CN111999768B - 一种钻井分层设计中基于构造模型的构造海拔确定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钻井分层设计中基于构造模型的构造海拔确定方法，包括以下步骤：1)在高精度三维地震资料解释的基础上确定地层框架，建立目标靶区与已有井区的连井时间构造模型，并直接获取已知井区与目标靶区的过井时间值；2)确定已有井区综合平均速度，并计算出地层速度；3)根据周边钻探情况，拟合出不同地层随埋深增加的速度变化趋势；4)根据已知井层速度按构造模型对应赋予靶区地层的层速度，根据步骤3)的速度变化趋势校正靶区地层的层速度，最后根据过井时间值和层速度计算出钻井设计分层中所需要的构造海拔。本发明方法计算的地层埋深更准确，大大的降低了因为设计误差所带来的钻探风险。
Description
技术领域
本发明涉及油气勘探技术，尤其涉及一种钻井分层设计中基于构造模型的构造海拔确定方法。
背景技术
钻井设计中，地质层位的深度预测尤为重要，尤其是复杂构造带的定向钻井，准确的层位构造海拔是钻探中靶的关键。油气勘探阶段，区内控制井较少，随钻过程中由于对区内资料了解有限，地质录井层位多不典型，钻探层位难以判断准确，如果预测目的层构造海拔不准，钻探不但难以实现地质目的，还会存在较大工程风险，进一步影响勘探进展和方向。如何规避这些风险，关键就是要利用好现有资料，准确求出钻探目的层的构造海拔。
设地层的构造海拔深度为H，由地震资料解释的时间值为T0,地层综合平均速度为V，则H＝T0/2*V。目前，构造海拔深度求取的常用方法有三种：
一是拟合时深关系的求取法。先利用地震时间域剖面解释出目的层时间构造图(t0)，再利用区内VSP速度或邻井合成记录速度拟合出时间与深度的关系公式，最后通过时深转换求出构造图。该方法对于在水平层状介质中，地层组合和构造背景接近的情况下，通过已知速度计算未知区域速度较准确。但实际情况中，地下为地层起伏及断裂构造，同一地层受构造控制处于不同时间位置，其平均速度与已知井区差异很大，经拟合公式计算的埋深图地层海拔与实钻海拔误差较大。并且，地层随着埋深增加速度有一定变化趋势，所带来的误差会更大。
二是多井控制变速成图法，通过计算多口井目的层的平均速度进行平面网格插值，未知区域的速度等同于周边井的平均值，对速度横向变化的区域有一定改善。其插值算法结果与井网密度和均匀度有关，井网越密，精度越高，井越稀误差越大，并且这种插值暂时无法与构造起伏相匹配，也不能考虑各层段速度随深度的非线性变化，一定程度上也影响计算精度。
三是三维速度模型法，是在地震处理叠加速度基础上通过钻井分层进行校正计算出三维速度体，再沿层提取速度平面。这种方法较前面两种有一定的进步，但叠加速度受处理人员拾取经验影响，也很难保证复杂构造速度拾取准确，空间井校受浅层速度(合成记录速度浅层不精细)和井网的稀疏程度(与第二种方法类似)影响，也难免存在一定的误差，与利用井校的叠前深度偏移资料解释成果直接成图精度类似，且该方法的研究时间较长、工作量较大。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种钻井分层设计中基于构造模型的构造海拔确定方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种钻井分层设计中基于构造模型的构造海拔确定方法，包括以下步骤：
1)在高精度三维地震资料解释的基础上确定地层框架，建立目标靶区与已有井区的连井时间构造模型，并直接获取已知井区与目标靶区的过井时间值；
2)通过利用地震资料与测井资料的合成记录或直接利用VSP测井确定已有井区综合平均速度，并计算出地层速度。
3)根据周边钻探情况，选取两口井以上的数据，统计同一地层不同埋深的速度，拟合出不同地层随埋深增加的速度变化趋势，选取周边井的数量取决于周边钻探情况，井越多精度越高；
4)再根据已知井层速度按构造模型对应赋予靶区地层的层速度，有条件的情况下，根据步骤3)的速度变化趋势校正靶区地层的层速度，最后根据过井时间值和层速度计算出钻井设计分层中所需要的构造海拔。
按上述方案，所述步骤3)中统计同一地层不同埋深的速度采用将同一地层不同埋深划分为多个地层单元统计，所述地层单元划分的方式如下：根据地层沉积情况，选取相近岩性组合的地层为一个单元。
按上述方案，所述步骤3)中统计同一地层不同埋深的速度采用将同一地层不同埋深划分为多个地层单元统计，所述地层单元划分的方式如下：将实际合成记录速度或VSP速度曲线方块化，将无变化的或变化小于设定阈值的层段视为一个单元。
按上述方案，所述步骤4)中根据已知井层速度按构造模型对应赋予靶区地层的层速度还包括以下处理：根据步骤3)的速度变化趋势校正靶区地层的层速度。
按上述方案，所述步骤4)中根据步骤3)的速度变化趋势校正靶区地层的层速度为根据拟合出不同地层随埋深增加的速度变化趋势确定的不同地层层速度差校正靶区地层的层速度。
本发明产生的有益效果是：
