CN110424945B - 页岩油水平井部署方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种页岩油水平井部署方法及装置,该方法包括获取目标区域的构造等值线数据和甜点分布数据;根据该构造等值线数据和该甜点分布数据,确定目标区域的水平井有利钻探区和待部署水平井的水平段分布区;在该水平段分布区内设置任一割线,并计算在上述水平井有利钻探区的范围内,该割线与各条构造等值线法线之间夹角的平均值,以及,该割线与各条构造等值线的交点和该割线与甜点分布数据的边界线交点的最大交点距离;根据该夹角的平均值和该最大交点距离,确定待部署水平井的走向;根据待部署水平井的走向,确定该待部署水平井的水平段的入窗点、控制点和完钻点。该方法可以实现断裂带页岩油水平井的定量化部署。
Description
技术领域
本发明涉及石油勘探技术领域,尤其是涉及一种页岩油水平井部署方法及装置。
背景技术
现有水平井设计目的层主要针对砂岩储层或致密砂岩储层,而砂岩或致密砂岩的空间分布主要受陆源碎屑供给能力影响,其布井过程中主要单井的砂体结构特征、砂体组合模式、砂体厚度绘制砂层厚度等值图,根据砂体的平面展布特征、油层厚度等信息设计井网。相比之下,页岩油分布于湖盆中部位置,受陆源碎屑影响较弱,其具有平面分布稳定整体含油的特点,在水平井设计过程中,主要考虑甜点顶底构造等值线图和断裂分布图来确定井轨迹。
目前,关于页岩油水平井设计方法仍处于探索阶段,现有技术尚无法实现定量化部署断裂带页岩油水平井。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种页岩油水平井部署方法及装置,可以实现断裂带页岩油水平井的定量化部署。
第一方面,本发明实施例提供了一种页岩油水平井部署方法,包括:获取目标区域的构造等值线数据和甜点分布数据;根据该构造等值线数据和该甜点分布数据,确定目标区域的水平井有利钻探区和待部署水平井的水平段分布区;在该水平段分布区内设置任一割线,并计算在上述水平井有利钻探区的范围内,该割线与各条构造等值线法线之间夹角的平均值,以及,该割线与各条构造等值线的交点和该割线与甜点分布数据的边界线交点的最大交点距离;根据该夹角的平均值和该最大交点距离,确定待部署水平井的走向;根据待部署水平井的走向,确定该待部署水平井的水平段的入窗点、控制点和完钻点。
结合第一方面,本发明实施例还提供了第一方面的第一种可能的实施方式,其中,上述根据该构造等值线数据和该甜点分布数据确定目标区域的水平井有利钻探区的步骤,包括:根据该构造等值线数据识别目标区域内的断层,并计算该断层的位置及断距;根据该断层的位置和断距确定该断层的影响区域;根据该断层的影响区域和甜点分布数据确定目标区域的水平井有利钻探区。
结合第一方面的第一种可能的实施方式,本发明实施例还提供了第一方面的第二种可能的实施方式,其中,上述根据该断层的影响区域和该甜点分布数据确定目标区域的水平井有利钻探区的步骤,包括:根据该甜点分布数据确定甜点分布区域;将该甜点分布区域中,除甜点分布区域与断层的影响区域重叠的部分以外的部分,确定为该目标区域的水平井有利钻探区。
结合第一方面的第一种可能的实施方式,本发明实施例还提供了第一方面的第三种可能的实施方式,其中,上述根据该断层的位置和断距确定该断层的影响区域的计算公式为:IA=0.2073δd+140.16,式中,IA为断层的影响区域,δd为断层的断距。
结合第一方面,本发明实施例还提供了第一方面的第四种可能的实施方式,其中,上述根据该构造等值线数据和该甜点分布数据,确定待部署水平井的水平段分布区的步骤,包括:根据该甜点分布数据确定该目标区域的甜点最大值的坐标;以该甜点最大值的坐标为圆心,以预设半径设置圆形区域,将该圆形区域确定为待部署水平井的水平段分布区。
结合第一方面,本发明实施例还提供了第一方面的第五种可能的实施方式,其中,上述根据该构造等值线数据和该甜点分布数据,确定待部署水平井的水平段分布区的步骤,包括:选取该目标区域内产油量最高的油井作为参考井;以该参考井的目的层坐标为原点,以预设第一半径设置第一圆区,以预设第二半径设置第二圆区,将该第一圆区和该第二圆区之间的环状区域确定为待部署水平井的水平段分布区;其中,上述第一半径小于第二半径。
结合第一方面,本发明实施例还提供了第一方面的第六种可能的实施方式,其中,上述根据该夹角的平均值和该最大交点距离,确定待部署水平井的走向的步骤,包括:按照预设的方位调整幅度,调整该割线的方位,直至调整至预设调整次数;针对每次调整后的方位,计算当前方位的割线对应的上述夹角的平均值和最大交点距离乘积的平方根;将计算得到该平方根中的最大值对应的割线的方位确定为待部署水平井的走向。
