CN111310361B - 基于随钻地震的钻井指导方法、系统、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于随钻地震的钻井指导方法、系统、设备及存储介质，本发明通过收集钻井过程产生的岩屑，并对其进行数字处理，得到岩心孔隙结构模型，即利用数字岩屑技术实时地提供钻井过程中所遇地层的物性参数信息，可对钻遇层位进行迅速、准确的判断和预测，能够为随钻地震钻井数据的处理提供非常精确的地层数据和地层速度模型，达到指导现场钻进决策的目的。另外，本发明将数字岩屑信息作为随钻地震钻井数据的补充，能够更加精细地实现初始速度模型的建立，在常规速度反演的公式基础上，增加了数字岩屑的层位、速度和各向异性约束，极大地提高地震数据处理质量，提高随钻地震技术的精度。

Description

基于随钻地震的钻井指导方法、系统、设备及存储介质

技术领域

本发明涉及地质钻井技术领域，具体涉及一种基于随钻地震的钻井指导方法、系统、设备及存储介质。

背景技术

随钻地震技术在深层地震勘探中发挥着重要作用，随钻地震可以在钻探过程中提供包括三维孔隙压力预测、精确的钻头前构造成像更新等重要地球物理参数，从而可以优化钻进轨迹。随钻地震技术是一项公认的世界性难题，发展至今仍然没有形成一套完善的采集方法及其相应的处理技术。

利用随钻地震数据最终是需要精确获取岩层的波阻抗、反射系数、衰减、层速度、泊松比、地层各向异性等地球物理特征，作为钻井过程中实时监测的手段，能及时为钻井工程师和决策者提供相关信息。总体来说，随钻地震技术是在钻井过程中，利用钻进过程中的各种信息，包括测井和微地震等信息，采用井下接收、地表接收等方式，进行数据处理和分析，进而实现地震波的精细成像。

在现有的方法技术中，井下检波器接收信息(VSP)的方式较为常用，但是该方法施工成本较高，且取得的信息精确度不高，极大地制约了随钻地震技术的应用；由于速度模型不准确，现有地震存在成像深度误差且地质体识别分辨率难以达到要求，需研究通过随钻地震方法增加观测信息，实时更新速度场及成像结果，进而优化钻进路线，降低风险。此外，目前基于射线的层析反演等速度反演方法，均是欠定问题，亟需充分的钻井信息进行补充。

另外，在现有技术中，尚未有采用数字岩屑技术进行随钻地震数据补充的，数字岩屑能够进行地下岩性识别，从而实现精细层位标定、速度建模、泊松比分析、精细成像等。数字岩屑是根据岩石微观结构信息重建反映岩石真实孔隙空间的三维数字岩心的技术，能够从微观尺度提供岩石的声学特征，包括纵横波速度等信息，同时提供岩石孔隙度、泊松比等信息，岩屑作为第一手直观资料，其价值没有被有效利用和深度挖掘，所以，如何将数字岩屑技术与随钻地震钻井结合，成为一个亟待解决的问题。

发明内容

为了解决现有随钻地震钻井中的数据补充未与数字岩屑技术相结合，所存在的信息精度不高、速度模型不准确和速度反演欠定的问题，本发明的目的在于提供一种利用数字岩屑技术，作为随钻地震钻井中的数据补充，从而提高地震数据信息的准确性和速度模型的精确性，进而实现随钻地震钻井精确度的方法、系统、设备及存储介质。

