CN111260791B - 一种更新地质导向模型的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种更新地质导向模型的方法，所述方法包括：建立三维导向模型；更新所述三维导向模型，包括：在所述三维导向模型建立或更新后，如果进一步获取到新地层信息，以所述新地层信息对应的方位为新约束点，在所述新约束点建立虚拟井，所述虚拟井的虚拟井信息与所述新地层信息匹配；利用所述虚拟井信息增加所述新约束点的构造与岩石属性信息；根据所述新约束点的构造与岩石属性信息更新所述三维导向模型。根据本发明的方法可以根据最新的地层信息调整三维地质导向模型，从而提高三维地质导向模型与实际地层情况的匹配度，提高地质导向准确性，帮助钻井工程师们调整钻井计划，规避风险。

Description

一种更新地质导向模型的方法
技术领域
本发明涉及地质勘探开发领域，具体涉及一种更新地质导向模型的方法。
背景技术
随着石油钻探技术的发展，以往无法实现商业开采的复杂油气藏也可以通过水平井方式开采。这种钻井工艺可以大大增加了井轨迹与储层接触的有效长度，扩大了泄油面积，提高了油气藏采收率。特别对于页岩油气藏的开发，水平井钻井技术发挥着至关重要的作用。但水平井钻井同时也对井轨迹控制，钻井风险预测与规避方面提出了更高的要求，地质导向方法得到了广泛的应用。
目前国内主流的地质导向技术往往利用随钻测井工具(LWD)，根据等厚地层模型进行简单的地层判断与对比，进而尝试性地修正井眼轨迹。该种方法假设地层为等厚状，往往与实际地质状况不符，增加了地质导向钻井的难度。基于三维地层模型的导向技术逐渐成为主流导向方式。三维地层模型的准确性与导向工作的成功率有着密切的联系。在建模或实钻过程中有可能获取到真实的地层信息。
因此，需要一种方法将这些真实地层信息用以实时优化地层模型。
发明内容
本发明提供了一种更新地质导向模型的方法，所述方法包括：
根据目标井设计的井座标选择三维导向建模范围；
基于所述三维导向建模范围建立三维导向模型，所述三维导向模型包含地层构造特征及地层伽马岩性特征；
更新所述三维导向模型，包括：
在所述三维导向模型建立或更新后，如果进一步获取到新地层信息，以所述新地层信息对应的方位为新约束点，在所述新约束点建立虚拟井，所述虚拟井的虚拟井信息与所述新地层信息匹配；
利用所述虚拟井信息增加所述新约束点的构造与岩石属性信息；
根据所述新约束点的构造与岩石属性信息更新所述三维导向模型。
在一实施例中，根据目标井设计的井座标选择三维导向建模范围，其中，根据建模精度需求确定所述三维导向建模范围所包含的最小完钻临井数量。
在一实施例中，根据目标井设计的井座标选择三维导向建模范围，其中，确保所述三维导向建模范围内完钻临井分布平均。
在一实施例中，基于所述三维导向建模范围建立三维导向模型，其中，根据临井测井解释层位、录井卡层层位、伽马测井数据建立所述三维导向模型。
在一实施例中，基于所述三维导向建模范围建立三维导向模型，其中，通过克里金插值的算法将每一井位点的地层信息插值到三维空间中，完成后形成所述三维导向模型。
在一实施例中，利用所述虚拟井信息增加所述新约束点的构造与岩石属性信息，其中，所述虚拟井信息提供最新的层位及伽马性质数据。
在一实施例中，根据所述新约束点的最新的构造与岩石属性信息更新所述三维导向模型，其中，根据所述新约束点的最新的构造与岩石属性信息对所述三维导向模型进行克里金重插值。
在一实施例中：
根据所述三维导向模型进行地质导向，执行实钻作业；
在实钻过程中，如果获取到所述新地层信息，更新所述三维导向模型并根据更新后所述三维导向模型进行地质导向。
在一实施例中，根据所述三维导向模型进行地质导向，包括：
根据所述三维导向模型获取设计井轨迹对应的正演伽马曲线；
在实钻过程中实时匹配随钻伽马仪器测量的伽马曲线与所述正演伽马曲线，确定钻头所在层位。
在一实施例中，根据所述三维导向模型获取设计井轨迹对应的正演伽马曲线，其中，使用所述三维导向模型沿所述设计井轨迹切片生成二维地质切片剖面，读取沿所述设计井轨迹数据点的伽马值，形成所述正演伽马曲线。