结合第一方面的第六种可能的实施方式,本发明实施例还提供了第一方面的第七种可能的实施方式,其中,上述根据待部署水平井的走向,确定该待部署水平井的水平段的入窗点和完钻点的步骤,包括:获取与该待部署水平井的走向对应的最大交点距离的两个端点的坐标;将上述两个端点中埋深浅的端点的坐标确定为待部署水平井的水平段的入窗点,将另一个端点的坐标确定为该待部署水平井的水平段的完钻点。
结合第一方面的第七种可能的实施方式,本发明实施例还提供了第一方面的第八种可能的实施方式,其中,上述根据待部署水平井的走向,确定该待部署水平井的水平段的控制点的步骤,包括:将该待部署水平井的走向对应的线条上的指定点,确定为该待部署水平井的水平段的控制点;其中,该指定点的埋深为入窗点埋深与完钻点埋深之和的一半。
第二方面,本发明实施例还提供了一种页岩油水平井部署装置,该装置包括:数据获取模块,用于获取目标区域的构造等值线数据和甜点分布数据;水平井有利钻探区和水平段分布区确定模块,用于根据该构造等值线数据和该甜点分布数据,确定该目标区域的水平井有利钻探区和待部署水平井的水平段分布区;水平井走向确定模块,用于在上述水平段分布区内设置任一割线,并计算在该水平井有利钻探区的范围内,该割线与各条构造等值线法线之间夹角的平均值,以及,该割线与各条构造等值线的交点和该割线与甜点分布数据的边界线交点的最大交点距离;根据上述夹角的平均值和最大交点距离,确定待部署水平井的走向;水平段参数确定模块,用于根据待部署水平井的走向,确定该待部署水平井的水平段的入窗点、控制点和完钻点。
本发明实施例带来了以下有益效果:
本发明实施例提供的一种页岩油水平井部署方法及装置,首先获取目标区域的构造等值线数据和甜点分布数据;并根据该构造等值线数据和该甜点分布数据,确定目标区域的水平井有利钻探区和待部署水平井的水平段分布区;接着,在该水平段分布区内设置任一割线,并计算在上述水平井有利钻探区的范围内,该割线与各条构造等值线法线之间夹角的平均值,以及,该割线与各条构造等值线的交点和该割线与甜点分布数据的边界线交点的最大交点距离;然后根据该夹角的平均值和该最大交点距离,确定待部署水平井的走向;进而根据待部署水平井的走向,确定该待部署水平井的水平段的入窗点、控制点和完钻点。在本方法中,通过综合构造分布特征、甜点分布特征和已有探井试油结果,确定水平井的入窗点、完钻点、控制点和井口位置,实现了断裂带页岩油水平井的定量化部署。
本公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,或者,部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定,或者通过实施本公开的上述技术即可得知。
为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种页岩油水平井部署方法的流程示意图;
图2为本发明实施例提供的一种确定断层影响区域的应用场景示意图;
图3为本发明实施例提供的一种确定待部署水平井走向的应用场景示意图;
图4为本发明实施例提供的一种确定水平井的水平段入窗点、控制点和完钻点的应用场景示意图;
图5为本发明实施例提供的一种页岩油水平井部署装置的结构示意图;
图6为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
图标:51-数据获取模块;52-水平井有利钻探区和水平段分布区确定模块;53-水平井走向确定模块;54-水平段参数确定模块;60-存储器;61-处理器;62-总线;63-通信接口。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
北美等地页岩油勘探突破对我国页岩油勘探领域具有重要的启示作用。北美海相页岩构造简单,地层平缓,甜点大面积连续分布。而我国渤海湾等盆地古近系地层断裂构造复杂,地层产状变化大,甜点平面连续性差,在同一层位存在数个规模不等、厚度不一的甜点区。在勘探阶段,为揭示勘探目标区页岩的含油性,其主要思路是用最小的进尺、最简单的施工方法(地层倾角越大,越容易施工)去揭示最大油层厚度。其中,水平井体积压裂技术是页岩油效益开发的重要工程手段,而复杂断裂构造背景下页岩油水平井如何部署是现阶段所面临的难题。
目前,关于页岩油水平井设计方法仍处于探索阶段,现有技术尚无法实现定量化部署断裂带页岩油水平井。基于此,本发明实施例提供的一种页岩油水平井部署方法及装置,可以实现断裂带页岩油水平井的定量化部署。
为便于对本实施例进行理解,首先对本发明实施例所公开的一种页岩油水平井部署方法进行详细介绍。