本发明所采用的技术方案为：

一种基于随钻地震的钻井指导方法，包括钻井阶段和钻井路径修正阶段；

所述钻井阶段包括以下步骤：

S101.获取待钻井地区的地震偏移剖面图；

S102.根据所述地震偏移剖面图确定钻井路径，并进行钻井；

所述钻井路径修正阶段包括以下步骤：

S103.根据预设标准，收集钻井时所产生的岩屑，并对收集的岩屑进行数字处理，得到待钻井地区某一深度下的岩心孔隙结构模型；

S104.根据所述岩心孔隙结构模型，获取该深度下岩心的纵波速度、横波速度、层密度和精细层位信息；

S105.利用岩心的所述纵波速度、所述横波速度、所述层密度和所述精细层位信息，更新所述地震偏移剖面图，并根据更新后的地震偏移剖面图，修正所述钻井路径；

S106.重复所述步骤S103～S105，直至钻井完成。

作为上述技术方案的优选，所述步骤S101中获取待钻井地区的地震偏移剖面图具体包括以下步骤：

S101 a.获取待钻井地区的地震数据和初始速度模型，其中，所述初始速度模型包括纵横波速度模型V，第一各向异性参数δ和第二各向异性参数ε；

S101 b.对所述地震数据和所述初始速度模型进行偏移处理，处理完毕后，得到所述待钻井地区的地震偏移剖面图。

作为上述技术方案的优选，所述步骤S105中更新所述地震偏移剖面图包括以下步骤：

S105a.根据所述纵波速度、所述横波速度、所述层密度和所述精细层位信息，约束所述纵横波速度模型V、所述第一各向异性参数δ和所述第二各向异性参数ε更新，得到新纵横波速度模型V₁、新第一各向异性参数δ₁和新第二各向异性参数ε₁；

S105b.用所述新纵横波速度模型V₁、所述新第一各向异性参数δ₁和所述新第二各向异性参数ε₁替换所述步骤S101b中初始速度模型中的纵横波速度模型V，第一各向异性参数δ和第二各向异性参数ε，替换完毕后，与所述地震数据一起进行偏移处理，处理完成后，得到更新后的地震偏移剖面图。

作为上述技术方案的优选，所述步骤S105a中包括以下步骤：

S105a1.根据所述岩心孔隙结构模型和所述地震偏移剖面图，分别建立所述岩心孔隙结构模型中岩心与深度的对应关系以及所述地震偏移剖面图中岩心与深度的对应关系；

S105a2.根据所述岩心孔隙结构模型得到速度参数V_r，然后利用所述速度参数V_r、所述岩心孔隙结构模型中岩心与深度的对应关系以及所述地震偏移剖面图中岩心与深度的对应关系，约束速度反演，反演完毕后，得到所述新速度模型V₁、所述新第一各向异性参数δ₁和所述新第二各向异性参数。

作为上述技术方案的优选，所述步骤S105a2中包括以下步骤：

根据所述岩心孔隙结构模型中岩心与深度的对应关系和所述地震偏移剖面图中岩心与深度的对应关系，得到在同一深度下，岩心孔隙结构模型中岩心与地震偏移剖面图中岩心的深度差ΔZ；

利用所述纵横波速度模型V，计算射线传播路径，并得到入射射线S_s、出射射线S_r、射线出射角θ以及地层倾角β；

根据如下公式(1)，计算走时残差Δt；

式(1)中，ΔV为待求速度变化量；

利用所述走时残差Δt和所述速度参数V_r，并根据如下公式(2)进行速度反演：

式(2)中，t′＝t+Δt，t为地震偏移剖面图上标志层的反射时间，可通过射线积分∫_RayS_g(V,δ,ε)dl得到，式中，积分Ray表示从激发点到接收点的路径过程，l表示射线传播路径，S_g(V,δ,ε)代表由所述纵横波速度模型V、所述第一各向异性参数δ和所述第二各向异性参数ε计算得到的群速度倒数，f(|V+ΔV-V_r|)代表所述速度参数V_r的约束项，且V+ΔV＝V₁，δ+Δδ＝δ₁，ε+Δε＝ε₁。

作为上述技术方案的优选，在所述步骤S105a1中，还可进行如下步骤：

根据所述岩心孔隙结构模型和所述地震偏移剖面图，对待钻井地区某一深度下的岩心进行精细层位解释。

作为上述技术方案的优选，所述步骤S101b中进行偏移处理的方法包括Kirchhoff积分法、频域-波数域方法或有限差分法。

本发明还提供了另一种技术方案：

一种使用所述基于随钻地震的钻井指导方法的系统，包括地震偏移剖面图生成模块、钻井路径生成模块、岩屑数字处理模块和岩屑数据获取模块；

所述地震偏移剖面图生成模块用于生成待钻井地区的地震偏移剖面图；

所述钻井路径生成模块，通信连接所述地震偏移剖面图生成模块，用于根据所述地震偏移剖面图生成钻井路径；

所述岩屑数字处理模块，用于对钻井时产生的岩屑进行数字处理，得到待钻井地区某一深度下的岩心孔隙结构模型；

所述岩屑数据获取模块，通信连接所述岩屑数字处理模块，用于根据所述岩心孔隙结构模型，获取在该深度下岩心的纵波速度、横波速度、层密度和精细层位信息；

所述地震偏移剖面图生成模块还通信连接所述岩屑数据获取模块，用于根据岩心的纵波速度、横波速度、层密度和精细层位信息，更新所述地震偏移剖面图，并根据更新后的地震偏移剖面图，修正所述钻井路径。