根据本发明的方法可以根据最新的地层信息调整三维地质导向模型，从而提高三维地质导向模型与实际地层情况的匹配度，提高地质导向准确性，帮助钻井工程师们调整钻井计划，规避风险。
本发明的其它特征或优点将在随后的说明书中阐述。并且，本发明的部分特征或优点将通过说明书而变得显而易见，或者通过实施本发明而被了解。本发明的目的和部分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步骤来实现或获得。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是根据本发明一实施例的方法流程图；
图2是根据本发明一实施例的方法部分流程图；
图3是根据本发明一实施例的三维导向模型的建模范围示意图；
图4是根据本发明一实施例的钻进过程示意图；
图5以及图6是根据本发明一实施例的三维导向模型更新前后示意图。
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，借此本发明的实施人员可以充分理解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并依据上述实现过程具体实施本发明。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。
随着石油钻探技术的发展，以往无法实现商业开采的复杂油气藏也可以通过水平井方式开采。这种钻井工艺可以大大增加了井轨迹与储层接触的有效长度，扩大了泄油面积，提高了油气藏采收率。特别对于页岩油气藏的开发，水平井钻井技术发挥着至关重要的作用。但水平井钻井同时也对井轨迹控制，钻井风险预测与规避方面提出了更高的要求，地质导向方法得到了广泛的应用。
目前国内主流的地质导向技术往往利用随钻测井工具(LWD)，根据等厚地层模型进行简单的地层判断与对比，进而尝试性地修正井眼轨迹。该种方法假设地层为等厚状，往往与实际地质状况不符，增加了地质导向钻井的难度。基于三维地层模型的导向技术逐渐成为主流导向方式。三维地层模型的准确性与导向工作的成功率有着密切的联系。在建模或实钻过程中有可能获取到真实的地层信息。
针对上述问题，本发明提出了一种更新地质导向模型的方法。在本发明的方法中，在地质导向模型建立后，根据后续获取的新的地层信息对地质导向模型。进一步的，考虑到利用新的地层信息直接更新地质导向模型可能导致模型的完全重构，为了降低计算量，避免模型重构可能带来的模型架构错误，在本发明的方法中，在原有的地质导向模型的基础上，基于新的地层信息引入虚拟井，基于虚拟井更新地质导向模型。
根据本发明的方法可以根据最新的地层信息调整三维地质导向模型，从而提高三维地质导向模型与实际地层情况的匹配度，提高地质导向准确性，帮助钻井工程师们调整钻井计划，规避风险。
接下来基于流程图详细描述本发明实施例的实施过程。附图的流程图中示出的步骤可以在包含诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。虽然在流程图中示出了各步骤的逻辑顺序，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。
如图1所示，在一实施例中，本发明的方法包括以下流程：
S110，根据目标井设计的井座标选择三维导向建模范围；
S120，基于三维导向建模范围建立三维导向模型，三维导向模型包含地层构造特征及地层伽马岩性特征；
S130，更新所述三维导向模型，包括：
S131，建立虚拟井，在三维导向模型建立或更新后，如果进一步获取到新地层信息，以新地层信息对应的方位为新约束点，在新约束点建立虚拟井，虚拟井的虚拟井信息与新地层信息匹配；
S132，利用虚拟井信息增加新约束点的构造与岩石属性信息；
S133，根据新约束点的构造与岩石属性信息更新三维导向模型。
进一步的，在一实施例中，在步骤S110中，为了确保后续建模工作的精度，三维导向建模范围内必须包含足够数量的完钻临井且临井在该范围内的分布要尽可能平均。
具体的，在一实施例中，根据建模精度需求确定三维导向建模范围所包含的最小完钻临井数量。