实施例一:
如图1所示,其为本发明实施例提供的一种页岩油水平井部署方法的流程示意图,由图1可见,该方法包括以下步骤:
步骤S102:获取目标区域的构造等值线数据和甜点分布数据。
这里,目标区域为预备在其范围内部署水平井的区域,对于本实施例,该目标区域可以为预测含有页岩油的区域。并且,构造等值线也称为构造等高线,构造等值线图是用某一构造面上的等高线表示其地下构造形态的图件。这种图件类似于表示地面起伏的地形图,故其编制原理也类似于地形图,构造等高线图具有以下特点性质:
①构造等高线实质上代表构造面的走向线,因而可在图上求出任一点的构造面的产状要素;
②构造等高线在图上可以重叠,反映同一构造面因倒转褶皱或断层作用所导致的空间叠置;
③构造等高线可被断层错开而不连续。构造等高线图能定量地、醒目地反映地下构造特征,故广泛用于油气田、煤田和层状矿体的勘探和开发。
其中,构造等值线数据可以是用于生成上述构造等值线图的相关数据,在该数据中通常包含目标区域的每个点的位置坐标,以及对应坐标的高程等等。
另外,在油气勘探开发的过程中,会揭示大面积的含油气区及大段的含油气层段,但是其中往往一部分是具有当前经济、技术条件下具有较好开发效益的部分,这一部分称为甜点。通过目标区域的甜点分布数据,可以得到该目标区域中的甜点分布位置和甜点边界。
步骤S104:根据该构造等值线数据和该甜点分布数据,确定目标区域的水平井有利钻探区和待部署水平井的水平段分布区。
在实际操作中,通常采用水平井体积压裂技术进行页岩油效益开发,而在有断层分布的地区,由于裂缝比较发育,其不利于水平井体积压裂技术的实施效果,因此,在选定水平井钻探区时,需要避开断裂构造发育区域,确定水平井有利钻探区进行布钻。
在其中一种可能的实施方式中,可以按以下步骤确定目标区域的水平井有利钻探区:
(10)根据该构造等值线数据识别目标区域内的断层,并计算该断层的位置及断距。
通常情况下,构造等值线不连续的地方即是断层的反映,并且,上下盘断层线间出现空白的为正断层,出现等值线重叠的为逆断层。根据断层的特征识别出目标区域中的所有断层之后,相应计算每条断层的位置坐标,以及每条断层的断距。在其中一种实施方式中,可以先根据构造等值线数据生成构造等值线图,然后从该构造等值线图上读取断层和断距,步骤如下:
a.确定断距初始计算点,在构造等值线图中,以断层下降盘为基线,将构造等值线与下降盘的交点定为断距计算点(x0)。
b.以构造等值线最密集段法线所相交的线段长度的一半作为断点间距距离δx。
c.以x0为起点,沿下降盘线方向,分别确定x1、x2…xn,其中,xn=xn-1δx。
d.读取下降盘各断距计算点所对应的深度值,分别计为dx1、dx2…dxn。
e.确定断距计算点在上盘所对应位置,在x1点处作断层下降盘线法线,法线与上升盘断层线交点记为s1,按照该方法分别确定s2、s3…sn。
f.读取s2、s3…sn所对应的深度值,分别计为ds1、ds2…dsn。
g.断点断距计算,断点断距记为δd,δd=|ds-dx|,分别计算δd1、δd2…δdn。
这样,即得到了每条断层上各个断点位置对应的断距。
(11)根据该断层的位置和断距确定该断层的影响区域。
在其中一种实施方式中,可以按下式计算上述影响区域:
IA=0.2073δd+140.16。
式中,IA为断层的影响区域,单位为米;δd为断层的断距,单位为米。
这里,对于某一断层,其不同的断点位置对应的断距是不同的。其中,对于每条断层,获取其最大断距及平均断距,这里,最大断距(δdmax)所对应的IA为该断层的最大影响距离(IAmax),δd-ave所对应的IA为该断层的平均影响距离(IAave)。这样,在获得影响区域的值之后,结合断层的位置,即可得到断层的影响区域的实际位置。
根据操作经验,当确定存在断层时,随着断距越大,断层影响范围越广。在本实施例中,还根据断层的影响范围对各断层外侧区域进行了分级,具体分级如下:
当断距趋于0时,断层线外侧140.16m(δd-min)范围内,都会受到断层影响,将断层上下盘断层线外侧140.16m范围内划分为Ⅰ级断层影响带;
将断层线外侧140.16m~IAave范围划分为Ⅱ级断层影响带;
将断层线外侧IAave~IAmax范围划分为Ⅲ级断层影响带;
断层线外侧大于IAmax范围受断层影响较小,划分为非断层影响带。
(12)根据该断层的影响区域和甜点分布数据确定目标区域的水平井有利钻探区。
在其中一种可能的实施方式中,可以先根据该甜点分布数据确定甜点分布区域;然后,将该甜点分布区域中,除甜点分布区域与断层的影响区域重叠的部分以外的部分,确定为该目标区域的水平井有利钻探区。
这样,即获得了该目标区域的水平井有利钻探区。