本发明还提供了另一种技术方案：

一种基于随钻地震的钻井指导设备，包括通信相连的存储器和处理器，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述计算机程序实现所述基于随钻地震的钻井指导方法。

本发明还提供了另一种技术方案：

一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述基于随钻地震的钻井指导方法。

本发明的有益效果为：

(1)本发明提供了一种基于随钻地震的钻井指导方法、系统、设备及存储介质，本发明通过收集钻井过程产生的岩屑，并对其进行数字处理，得到岩心孔隙结构模型，即利用数字岩屑技术实时地提供钻井过程中所遇地层的物性参数信息(如岩心的纵波速度、横波速度、层密度和精细层位信息)，可对钻遇层位进行迅速、准确的判断和预测，能够为随钻地震钻井数据的处理提供非常精确的地层数据和地层速度模型，达到指导现场钻井决策的目的。另外，本发明将数字岩屑信息作为随钻地震钻井数据的补充，能够更加精细地实现初始速度模型的建立，在常规速度反演的公式基础上，增加了数字岩屑的层位、速度和各向异性约束，极大地提高地震数据处理质量，提高随钻地震技术的精度。

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使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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是本发明提供的基于随钻地震的钻井指导方法的步骤流程图。

图2是本发明提供的射线传播路径的示意图。

图3是本发明提供的深度残差与走时残差的关系图。

图4是本发明提供的基于随钻地震的钻井指导系统的结构示意图。

图5是本发明提供的基于随钻地震的钻井指导设备的结构图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。

文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。

实施例一

如图1～3所示，本实施例所提供基于随钻地震的钻井指导方法，包括钻井阶段和钻井路径修正阶段。

在本实施例中，钻井阶段则是根据待钻井地区的地震偏移剖面图，确定钻井路径，然后根据钻井路径，采用随钻地震的方式进行钻井。

由于随钻地震钻井过程中，需要利用钻进过程中的各种信息，包括测井和微地震等信息，进行数据处理和分析，进而实现地震波的精细成像，以便进行钻井路径轨迹的优化，保证钻井路径的精确性，所以，在本实施例，需要在钻井路径修正阶段，对待钻井地区的地震偏移剖面图进行实时更新，进而实现钻井路径的实时调整与修正。

下面对钻井阶段进行详细的描述：

所述钻井阶段包括以下步骤：

S101.获取待钻井地区的地震偏移剖面图。

在本实施例中，待钻井地区的地震偏移剖面图采用偏移处理得到，包括以下步骤：

S101 a.获取待钻井地区的地震数据和初始速度模型，其中，所述初始速度模型包括纵横波速度模型V，第一各向异性参数δ和第二各向异性参数ε。

S101 b.对所述地震数据和所述初始速度模型进行偏移处理，处理完毕后，得到所述待钻井地区的地震偏移剖面图。

在本实施例中，地震数据的获取则是通过在待钻井地区的地面设置震源，利用井下检波器记录P波或S波；进而可根据P波或S波获取待钻井地区的地质关系，即通过对P波或S波进行数据处理后，可得到待钻井地区的时深转换关系、地层速度、反射界面深度位置以及结合测井信息得到的合成地震图。

同时，利用上述获得的地震数据，可用于更新纵横波速度模块V，然后在通过待钻井地区内岩石的各向异性参数(即第一各向异性参数δ和第二各向异性参数ε)，可得到待钻井地区的地震剖面剖面图。

在本实施例中，初始速度模型为一种现有模型，可由地震数据得到。

但是通过上述得到的地震剖面通常不能正确的反应待钻井地区地下岩层的信息，所以需要对上述数据进行偏移处理，即将纵横波速度模型V、第一各向异性参数δ和第二各向异性参数ε代入偏移算法中进行偏移处理，偏移处理的目的是为了消除地震剖面中的假象(如倾角大小改变、绕射波收敛不到位等)，从而可以生成更加反应待钻井地区岩层构造的偏移剖面，即生成待钻井地区的地震偏移剖面图，进而为钻井路径的确定提供准确的地质数据保障。

