CN112433247A - 待钻地层位置的随钻调整方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本说明书提供了待钻地层位置的随钻调整方法和装置。基于该方法，在钻井过程中，可以根据已钻井的测井资料、解释层位数据，先建立得到目标区域的插值速度场；再根据预设的融合规则，通过将原有的目标区域的地震成像速度场与上述目标区域的插值速度场进行融合，得到相应的融合速度体；并通过层位深度匹配，对上述融合速度体进行调整，得到较为准确、效果较好的目标区域的地震速度模型；进而可以根据上述地震速度模型，对钻井钻头后续的待钻地层位置进行有针对性的调整和优化，以提高优质储层的钻遇率，解决了现有方法中存在的钻井过程误差大，无法及时、精准地对钻头的待钻地层位置进行有效调整的技术问题。
Description
技术领域
本说明书属于油气开发技术领域，尤其涉及待钻地层位置的随钻调整方法和装置。
背景技术
在油气开发、勘探时，常常需要根据预先规划好的井轨迹进行钻井施工；并且在钻井施工的过程中还需要根据具体情况，适时地调整钻井钻头的待钻地层的位置，以更好地完成所要求的钻井施工。
而基于现有方法，具体实施时，往往存在钻井过程误差大，且无法及时、精准地对钻头的待钻地层位置进行有效调整的技术问题。
针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本说明书提供了一种待钻地层位置的随钻调整方法和装置，解决了现有方法中存在的钻井过程误差大，无法及时、精准地对钻头的待钻地层位置进行有效调整的技术问题，达到优化井轨迹，提高优质储层的钻遇率的技术效果。
本说明书提供的一种待钻地层位置的随钻调整方法，包括：
获取目标区域的时间域地震剖面、目标区域的地震成像速度场、解释层位数据、预设的井轨迹、已钻井的测井资料、录井层位数据；其中，所述目标区域包括基于预设的井轨迹所确定出的未钻井区域中的关注区域；
根据所述解释层位数据、已钻井的测井资料，建立目标区域的插值速度场；
根据预设的融合规则，融合所述目标区域的插值速度场和所述目标区域的地震成像速度场，得到目标区域的融合速度体；
根据所述解释层位数据、所述录井层位数据，通过层位深度匹配，对所述融合速度体进行调整，得到目标区域的地震速度模型；
根据所述目标区域的地震速度模型、所述目标区域的时间域地震剖面，调整钻井钻头的待钻地层位置。
在一个实施例中，根据所述解释层位数据、已钻井的测井资料，建立目标区域的插值速度场，包括：
根据所述解释层位数据、已钻井的测井资料，进行反距离加权插值，以建立目标区域的插值速度场。
在一个实施例中，根据预设的融合规则，融合所述目标区域的插值速度场和所述目标区域的地震成像速度场，得到目标区域的融合速度体，包括：
根据预设的融合规则，以所述目标区域的插值速度场作为正则约束项，构建关于目标区域的地震成像速度场的目标函数；
求解所述目标函数，得到目标区域中的各个数据点的融合速度。
在一个实施例中，根据预设的融合规则，以所述目标区域的插值速度场作为正则约束项，构建关于目标区域的地震成像速度场的目标函数，包括：
根据预设的融合规则，构建以下算式作为所述目标函数：
其中，xj为编号为j的数据点的坐标，xi为编号为i的数据点的坐标，
为编号为j的数据点处的径向基函数，λi为第一类系数，c0为第二类系数，c1为系数向量，vP(xj)为编号为j的数据点处的地震成像速度，
为编号为j的数据点处的插值速度，N为径向基函数的数量，且满足N＝mn，α为目标区域的插值速度场的偏向权重因子。
在一个实施例中，求解所述目标函数，包括：
通过求目标函数关于第一类系数、第二类系数、系数向量的导数并进行置零操作，得到关联的系数矩阵方程；
通过求解所述关联的系数矩阵方程，得到所述目标区域中的各个数据点的融合速度的表征式；
根据所述目标区域中的各个数据点的融合速度的表征式，确定出目标区域中的各个数据点的融合速度。
在一个实施例中，所述目标区域中的各个数据点的融合速度的表征式包括：
其中，vP′(xj)为编号为j的数据点处的融合速度，λi为第一类系数，c0为第二类系数，c1为系数向量。
在一个实施例中，根据所述解释层位数据、所述录井层位数据，通过深度匹配，对所述融合速度体进行调整，包括：
根据解释层位数据、所述录井层位数据，分别计算相邻井分层的深度差、相邻层位的深度差；