另外,如果在甜点分布区内存在探井或评价井,可以结合现有油井确定待部署水平井的水平段分布区,具体的步骤包括:
<a>选取该目标区域内产油量最高的油井作为参考井。
<b>以该参考井的目的层坐标为原点,以预设第一半径设置第一圆区,以预设第二半径设置第二圆区,将该第一圆区和该第二圆区之间的环状区域确定为待部署水平井的水平段分布区;其中,上述第一半径小于第二半径。
在实际操作中,通常设计水平井的水平段靠近工业油流井并远离非工业油流井。并且,当参考现有油井布设水平井的水平段时,该水平段不能太靠近参考油井,以扩大储油控制范围,也不能过于远离参考油井,避免弱化其参考意义。故此,这里分别设置了第一半径和第二半径,其中,第一半径小于第二半径,以参考井的目的层坐标为原点,并以第一半径设置第一圆区,用以界定水平段分布区的距离下限;以第二半径设置第二圆区,用以界定从而水平段分布区的距离上限,从而,将该第一圆区和该第二圆区之间的环状区域确定为待部署水平井的水平段分布区。例如,可以预设第一半径为100m,第二半径为500m,则以参考井的目的层坐标为原点,以100m为半径画圆并记为S100,以500m为半径画圆并记为S500,S100外测与S500内侧所围成的区域即为待部署水平井的水平段分布区。
如果在甜点分布区内不存在探井或评价井,则可以先根据该甜点分布数据确定该目标区域的甜点最大值的坐标;然后以该甜点最大值的坐标为圆心,以预设半径设置圆形区域,将该圆形区域确定为待部署水平井的水平段分布区。
步骤S106:在该水平段分布区内设置任一割线,并计算在上述水平井有利钻探区的范围内,该割线与各条构造等值线法线之间夹角的平均值,以及,该割线与各条构造等值线的交点和该割线与甜点分布数据的边界线交点的最大交点距离。
这里举例说明,假设在水平段分布区内作S500的割线SL,SL双向延长线与甜点边界和构造等值线分别相交,各交点P分别记为P1、P2…Pn,其中,割线SL与各条构造等值线交点P点处法线之间的夹角记为IA,与P1、P2…Pn对应的IA分别记为IA1、IA2…IAn,IA平均值记为IAave, IAave值越大,越有利于水平段施工。P1与Pn之间距离记为dP,dP值越大,则表示水平段长度越大,所控制的甜点面积越大。
在实际操作中,揭示勘探目标区页岩的含油性的主要思路是用最小的进尺、最简单的施工方法(地层倾角越大,越容易施工)去揭示最大油层厚度,在本实施例中,计算该割线与各条构造等值线的交点和该割线与甜点分布数据的边界线交点的最大交点距离,以衡量所控制的甜点面积的大小。
步骤S108:根据该夹角的平均值和该最大交点距离,确定待部署水平井的走向。
在其中一种实施方式中,可以按照预设的方位调整幅度调整该割线的方位,直至调整至预设调整次数;并且,针对每次调整后的方位,计算当前方位的割线对应的上述夹角的平均值和最大交点距离乘积的平方根;然后,将计算得到该平方根中的最大值对应的割线的方位确定为待部署水平井的走向。
这里,平方根中的最大值表明其综合了地层倾角较大以及所控制的甜点面积较大这两个因素。也即,以平方根中的最大值对应的割线的方位为待部署水平井的走向,则可以达到以最小的进尺、最简单的施工方法去揭示最大油层厚度这一目标。
步骤S110:根据待部署水平井的走向,确定该待部署水平井的水平段的入窗点、控制点和完钻点。
首先,需要确定水平段的入窗点和完钻点。在其中一种可能的实施方式中,可以先获取与该待部署水平井的走向对应的最大交点距离的两个端点的坐标;然后将上述两个端点中埋深浅的端点的坐标确定为待部署水平井的水平段的入窗点,并将另一个端点的坐标确定为该待部署水平井的水平段的完钻点。
这里举例说明,假设最大交点距离的两个端点分别为P1和Pn,且P1点的埋深小于Pn点的埋深时,则入窗点靠近P1,否则入窗点靠近Pn。另外,当入窗点处于断层影响带之外时,则将P1或Pn定为入窗点。当入窗点处于断层影响带之内时,若IAave<160时,将IAave线与确定的水平井的走向线的交点确定为入窗点;若IAave>160时,则将IAmax线与确定的水平井的走向线的交点确定为入窗点。同理,当完钻点处于断层影响带之内时,若IAave<160时,将IAave线与确定的水平井的走向线的交点确定为完钻点;若IAave>160时,则将IAmax线与确定的水平井的走向线的交点确定为完钻点。
在确定水平段的入窗点和完钻点之后,再确定水平段的控制点。在其中一种实施方式中,可以将该待部署水平井的走向对应的线条上的指定点确定为该待部署水平井的水平段的控制点;其中,该指定点的埋深为入窗点埋深与完钻点埋深之和的一半。也即,假设入窗点埋深记为Di,完钻点埋深记为Df。在水平井走向上,将埋深对应的点确定为水平井控制点。