在本实施例中，偏移处理为一种现有的处理技术，举例偏移处理的方法可以但不仅限于为：Ki rchhoff积分法、频域-波数域方法或有限差分法。

通过上述步骤，即可生成待钻井地区的地震偏移剖面图，实现钻井路径的确定。钻井路径确定后，即可进行步骤S102。

S102.根据所述地震偏移剖面图确定钻井路径，并进行钻井。

在使用随钻地震钻井方式进行地质钻井过程中，需要利用钻井过程中的各种信息，实现地震波的精确成像，进而来对钻井轨迹进行修正，在本实施例中，则是使用数字岩屑技术作为随钻地震钻井数据的补充，其能够更加精细地实现初始速度模型的建立，在常规速度反演的公式基础上，增加了数字岩屑的层位、速度约束，极大地提高地震数据处理质量，提高随钻地震技术的精度。

下面对本实施例使用数字岩屑技术进行地震数据的过程做出具体的阐述：

所述钻井路径修正阶段包括以下步骤：

S103.根据预设标准，收集钻井时所产生的岩屑，并对收集的岩屑进行数字处理，得到待钻井地区某一深度下的岩心孔隙结构模型。

首先，需要收集钻井过程中产生的岩屑，作为岩屑数字分析的实物。在本实施例中，预设标准可以根据实际钻井而定，可以为：在某一深度(如30米、40米等)，也可以为每钻进预设深度(如每向下钻进10米，则进行岩屑的收集)。当然，岩屑收集的预设标准不仅仅限于上述提出的方式。

岩屑收集完毕后，则需要对岩屑进行数字分析，以便得到处于该岩屑深度下待钻井地区的岩心孔隙结构模型，由于不止在一个深度条件下收集岩屑，所以，会得到不同深度下的岩心孔隙结构模型，进而可通过得到待钻井地区的从上至下的岩心孔隙结构模型，提供更为精确的钻遇地层的物性参数信息。

在本实施例中，举例岩心孔隙结构模型的具体得到方法为：利用收集的岩屑进行岩样制备，然后在利用CT对岩样进行扫描，进而得到该岩样的岩心孔隙结构模型。

在得到待钻井地区某一深度下的岩心孔隙结构模型后，即可得到该深度下岩心的纵波速度、横波速度、层密度和精细层位信息，即可进行步骤S104，为纵横波速度模型V、第一各向异性参数δ和第二各向异性参数ε更新提供数据基础。

S104.根据所述岩心孔隙结构模型，获取该深度下岩心的纵波速度、横波速度、层密度和精细层位信息。

在步骤S104中，岩心的精细层位信息实质为岩石结构与深度的对应关系，即在多少深度，会对应有哪种岩石结构。

在得到岩心的各种物性参数后，则可进行步骤S105，实现待钻井地区的地震偏移剖面图的更新，步骤S105如下：

S105.利用岩心的所述纵波速度、所述横波速度、所述层密度和所述精细层位信息，更新所述地震偏移剖面图，并根据更新后的地震偏移剖面图，修正所述钻井路径。

S106.重复所述步骤S103～S105，直至钻井完成。

在本实施例中，在实际钻井过程中，需要实时更新待钻井地区的地震偏移剖面图，以实现钻井路径的实时优化与修正，所以需要重复步骤S103～S105。

下面对地震偏移剖面图更新的过程做出详细的阐述，包括以下步骤：

首先需要进行初始速度模型的更新(即进纵横波速度模型V、第一各向异性参数δ和第二各向异性参数ε的更新)，具体过程则是步骤S105a及其包含的子步骤：

S105a.根据所述纵波速度、所述横波速度、所述层密度和所述精细层位信息，约束所述纵横波速度模型V、所述第一各向异性参数δ和所述第二各向异性参数ε更新，得到新纵横波速度模型V₁、新第一各向异性参数δ₁和新第二各向异性参数ε₁。

在步骤S105a中，需要利用岩心孔隙结构模型和最初得到的地震偏移剖面图，建立各自图中，岩心与深度的对应关系，进而实现岩心与深度关系的修正，然后在通过岩心孔隙结构模型得到速度参数V_r，最后利用上述三种参数数据，进行速度反演，最终实现初始速度模型的更新，得到新速度模型V₁、新第一各向异性参数δ₁和新第二各向异性参数ε₁，具体为：

