CN108010104B - 一种随钻测井数据多索引互映射方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及油田数据绘图显示技术领域，具体公开了一种随钻测井数据多索引互映射方法，其包括如下步骤：步骤1：通过采集的测量深度，井斜和方位计算出垂直深度和水平位移以描述井眼轨迹的曲线，建立多索引曲线；步骤2：选定一条绘图索引曲线，在同一张图上绘制多条测井曲线，并等间隔标注指定索引数据；步骤3：动态切换为其它绘图索引曲线进行绘图，并等间隔标注指定索引数据；步骤4：自适应舍弃标注索引数据，避免标注数据出现遮挡。本发明只有第一次绘图时插值计算索引曲线，测量曲线精度没有损失，计算结果不落盘存储，常驻内存，实现不同索引绘图之间切换速度快切换。

Description

一种随钻测井数据多索引互映射方法

技术领域

本发明涉及油田数据绘图显示技术领域，尤其涉及用于石油勘探开发的随钻测井数据绘图显示方法。

背景技术

测井数据绘图在石油勘探开发中具有重要的作用，可以将测井采集的原始数据，以及处理解释生成的成果数据等用图形方式进行展示，能更直观的表达出数据中所包含的油层信息。

根据油田开发的需要，钻井的井眼轨迹有可能垂直、倾斜、水平或者多种情况的组合等。使用测井仪器沿着井眼轨迹进行数据测量，会采集反映仪器在井眼中的状态信息如方位、井斜以及测量深度等，同时采集反映地层信息的数据，如伽马、电阻率等。测井数据处理解释，一般先根据测量井斜、方位和测量深度计算出井眼轨迹，如垂直深度、水平位移，南北位移和东西位移等，然后再计算储层参数，如孔隙度、渗透率和饱和度等。最后使用测井数据绘图软件在计算机屏幕上绘制出测井仪器所采集的原始数据和成果数据，一般在直井中，使用测量深度或垂直深度作为索引绘图；在大斜度井或者水平井中，尤其是水平井的随钻测井地质导向和处理解释评价，除了使用测量深度和垂直深度作为索引绘图，还会使用水平位移等作为索引进行绘图。

一般采集的测井数据都是用测量深度作为索引，但不同的井下测井仪器传感器所采集数据的深度间隔和范围都可能不同。如方位短节测量数据（井斜和方位）的深度索引与双侧向或声波等井下仪器测量数据（电阻率和时差）的深度索引可能不同。目前按照垂直深度为索引绘图的广泛使用的方法是，先根据计算的非等间隔的垂直深度范围，生成一条等间隔的单调的垂直深度曲线，然后对测量数据进行插值生成与等间隔垂深相匹配的曲线。最后，将测井数据根据垂直深度进行绘图。这种方法有3个问题，1）对测井数据进行插值计算，改变了原始测井曲线数值，降低了精度；2）在水平井段，当井眼轨迹上翘时，无法插值生成相应测井曲线；3）按测深和垂深显示的曲线要绘制在两张图上，无法满足不同索引绘图之间的快速切换，以及多索引数据之间的等间隔无遮挡标注。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的上述缺陷，提出一种测井数据多索引互映射方法进行绘图，不需要修改测量数据，而是通过插值计算与测量数据匹配的垂直深度索引，在测井绘图中用户通过指定绘图使用的深度索引曲线，如垂直深度等，达到井斜校正的目的，尤其是对于多维测井数据。