根据所述相邻井分层的深度差、所述相邻层位的深度差，计算各个井分层的调整系数；
根据所述各个井分层的调整系数，对所述融合速度体中的各个数据点的融合速度进行调整。
在一个实施例中，根据所述目标区域的地震速度模型、所述目标区域的时间域地震剖面，调整钻井钻头的待钻地层位置，包括：
根据所述目标区域的地震速度模型，对所述目标区域的时间域地震剖面进行时深转换，得到目标区域的深度域地震剖面；
根据所述目标区域的深度域地震剖面，调整钻井钻头的待钻地层的位置参数。
本说明书还提供了一种待钻地层位置的随钻调整装置，包括：
获取模块，用于获取目标区域的时间域地震剖面、目标区域的地震成像速度场、解释层位数据、预设的井轨迹、已钻井的测井资料、录井层位数据；其中，所述目标区域包括基于预设的井轨迹所确定出的未钻井区域中的关注区域；
建立模块，用于根据所述解释层位数据、已钻井的测井资料，建立目标区域的插值速度场；
融合模块，用于根据预设的融合规则，融合所述目标区域的插值速度场和所述目标区域的地震成像速度场，得到目标区域的融合速度体；
第一调整模块，用于根据所述解释层位数据、所述录井层位数据，通过层位深度匹配，对所述融合速度体进行调整，得到目标区域的地震速度模型；
第二调整模块，用于根据所述目标区域的地震速度模型、所述目标区域的时间域地震剖面，调整钻井钻头的待钻地层位置。
本说明书还提供了一种服务器，包括处理器以及用于存储处理器可执行指令的存储器，所述处理器执行所述指令时实现获取目标区域的时间域地震剖面、目标区域的地震成像速度场、解释层位数据、预设的井轨迹、已钻井的测井资料、录井层位数据；其中，所述目标区域包括基于预设的井轨迹所确定出的未钻井区域中的关注区域；根据所述解释层位数据、已钻井的测井资料，建立目标区域的插值速度场；根据预设的融合规则，融合所述目标区域的插值速度场和所述目标区域的地震成像速度场，得到目标区域的融合速度体；根据所述解释层位数据、所述录井层位数据，通过层位深度匹配，对所述融合速度体进行调整，得到目标区域的地震速度模型；根据所述目标区域的地震速度模型、所述目标区域的时间域地震剖面，调整钻井钻头的待钻地层位置。
本说明书提供了一种待钻地层位置的随钻调整方法和装置，基于该方法，在钻井过程中，可以根据已钻井的测井资料、解释层位数据，先建立得到目标区域的插值速度场；再根据预设的融合规则，通过将原有的目标区域的地震成像速度场与上述目标区域的插值速度场进行融合，得到相应的融合速度体；进一步，还通过层位深度匹配，对上述融合速度体进行调整，得到较为准确、效果较好的目标区域的地震速度模型；进而可以根据上述地震速度模型，高效、准确地对钻井钻头后续的待钻地层位置进行有针对性的调整和优化，提高优质储层的钻遇率，解决了现有方法中存在的钻井过程误差大，无法及时、精准地对钻头的待钻地层位置进行有效调整的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本说明书实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本说明书的一个实施例提供的待钻地层位置的随钻调整方法的流程示意图；
图2是本说明书的一个实施例提供的服务器的结构组成示意图；
图3是本说明书的一个实施例提供的待钻地层位置的随钻调整装置的结构组成示意图
图4是在一个场景示例中，应用本说明书实施例提供的待钻地层位置的随钻调整方法的一种实施例的示意图；
图5是在一个场景示例中，应用本说明书实施例提供的待钻地层位置的随钻调整方法的一种实施例的示意图；
图6是在一个场景示例中，应用本说明书实施例提供的待钻地层位置的随钻调整方法的一种实施例的示意图；
图7是在一个场景示例中，应用本说明书实施例提供的待钻地层位置的随钻调整方法的一种实施例的示意图；
图8是在一个场景示例中，应用本说明书实施例提供的待钻地层位置的随钻调整方法的一种实施例的示意图；
图9是在一个场景示例中，应用本说明书实施例提供的待钻地层位置的随钻调整方法的一种实施例的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书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说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本说明书保护的范围。