S105a1.根据所述岩心孔隙结构模型和所述地震偏移剖面图，分别建立所述岩心孔隙结构模型中岩心与深度的对应关系以及所述地震偏移剖面图中岩心与深度的对应关系。

S105a2.根据所述岩心孔隙结构模型得到速度参数V_r，然后利用所述速度参数V_r、所述岩心孔隙结构模型中岩心与深度的对应关系以及所述地震偏移剖面图中岩心与深度的对应关系，约束速度反演，反演完毕后，得到所述新速度模型V₁、所述新第一各向异性参数δ₁和所述新第二各向异性参数ε₁。

在此需要说明的是，速度参数V_r为岩心横波速度和纵波速度的矢量和。

而步骤S105a2中，实现速度反演的过程为：

首先，根据所述岩心孔隙结构模型中岩心与深度的对应关系和所述地震偏移剖面图中岩心与深度的对应关系，得到在同一深度下，岩心孔隙结构模型中岩心与地震偏移剖面图中岩心的深度差ΔZ。

上述步骤则是岩心与深度的修正步骤，且通过岩心与深度的对应关系可得到两幅图中岩心的深度差ΔZ，具体为：在地震偏移剖面图中，其地震标志层的深度为Z₁，而在岩心孔隙结构模型中，地震标志层对应的深度为Z₂，所以，ΔZ＝|Z₁-Z₂|。

在得到深度差ΔZ后，即可利用最开始的纵横波速度模型V，计算射线传播路径，并得到入射射线S_s、出射射线S_r、射线出射角θ以及地层倾角β。如图2所示，图2给出了射线传播路径的示意图，图2中，震源波场则是上述提到的在待钻井地区地面放置的震源，而检测点波场则是设置的检波器，用于接收反射回来的波。

在本实施例中，入射射线S_s、出射射线S_r、射线出射角θ以及地层倾角可通过在纵横波速度模型的基础上，根据射线追踪、有限差分等现有计算射线传播路径的方法得到。

计算完毕后，在得出射线传播路径后，即可根据如下公式(1)公式，计算走时残差Δt，其中，

式(1)中，ΔV为待求速度变化量。

如图3所示，图3给出了深度残差与走时残差的关系图，在图中，R_f是错误成像点，R_t是正确成像点，然后即可利用上述公式进行走时残差Δt的计算，最后计算完成后，ΔV则为含有Δt的表达式。

在本实施例中，深度残差即为上述提到的深度差ΔZ。

最后，即可利用所述走时残差Δt和所述速度参数V_r，并根据如下公式(2)进行速度反演：

式(2)中，t′＝t+Δt，t为地震偏移剖面图上标志层的反射时间，可通过射线积分∫_RayS_g(V,δ,ε)dl得到，式中，积分Ray表示从激发点到接收点的路径过程，而l表示射线传播路径，即在上述得到深度差ΔZ后，利用最开始的纵横波速度模型V，计算得到的射线传播路径，S_g(V,δ,ε)代表由所述纵横波速度模型V、所述第一各向异性参数δ和所述第二各向异性参数ε计算得到的群速度倒数，f(|V+ΔV-V_r|)代表所述速度参数V_r的约束。在上述式(2)中，V+ΔV＝V₁，δ+Δδ＝δ₁，ε+Δε＝ε₁。

而上述速度反演公式中，公式||t′-∫_RayS_g(V+ΔV,δ+Δδ,ε+Δε)dl||，表示取内部表达式，即t′-∫_RayS_g(V+ΔV,δ+Δδ,ε+Δε)dl这一表达式结果的范数。

在本实施例中，群速度的计算可采用现有方法进行计算。在本实施例中，举例群速度的计算可通过前期叠前深度偏移算法得到的深度域速度模型得到。

在本实施例中，地震偏移剖面图上的标志层，则是地震偏移剖面图中反射信号最大的表层。

在本实施例中，f(|V+ΔV-V_r|)可以采用多种正则化方式获取，例如基于1范数的约束。

f(|V+ΔV-V_r|)＝a|V+ΔV-V|_l1

式中，a为可调整系数。

通过上述步骤，即可完成速度反演，得到新速度模型V₁、新第一各向异性参数δ₁和新第二各向异性参数ε₁。最后，进行步骤S105b，即可得到更新后的地震偏移剖面图，然后即可根据新的地震偏移剖面图，实现待钻井地区钻井路径的实时调整和修正。