本发明所采用的技术方案是：一种随钻测井数据多索引互映射方法，包括如下步骤：

步骤1：通过采集的测量深度，井斜和方位计算出垂直深度和水平位移以描述井眼轨迹的曲线，建立多索引曲线；

步骤2：选定一条绘图索引曲线，在同一张图上绘制多条测井曲线，并等间隔标注指定索引数据；

步骤3：动态切换为其它绘图索引曲线进行绘图，并等间隔标注指定索引数据；

步骤4：自适应舍弃标注索引数据，避免标注数据出现遮挡。

优选的，步骤2中包含：

步骤21：当选定的绘图索引曲线为测量深度时，则直接使用每条曲线自身的测量深度在同一张图上进行绘制；

步骤22：等间隔标注垂直深度等其它索引数据；

步骤23：当选择的绘图索引曲线为非测量深度时，则先通过井眼轨迹曲线插值计算出每条曲线自身的该非测量深度曲线，然后进行绘图；

步骤24：等间隔标注测量深度数据或其它索引数据。

优选的，步骤3中包含：

步骤31：用户在交互界面中，选择指定不同的索引曲线；

步骤32：根据选定索引曲线，进行测井绘图；

步骤33：对选定标注索引数据在绘图中进行标注。

优选的，步骤4包含：

步骤41：对非单调绘图索引数据进行排序；

步骤42：根据用户选定的标注间隔，绘图比例尺以及标注字体等计算标注时会遮挡区域，如果有遮挡，则舍弃不在图中标注。

本发明只有第一次绘图时插值计算索引曲线，测量曲线精度没有损失，计算结果不落盘存储，常驻内存，实现不同索引绘图之间切换速度快切换。

附图说明

图1为本发明的一种随钻测井数据多索引互映射方法具体实施例的流程图。

图2为三维空间井眼轨迹示意图。

图3 本发明的以测量深度为索引绘图及标注垂直深度数据的成果图。

图4水平井多次穿过同一个地层的井眼轨迹示意图。

图5本发明的以垂直深度为索引绘图及标注测量深度数据的成果图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

如图1所示，本发明的一种随钻测井数据多索引互映射方法的具体实施例包括以下步骤：

步骤1计算井眼轨迹索引曲线：根据仪器采集的测量深度，井斜和方位计算出垂直深度和水平位移等可以描述井眼轨迹的曲线，建立多索引曲线，包括以下步骤；

步骤11： 通过最小曲率法（如下公式）计算垂直深度等井眼轨迹曲线的增量。

其中，ΔL是测量深度增量、α₁是上一个深度点的井斜角、α₂是当前深度点的井斜角、Δα是井斜角增量、是上一个深度点的方位角、是当前深度点的方位角、是方位角增量，计算测段垂直、北和东坐标增量（ΔH，ΔN，ΔE）以及水平长度增量（ΔLp）。

步骤12：累加测段增量计算每个测点坐标参数，包括：H，N，E，Lp等，然后绘制出如图2所示三维空间井眼轨迹示意图。

图2中，在三维空间绘制出井轨迹，并在井轨迹上标注出测量深度，以及相应的投影垂直深度；在水平面上绘制井轨迹在水平面的投影轨迹，并在水平面上标注出东西南北（E,W,S,N）四个方向。

步骤2根据选定索引曲线绘图并标注：选定一条绘图索引曲线，在同一张图上绘制多条测井曲线，并等间隔标注指定索引数据，包含以下步骤：

步骤21：当选定的绘图索引曲线为测量深度时，则直接使用每条曲线自身的测量深度在同一张图上进行绘制；

步骤22：等间隔标注垂直深度等其它索引数据，包含以下步骤；

1），假定垂直深度TVD标注间隔为interval，对用户指定绘图区间[MD_START,MD_END]相应的垂直深度TVD曲线数据按interval进行取余处理；

2），对1）的结果进行求导；

3），在2）的结果中找到与标注间隔interval差小于一个深度采样间隔的数据，并获得对应的序号；

4），用3）找到的序号获得TVD标注的数据以及对应的测量深度；

5），对4）的结果进行插值，获得准确的等间隔TVD数据和测量深度；

6），在绘图中，将5）获得的TVD标注在图中，如图3所示。

图3是以测量深度为索引绘图及标注垂直深度数据的成果图。其中，第一道为绘图索引测量深度MD，第二道为标注的垂直深度TVD，第三道为绘制伽马GR曲线，第四道为绘图电阻率RT曲线。可以看到第一道中的测量深度数值是等间隔且单调出现，并且其在道中标注的位置也是等间隔的；第二道的垂直深度数据是根据用户指定间隔筛选出来，但非单调，其在道中标注的位置也非等间隔。

步骤23：当选择的绘图索引曲线为非测量深度时，如垂直深度，则先通过井眼轨迹曲线用如下公式插值计算出每条曲线垂直深度曲线，然后进行测井绘图：

步骤24：等间隔标注测量深度数据，包含以下步骤：

1）根据用户给定的显示垂直深度范围[TVD_S,TVD_E]，在井斜数据（MD, TVD）找到指定范围内的数据，包括以下步骤；

①当井眼轨迹是直井或没有重复钻遇同一地层时，即MD和TVD都单调，可以直接根据用户给定的显示垂直深度范围的数值大小，在井斜数据对（MD, TVD）中找到指定范围的数据；

②当井眼轨迹是重复钻遇同一地层的水平井时如图4所示，此时MD单调，TVD非单调，则首先从井筒上部往下搜索，井斜数据对（MD, TVD）中第一个与TVD_S最接近的数，为对应的垂直深度起点，然后从井筒底部往上搜索，井斜数据对（MD, TVD）中第一个与TVD_E最接近的数为对应的垂直深度终点，起点和终点之间的数即为找到的指定垂直范围的数据；

图4是水平井多次穿过同一个地层的井眼轨迹示意图。其横轴是测量深度，纵轴是垂直深度，可以看到从测量深度2000到4000米之间，井轨迹多次穿越同一地层（假设地层水平）。