这样,根据上述页岩油水平井部署方法,综合利用构造分布特征、甜点评价结果和已有探井试油结果确定水平井入窗点、完钻点、控制点和井口位置,实现了断裂带页岩油甜点区定量化布井。其中,根据断层断距及其分布规律,利用经验公式计算断层对周围影响程度,并进行了定量分级,进而选取有利钻探区,有效避免了水平井体积压裂过程中“破碎带短路”现象,保证了压裂质量。并且,通过综合甜点评价和现有石油探井分布情况确定水平井的走向,其在甜点分布范围内,使水平井尽量靠近甜点中心位置的同时,尽量使井轨迹垂直于构造等值线,以提高水平段倾角,降低水平井的井斜角,进而降低了施工难度,同时实现了水平段长度最大化。进一步地,该方法通过定量化确定水平井入窗点、完钻点、控制点位置,避免了人工操作误差,并根据井场条件,给出合理的井口待定位置,为断裂带页岩油水平井部署提供了定量、可调控的方法。
本发明实施例提供的页岩油水平井部署方法,首先获取目标区域的构造等值线数据和甜点分布数据;并根据该构造等值线数据和该甜点分布数据,确定目标区域的水平井有利钻探区和待部署水平井的水平段分布区;接着,在该水平段分布区内设置任一割线,并计算在上述水平井有利钻探区的范围内,该割线与各条构造等值线法线之间夹角的平均值,以及,该割线与各条构造等值线的交点和该割线与甜点分布数据的边界线交点的最大交点距离;然后根据该夹角的平均值和该最大交点距离,确定待部署水平井的走向;进而根据待部署水平井的走向,确定该待部署水平井的水平段的入窗点、控制点和完钻点。在本方法中,通过综合构造分布特征、甜点分布特征和已有探井试油结果,确定水平井的入窗点、完钻点、控制点和井口位置,实现了断裂带页岩油水平井的定量化部署。
实施例二:
为了更好理解上述页岩油水平井部署方法,本实施例以一个应用实例进行说明。其中,该实例中示出的页岩油水平井部署方法主要包括以下三个步骤:
1)利用构造等值线图和断裂分布图排除不利工程压裂区。
①确定断层分布与断距。研究工区内共存在3条断层,分别为F1断层、F2断层和F3断层。首先,分别求出各断层最大断距(δd-max)和平均断距(δd-ave):F1断层:δd-max为482m,δd-ave为402m;F2断层:δd-max为215m,δd-ave为137m;F3断层:δd-max为83m,δd-ave为52m。
②确定断裂影响范围。将F1断层、F2断层和F3断层δd-max和δd-ave分别代入断层空间影响范围计算公式IA=0.2073δd+140.16计算得到。
F1断层:IAmax为240m,IAave为223.5m,IAave大于160,三级断裂影响带范围内甜点会受到影响,F1断层最大影响距离为249.2m;
F2断层:IAmax为184.7m,IAave为168.7m,IAave大于160,三级断裂影响带范围内甜点会受到影响,F2断层最大影响距离为184.7m;
F3断层:IAmax为157.4m,IAave为150.9m,IAave小于160,三级断裂影响带范围内对甜点的影响较小,二级断裂影响带范围内对甜点的影响较大,F2断层最大影响距离为184.7m。
参见图2,其为本实施例中确定断层影响区域的应用场景示意图,由图2可见,F1断层和F3断层对甜点区影响最大,F2断层对甜点区无影响。
2)参考附近探井油气显示情况,根据甜点构造等值线图确定水平井走向。
①甜点区内探井试油情况。该区井1位于F1断层下降盘,甜点段获得日产5.39吨工业油流,以该井目的层井位坐标为原点,100m为半径画圆并记为S100,500m为半径画圆并记为S500。水平井应位于S100外测与S500内侧所围成的区域Ua,且不与S100相交。
②确定割线搜索范围。将井1所在位置与甜点最大位置连线作为割线的初始走向,并绘制初始走向线。将初始走向线平移至S100外侧切线位置,得到2条S100切线。将初始走向线平移至S500外侧切线位置,得到2条S500切线。S100切线和S500切线围成2个割线搜索范围,如图3中阴影部分所示。
③确定水平井走向。分别在2个割线搜索范围内作S500的割线SL,SL双向延长线与甜点边界和构造等值线相交,各交点分别记为P1、P2…Pn,SL与P点构造等值线法线之间的夹角记为IA,与P1、P2…Pn对应的IA分别记为IA1、IA2…IAn,IA平均值记为IAave,P1与Pn之间距离记为dP,令不断改变SL方向,搜索Or最大值(记为:Ormax),Ormax对应的割线SL走向即为水平井走向。在2个区域分别搜索出SL1和SL2,共2个有利水平井走向。Or1值大于Or2值,且SL1距离井1较近,因此将SL1确定为水平井走向,SL1走向为155.3°,这里,可将SL2定为第2批水平井走向,如图3所示。