具体的，在一实施例中，确保三维导向建模范围内完钻临井分布平均。
进一步的，在一实施例中，在步骤S120中，根据临井测井解释层位、录井卡层层位、伽马测井数据建立所述三维导向模型。
具体的，在一实施例中，通过克里金插值的算法将每一井位点的地层信息插值到三维空间中，完成后形成三维导向模型。
进一步的，在一实施例中，在步骤S132中，虚拟井信息提供最新的层位及伽马性质数据。
进一步的，在一实施例中，在步骤S133中，根据新约束点的最新的构造与岩石属性信息对三维导向模型进行克里金重插值。
进一步的，在一实施例中，在建立三维导向模型后，根据其他的正钻井和/ 或先前遗漏的完钻井获取用于更新三维导向模型的新地层信息。
进一步的，在一实施例中，在建立三维导向模型后，基于建立的三维导向模型进行地质导向，执行实钻作业；在实钻作业过程中，如果获取到新地层信息则更新三维导向模型，然后基于更新后的三维导向模型进行地质导向，继续执行实钻作业。
具体的，如图2所示，在一实施例中：
S210，根据三维导向模型进行地质导向，执行实钻作业；
S220，在实钻过程中，判断是否采集到新地层信息，如果没有，则维持步骤 S210的执行；
S230，如果获取到新地层信息，则暂停钻进，更新三维导向模型；
待三维导向模型更新完毕后返回步骤S210，根据更新后所述三维导向模型进行地质导向，执行实钻作业。
具体的，在一实施例中，在根据三维导向模型进行地质导向的过程中：
根据三维导向模型获取设计井轨迹对应的正演伽马曲线；
在实钻过程中实时匹配随钻伽马仪器测量的伽马曲线与所述正演伽马曲线，确定钻头所在层位。
具体的，在一实施例中，获取设计井轨迹对应的正演伽马曲线的过程中，使用三维导向模型沿设计井轨迹切片生成二维地质切片剖面，读取沿设计井轨迹数据点的伽马值，形成正演伽马曲线。
在一具体的应用场景中，根据本发明一实施例针对某工区进行钻井作业包括以下步骤。
(1)三维导向模型范围选取
根据目标井设计的井座标选择三维导向建模范围，为了保证后续建模工作的精度，该范围内必须包含足够数量的完钻临井且临井在该范围内的分布要尽可能平均。如图3所示，图3展示了某工区初始三维导向模型的建立范围，选取了待钻井周13口井作为模型建立依据。图3中圆形点位层位标志层层位深度。
(2)初始三维导向模型的建立
主要根据临井测井解释层位、录井卡层层位、伽马测井数据等信息，通过克里金插值的算法将每一井位点的地层信息插值到三维空间中，完成后形成三维导向模型，包含地层构造特征及地层伽马岩性特征。
(3)导向模型二维切片
在完成三维导向模型后，使用该模型沿设计井轨迹切片生成二维地质切片剖面，同时读取沿设计井轨迹数据点的伽马值，形成正演伽马曲线。
(4)虚拟井信息获取
如图4所示，在完成初始建模后，进行了待钻井的钻进工作。根据初始三维导向模型形成的正演伽马曲线进行钻进导向，形成实钻轨迹Z，Z向下延续到达 A点。
A点垂深为2500米，其为实钻轨迹Z与初始三维导向模型所预测的地层D1位置的地层的交汇点。但是，由于初始三维导向模型预测不准，实际的地层并不是在D1位置，也就是说，在A点处实钻轨迹并未与地层交汇。通过真实的录井数据显示实钻轨迹与地层的交汇点为(B点)，垂深为2800米(ΔZ＝300米)，也就是说，实际地层在D2位置。因此，利用B点垂深在B点加入虚拟井G。B 点加入的虚拟井G的井轨迹将提供最新的层位及伽马性质数据。
(5)基于新加入虚拟井的导向模型调整
利用B点加入的虚拟井G的信息增加新约束点的构造与岩石属性信息。根据全新约束信息对整体三维导向模型进行克里金重插值，完善三维导向模型，实现三维导向模型的更新。
(6)根据最新模型完成地质导向
根据最新的三维导向模型进行重新二维切片，同时读取沿设计井轨迹数据点的伽马值，形成正演伽马曲线。在B点之后的实钻过程中实时匹配随钻伽马仪器测量的伽马曲线与利用最新三维伽马模型所得到的正演曲线，确定钻头所在层位，调整井轨迹，保证成功钻进至油气藏。
如图5以及图6所示，图5所示为初始三维导向模型，图6所示为更新后的三维导向模型。进行三维导向模型更新后整体三维导向模型有了变化，利用新三维导向模型进行地质导向有助于提高目标储层钻遇率。
