CN111577250B - 水平井地质导向方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水平井地质导向方法及装置，具体而言，公开了是一种利用方位伽马成像测井进行精准水平井地质导向方法及装置，该方法包括：建立目标水平井已钻井段的井眼轨迹与地层关系的几何模型；根据所述几何模型以及所述目标水平井所处区域的油藏剖面图确定出井眼当前所处的层位；基于所述几何模型进行正演模拟得到方位伽马成像测井图；根据所述方位伽马成像测井图计算出井眼当前所处层位的视地层倾角以及当前井眼距该层位上下界面的距离；根据井眼当前所处的层位、所述视地层倾角以及所述距离进行钻井地质导向。本发明解决了现有技术的钻井地质导向方法导向不准确的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及钻井领域，具体而言，涉及一种水平井地质导向方法及装置。
背景技术
在现有技术中，对水平井钻井时，需要通过地质导向对钻进方向进行精确控制，以使所钻井眼尽可能处于设计目的层内从而达到提高油气采收率的目的。
现有的地质导向技术一般通过测录井资料、自然伽马曲线特征、电阻率曲线特征来判断当前井眼轨迹是否处于目标层以实现地质导向。由于当井眼轨迹钻进和钻出某一层位时，其自然伽马和电阻率特征是一致的，因而根据自然伽马和电阻率特征有时无法准确判断当前井眼轨迹处于哪一层位，这就导致现有技术的地质导向方法出现导向不准确的问题，给后续的确定钻进方向带来困难，从而造成钻遇率低、经济效益差等问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种水平井地质导向方法及装置，尤其是一种利用方位伽马成像测井进行精准水平井地质导向方法及装置，以解决现有技术的地质导向方法导向不准确的技术问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种水平井地质导向方法，该方法包括：
建立目标水平井已钻井段的井眼轨迹与地层关系的几何模型；
根据所述几何模型以及所述目标水平井所处区域的油藏剖面图确定出井眼当前所处的层位；
基于所述几何模型进行正演模拟得到方位伽马成像测井图；
根据所述方位伽马成像测井图计算出井眼当前所处层位的视地层倾角以及当前井眼距该层位上下界面的距离；
根据井眼当前所处的层位、所述视地层倾角以及所述距离进行钻井地质导向。
进一步的，所述建立目标水平井已钻井段的井眼轨迹与地层关系的几何模型包括：
根据所述目标水平井所处区域内的直井的自然伽马测井曲线或导眼井的自然伽马测井曲线对所述已钻井段进行分层；
根据分层结果建立所述已钻井段的井眼轨迹与地层关系的初始模型；
根据所述目标水平井所处区域的地层倾角数据对所述初始模型进行修正，得到所述已钻井段的井眼轨迹与地层关系的几何模型。
进一步的，在所述建立目标水平井已钻井段的井眼轨迹与地层关系的几何模型之后，还包括：
根据所述已钻井段实际测量的自然伽马测井曲线以及通过所述几何模型模拟出的所述已钻井段的自然伽马测井曲线对所述几何模型进行修正。
进一步的，该方法还包括：
根据所述目标水平井所处区域内的直井的自然伽马测井曲线和电阻率测井曲线确定所述区域的各层位的厚度分布关系；
根据各层位的厚度分布关系绘制出所述区域的油藏剖面图。
进一步的，所述基于所述几何模型进行正演模拟得到方位伽马成像测井图，包括：
通过蒙特卡洛法进行正演模拟得到方位伽马成像测井图。
进一步的，所述根据所述目标水平井所处区域内的直井的自然伽马测井曲线或导眼井的自然伽马测井曲线对所述已钻井段进行分层，包括：
通过对伽马测井曲线运用半幅点法对所述已钻井段进行分层。
进一步的，所述视地层倾角的计算公式为：
α＝arctan(D/Δd)+β-90°
