CN104265269A - 侧钻井曲率半径计算地层倾角的方法 - Google Patents

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吴萍
王礼学
唐家琼
庞江平
罗芳
王滢
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CNPC Chuanqing Drilling Engineering Co Ltd
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00—Survey of boreholes or wells
    • E21B47/02—Determining slope or direction
    • E21B47/022—Determining slope or direction of the borehole, e.g. using geomagnetism
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B49/00—Testing the nature of borehole walls; Formation testing; Methods or apparatus for obtaining samples of soil or well fluids, specially adapted to earth drilling or wells

Abstract

本发明公开了一种侧钻井曲率半径计算地层倾角原理，包括：将定向井的至少3个井眼投影到剖面上，通过投影到剖面上的3个点可确定一圆，采用井斜处理数据，计算出3个钻遇点的地层倾角。本发明通过对井斜数据的处理，能够增加求取地层倾角的手段，验证地层倾角的准确性，对于倾斜地层，可以辅助判断构造形态。

Description

侧钻井曲率半径计算地层倾角的方法
技术领域
本发明涉及一种侧钻井曲率半径计算地层倾角的方法，属于定向井钻井地层倾角的计算领域。
背景技术
随着石油勘探开发的深入，气藏开采程度提高，越来越多的井型采用大斜度井、水平井。为保证目标靶区成功，储层界面地层倾角的数据至关重要。现有技术中，计算地层倾角的方法较多，例如，中国专利号“201310272811.2”公开了一种高精度地层倾角估计方法，公开日为2013-10-23，其首先计算梯度向量，然后向量场翻转，在进行向量场翻转、计算向量集合距离、计算向量滤波加权、最后进行向量加权滤波处理。
地层倾角求取最常用、有效的方法和手段是使用地震资料和倾角测井。构造图可以反映构造形态及地层陡缓面貌，从不同方位地震剖面上测量地层倾角。成像测井资料解释的地层倾角使用更方便、更直观，是研究地质构造的重要手段。
事实上，地下地质情况千差万别，构造形态各异。在构造轴部、构造转折端以及复杂带，地震资料和测井资料受客观条件影响，不能准确地反映地层倾角。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提供一种侧钻井曲率半径计算地层倾角的方法。本发明通过对井斜数据的处理，能够增加求取地层倾角的手段，验证地层倾角的准确性，对于高倾斜产层，可以辅助判断构造形态。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种侧钻井曲率半径计算地层倾角的方法，其特征在于：将定向井的至少3个井眼投影到同一剖面上，按照3点共圆的原理，采用井斜处理数据，计算出3个钻遇点的地层倾角。
所述方法具体包括如下步骤：
a、搜集单井的井斜数据及地层分层资料；
b、将井斜数据及地层分层资料，通过井眼轨迹计算，得出以井口位置为坐标原点的各钻遇点参数；
c、确定3点共圆剖面并计算出各钻遇点的垂深差、位移差、差比；
d、计算出钻遇点剖面地层倾角；
e、结合构造形态、地震剖面、倾角测井、邻井实钻资料和地质经验综合分析，合理选取地层倾角。
所述步骤d中，通过下列公式计算出钻遇点剖面地层倾角：
设侧钻井的3个同一层位的钻遇点分别为A、B、C，根据3点共圆原理，过这3个点可确定一圆，其半径为R；根据井斜数据计算可得3个点的垂深hA、hB、hc和井口水平位移XA、XB、Xc，可得：
式中，αA、αB、αc─A、B、C钻遇点的剖面倾角；R─3点共圆的圆半径；
△YBA─A、B点垂深差，△YCB─B、C点垂深差，△YAC─C、A点垂深差；
△XBA─A、B点位移差，△XCB─B、C点位移差，△XAC─C、A点位移差。
所述步骤d中，当3点不在同一平面上时需进行校正，使其在同一平面上。
所述各钻遇点参数包括正北、正东和垂直井深以及水平位移、位移方位等。
采用本发明的优点在于：
1、采用本发明，对于倾斜地层，利用数学模型和公式计算的地层倾角，可以辅助判断构造形态。
2、在地震、测井地层倾角可信度不高的情况下，利用本发明求取的地层倾角可以定量判断地层产状。
3、通过四川盆地相国寺储气库注采井的实践证明，该方法能够快速、有效地求取地层倾角。
4、本发明所需数据获取容易，步骤简明，可用于高陡构造复杂井（3个井眼或以上）地层倾角的快速评价，有助于客观、真实地反映构造形态和井周构造认识，对下步地质导向提供帮助。
附图说明
图1为本发明3井眼确定地层倾角示意图
图2为本发明3点共圆原理示意图
图3为本发明曲率半径法计算地层倾角原理示意图。
具体实施方式
实施例1
一种侧钻井曲率半径计算地层倾角的方法，包括：将定向井的至少3个井眼投影到同一剖面上，按3点共圆的原理，用井斜处理数据，计算出3个钻遇点的地层倾角。
所述方法具体包括如下步骤：
a、搜集单井的井斜数据及地层分层资料；
b、将井斜数据及地层分层资料，通过井眼轨迹计算，得出以井口位置为坐标原点的各钻遇点参数；
c、合理确定3点共圆剖面并算出各钻遇点的垂深差、位移差、差比；
d、通过下列公式计算出钻遇点剖面地层倾角：
设侧钻井的3个同一层位的钻遇点分别为A、B、C(当3点不在同一平面上时需进行校正，使其在同一平面上)，根据3点共圆原理，过这3个点可确定一圆，其半径为R；根据井斜数据计算可得3个点的垂深hA、hB、hc和井口水平位移XA、XB、Xc，可得：
式中，αA、αB、αc─A、B、C钻遇点的剖面倾角；R─3点共圆的圆半径；
△YBA─A、B点垂深差，△YCB─B、C点垂深差，△YAC─C、A点垂深差；
△XBA─A、B点位移差，△XCB─B、C点位移差，△XAC─C、A点位移差。
e、结合构造形态、地震剖面、倾角测井、邻井实钻资料综合分析，合理选取地层倾角。
所述各钻遇点参数包括正北、正东和垂直井深以及水平位移、位移方位等。
实施例2
本发明主要是对倾斜地层，一口定向井具有3个井眼（或以上）（附图1），根据平面上3点确定一圆的原理，将3井眼投影到某一方位的剖面上，足可确定一圆（附图2、附图3），采用井斜处理数据，计算出3个钻遇点的地层倾角。根据理论推导和数学计算，求得正眼、侧眼1、侧眼2层顶或层底地层倾角。
本发明的方法具体如下： 
1、搜集正眼、侧眼1、侧眼2…的井斜数据及地层分层资料。
2、通过井眼轨迹计算，得出以井口位置为坐标原点的各钻遇点垂深以及水平位移、位移方位等参数。
3、合理确定3点共圆剖面并算出各钻遇点的垂深差、位移差、差比。
4、通过下列公式计算出钻遇点剖面地层倾角（图1、图3）。
式中符号与实施例1相同。
5、结合构造形态、地震剖面、倾角测井、邻井实钻资料和地质经验综合分析，合理选取地层倾角，综合分析过程可采用现有技术。