考虑到基于现有方法在钻井过程中，大多是单独使用钻井前得到的原始的地震成像速度场来确定地震速度，来指导钻井过中钻井钻头后续的待钻地层位置。导致基于现有方法，具体实施时，往往存在钻井过程误差大，无法及时、精准地对钻头的待钻地层位置进行有效调整的技术问题。
针对上述问题，申请人通过研究发现：现有方法所使用的原始的地震成像速度场是依赖反射波层析技术建立得到的，而通过反射波层析反演得到的速度是一种低波数背景下的速度，存在成像层位和井分层不在同一深度的问题，即基于上述速度无法准确实现深度归位。而这种成像偏差有时会与真实的地层构造相差几百米，进而导致基于上述方法在钻井过程中调整钻头后续的待钻地层位置时很容易出现误差，
针对产生上述问题的根本原因，申请人考虑在钻井过程中，可以先根据已钻井的测井资料、解释层位数据，建立对应的目标区域的插值速度场；再根据预设的融合规则，通过将原有的目标区域的地震成像速度场与上述目标区域的插值速度场进行融合，得到相对较准确的融合速度体；并且还可以通过层位深度匹配，对上述融合速度体进行调整，得到更为为准确、效果更好的目标区域的地震速度模型；进而可以根据上述地震速度模型，对钻井钻头后续的待钻地层位置进行有针对性的调整和优化，以提高优质储层的钻遇率，解决现有方法中存在的钻井过程误差大，无法及时、精准地对钻头的待钻地层位置进行有效调整的技术问题。
基于上述思路，参阅图1所示，本说明书实施例提供了一种待钻地层位置的随钻调整方法。具体实施时，该方法可以包括以下内容。
S101：获取目标区域的时间域地震剖面、目标区域的地震成像速度场、解释层位数据、预设的井轨迹、已钻井的测井资料、录井层位数据；其中，所述目标区域包括基于预设的井轨迹所确定出的未钻井区域中的关注区域。
在一个实施例中，上述目标区域(也可以称为钻井的敏感区域)具体可以理解为钻井施工所在的地层区域中，基于预设的井轨迹所划分出的钻井区域或钻井区域的附近区域，当前尚未进行钻井的，且用户(例如，技术人员)较为关注的地层区域。上述预设的井轨迹具体可以理解为预先规划出的井眼轨迹。
具体的，例如，上述目标区域可以是基于预设的井轨迹所划分出的钻井区域中，位于当前已钻井的位置前方的，且技术人员也无法确定出前方情况的地层区域。
在一个实施例中，具体实施时，上述目标区域可以根据预设的井轨迹，以及当前已钻井的井段区域确定。
在一个实施例中，在钻井施工前，可以先获取钻井施工所在区域整体的时间域地震剖面、整体的地震成像速度场、解释层位数据，以及预设的井轨迹(也可以称为预设的井眼轨迹)。
在钻井施工的过程中，可以实时地采集获取已钻井的测井资料，以及录井的层位数据。
在一个实施例中，在钻井过程中，可以先根据预设的井轨迹，以及当前已钻井的井段区域确定出尚未钻井且较为关注的目标区域；再根据所述目标区域，从钻井施工所在区域整体的时间域地震剖面、整体的地震成像速度场中提取出目标区域的时间域地震剖面、目标区域的地震成像速度场。
S102：根据所述解释层位数据、已钻井的测井资料，建立目标区域的插值速度场。
在一个实施例中，上述根据所述解释层位数据、已钻井的测井资料，建立目标区域的插值速度场，具体实施时，可以包括以下内容：根据所述解释层位数据、已钻井的测井资料，进行反距离加权插值，以建立目标区域的插值速度场(也可以称为目标区域的插值速度模型)。
在一个实施例中，在根据所述解释层位数据、已钻井的测井资料，建立目标区域的插值速度场之前，所述方法具体实施时，还可以包括：对所述已钻井的测井资料进行滤波处理，以去除测井资料中的高频成分，提高所述已钻井的测井资料的数据精度。
在本实施例中，采用上述滤波处理是考虑到已钻井的测井资料是种声波测井资料。在上述测井资料中真正所需要的地震数据的频率往往相对较低，不需要的声波数据的频率往往相对较高，通过上述滤波处理可以过滤掉不需要的声波数据，保留下所需要的地震数据，从而提高已钻井的测井资料的数据精度，减少数据误差。
S103：根据预设的融合规则，融合所述目标区域的插值速度场和所述目标区域的地震成像速度场，得到目标区域的融合速度体。
在本实施例中，考虑到上述目标区域的插值速度场是基于已钻井的测井资料通过数据插值得到的。因此，在上述插值速度场中，井点位置(或附近)的地震速度会相对较为准确，但远离井点位置的地震速度由于是通过插值得到的，往往会存在一定的误差。