3)根据水平井走向和井场条件,确定水平段入窗点、控制点和完钻点。
①水平井入窗点确定。在构造等值线上,SL1走向与断裂影响范围边界线交点定为入窗点。
②水平井完钻点确定。F3断层对SL走向范围内甜点无影响,将SL1走向与甜点边界交点定为完钻点。
本实施例中,入窗点、井完钻、控制点和井口位置如图4所示。
通过上述方法设计完成的SL1水平井设计,该井方位角155.3°,靶前距848m,水平段1019m,完钻井深2532m,进尺3662m,地层倾角为12.98°,水平井各参数满足施工要求,该井通过体积压裂获得高产工业油流,取得较好效果。
实施例三:
本发明实施例还提供了一种页岩油水平井部署装置,如图5所示,该装置包括依次连接的数据获取模块51、水平井有利钻探区和水平段分布区确定模块52、水平井走向确定模块53和水平段参数确定模块54,其中,各个模块的功能如下:
数据获取模块51,用于获取目标区域的构造等值线数据和甜点分布数据;
水平井有利钻探区和水平段分布区确定模块52,用于根据该构造等值线数据和该甜点分布数据,确定该目标区域的水平井有利钻探区和待部署水平井的水平段分布区;
水平井走向确定模块53,用于在上述水平段分布区内设置任一割线,并计算在该水平井有利钻探区的范围内,该割线与各条构造等值线法线之间夹角的平均值,以及,该割线与各条构造等值线的交点和该割线与甜点分布数据的边界线交点的最大交点距离;根据上述夹角的平均值和最大交点距离,确定待部署水平井的走向;
水平段参数确定模块54,用于根据待部署水平井的走向,确定该待部署水平井的水平段的入窗点、控制点和完钻点。
本发明实施例提供的页岩油水平井部署装置,首先获取目标区域的构造等值线数据和甜点分布数据;并根据该构造等值线数据和该甜点分布数据,确定目标区域的水平井有利钻探区和待部署水平井的水平段分布区;接着,在该水平段分布区内设置任一割线,并计算在上述水平井有利钻探区的范围内,该割线与各条构造等值线法线之间夹角的平均值,以及,该割线与各条构造等值线的交点和该割线与甜点分布数据的边界线交点的最大交点距离;然后根据该夹角的平均值和该最大交点距离,确定待部署水平井的走向;进而根据待部署水平井的走向,确定该待部署水平井的水平段的入窗点、控制点和完钻点。在本装置中,通过综合构造分布特征、甜点分布特征和已有探井试油结果,确定水平井的入窗点、完钻点、控制点和井口位置,实现了断裂带页岩油水平井的定量化部署。
在其中一种可能的实施方式中,上述水平井有利钻探区和水平段分布区确定模块52还用于:根据该构造等值线数据识别目标区域内的断层,并计算该断层的位置及断距;根据该断层的位置和断距确定该断层的影响区域;根据该断层的影响区域和甜点分布数据确定目标区域的水平井有利钻探区。
在另一种可能的实施方式中,上述水平井有利钻探区和水平段分布区确定模块52还用于:根据该甜点分布数据确定甜点分布区域;将该甜点分布区域中,除甜点分布区域与断层的影响区域重叠的部分以外的部分,确定为该目标区域的水平井有利钻探区。
在另一种可能的实施方式中,上述根据该断层的位置和断距确定该断层的影响区域的计算公式为:IA=0.2073δd+140.16,式中,IA为断层的影响区域,δd为断层的断距。
在另一种可能的实施方式中,上述水平井有利钻探区和水平段分布区确定模块52还用于:根据该甜点分布数据确定该目标区域的甜点最大值的坐标;以该甜点最大值的坐标为圆心,以预设半径设置圆形区域,将该圆形区域确定为待部署水平井的水平段分布区。
在另一种可能的实施方式中,上述水平井有利钻探区和水平段分布区确定模块52还用于:选取该目标区域内产油量最高的油井作为参考井;以该参考井的目的层坐标为原点,以预设第一半径设置第一圆区,以预设第二半径设置第二圆区,将该第一圆区和该第二圆区之间的环状区域确定为待部署水平井的水平段分布区;其中,上述第一半径小于第二半径。
在另一种可能的实施方式中,上述水平井走向确定模块53还用于:按照预设的方位调整幅度,调整该割线的方位,直至调整至预设调整次数;针对每次调整后的方位,计算当前方位的割线对应的上述夹角的平均值和最大交点距离乘积的平方根;将计算得到该平方根中的最大值对应的割线的方位确定为待部署水平井的走向。
在另一种可能的实施方式中,上述水平段参数确定模块54还用于:获取与该待部署水平井的走向对应的最大交点距离的两个端点的坐标;将上述两个端点中埋深浅的端点的坐标确定为待部署水平井的水平段的入窗点,将另一个端点的坐标确定为该待部署水平井的水平段的完钻点。
在另一种可能的实施方式中,上述水平段参数确定模块54还用于:将该待部署水平井的走向对应的线条上的指定点,确定为该待部署水平井的水平段的控制点;其中,该指定点的埋深为入窗点埋深与完钻点埋深之和的一半。