Claims (5)

1.一种侧钻井曲率半径计算地层倾角的方法，其特征在于：将定向井的至少3个井眼投影到同一剖面上，按照3点共圆的原理，采用井斜处理数据，计算出3个钻遇点的地层倾角。
2.根据权利要求1所述的侧钻井曲率半径计算地层倾角的方法，其特征在于：所述方法具体包括如下步骤：
a、搜集单井的井斜数据及地层分层资料；
b、将井斜数据及地层分层资料，通过井眼轨迹计算，得出以井口位置为坐标原点的各钻遇点参数；
c、确定3点共圆剖面并计算出各钻遇点的垂深差、位移差、差比；
d、计算出钻遇点剖面地层倾角；
e、结合构造形态、地震剖面、倾角测井、邻井实钻资料和地质经验综合分析，合理选取地层倾角。
3.根据权利要求2所述的侧钻井曲率半径计算地层倾角的方法，其特征在于：所述步骤d中，通过下列公式计算出钻遇点剖面地层倾角：
设侧钻井的3个同一层位的钻遇点分别为A、B、C，根据3点共圆原理，过这3个点可确定一圆，其半径为R；根据井斜数据计算可得3个点的垂深hA、hB、hc和井口水平位移XA、XB、Xc，可得：
式中，αA、αB、αc─A、B、C钻遇点的剖面倾角；R─3点共圆的圆半径；
△YBA─A、B点垂深差，△YCB─B、C点垂深差，△YAC─C、A点垂深差；
△XBA─A、B点位移差，△XCB─B、C点位移差，△XAC─C、A点位移差。
4.根据权利要求3所述的侧钻井曲率半径计算地层倾角的方法，其特征在于：所述步骤d中，当3点不在同一平面上时需进行校正，使其在同一平面上。
5.根据权利要求2、3或4所述的侧钻井曲率半径计算地层倾角的方法，其特征在于：所述各钻遇点参数包括正北、正东和垂直井深以及水平位移、位移方位。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107402410A (zh) * 2016-05-20 2017-11-28 中石化石油工程技术服务有限公司 一种目标层段地层倾角的检测方法
CN113700475A (zh) * 2021-07-28 2021-11-26 中石化石油工程技术服务有限公司 微幅构造录井随钻识别方法、装置、存储介质及电子设备

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