其中，α为视地层倾角，D为伽马探头处钻具直径，Δd为方位伽马成像图中目标层位伽马数值变化点的间距，β为井斜角。
进一步的，井眼距该层位上下界面的距离的计算公式为：
l1＝a*sin(arctan(D/Δd))
l2＝b-l1
其中，l1为井眼距该层位上界面的距离，l2为井眼距该层位下界面的距离，b为该层位厚度，a为井眼进入该层位后到当前位置的距离，D为伽马探头处钻具直径，Δd为方位伽马成像图中目标层位伽马数值变化点的间距。
为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种水平井地质导向装置，该装置包括：
几何模型建立单元，用于建立目标水平井已钻井段的井眼轨迹与地层关系的几何模型；
层位确定单元，用于根据所述几何模型以及所述目标水平井所处区域的油藏剖面图确定出井眼当前所处的层位；
方位伽马成像测井图模拟单元，用于基于所述几何模型进行正演模拟得到方位伽马成像测井图；
井眼位置参数计算单元，用于根据所述方位伽马成像测井图计算出井眼当前所处层位的视地层倾角以及当前井眼距该层位上下界面的距离；
地质导向单元，用于根据井眼当前所处的层位、所述视地层倾角以及所述距离进行钻井地质导向。
进一步的，所述几何模型建立单元包括：
分层模块，用于根据所述目标水平井所处区域内的直井的自然伽马测井曲线或导眼井的自然伽马测井曲线对所述已钻井段进行分层；
初始模型建立模块，用于根据分层结果建立所述已钻井段的井眼轨迹与地层关系的初始模型；
初始模型修正模块，用于根据所述目标水平井所处区域的地层倾角数据对所述初始模型进行修正，得到所述已钻井段的井眼轨迹与地层关系的几何模型。
进一步的，该装置还包括：
几何模型修正单元，用于根据所述已钻井段实际测量的伽马测井曲线以及通过所述几何模型模拟出的所述已钻井段的伽马测井曲线对所述几何模型进行修正。
进一步的，该装置还包括：
厚度分布关系单元，用于根据所述目标水平井所处区域内的直井的自然伽马测井曲线和电阻率测井曲线确定所述区域的各层位的厚度分布关系；
油藏剖面图绘制单元，用于根据各层位的厚度分布关系绘制出所述区域的油藏剖面图。
进一步的，所述方位伽马成像测井图模拟单元，还用于通过蒙特卡洛法进行正演模拟得到方位伽马成像测井图。
进一步的，所述分层模块，还用于通过对伽马测井曲线运用半幅点法对所述已钻井段进行分层。
进一步的，所述井眼位置参数计算单元用于根据以下公式计算视地层倾角：
α＝arctan(D/Δd)+β-90°
其中，α为视地层倾角，D为伽马探头处钻具直径，Δd为方位伽马成像图中目标层位伽马数值变化点的间距，β为井斜角。
进一步的，所述井眼位置参数计算单元用于根据以下公式计算井眼距该层位上下界面的距离：
l1＝a*sin(arctan(D/Δd))
l2＝b-l1
其中，l1为井眼距该层位上界面的距离，l2为井眼距该层位下界面的距离，b为该层位厚度，a为井眼进入该层位后到当前位置的距离，D为伽马探头处钻具直径，Δd为方位伽马成像图中目标层位伽马数值变化点的间距。
为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述水平井地质导向方法中的步骤。
为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序在计算机处理器中执行时实现上述水平井地质导向方法中的步骤。
本发明的有益效果为：本发明实施例提供了一种利用方位伽马成像测井进行精准水平井地质导向方法，本发明通过方位伽马成像测井可以计算井眼当前所处层位的视地层倾角以及井眼距当前层位上下界面的距离，从而对当前井眼轨迹进行精确导向以使所钻井眼处于设计目的层内，达到提高钻井钻遇率和油气采收率的目的。
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。在附图中：