本发明方法通过地层单元速度变化趋势统计，计算的地层埋深更准确，大大的降低了因为设计误差所带来的钻探风险。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明实施例的方法流程图；
图2是本发明实施例的AB井剖面连井构造模型示意图；
图3是本发明实施例的拟合深度与时间关系示意图；
图4是本发明实施例的拟合深度与时间关系示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，一种钻井分层设计中基于构造模型的构造海拔确定方法，包括以下步骤：
1)在高精度三维地震资料解释的基础上确定地层框架，建立目标靶区与已有井区的连井时间构造模型，并直接获取已知井区与目标靶区的过井时间值；
2)通过利用地震资料与测井资料的合成记录或直接利用VSP测井确定已有井区综合平均速度，并计算出地层速度。
3)根据周边钻探情况，选取两口井以上的数据，统计同一地层不同埋深的速度，拟合出不同地层随埋深增加的速度变化趋势，选取周边井的数量取决于周边钻探情况，井越多精度越高；
4)再根据已知井层速度按构造模型对应赋予靶区地层的层速度，有条件的情况下，根据步骤3)的速度变化趋势校正靶区地层的层速度，最后根据过井时间值和层速度计算出钻井设计分层中所需要的构造海拔。
图2是一个简单地层起伏的AB井剖面连井构造模型，A是给出的已知井，B是目标试验井。先假设出每一段地层的层速度，随埋深不变，图中部为⑴～⑸层段的层速度，A和B井旁为对应的T1～T9时间值。
表1中，为了表达拟合时深关系的求取法的误差，我们将层速度计算埋深
的计算的结果与其对比。假设不同地层层速度差为100m/s，则首先可用公式计算出A井不同层的埋深(表1，A井层速度计算海拔列)，根据这一结果，拟合深度与时间关系得图3和图4曲线及拟合公式，求出A井自验算的埋深(表1，A井拟合公式计算海拔列)，比较下来，误差都控制在0.5％以内，说明拟合公式这种方法对本井及周边地层无产状变化范围内是可用的。
接下来应用到B井中，首先利用解释模型把层速度对应到B井中计算出(表1，B井层速度计算海拔列)，再按照平时工作的方法用A井拟合的公式求取B井的结果(表1，B井拟合公式计算海拔列)，最后将计算的结果与前者相比，深度绝对误差最大为110米，达到了4.9。为了进一步说明拟合时深关系的求取这种方法的风险，我们将不同段层速度的差设为200m/s，计算A井自验算的误差仍然较小，但B井误差最高达到了221.6米，达到了9.3％，风险进一步增加。说明拟合公式这种方法在有一定地层产状情况下，离已知井较远的地方是不适用的。
表1缓变层速度下A、B井深度对比试验表
表1中，构造反射层和时间为通过地震资料解释获得，A井的地层层速度由平均速度计算获得，再根据构造模型埋深变化趋势和速度变化关系，确定B井地层的层速度，从而求得构造海拔。为了提高层速度的精度，地层层速度单元越小，精度越高，但地层单元越多，工作量越大。因此，选取的时候一般参考地层沉积情况，选取相近岩性组合的地层为一个单元。也可以将实际合成记录速度或VSP速度曲线方块化，将无变化的或变化较小的层段视为一个单元，将求出的层速度建立成数据列，来投影到B井中。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (4)
1.一种钻井分层设计中基于构造模型的构造海拔确定方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)在高精度三维地震资料解释的基础上确定地层框架，建立目标靶区与已有井区的连井时间构造模型，并直接获取已有井区与目标靶区的过井时间值；
2)通过利用地震资料与测井资料的合成记录或直接利用VSP测井确定已有井区综合平均速度，并计算出已知井层速度；
3)根据周边钻探情况，选取两口井以上的数据，统计同一地层不同埋深的速度，拟合出不同地层随埋深增加的速度变化趋势；
4)再根据已知井层速度按构造模型对应赋予靶区地层的层速度，并根据步骤3)的速度变化趋势校正靶区地层的层速度，最后根据过井时间值和层速度计算出钻井设计分层中所需要的构造海拔。
2.根据权利要求1所述的钻井分层设计中基于构造模型的构造海拔确定方法，其特征在于，所述步骤3)中统计同一地层不同埋深的速度采用将同一地层不同埋深划分为多个地层单元统计，所述地层单元划分的方式如下：根据地层沉积情况，选取相近岩性组合的地层为一个单元。
3.根据权利要求1所述的钻井分层设计中基于构造模型的构造海拔确定方法，其特征在于，所述步骤3)中统计同一地层不同埋深的速度采用将同一地层不同埋深划分为多个地层单元统计，所述地层单元划分的方式如下：将实际合成记录速度或VSP速度曲线方块化，将无变化的或变化小于设定阈值的层段视为一个单元。
4.根据权利要求1所述的钻井分层设计中基于构造模型的构造海拔确定方法，其特征在于，所述步骤4)中根据步骤3)的速度变化趋势校正靶区地层的层速度为根据拟合出不同地层随埋深增加的速度变化趋势确定的不同地层层速度差校正靶区地层的层速度。
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