CN108734781A - 一种地层模型构建方法 - Google Patents

Abstract

一种地层模型构建方法，其包括：获取工作钻井的随钻伽马数据，将工作钻井的随钻伽马数据形成的第一伽马曲线投影到直井井轴上，得到工作钻井的视伽马曲线，根据获取到的参考直井的伽马数据所形成的第二伽马曲线与工作钻井的视伽马曲线，从视伽马曲线中确定出与第二伽马曲线中第一特征点相匹配的第二特征点，从第一伽马曲线中确定出与第二特征点对应的第三特征点；根据参考直井与工作钻井的直线距离，连接第一特征点与第三特征点，形成地层界面线，并计算地层界面线的角度，根据地层界面线及其角度对预设初始地层模型进行修正。相较于现有的地层模型购构建方法，本方法能够在现场对地层模型进行自动校正，从而使得地层模型更加准确。

Description

一种地层模型构建方法

技术领域

本发明涉及石油勘探开发技术领域，具体地说，涉及一种地层模型构建方法。

背景技术

由于国内外油气勘探开发大部分已经进入中后期，新开发的油藏主要是边缘油气藏、独立小油气藏、复杂断块油气藏、超薄油气藏等难动用储量，这些复杂的油藏地质结构使得勘探开发成本和难度大大增加。为了开发这些油藏，随钻地质导向技术应用越来越多。通过随钻地质导向技术的应用，可以大幅度提高井眼轨迹控制水平和储层有效钻遇率。

随钻地质导向中如何准确构建地层模型，准确判断地层边界位置，尤其是准确预测储层边界是导向的关键。而且由于复杂的地质结构，不可能一次将模型建立完善，各种模型在随钻工程中还需要不断校正。在砂泥岩和页岩地层中，随钻测量中通常进行伽马测量，利用测量的伽马值构成的伽马曲线，在现场快速构建地层模型是一项有意义的工作。

现有的地层模型构建技术都缺乏针对大斜度井和水平井中对随钻过程中完整地层的模型建立，特别是地层模型的实时校正。这些现有技术无法在地质导向软件上直接应用，因此在现场地质导向应用中还需要更加实用的地层建模方法。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种地层模型构建方法，所述方法包括：

步骤一、获取工作钻井的随钻伽马数据，将所述工作钻井的随钻伽马数据形成的第一伽马曲线投影到直井井轴上，得到所述工作钻井的视伽马曲线，根据获取到的参考直井的伽马数据所形成的第二伽马曲线与所述工作钻井的视伽马曲线，从所述视伽马曲线中确定出与所述第二伽马曲线中第一特征点相匹配的第二特征点，从所述第一伽马曲线中确定出与所述第二特征点对应的第三特征点；

步骤二、根据所述参考直井与工作钻井的直线距离，连接所述第一特征点与所述第三特征点，形成地层界面线，并计算所述地层界面线的角度，根据所述地层界面线及其角度对预设初始地层模型进行修正。

根据本发明的一个实施例，所述方法还包括：

初始地层模型构建步骤、获取已钻井完成的参考直井的伽马数据，根据所述参考直井的伽马数据构建水平的地层界面，得到所述预设初始地层模型；

根据本发明的一个实施例，在所述步骤一中，将所述视伽马曲线与第二伽马曲线进行形态对比，确定出所述视伽马曲线与第二伽马曲线之间形态一致的位置，对应得到所述第一特征点和第二特征点。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤二中，将所述工作钻井的实时伽马数据对应到直井伽马曲线的对应位置，不断更新作为地层模型的伽马曲线和数据。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤二中，对于所述工作钻井未钻达的深度，利用未钻达位置处的所述参考直井的伽马数据构成的曲线拼接在所述视伽马曲线的后段，形成伪直井伽马曲线。

根据本发明的一个实施例，利用所述伪直井替代所述第二伽马曲线，并重复以上步骤，直至地层导向结束位置，得到修正后的地层模型。

根据本发明的一个实施例，所述方法还包括：

步骤三、对修正后的地层模型进行着色。

本发明所提供的地层模型构建方法在一个区域先后进行多口钻井，可以形成不同位置的多条伽马曲线和地层模型。通过不断完善该曲线和模型，还可以形成更为准确和方便应用三维的地层模型。这样以后每钻一口井之前，可以应用三维的地层模型，生成一组该井筒的伽马曲线，这组曲线更为接近实际地层的情况。这将为该口井的钻井导向提供极大的支撑。相较于现有的地层模型购构建方法，本发明所提供的方法能够在现场对地层模型进行自动校正，从而使得地层模型更加准确。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要的附图做简单的介绍：