2）根据用户指定标注间隔interval，和1）找到MD的范围，生成等间隔的MD’数据；

3）线性插值生成与MD’对应的TVD’；

4）按照TVD’从小到大，对数据对（MD’,TVD’）进行排序；

5）根据TVD’将MD’标注在MD道内，如图5所示。

图5是以垂直深度为索引绘图及标注测量深度数据的成果图。其中，第一道为标注的测量深度MD，第二道为绘图索引垂直深度TVD，第三道为绘制伽马GR曲线，第四道为绘图电阻率RT曲线。可以看到第一道的测量深度数据是根据用户指定显示范围和间隔筛选出来，非单调，其在道中标注的位置也非等间隔；第二道中的垂直深度数值是等间隔且单调出现，并且其在道中标注的位置也是等间隔的。第三和第四道的测井曲线由于井轨迹重复穿越同一地层，其曲线也是在同一垂直深度范围内重复绘制。

步骤3动态切换其他索引曲线绘图并标注：动态切换为其它绘图索引曲线进行绘图，并等间隔标注指定索引数据，包含以下步骤：

步骤31：用户在交互界面中，选择指定不同的索引曲线；

步骤32：根据选定索引曲线，进行测井绘图；

步骤33：对选定标注索引数据在绘图中进行标注；

步骤4自适应舍弃有遮挡的标注索引数据：自适应舍弃标注索引数据，避免标注数据出现遮挡，包含以下步骤：

步骤41：对非单调绘图索引数据进行排序；

步骤42：根据用户选定的标注间隔，绘图比例尺以及标注字体等计算标注时会遮挡区域，如果有遮挡，则舍弃不在图中标注，如图5所示。

图5是以垂直深度为索引绘图及标注测量深度数据的成果图。由于井轨迹重复穿越同一地层，其在某一指定垂直深度范围内，一个垂直深度对应多个测量深度，所以根据用户指定显示范围和间隔筛选出来的测量深度就非常多，如果全部标注绘制则会有遮挡，通过本发明的自适应舍弃掉遮挡数据后，第一道标注的测量深度数据无遮挡、清晰可辨。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (4)

1.一种随钻测井数据多索引互映射方法，其特征在于，其包括如下步骤：

步骤1：通过采集的测量深度，井斜和方位计算出垂直深度和水平位移以描述井眼轨迹的曲线，建立多索引曲线；

步骤2：选定一条绘图索引曲线，在同一张图上绘制多条测井曲线，并等间隔标注指定索引数据；

步骤3：动态切换为其它绘图索引曲线进行绘图，并等间隔标注指定索引数据；

步骤4：自适应舍弃标注索引数据，避免标注数据出现遮挡；

所述步骤1，包括：

步骤11：通过公式(1)计算井眼轨迹曲线的增量，

公式(1)中，ΔL是测量深度增量，α₁是上一个深度点的井斜角，α₂是当前深度点的井斜角，Δα是井斜角增量，φ₁是上一个深度点的方位角，φ₂是当前深度点的方位角，Δφ是方位角增量，ΔH是垂直增量，ΔN是北坐标增量，ΔE是东坐标增量，ΔLp是水平长度增量；

步骤12：累加垂直增量、北坐标增量、东坐标增量和水平长度增量，计算每个测点坐标参数，然后绘制出三维空间井眼轨迹，并在井轨迹上标注出测量深度，以及相应的投影垂直深度；在水平面上绘制井轨迹在水平面的投影轨迹，并在水平面上标注出东西南北四个方向。

2.如权利要求1所述的随钻测井数据多索引互映射方法，其特征在于，所述步骤2中包含：

步骤21：当选定的绘图索引曲线为测量深度时，则直接使用每条曲线自身的测量深度在同一张图上进行绘制；

步骤22：等间隔标注垂直深度以及其它索引数据；

步骤23：当选择的绘图索引曲线为非测量深度时，则先通过井眼轨迹曲线插值计算出每条曲线自身的该非测量深度曲线，然后进行绘图；

步骤24：等间隔标注测量深度数据或其它索引数据。

3.如权利要求1所述的随钻测井数据多索引互映射方法，其特征在于，所述步骤3中包含：

步骤31：用户在交互界面中，选择指定不同的索引曲线；

步骤32：根据选定索引曲线，进行测井绘图；

步骤33：对选定标注索引数据在绘图中进行标注。

4.如权利要求1所述的随钻测井数据多索引互映射方法，其特征在于，所述步骤4包含：

步骤41：对非单调绘图索引数据进行排序；

步骤42：根据用户选定的标注间隔，绘图比例尺以及标注字体计算标注时会遮挡区域，如果有遮挡，则舍弃不在图中标注。