本发明实施例所提供的页岩油水平井部署装置,其实现原理及产生的技术效果和前述页岩油水平井部署方法实施例相同,为简要描述,页岩油水平井部署装置实施例部分未提及之处,可参考前述页岩油水平井部署方法实施例中相应内容。
实施例四:
本发明实施例还提供了一种电子设备,如图6所示,为该电子设备的结构示意图,其中,该电子设备包括处理器61和存储器60,该存储器60存储有能够被该处理器61执行的计算机可执行指令,该处理器61执行该计算机可执行指令以实现上述页岩油水平井部署方法。
在图6示出的实施方式中,该电子设备还包括总线62和通信接口63,其中,处理器61、通信接口63和存储器60通过总线62连接。
其中,存储器60可能包含高速随机存取存储器(RAM,Random Access Memory),也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口63(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接,可以使用互联网,广域网,本地网,城域网等。总线62可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。所述总线62可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图6中仅用一个双向箭头表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
处理器61可能是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。在实现过程中,上述方法的各步骤可以通过处理器61中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器61可以是通用处理器,包括中央处理器(Central Processing Unit,简称CPU)、网络处理器(Network Processor,简称NP)等;还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessor,简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成,或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器,闪存、只读存储器,可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器,处理器61读取存储器中的信息,结合其硬件完成前述实施例的页岩油水平井部署方法的步骤。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令,该计算机可执行指令在被处理器调用和执行时,该计算机可执行指令促使处理器实现上述页岩油水平井部署方法,具体实现可参见前述方法实施例,在此不再赘述。
本发明实施例所提供的页岩油水平井部署方法、页岩油水平井部署装置和电子设备的计算机程序产品,包括存储了程序代码的计算机可读存储介质,所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的页岩油水平井部署方法,具体实现可参见方法实施例,在此不再赘述。
除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对步骤、数字表达式和数值并不限制本发明的范围。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是:以上所述实施例,仅为本发明的具体实施方式,用以说明本发明的技术方案,而非对其限制,本发明的保护范围并不局限于此,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改、变化或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种页岩油水平井部署方法,其特征在于,包括:
获取目标区域的构造等值线数据和甜点分布数据;
根据所述构造等值线数据和所述甜点分布数据,确定所述目标区域的水平井有利钻探区和待部署水平井的水平段分布区;
在所述水平段分布区内设置任一割线,并计算在所述水平井有利钻探区的范围内,所述割线与各条构造等值线法线之间夹角的平均值,以及,所述割线与各条构造等值线的交点和所述割线与所述甜点分布数据的边界线交点的最大交点距离;
根据所述夹角的平均值和所述最大交点距离,确定所述待部署水平井的走向;
