yīng)的地層控制點就是地層線。地層被斷層切斷，斷層、地層都必須閉合。用計算機標(biāo)明網(wǎng)格比例尺(一般是1:10000)，矢量化剖面編制便完成，編制后的矢量化剖面圖如圖2所示。