在本实施例中，在所述步骤S105a1中，还可进行根据所述岩心孔隙结构模型和所述地震偏移剖面图，对待钻井地区某一深度下岩心的进行精细层位解释。

此步骤的目的为：当在钻井过程中，需要对某一深度的岩心进行详细的探测，可再次利用岩心孔隙结构模型和所述地震偏移剖面图，重复步骤S105a1，对岩心与深度关系进行二次修正，保证岩心与深度对应关系的准确性。

通过上述设计，本发明利用数字岩屑技术实时地提供钻井过程中所遇地层的物性参数信息(如岩心的纵波速度、横波速度、层密度和精细层位信息)，可对钻遇层位进行迅速、准确的判断和预测，能够为随钻地震钻井数据的处理提供非常精确的地层数据和地层速度模型，达到指导现场随钻决策的目的。同时，利用数字岩屑信息作为随钻地震钻井数据的补充，能够更加精细地实现初始速度模型的建立，在常规速度反演的公式基础上，增加了数字岩屑的层位、速度约束，极大地提高地震数据处理质量，提高随钻地震技术的精度。

实施例二

如图4所示，本实施例是使用实施例一中所述基于随钻地震的钻井指导方法的实现系统，包括地震偏移剖面图生成模块、钻井路径生成模块、岩屑数字处理模块和岩屑数据获取模块。

所述地震偏移剖面图生成模块用于生成待钻井地区的地震偏移剖面图。

所述钻井路径生成模块，通信连接所述地震偏移剖面图生成模块，用于根据所述地震偏移剖面图生成钻井路径。

所述岩屑数字处理模块，用于对钻井时产生的岩屑进行数字处理，得到待钻井地区某一深度下的岩心孔隙结构模型。

所述岩屑数据获取模块，通信连接所述岩屑数字处理模块，用于根据所述岩心孔隙结构模型，获取在该深度下岩心的纵波速度、横波速度、层密度和精细层位信息。

所述地震偏移剖面图生成模块还通信连接所述岩屑数据获取模块，用于根据岩心的纵波速度、横波速度、层密度和精细层位信息，更新所述地震偏移剖面图，并根据更新后的地震偏移剖面图，修正所述钻井路径。

本实施例所提供的钻井系统，其工作过程、工作细节和技术效果，可以参见实施例一，于此不再赘述。

实施例三

如图5所示，本实施例提供了实现实施例一中所述基于随钻地震的钻井指导方法的硬件设备，包括通信相连的存储器和处理器，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述计算机程序实现实施例一中所述的基于随钻地震的钻井指导方法。

本实施例所提供的硬件设备，其工作过程、工作细节和技术效果，可以参见实施例一，于此不再赘述。

实施例四

本实施例提供了存储有包含实施例一所述基于随钻地震的钻井指导方法的计算机程序的存储介质，所述计算机程序被处理器执行时实现实施例一中所述的基于随钻地震的钻井指导方法。

本实施例提供的存储介质的工作过程、工作细节和技术效果，可以参见实施例一，于此不再赘述。

以上所描述的多个实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于随钻地震的钻井指导方法，其特征在于，包括钻井阶段和钻井路径修正阶段；

所述钻井阶段包括以下步骤：

S101.获取待钻井地区的地震偏移剖面图；

S102.根据所述地震偏移剖面图确定钻井路径，并进行钻井；

所述钻井路径修正阶段包括以下步骤：

S103.根据预设标准，收集钻井时所产生的岩屑，并对收集的岩屑进行数字处理，得到待钻井地区某一深度下的岩心孔隙结构模型；

S104.根据所述岩心孔隙结构模型，获取该深度下岩心的纵波速度、横波速度、层密度和精细层位信息；

S105.利用岩心的所述纵波速度、所述横波速度、所述层密度和所述精细层位信息，更新所述地震偏移剖面图，并根据更新后的地震偏移剖面图，修正所述钻井路径；

S106.重复所述步骤S103～S105，直至钻井完成；

所述步骤S101中获取待钻井地区的地震偏移剖面图包括以下步骤：

S101a.获取待钻井地区的地震数据和初始速度模型，其中，所述初始速度模型包括纵横波速度模型V，第一各向异性参数δ和第二各向异性参数ε；

S101b.对所述地震数据和所述初始速度模型进行偏移处理，处理完毕后，得到所述待钻井地区的地震偏移剖面图；

所述步骤S105中更新所述地震偏移剖面图包括以下步骤：

S105a.根据所述纵波速度、所述横波速度、所述层密度和所述精细层位信息，对所述纵横波速度模型V、所述第一各向异性参数δ和所述第二各向异性参数ε进行约束更新处理，得到新纵横波速度模型V₁、新第一各向异性参数δ₁和新第二各向异性参数ε₁；

