CN102943669B - 适用于水平井轨迹设计的高精度深度域随机模拟反演方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及适用于水平井轨迹设计的高精度深度域随机模拟反演方法，先选一定比例的典型井进行合成记录标定；对典型井建立实体模型，通过地层对比反复进行标定精细微调；生成时间域稀疏脉冲波阻抗数据体、建立井控速度场；对得到的时间域稀疏脉冲波阻抗数据体进行时深转换；以深度域稀疏脉冲波阻抗数据作为约束，所有井参与深度域随机模拟反演，反演结果可用于水平井轨迹设计；本发明仅需对典型井进行合成记录标定，通过测井曲线与高精度实体模型对比分析，微调标定并建立井控速度场，直接利用井的绝对深度信息进行深度域随机模拟约束反演，使得非典型井标定误差便得到绝对消除，针对水平井轨迹的目的层深度预测精度极大提高。

Description

适用于水平井轨迹设计的高精度深度域随机模拟反演方法

技术领域

本发明属于储层预测技术领域，涉及适用于水平井轨迹设计的高精度储层预测及深度域随机模拟反演方法。

背景技术

在水平井部署过程中，准确预测储层，并得到储层在地下的准确埋藏深度是水平井轨迹设计的根本依据。由于测井数据是深度域而地震资料为时间域，因此要求技术人员必须对研究区内所有已完钻井进行标定，明确时间与深度的相对关系才可以进行反演预测及轨迹设计。由于地震数据分辨率较测井分辨率低很多，测井与地震数据之间的时深标定不能达到绝对准确，人为误差是不可消除的。当研究区内一定数量的井因井径扩张导致合成记录不能反映真实地层信息时，井间会存在不同程度的标定误差，同时在时深转换过程中，所有井必须参与井控速度场的建立，标定误差都将累积到井控速度场中，反演的预测能力及深度预测的准确性受到很大的制约。

除此之外，由于水平井钻井过程中，轨迹方位角会发生近90°转变，在方位角转变处，密度测井仪器难以通过弯曲井段，从而得不到目的层段的密度测井数据，无法进行时深标定，水平井导眼段或A靶点处测井数据得不到有效利用。 

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于水平井轨迹设计的高精度深度域随机模拟反演方法，以解决现有方法深度预测误差较大以及水平井导眼段或A靶点测井数据无法得到有效利用的问题。

为实现上述目的，本发明的适用于水平井轨迹设计的高精度深度域随机模拟反演方法的步骤如下：

（1）在拟进行反演的三维地震研究区内选一定比例的典型井进行合成记录标定，初步明确时间—深度对应关系；

（2）利用典型井建立实体模型，通过地层对比反复进行标定精细微调；

（3）利用典型井生成时间域稀疏脉冲波阻抗数据体；

（4）利用典型井建立井控速度场；

（5）利用步骤（4）建立的井控速度场对得到的时间域稀疏脉冲波阻抗数据体进行时深转换，得到深度域稀疏脉冲波阻抗数据体；

（6）以深度域稀疏脉冲波阻抗数据作为约束，研究区所有井全部参与深度域随机模拟反演过程，得到深度域随机模拟反演结果。

进一步的，所述步骤（1）中的典型井是指测井质量高、数据完整、未发生井径扩张，并且分布均匀，井距为平均井距3倍以上的优质井。

进一步的，所述步骤（2）是对典型井建立实体模型，利用测井曲线与实体模型进行地层对比，通过分析标志岩石层的横向稳定性，微调典型井时间—深度对应关系，直到所建立实体模型中的标志岩石层横向连续，不存在由于标定过程中的人为误差导致的畸变为止。

本发明的适用于水平井轨迹设计的高精度深度域随机模拟反演方法仅需要对部分典型井进行合成记录标定，通过测井曲线与高精度实体模型对比分析，在地层对比的基础上微调，从而削弱标定误差。利用典型井建立井控速度场，将时间域的稀疏脉冲波阻抗数据体转变为深度域，使得非典型井（如扩径井、水平井导眼段或A靶点测井）并不需要进行标定处理，而是直接利用其深度信息进行深度域随机模拟约束反演，不仅非典型井标定误差便得到了完全消除，非典型井绝对的深度资料得到充分应用。同时在时深转换过程中，仅典型井参与井控速度场的建立，反演的预测能力及深度预测的准确性得到了极大的提高。

附图说明

图1是本发明实施例的方法流程图。

具体实施方式

适用于水平井轨迹设计的高精度深度域随机模拟反演方法如图1所示，具体步骤如下：

（1）在拟进行反演的三维地震研究区内选一定比例测井质量较好的典型井（井数由油气田钻井和测井情况决定，例如完钻井数的20%）进行合成记录标定；典型井是指测井质量高、数据完整、未发生井径扩张，井距为所有井平均井间距离3倍以上的优质井；

（2）仅利用典型井通过内插计算的方式建立实体模型。在物探相关软件中读取典型井的联井实体模型剖面，并选择一个或多个具有标志性的岩石层。由于实体模型由测井资料生成，而测井分辨率比地震数据分辨率高十倍以上，因此通过对比标志岩石层的横向连续性可以微调典型井的时间-深度标定关系。（由于地震数据分辨率低，常规的标定方法难以达到这样的精度。）然后再次利用微调后的典型井建立实体模型，再次对比标志岩石层的连续性，如此反复，直到所建立实体模型中的标志岩石层横向连续，不存在由于标定过程中的人为误差导致的畸变为止。需要注意的是该步骤仅利用测井质量较好的典型井，目的是尽可能减小合成记录标定过程中形成的人为误差，非典型井（如扩径井、水平井导眼段或A靶点测井）不参与实体模型建立；实体模型是指利用多口井测井资料在空间上内插得到的模型数据体；