图1是本发明实施例水平井地质导向方法的流程图；
图2是本发明实施例建立井眼轨迹与地层关系的几何模型的方法的流程图；
图3是本发明实施例对几何模型进行修正的流程图；
图4是本发明实施例绘制油藏剖面图的流程图；
图5是本发明实施例水平井地质导向装置的第一结构框图；
图6是本发明实施例几何模型建立单元的结构框图；
图7是本发明实施例水平井地质导向装置的第二结构框图；
图8是本发明实施例水平井地质导向装置的第三结构框图；
图9是本发明实施例利用方位伽马成像测井进行精准水平井地质导向的中间成果图；
图10是本发明实施例部分计算参数提取示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
图1是本发明实施例水平井地质导向方法的流程图，如图1所示，本实施例的水平井地质导向方法包括步骤S101至步骤S105。
步骤S101，建立目标水平井已钻井段的井眼轨迹与地层关系的几何模型。在本发明的实施例中，本步骤具体可以为，先获取目标水平井所在区域内的直井测井资料，从直井测井资料中找出与目标水平井最近的直井或导眼井伽马测井曲线，进而根据伽马测井曲线对目标水平井已钻井段进行分层，并建立出已钻井段的井眼轨迹与地层关系的几何模型。
步骤S102，根据所述几何模型以及所述目标水平井所处区域的油藏剖面图确定出井眼当前所处的层位。在本发明实施例中，当建立出井眼轨迹与地层关系的几何模型之后，可以根据该几何模型、目标水平井所处区域的油藏剖面图以及地质构造信息确定当前井眼轨迹所处的层位。在本发明的实施例中，地质构造信息系可以指有无断层存在。
步骤S103，基于所述几何模型进行正演模拟得到方位伽马成像测井图。在本发明的实施例中，本步骤可以通过蒙特卡洛法进行伽马测井和方位伽马成像测井正演模拟，得到模拟出的伽马测井曲线和方位伽马成像测井图。
步骤S104，根据所述方位伽马成像测井图计算出井眼当前所处层位的视地层倾角以及当前井眼距该层位上下界面的距离。在本发明实施例中，本步骤可以先从方位伽马成像测井图中提取出计算参数，进而根据计算参数计算出井眼当前所处层位的视地层倾角以及当前井眼距该层位上下界面的距离。
在本发明的实施例中，所述视地层倾角的计算公式可以为：
α＝arctan(D/Δd)+β-90°
其中，α为视地层倾角，D为伽马探头处钻具直径，Δd为方位伽马成像图中目标层位伽马数值变化点的间距，β为井斜角。
在本发明的实施例中，井眼距该层位上下界面的距离的计算公式可以为：
l1＝a*sin(arctan(D/Δd))
l2＝b-l1
其中，l1为井眼距该层位上界面的距离，l2为井眼距该层位下界面的距离，b为该层位厚度，a为井眼进入该层位后到当前位置的距离，D为伽马探头处钻具直径，Δd为方位伽马成像图中目标层位伽马数值变化点的间距。
在本发明的实施例中，上述层位厚度b可以由如下公式计算得出：
b＝c*sin(arctan(D/Δd))
其中，参数c在井眼穿过该层位时为井眼轨迹穿过该层位的距离，当井眼未穿过该层位时，参数c为该层位的分层厚度。
步骤S105，根据井眼当前所处的层位、该层位的视地层倾角以及当前井眼距该层位上下界面的距离进行钻井地质导向。在本发明的实施例中，在进行钻井地质导向时，需要先判断井眼当前所处的层位是否为预设的目标层位，若当前所处层位不是目标层位，则根据该层位的视地层倾角以及当前井眼距该层位上下界面的距离调整水平井钻进方向以确保水平井钻至目标层位；若当前所处层位是目标层位，则需要根据该层位的视地层倾角以及当前井眼距该层位上下界面的距离调整水平井井斜角度以确保当前钻进位置处于目标层位的最佳位置。
由以上描述可以看出，本发明利用方位伽马成像测井来精准判断井眼轨迹是钻进还是钻出某一层位，同时可以计算穿过层位的厚度以及当前井眼轨迹距当前层位上下界面的距离，从而对当前井眼轨迹进行精确控制以使所钻井眼处于设计目的层内，达到提高钻井钻遇率和油气采收率的目的。