图1是根据本发明一个实施例的地层模型构建方法的实现流程示意图；

图2是根据本发明一个实施例的初始地层模型的地层界面示意图；

图3是根据本发明一个实施例的由第一伽马曲线得到视伽马曲线的示意图；

图4是根据本发明一个实施例的确定地层深度示意图；

图5是根据本发明一个实施例的形成地层界面线示意图；

图6是根据本发明一个实施例的形成伪直井伽马曲线示意图；

图7是根据本发明一个实施例的本方法在地质导向软件中的实现效果图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

同时，在以下说明中，出于解释的目的而阐述了许多具体细节，以提供对本发明实施例的彻底理解。然而，对本领域的技术人员来说显而易见的是，本发明可以不用这里的具体细节或者所描述的特定方式来实施。

另外，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

现有的一种随钻自然伽马地层边界模型分析方法介绍了一种基于无限均匀水平地层模型中根据自然伽马通量计算探测点距离地层界面的解析求解方法，该方法采用球坐标建立数学模型，假设探测点为理想点，地层为水平无限均匀模型，该方法重点介绍了如何利用伽马值进行不同地层的区分。现有技术中还存在一种复杂礁滩储层预测方法，该方法是针对某种具体的油藏储层提出的建模方法。

然而，现有技术中缺乏对大斜井和水平井中随钻过程中完成地层模型的建立方法，特别是缺乏对地层模型的实时校正。现有技术无法在地质导向软件上直接应用，因此在现场地质导向应用中还需要更加使用的地层建模方法和现场应用的校正方法。

针对现有技术中所存在的上述问题，本发明提供了一种新的地层模型构建方法，该方法可以更加准确地构建地层模型，并且还能够在现场的随钻过程中对地层模型进行自动校正。

图1示出了本实施例所提供的地层模型构建方法的实现流程示意图。

如图1所示，本实施例所提供的地层模型构建方法首先在步骤S101中获取已钻井完成的参考直井的伽马数据，并在步骤S102中根据上述参考直井的伽马数据来构建水平的地层界面，从而得到预设初始地层模型。

具体地，该方法会在步骤S101中收集已钻井完成的直井的电缆测井或者随钻测井所获得的伽马数据。在得到上述伽马数据后，该方法会在步骤S102中在垂直深度的基础上根据上述伽马数据的取值大小，进行颜色深浅的刻度，并按照水平方向进行层状延伸，从而形成水平的地层界面。本实施例中，该方法在步骤S102中所得到的水平地层界面的示意图如图2所示。在构建得到初始地层模型后，该方法会将上述伽马数据、垂直深度数据以及初始地层模型保存到数据库中，以作为现场应用的数据准备。

需要指出的是，本实施例中，该方法还会在地层导向软件中根据行业标准或者个人习惯来对所得到的初始地层模型进行着色，以更加清楚地显示出地层模型中的不同地层。

如图1所示，在得到初始地层模型后，该方法在步骤S103中获取工作钻井的随钻伽马数据，并在步骤S104中将上述工作钻井的随钻伽马数据形成的第一伽马曲线投影到直井井轴上，从而得到工作钻井的视伽马曲线。

本实施例中，工作钻井可以为大斜度井或者水平钻井，工作钻井在钻井过程中随钻伽马数据不断上传到地面。当上传数据达到一定的点数后，便可以形成该工作钻井的一条以钻井斜深为参考的伽马曲线(即第一伽马曲线)GR。本实施例中，该方法会在步骤S104中将上述第一伽马曲线投影到直井井轴上，形成一条视伽马曲线GR’。如图3所示，其中，图左边中的虚线代表工作钻井的井眼轨迹，通常是大位移井或者水平井，实线代表工作钻井的第一伽马曲线；图右边的虚线代表对应直井的轨迹，实线代表该工作钻井的视伽马曲线。

再次如图1所示，在得到工作钻井的视伽马曲线GR’后，该方法会在步骤S105中根据获取到的参考直井的伽马数据所形成的第二伽马曲线与工作钻井的视伽马曲线，来从视伽马曲线中确定出与第二伽马曲线中的第一特征点相匹配的第二特征点，并在步骤S106中从上述第一伽马曲线中确定出与第二特征点相对应的第三特征点。

具体地，如图4所示，本实施例中，该方法将参考直井的伽马数据所形成的第二伽马曲线与工作钻井的视伽马曲线进行形态对比，确定出上述第二伽马曲线与视伽马曲线之间形态一致的位置，并记录每个相同地层(即曲线形态一致的位置)所对应的深度值，从而分别得到对应于第二伽马曲线的第一特征点D1和对应于视伽马曲线的第二特征点D2。在确定出上述第一特征点D1和第二特征点D2后，既可以得到上述特征点的深度值。

在得到上述第二特征点后，由于视伽马曲线是由工作钻井的随钻伽马数据形成的第一伽马曲线投影到直井井轴上所得到的，因此该方法会在步骤S106中也就可以根据上述第二特征点从第一伽马曲线中确定出与之对应的特征点(即第三特征点)。同样，该方法也可以确定出上述第三特征点的深度值。