（3）仅利用典型井作为约束，结合三维地震数据，按照稀疏脉冲反演流程即可得到时间域稀疏脉冲波阻抗数据体，非典型井不参与运算；

（4）仅利用典型井通过插值计算的方式建立井控速度场，非典型井不参与运算；

（5）利用步骤（4）建立的井控速度场对步骤（3）得到的时间域稀疏脉冲波阻抗数据体进行时深转换，得到深度域稀疏脉冲波阻抗数据体，由于稀疏脉冲反演和井控速度场仅利用典型井生成，典型井标定中的误差在本步骤中是相同的，非典型井未参与运算，因此误差得到有效限定；

（6）深度域稀疏脉冲波阻抗数据由典型井及三维地震数据通过步骤（3）至步骤（5）共同作用形成，以此作为约束，将拟进行反演的三维地震工区内所有井全部参与深度域随机模拟反演，可以得到深度域岩性预测数据体及储层的埋藏深度信息。由于用于约束的稀疏脉冲波阻抗数据是深度域的，因此对于难以得到理想标定结果的井（如扩径井、水平井导眼段或A靶点测井）无需进行时深标定即可直接参与反演，深度信息绝对，不存在误差。即对于扩径或者无法制作合成记录的非典型井无需进行标定，而是直接利用其绝对的深度信息进行反演，使得非典型井的时间-深度标定误差得到完全消除。

以上方法中的各单个步骤可参见时间域随机模拟方法，如杜本强等于2007年S1期发表于西南石油大学学报的《地震约束波阻抗随机模拟方法研究》，刘红磊等于2010年10月发表于新疆石油地质杂志的《应用稀疏脉冲反演技术预测普光气田鲕滩储集层》等等，故各步骤具体如何实现是本领域技术人员根据以上描述就可以实现的，在此不再赘述。

假设某拟将进行反演计算的三维地震工区已有钻井1000口，存在一定比例的水平井，井距较小（例如平均井距500米），井密度大，多数井存在井径扩张现象使得标定误差较大，同时水平井导眼段或A靶点测深相对较小使得测井资料难以进行时深标定。具体实施方式如下：

第一步：从已有钻井中选择部分（例如200口）测井质量高、数据完整、未发生井径扩张，井距为平均井距3倍以上的典型优质井。对典型井制作合成记录进行标定，初步明确时间-深度对应关系，其余井可以不必进行标定处理。

第二步：仅对典型井建立实体模型，利用测井曲线与实体模型进行地层对比，通过分析标志层的横向稳定性，微调典型井时间-深度对应关系。在此基础上再次建立实体模型并进行地层对比分析，再次微调典型井时间-深度对应关系，反复执行此步骤，直到实体模型中的标志岩石层横向连续，不存在由于标定中的人为误差导致的畸变为止。通过此过程可以使得典型井在时间域上保持横向的相对稳定，尽可能将标定误差转变为系统误差。由于井数少、井距较大，该步骤较为容易实现。

第三步：利用典型井进行时间域稀疏脉冲反演，该步骤与常规稀疏脉冲反演流程无异。

第四步：利用典型井进行井控速度场的建立，其他（例如剩余800口）井不参与速度场建立。

第五步：利用典型井所建立的井控速度场对第三步得到的时间域稀疏脉冲波阻抗数据体进行时深转换，得到深度域稀疏脉冲波阻抗数据体。

 第六步：以仅利用典型井所生成的深度域稀疏脉冲波阻抗数据体作为约束，全区（1000口）井（包括水平井导眼段或A靶点数据）全部参与深度域随机模拟反演过程，得到深度域随机模拟反演结果。

 通过分析具体实施方式可以看出，本发明完全消除了非典型井（800口）制作合成记录过程中所形成的人为误差，以及水平井导眼或A靶点测井资料无法进行标定的问题，而是利用其绝对的深度信息直接参与深度域反演。本方法将误差仅仅限定于典型优质井合成记录标定过程中。由于所选典型井测井质量较好，标定误差相对较小，误差得到进一步削弱，同时水平井测井资料也得到了充分利用，反演外推能力及深度预测精度得到了极大的提高，减少了水平井已设计的轨迹在钻进过程中随钻调整的工作量，以及调整过程中回填轨迹和二次钻井造成的资金投入。 

Claims (2)

1.适用于水平井轨迹设计的高精度深度域随机模拟反演方法，其特征在于，该方法的步骤如下：

(1)在拟进行反演的三维地震研究区内选一定比例的典型井进行合成记录标定，初步明确时间—深度对应关系；

(2)对典型井建立实体模型，通过地层对比反复进行标定精细微调；

(3)利用典型井生成时间域稀疏脉冲波阻抗数据体；

(4)利用典型井建立井控速度场；

(5)利用步骤(4)建立的井控速度场对得到的时间域稀疏脉冲波阻抗数据体进行时深转换，得到深度域稀疏脉冲波阻抗数据体；

(6)以深度域稀疏脉冲波阻抗数据作为约束，研究区所有井全部参与深度域随机模拟反演过程，得到深度域随机模拟反演结果；

所述步骤(2)是对典型井建立实体模型，利用测井曲线与实体模型进行地层对比，通过分析标志岩石层的横向稳定性，微调典型井时间—深度对应关系，直到所建立实体模型中的标志岩石层横向连续，不存在由于标定过程中的人为误差导致的畸变为止。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(1)中的典型井是指测井质量高、数据完整、未发生井径扩张，井距为平均井距3倍以上的优质井。