图2是本发明实施例建立井眼轨迹与地层关系的几何模型的方法的流程图，如图2所示，上述步骤S101的建立井眼轨迹与地层关系的几何模型具体包括步骤S201至步骤S203。
步骤S201，根据所述目标水平井所处区域内的直井或导眼井的自然伽马测井曲线对所述已钻井段进行分层。在本发明的实施例中，本步骤的分层可以通过对所述伽马测井曲线运用半幅点法对所述已钻井段进行分层。
步骤S202，根据分层结果建立所述已钻井段的井眼轨迹与地层关系初始模型。在本发明实施例中，该初始模型由于没有考虑到地层倾角，无法准确的反映井眼轨迹与地层之间的关系，因此还需要根据地层倾角对初始模型进行调整修正。
步骤S204，根据所述目标水平井所处区域的地层倾角数据对所述初始模型进行修正，得到所述已钻井段的井眼轨迹与地层关系的几何模型。在本发明实施例中，该地层倾角数据为地层大致倾角，地层大致倾角可以根据目标水平井所处区域的地震剖面资料来确定。在本发明的实施例中，该地层大致倾角可以为目标水平井分布区域各层位地层倾角大小范围。
图3是本发明实施例对几何模型进行修正的流程图，如图3所示，本发明实施例对几何模型进行修正的流程包括步骤S301和步骤S302。
步骤S301，建立目标水平井已钻井段的井眼轨迹与地层关系的几何模型。
步骤S302，根据所述已钻井段实际测量的自然伽马测井曲线以及通过所述几何模型模拟出的所述已钻井段的自然伽马测井曲线对所述几何模型进行修正。
本发明考虑到要保证建立的井眼轨迹与地层关系的几何模型的准确性，还跟进实际测量的数据和几何模型模拟出的数据对建立的几何模型进行修正，得出修正后的所述几何模型。在本发明的实施例中，当建立出井眼轨迹与地层关系的几何模型后，根据已钻水平井段实际测量的伽马测井曲线与模拟出的伽马测井曲线进行对比，如存在差异则对几何模型进行调整直到实际测量的与模拟的一致。
图4是本发明实施例绘制油藏剖面图的流程图，如图4所示，本发明实施例绘制油藏剖面图的方法包括步骤S401和步骤S402。
步骤S401，根据所述目标水平井所处区域内的直井的自然伽马测井曲线和电阻率测井曲线确定所述区域的各层位的厚度分布关系；
步骤S402，根据各层位的厚度分布关系绘制出所述区域的油藏剖面图。
在本发明的一可选实施例中，本发明的水平井地质导向方法具体可以包括如下几个步骤。
步骤1，获取目标区直井测井资料、地震剖面资料、目标水平井钻井相关资料，其中，所述目标区直井测井资料包括：自然伽马测井曲线、井径测井曲线、电阻率测井曲线，所述目标水平井钻井相关资料包括：井斜曲线、方位曲线、自然伽马测井曲线、方位伽马成像测井图、录井及气测资料。
步骤2，根据目标区直井测井资料通过地层对比绘制目标水平井分布区域油藏剖面图。在本步骤中，可以利用目标区各口直井测井资料中的自然伽马测井曲线、电阻率测井曲线通过相关性对比确定各个层位的厚度分布关系从而绘制出目标水平井涉及区域油藏剖面图；
步骤3，根据地震剖面资料获取目标水平井分布区域地层大致倾角以及地质构造信息，其中，地层大致倾角是指目标水平井分布区域各层位地层倾角大小范围，地质构造信息系指有无断层存在。
步骤4，根据与目标水平井最近的直井或导眼井伽马测井曲线对已钻井段进行分层建立井眼轨迹与地层关系初始几何模型。其中，对已钻井段进行分层可以通过对伽马测井曲线运用半幅点法进行分层，井眼轨迹的建立是由井斜曲线、方位曲线生成。
步骤5，将初始几何模型按照所获得的地层大致倾角进行调整后使用蒙特卡洛法进行伽马测井和方位伽马成像测井正演模拟。
步骤6，在目标水平井着陆阶段需要根据录井气测资料及地层对比资料进行钻井指导以确保顺利着陆，其它阶段则需要根据已钻水平井段实际测量的伽马测井曲线与模拟的伽马测井曲线进行对比，如存在差异需要进行几何模型调整直到实际测量的与模拟的一致。