根据本发明的方法可以根据最新的地层信息调整三维地质导向模型，从而提高三维地质导向模型与实际地层情况的匹配度，提高地质导向准确性，帮助钻井工程师们调整钻井计划，规避风险。
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、处理步骤或材料，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“一实施例”并不一定均指同一个实施例。
虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。本发明所述的方法还可有其他多种实施例。在不背离本发明实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明做出各种相应的改变或变形，但这些相应的改变或变形都应属于本发明的权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种更新地质导向模型的方法，其特征在于，所述方法包括：
根据目标井设计的井座标选择三维导向建模范围；
基于所述三维导向建模范围建立三维导向模型，所述三维导向模型包含地层构造特征及地层伽马岩性特征；
更新所述三维导向模型，包括：
在所述三维导向模型建立或更新后，如果在目标井的钻进过程中，进一步获取到新地层信息，以所述新地层信息对应的方位为新约束点，在所述新约束点建立虚拟井，所述虚拟井的虚拟井信息与所述新地层信息匹配，其中，在建立所述三维导向模型后，根据其他的正钻井和/或先前遗漏的完钻井获取用于更新当前目标井三维导向模型的新地层信息；
利用所述虚拟井信息增加所述新约束点的构造与岩石属性信息，其中，所述虚拟井信息提供最新的层位及伽马性质数据；
根据所述新约束点的构造与岩石属性信息更新所述三维导向模型，其中，根据所述新约束点的最新的构造与岩石属性信息对所述三维导向模型进行克里金重插值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据目标井设计的井座标选择三维导向建模范围，其中，根据建模精度需求确定所述三维导向建模范围所包含的最小完钻临井数量。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据目标井设计的井座标选择三维导向建模范围，其中，确保所述三维导向建模范围内完钻临井分布平均。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述三维导向建模范围建立三维导向模型，其中，根据临井测井解释层位、录井卡层层位、伽马测井数据建立所述三维导向模型。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述三维导向建模范围建立三维导向模型，其中，通过克里金插值的算法将每一井位点的地层信息插值到三维空间中，完成后形成所述三维导向模型。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的方法，其特征在于：
根据所述三维导向模型进行地质导向，执行实钻作业；
在实钻过程中，如果获取到所述新地层信息，更新所述三维导向模型并根据更新后所述三维导向模型进行地质导向。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据所述三维导向模型进行地质导向，包括：
根据所述三维导向模型获取设计井轨迹对应的正演伽马曲线；
在实钻过程中实时匹配随钻伽马仪器测量的伽马曲线与所述正演伽马曲线，确定钻头所在层位。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，根据所述三维导向模型获取设计井轨迹对应的正演伽马曲线，其中，使用所述三维导向模型沿所述设计井轨迹切片生成二维地质切片剖面，读取沿所述设计井轨迹数据点的伽马值，形成所述正演伽马曲线。
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