S105b.用所述新纵横波速度模型V₁、所述新第一各向异性参数δ₁和所述新第二各向异性参数ε₁替换所述步骤S101b中初始速度模型中的纵横波速度模型V，第一各向异性参数δ和第二各向异性参数ε，替换完毕后，与所述地震数据一起进行偏移处理，处理完成后，得到更新后的地震偏移剖面图；

所述步骤S105a中包括以下步骤：

S105a1.根据所述岩心孔隙结构模型和所述地震偏移剖面图，分别建立所述岩心孔隙结构模型中岩心与深度的对应关系以及所述地震偏移剖面图中岩心与深度的对应关系；

S105a2.根据所述岩心孔隙结构模型得到速度参数V_r，然后利用所述速度参数V_r、所述岩心孔隙结构模型中岩心与深度的对应关系以及所述地震偏移剖面图中岩心与深度的对应关系，约束速度反演，反演完毕后，得到所述新纵横波速度模型V₁、所述新第一各向异性参数δ₁和所述新第二各向异性参数ε₁；

所述步骤S105a2中包括以下步骤：

根据所述岩心孔隙结构模型中岩心与深度的对应关系和所述地震偏移剖面图中岩心与深度的对应关系，得到在同一深度下，岩心孔隙结构模型中岩心与地震偏移剖面图中岩心的深度差ΔZ；

利用所述纵横波速度模型V，计算射线传播路径，并得到入射射线S_s、出射射线S_r、射线出射角θ以及地层倾角β；

根据如下公式(1)，计算走时残差Δt；

式(1)中，ΔV为待求速度变化量；

利用所述走时残差Δt和所述速度参数V_r，并根据如下公式(2)进行速度反演：

式(2)中，t′＝t+Δt，t为地震偏移剖面图上标志层的反射时间，可通过射线积分∫_RayS_g(V,δ,ε)dl得到，式(2)中，积分Ray表示从激发点到接收点的路径过程，l表示射线传播路径，S_g(V,δ,ε)代表由所述纵横波速度模型V、所述第一各向异性参数δ和所述第二各向异性参数ε计算得到的群速度倒数，f(|V+ΔV-V_r|)代表所述速度参数V_r的约束项，且V+ΔV＝V₁，δ+Δδ＝δ₁，ε+Δε＝ε₁。

2.根据权利要求1所述的一种基于随钻地震的钻井指导方法，其特征在于，在所述步骤S105a1中，还包括如下步骤：

根据所述岩心孔隙结构模型和所述地震偏移剖面图，对待钻井地区某一深度下的岩心进行精细层位解释。

3.根据权利要求1所述的一种基于随钻地震的钻井指导方法，其特征在于：所述步骤S101b中进行偏移处理的方法包括Kirchhoff积分法、频域-波数域方法或有限差分法。

4.一种使用权利要求1～3任意一项所述基于随钻地震的钻井指导方法的系统，其特征在于：包括地震偏移剖面图生成模块、钻井路径生成模块、岩屑数字处理模块和岩屑数据获取模块；

所述地震偏移剖面图生成模块用于生成待钻井地区的地震偏移剖面图；

所述钻井路径生成模块，通信连接所述地震偏移剖面图生成模块，用于根据所述地震偏移剖面图生成钻井路径；

所述岩屑数字处理模块，用于对钻井时产生的岩屑进行数字处理，得到待钻井地区某一深度下的岩心孔隙结构模型；

所述岩屑数据获取模块，通信连接所述岩屑数字处理模块，用于根据所述岩心孔隙结构模型，获取在该深度下岩心的纵波速度、横波速度、层密度和精细层位信息；

所述地震偏移剖面图生成模块还通信连接所述岩屑数据获取模块，用于根据岩心的纵波速度、横波速度、层密度和精细层位信息，更新所述地震偏移剖面图，并根据更新后的地震偏移剖面图，修正所述钻井路径。

5.一种基于随钻地震的钻井指导设备，其特征在于：包括通信相连的存储器和处理器，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述计算机程序实现如权利要求1～3任意一项所述的基于随钻地震的钻井指导方法。

6.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1～3任意一项所述的基于随钻地震的钻井指导方法。