步骤7，根据目标水平井分布区域油藏剖面图、井眼轨迹与地层关系几何模型以及地质构造信息确定当前井眼轨迹所处层位。
步骤8，根据正演模拟出的方位伽马成像测井图计算井眼当前所处层位的地层倾角。
步骤9，根据正演模拟出的方位伽马成像测井图计算当前井眼轨迹距该层位上下界面的距离。
步骤10，如果当前井眼轨迹所处层位不是目标层位则需要根据当前井眼轨迹距该层位上下界面的距离调整水平井钻进方向以确保水平井钻至目标层位，如果是目标层位则只需根据当前井眼轨迹距该层位上下界面的距离调整水平井井斜角度以确保当前钻进位置处于目标层位最佳位置。
由以上描述可以看出，本发明利用方位伽马成像测井来精准判断井眼轨迹是钻进还是钻出某一层位，同时可以计算穿过层位的厚度以及当前井眼轨迹距当前层位上下界面的距离，从而对当前井眼轨迹进行精确控制以使所钻井眼处于设计目的层内，达到提高钻井钻遇率和油气采收率的目的。
图9是本发明实施例利用方位伽马成像测井进行精准水平井地质导向的中间成果图。在图9中：
第一道是自然伽马测井曲线(GRCDX)及自然伽马模型曲线(GammaRay)。
第二道是模拟的方位伽马成像测井图。
第三道是深度道，紧接着的是实际测量的方位伽马成像测井图，与第二道模拟的方位伽马成像测井图对比基本一致。
第四道是井眼轨迹与地层关系几何模型图。图的左边部分是第一道的自然伽马测井曲线(DGR)和自然伽马模型曲线(GammaRay)在垂直方向的投影；图的右边部分显示了井眼轨迹与地层的几何关系。
在如图9所示的实施例中，当前井眼轨迹处于一砂层内，测深在2464m。由上面公式可以计算出：
地层倾角α＝0.7°，砂层距上边界距离l1＝0.48m，砂层距下边界距离l2＝1.33m。
如果需要证实该砂层上边界位置，可以选择井斜角度不变继续往上钻进直至自然伽马突然变大后调整井斜角往下钻进使井眼重新回到该砂层，或者调整井斜角保持水平继续钻进使井眼处于该砂层上部位置。
图10是本发明实施例部分计算参数提取示意图，图10是使用了图9方位伽马成像测井图的部分图像，展示了下述计算参数的提取方法：
c－方位伽马成像图中同一层井眼轨迹穿过的距离，cm；
Δd－成像测井图中同一泥岩层密度或伽马数值变化点的间距，cm。
需要说明的是，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。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种水平井地质导向装置，可以用于实现上述实施例所描述的水平井地质导向方法，如下面的实施例所述。由于水平井地质导向装置解决问题的原理与水平井地质导向方法相似，因此水平井地质导向装置的实施例可以参见水平井地质导向方法的实施例，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
图5是本发明实施例水平井地质导向装置的第一结构框图，如图5所示，本发明实施例水平井地质导向装置包括：几何模型建立单元1、层位确定单元2、方位伽马成像测井图模拟单元3、井眼位置参数计算单元4以及地质导向单元5。
几何模型建立单元1，用于建立目标水平井已钻井段的井眼轨迹与地层关系的几何模型。
层位确定单元2，用于根据所述几何模型以及所述目标水平井所处区域的油藏剖面图确定出井眼当前所处的层位。
方位伽马成像测井图模拟单元3，用于基于所述几何模型进行正演模拟得到方位伽马成像测井图。
在本发明的实施例中，方位伽马成像测井图模拟单元3可以通过蒙特卡洛法进行正演模拟得到方位伽马成像测井图。
井眼位置参数计算单元4，用于根据所述方位伽马成像测井图计算出井眼当前所处层位的视地层倾角以及当前井眼距该层位上下界面的距离。
在本发明的实施例中，井眼位置参数计算单元4可以根据以下公式计算视地层倾角：