根据所述待部署水平井的走向,确定所述待部署水平井的水平段的入窗点、控制点和完钻点。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述构造等值线数据和所述甜点分布数据确定所述目标区域的水平井有利钻探区的步骤,包括:
根据所述构造等值线数据识别所述目标区域内的断层,并计算所述断层的位置及断距;
根据所述断层的位置和所述断距确定所述断层的影响区域;
根据所述断层的影响区域和所述甜点分布数据确定所述目标区域的水平井有利钻探区。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述断层的影响区域和所述甜点分布数据确定所述目标区域的水平井有利钻探区的步骤,包括:
根据所述甜点分布数据确定甜点分布区域;
将所述甜点分布区域中,除所述甜点分布区域与所述断层的影响区域重叠的部分以外的部分,确定为所述目标区域的水平井有利钻探区。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述断层的位置和所述断距确定所述断层的影响区域的计算公式为:
IA=0.2073δd+140.16
式中,IA为断层的影响区域,δd为断层的断距。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述构造等值线数据和所述甜点分布数据,确定待部署水平井的水平段分布区的步骤,包括:
根据所述甜点分布数据确定所述目标区域的甜点最大值的坐标;
以所述甜点最大值的坐标为圆心,以预设半径设置圆形区域,将所述圆形区域确定为所述待部署水平井的水平段分布区。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述构造等值线数据和所述甜点分布数据,确定待部署水平井的水平段分布区的步骤,包括:
选取所述目标区域内产油量最高的油井作为参考井;
以所述参考井的目的层坐标为原点,以预设第一半径设置第一圆区,以预设第二半径设置第二圆区,将所述第一圆区和所述第二圆区之间的环状区域确定为待部署水平井的水平段分布区;其中,所述第一半径小于所述第二半径。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述夹角的平均值和所述最大交点距离,确定所述待部署水平井的走向的步骤,包括:
按照预设的方位调整幅度,调整所述割线的方位,直至调整至预设调整次数;针对每次调整后的方位,计算当前方位的割线对应的所述夹角的平均值和所述最大交点距离乘积的平方根;
将计算得到所述平方根中的最大值对应的所述割线的方位确定为所述待部署水平井的走向。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述根据所述待部署水平井的走向,确定所述待部署水平井的水平段的入窗点和完钻点的步骤,包括:
获取与所述待部署水平井的走向对应的所述最大交点距离的两个端点的坐标;
将所述两个端点中埋深浅的端点的坐标确定为所述待部署水平井的水平段的入窗点,将另一个端点的坐标确定为所述待部署水平井的水平段的完钻点。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述根据所述待部署水平井的走向,确定所述待部署水平井的水平段的控制点的步骤,包括:
将所述待部署水平井的走向对应的线条上的指定点,确定为所述待部署水平井的水平段的控制点;其中,所述指定点的埋深为所述入窗点埋深与所述完钻点埋深之和的一半。
10.一种页岩油水平井部署装置,其特征在于,包括:
数据获取模块,用于获取目标区域的构造等值线数据和甜点分布数据;
水平井有利钻探区和水平段分布区确定模块,用于根据所述构造等值线数据和所述甜点分布数据,确定所述目标区域的水平井有利钻探区和待部署水平井的水平段分布区;
水平井走向确定模块,用于在所述水平段分布区内设置任一割线,并计算在所述水平井有利钻探区的范围内,所述割线与各条构造等值线法线之间夹角的平均值,以及,所述割线与各条构造等值线的交点和所述割线与所述甜点分布数据的边界线交点的最大交点距离;根据所述夹角的平均值和所述最大交点距离,确定所述待部署水平井的走向;
水平段参数确定模块,用于根据所述待部署水平井的走向,确定所述待部署水平井的水平段的入窗点、控制点和完钻点。
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CN110424945A (zh) | 2019-11-08 |
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