如图1所示，在得到上述第一特点和第三特征点后，该方法会在步骤S107中根据参考直井与工作钻井之间的直线距离，连接上述第一特征点与第三特征点，从而形成地层界面线。

在得到地层界面线后，该方法会在步骤S108中进一步计算地层界面线的角度，并根据上述地层界面线及其角度来对步骤S101中所构建的初始地层模型进行修正。

具体地，本实施例中，如图5所示，该方法在步骤S107中所得到的地层界面线不是完全水平，这些地层界面线往往具有一定的角度，而地层界面线的角度也可以作为对应地层的倾角。因此该方法在补助S108中可以根据地层界面线的角度来对工作钻井钻遇地层对应的初始地层模型的地层进行修正。

工作钻井在钻井过程中会不断的向地面上述伽马数据，该方法会将这些实时伽马数据对应到直井伽马曲线的对应位置，从而不断地更新作为地层模型的伽马曲线和数据。

本实施例中，对于工作钻井未钻达的地层深度，该方法仍然利用未钻达位置处的参考直井的伽马数据构成的曲线来拼接在视伽马曲线的后段，从而形成如图6所示的伪伽马曲线。因此，该伪伽马曲线包含了钻遇段曲线和未钻遇段曲线，其中，钻遇段曲线是由工作钻井的钻遇地层的伽马数据投影到直井井轴上所得到的，而未钻遇段曲线是由参考直井的伽马数据得到的。

本实施例中，随着工作钻井的钻进，该方法会不断地得到新的伪伽马曲线，该方法会不断地利用上述伪伽马曲线来替代参考直井的第二伽马曲线，直至地质导向结束位置，从而实现导向建模与校正，即得到修正后的地层模型，从而得到如图7所示的效果图。

本实施例中，根据实际需要，该方法还会按照行业标准或个人习惯来对修正后的地层模型进行着色。

从上述描述中可以看出，本实施例所提供的地层模型构建方法在一个区域先后进行多口钻井，可以形成不同位置的多条伽马曲线和地层模型。通过不断完善该曲线和模型，还可以形成更为准确和方便应用三维的地层模型。这样以后每钻一口井之前，可以应用三维的地层模型，生成一组该井筒的伽马曲线，这组曲线更为接近实际地层的情况。这将为该口井的钻井导向提供极大的支撑。相较于现有的地层模型购构建方法，本发明所提供的方法能够在现场对地层模型进行自动校正，从而使得地层模型更加准确。

应该理解的是，本发明所公开的实施例不限于这里所公开的特定结构或处理步骤，而应当延伸到相关领域的普通技术人员所理解的这些特征的等同替代。还应当理解的是，在此使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而并不意味着限制。

说明书中提到的“一个实施例”或“实施例”意指结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，说明书通篇各个地方出现的短语“一个实施例”或“实施例”并不一定均指同一个实施例。

虽然上述示例用于说明本发明在一个或多个应用中的原理，但对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的原理和思想的情况下，明显可以在形式上、用法及实施的细节上作各种修改而不用付出创造性劳动。因此，本发明由所附的权利要求书来限定。

Claims (7)

1.一种地层模型构建方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤一、获取工作钻井的随钻伽马数据，将所述工作钻井的随钻伽马数据形成的第一伽马曲线投影到直井井轴上，得到所述工作钻井的视伽马曲线，根据获取到的参考直井的伽马数据所形成的第二伽马曲线与所述工作钻井的视伽马曲线，从所述视伽马曲线中确定出与所述第二伽马曲线中第一特征点相匹配的第二特征点，从所述第一伽马曲线中确定出与所述第二特征点对应的第三特征点；

步骤二、根据所述参考直井与工作钻井的直线距离，连接所述第一特征点与所述第三特征点，形成地层界面线，并计算所述地层界面线的角度，根据所述地层界面线及其角度对预设初始地层模型进行修正。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

初始地层模型构建步骤、获取已钻井完成的参考直井的伽马数据，根据所述参考直井的伽马数据构建水平的地层界面，得到所述预设初始地层模型。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述步骤一中，将所述视伽马曲线与第二伽马曲线进行形态对比，确定出所述视伽马曲线与第二伽马曲线之间形态一致的位置，对应得到所述第一特征点和第二特征点。

4.如权利要求1～3中任一项所述的方法，其特征在于，在所述步骤二中，将所述工作钻井的实时伽马数据对应到直井伽马曲线的对应位置，不断更新作为地层模型的伽马曲线和数据。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述步骤二中，对于所述工作钻井未钻达的深度，利用未钻达位置处的所述参考直井的伽马数据构成的曲线拼接在所述视伽马曲线的后段，形成伪直井伽马曲线。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，利用所述伪直井替代所述第二伽马曲线，并重复以上步骤，直至地层导向结束位置，得到修正后的地层模型。

7.如权利要求1～6中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

步骤三、对修正后的地层模型进行着色。