α＝arctan(D/Δd)+β-90°
其中，α为视地层倾角，D为伽马探头处钻具直径，Δd为方位伽马成像图中目标层位伽马数值变化点的间距，β为井斜角。
在本发明的实施例中，井眼位置参数计算单元4可以根据以下公式计算井眼距该层位上下界面的距离：
l1＝a*sin(arctan(D/Δd))
l2＝b-l1
其中，l1为井眼距该层位上界面的距离，l2为井眼距该层位下界面的距离，b为该层位厚度，a为井眼进入该层位后到当前位置的距离，D为伽马探头处钻具直径，Δd为方位伽马成像图中目标层位伽马数值变化点的间距。
地质导向单元5，用于根据井眼当前所处的层位、该层位的视地层倾角以及当前井眼距该层位上下界面的距离进行钻井地质导向。
图6是本发明实施例几何模型建立单元的结构框图，如图6所示，所述几何模型建立单元1包括：分层模块101、初始模型建立模块102和初始模型修正模块103。
分层模块101，用于根据所述目标水平井所处区域内的直井或导眼井的自然伽马测井曲线对所述已钻井段进行分层。
在本发明的实施例中，分层模块101可以用于通过对所述伽马测井曲线运用半幅点法对所述已钻井段进行分层。
初始模型建立模块102，用于根据分层结果建立所述已钻井段的井眼轨迹与地层关系初始模型。
初始模型修正模块103，用于根据所述目标水平井所处区域的地层倾角数据对所述初始模型进行修正，得到所述已钻井段的井眼轨迹与地层关系的几何模型。
图7是本发明实施例水平井地质导向装置的第二结构框图，如图7所示，本申请实施例水平井地质导向装置还包括：厚度分布关系单元7和油藏剖面图绘制单元8。
厚度分布关系单元7，用于根据所述目标水平井所处区域内的直井的自然伽马测井曲线和电阻率测井曲线确定所述区域的各层位的厚度分布关系。
油藏剖面图绘制单元8，用于根据各层位的厚度分布关系绘制出所述区域的油藏剖面图。
上述层位确定单元2用于根据所述几何模型以及通过油藏剖面图绘制单元8绘制出的油藏剖面图确定出井眼当前所处的层位。
图8是本发明实施例水平井地质导向装置的第三结构框图，如图8所示，本申请实施例水平井地质导向装置还包括：几何模型修正单元6。
几何模型修正单元6，用于根据所述已钻井段实际测量的伽马测井曲线以及通过所述几何模型模拟出的所述已钻井段的伽马测井曲线对所述几何模型进行修正。
上述层位确定单元2，用于根据几何模型修正单元6修正后的所述几何模型以及通过油藏剖面图绘制单元8绘制出的油藏剖面图确定出井眼当前所处的层位。
上述方位伽马成像测井图模拟单元3，用于基于几何模型修正单元6修正后的所述几何模型进行正演模拟得到方位伽马成像测井图。
为了实现上述目的，根据本申请的另一方面，还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述水平井地质导向方法中的步骤。
处理器可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。处理器还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。
存储器作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及单元，如本发明上述方法实施例中对应的程序单元。处理器通过运行存储在存储器中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及作品数据处理，即实现上述方法实施例中的方法。
存储器可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
所述一个或者多个单元存储在所述存储器中，当被所述处理器执行时，执行上述实施例中的方法。
上述计算机设备具体细节可以对应参阅上述实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。
为了实现上述目的，根据本申请的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序在计算机处理器中执行时实现上述水平井地质导向方法中的步骤。本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(RandomAccessMemory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (16)
1.一种水平井地质导向方法，其特征在于，包括：
建立目标水平井已钻井段的井眼轨迹与地层关系的几何模型；
根据所述几何模型以及所述目标水平井所处区域的油藏剖面图确定出井眼当前所处的层位；
基于所述几何模型进行正演模拟得到方位伽马成像测井图；
根据所述方位伽马成像测井图计算出井眼当前所处层位的视地层倾角以及当前井眼距该层位上下界面的距离；
根据井眼当前所处的层位、所述视地层倾角以及所述距离进行钻井地质导向，在进行钻井地质导向时，需要先判断井眼当前所处的层位是否为预设的目标层位，若当前所处层位不是目标层位，则根据该层位的视地层倾角以及当前井眼距该层位上下界面的距离调整水平井钻进方向以确保水平井钻至目标层位；若当前所处层位是目标层位，则需要根据该层位的视地层倾角以及当前井眼距该层位上下界面的距离调整水平井井斜角度以确保当前钻进位置处于目标层位的最佳位置；
井眼距该层位上下界面的距离的计算公式为：
l1＝a*sin(arctan(D/Δd))
l2＝b-l1
b＝c*sin(arctan(D/Δd))
其中，l1为井眼距该层位上界面的距离，l2为井眼距该层位下界面的距离，b为该层位厚度，a为井眼进入该层位后到当前位置的距离，D为伽马探头处钻具直径，Δd为方位伽马成像图中目标层位伽马数值变化点的间距，参数c在井眼穿过该层位时为井眼轨迹穿过该层位的距离，当井眼未穿过该层位时，参数c为该层位的分层厚度。
2.根据权利要求1所述的水平井地质导向方法，其特征在于，所述建立目标水平井已钻井段的井眼轨迹与地层关系的几何模型包括：
根据所述目标水平井所处区域内的直井的自然伽马测井曲线或导眼井的自然伽马测井曲线对所述已钻井段进行分层；
根据分层结果建立所述已钻井段的井眼轨迹与地层关系的初始模型；
根据所述目标水平井所处区域的地层倾角数据对所述初始模型进行修正，得到所述已钻井段的井眼轨迹与地层关系的几何模型。
3.根据权利要求1所述的水平井地质导向方法，其特征在于，在所述建立目标水平井已钻井段的井眼轨迹与地层关系的几何模型之后，还包括：
根据所述已钻井段实际测量的自然伽马测井曲线以及通过所述几何模型模拟出的所述已钻井段的自然伽马测井曲线对所述几何模型进行修正。
4.根据权利要求1所述的水平井地质导向方法，其特征在于，还包括：
根据所述目标水平井所处区域内的直井的自然伽马测井曲线和电阻率测井曲线确定所述区域的各层位的厚度分布关系；
根据各层位的厚度分布关系绘制出所述区域的油藏剖面图。
5.根据权利要求1所述的水平井地质导向方法，其特征在于，所述基于所述几何模型进行正演模拟得到方位伽马成像测井图，包括：
通过蒙特卡洛法进行正演模拟得到方位伽马成像测井图。
6.根据权利要求2所述的水平井地质导向方法，其特征在于，所述根据所述目标水平井所处区域内的直井的自然伽马测井曲线或导眼井的自然伽马测井曲线对所述已钻井段进行分层，包括：
通过对伽马测井曲线运用半幅点法对所述已钻井段进行分层。
7.根据权利要求1所述的水平井地质导向方法，其特征在于，所述视地层倾角的计算公式为：
α＝arctan(D/Δd)+β-90°
其中，α为视地层倾角，D为伽马探头处钻具直径，Δd为方位伽马成像图中目标层位伽马数值变化点的间距，β为井斜角。
8.一种水平井地质导向装置，其特征在于，包括：
几何模型建立单元，用于建立目标水平井已钻井段的井眼轨迹与地层关系的几何模型；
层位确定单元，用于根据所述几何模型以及所述目标水平井所处区域的油藏剖面图确定出井眼当前所处的层位；
方位伽马成像测井图模拟单元，用于基于所述几何模型进行正演模拟得到方位伽马成像测井图；
井眼位置参数计算单元，用于根据所述方位伽马成像测井图计算出井眼当前所处层位的视地层倾角以及当前井眼距该层位上下界面的距离；
地质导向单元，用于根据井眼当前所处的层位、所述视地层倾角以及所述距离进行钻井地质导向，在进行钻井地质导向时，需要先判断井眼当前所处的层位是否为预设的目标层位，若当前所处层位不是目标层位，则根据该层位的视地层倾角以及当前井眼距该层位上下界面的距离调整水平井钻进方向以确保水平井钻至目标层位；若当前所处层位是目标层位，则需要根据该层位的视地层倾角以及当前井眼距该层位上下界面的距离调整水平井井斜角度以确保当前钻进位置处于目标层位的最佳位置；
所述井眼位置参数计算单元用于根据以下公式计算井眼距该层位上下界面的距离：
l1＝a*sin(arctan(D/Δd))
l2＝b-l1
b＝c*sin(arctan(D/Δd))
其中，l1为井眼距该层位上界面的距离，l2为井眼距该层位下界面的距离，b为该层位厚度，a为井眼进入该层位后到当前位置的距离，D为伽马探头处钻具直径，Δd为方位伽马成像图中目标层位伽马数值变化点的间距，参数c在井眼穿过该层位时为井眼轨迹穿过该层位的距离，当井眼未穿过该层位时，参数c为该层位的分层厚度。
9.根据权利要求8所述的水平井地质导向装置，其特征在于，所述几何模型建立单元包括：
分层模块，用于根据所述目标水平井所处区域内的直井的自然伽马测井曲线或导眼井的自然伽马测井曲线对所述已钻井段进行分层；
初始模型建立模块，用于根据分层结果建立所述已钻井段的井眼轨迹与地层关系的初始模型；
初始模型修正模块，用于根据所述目标水平井所处区域的地层倾角数据对所述初始模型进行修正，得到所述已钻井段的井眼轨迹与地层关系的几何模型。
10.根据权利要求8所述的水平井地质导向装置，其特征在于，还包括：
几何模型修正单元，用于根据所述已钻井段实际测量的伽马测井曲线以及通过所述几何模型模拟出的所述已钻井段的伽马测井曲线对所述几何模型进行修正。
11.根据权利要求8所述的水平井地质导向装置，其特征在于，还包括：
厚度分布关系单元，用于根据所述目标水平井所处区域内的直井的自然伽马测井曲线和电阻率测井曲线确定所述区域的各层位的厚度分布关系；
油藏剖面图绘制单元，用于根据各层位的厚度分布关系绘制出所述区域的油藏剖面图。
12.根据权利要求8所述的水平井地质导向装置，其特征在于，所述方位伽马成像测井图模拟单元，还用于通过蒙特卡洛法进行正演模拟得到方位伽马成像测井图。
13.根据权利要求9所述的水平井地质导向装置，其特征在于，所述分层模块，还用于通过对伽马测井曲线运用半幅点法对所述已钻井段进行分层。
14.根据权利要求8所述的水平井地质导向装置，其特征在于，所述井眼位置参数计算单元用于根据以下公式计算视地层倾角：
α＝arctan(D/Δd)+β-90°
其中，α为视地层倾角，D为伽马探头处钻具直径，Δd为方位伽马成像图中目标层位伽马数值变化点的间距，β为井斜角。
15.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7任一项方法中的步骤。
16.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序在计算机处理器中执行时实现如权利要求1至7任意一项方法中的步骤。
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