为了能够得到误差相对较小、准确度相对较高的地震速度，考虑可以将上述目标区域的插值速度场和目标区域的地震成像速度场这两种数据进行融合，以消除两种数据中的误差，得到误差相对较小、准确度相对较高的地震速度。
在一个实施例中，上述根据预设的融合规则，融合所述目标区域的插值速度场和所述目标区域的地震成像速度场，得到目标区域的融合速度体，具体实施时，可以包括以下内容：根据预设的融合规则，以所述目标区域的插值速度场作为正则约束项，构建关于目标区域的地震成像速度场的目标函数；求解所述目标函数，得到目标区域中的各个数据点的融合速度。
在一个实施例中，具体实施时，通过引入径向基函数进行逼近，并以所述目标区域的插值速度场作为正则约束项，构建关于目标区域的地震成像速度场的目标函数，可以将所要求解的问题转换成一个相对较简单的变分问题。
具体的，上述根据预设的融合规则，以所述目标区域的插值速度场作为正则约束项，构建关于目标区域的地震成像速度场的目标函数，可以包括：
根据预设的融合规则，构建以下算式作为所述目标函数：
其中，xj具体可以表示为编号为j的数据点的坐标，xi具体可以表示为编号为i的数据点的坐标，
具体可以表示为编号为j的数据点处的径向基函数，λi具体可以表示为第一类系数，c0具体可以表示为第二类系数，c1具体可以表示为系数向量，vP(xj)具体可以表示为编号为j的数据点处的地震成像速度，
具体可以表示为编号为j的数据点处的插值速度，N具体可以表示为径向基函数的数量，且满足N＝mn，α具体可以表示为目标区域的插值速度场的偏向权重因子。上述目标函数中的前半部分算式，即目标函数中的算式：
用于表示融合速度与地震成像速度的偏差；上述目标函数中的后半部分算式，即
用于表示融合速度与插值速度的偏差。
在一个实施例中，上述径向基函数进一步可以包括多二次径向基函数，具体可以表示为以下算式：
其中，σ具体可以为常数，数值可以为2。
上述系数向量c1具体可以表示为以下算式：c1＝[c11,c12,…c1dim]t。其中，dim的数值等于数据点的坐标的维度。
在一个实施例中，上述求解所述目标函数，具体实施时，可以包括以下内容：通过求目标函数关于第一类系数、第二类系数、系数向量的导数并进行置零操作，得到关联的系数矩阵方程；通过求解所述关联的系数矩阵方程，得到所述目标区域中的各个数据点的融合速度的表征式；根据所述目标区域中的各个数据点的融合速度的表征式，确定出目标区域中的各个数据点的融合速度。
在本实施例中，具体的，通过求目标函数关于第一类系数、第二类系数、系数向量的导数并进行置零操作，可以得到以下所示的关联的系数矩阵方程：
进一步，可以将上述系数矩阵方程转化为以下形式：Aλ＝b。
再对关联的系数矩阵方程进行求解，得到以下求解算式：λ＝(AtA)-1Atb。
进一步，可以根据上述求解算式确定出对应目标区域中的各个数据点的融合速度的表征式。
在一个实施例中，所述目标区域中的各个数据点的融合速度的表征式具体可以包括以下所示的算式：
其中，vP′(xj)具体可以表示为编号为j的数据点处的融合速度，λi具体可以表示为第一类系数，c0具体可以表示为第二类系数，c1具体可以表示为系数向量。
进而可以根据上述目标区域中的各个数据点的融合速度的表征式，计算出目标区域中的各个数据点的融合速度，从而可以得到目标区域的融合速度体(也可以称为融合速度模型)。
在一个实施例中，在精度要求不高的情况下，可以直接利用上述目标区域的融合速度体代替现有方法使用的地震成像速度场对钻井钻头的待钻地层位置进行调整，以达到相对于现有方法更好的钻头修正效果。
S104：根据所述解释层位数据、所述录井层位数据，通过层位深度匹配，对所述融合速度体进行调整，得到目标区域的地震速度模型。
在本实施例中，在按照上述方式得到融合速度体后，还可以进一步对上述融合速度体中的地震速度进行优化调整，以进一步减少误差，得到精度更高的地震速度。
在一个实施例中，具体的，可以通过引入解释层位、录井分层层位进行层位深度匹配，来确定出对应每个井分层的数据点的调整系数，以对上述融合速度体中的各个数据点的融合速度进行针对性的调整。
在一个实施例中，上述根据所述解释层位数据、所述录井层位数据，通过层位深度匹配，对所述融合速度体进行调整，具体实施时，可以包括以下内容：根据解释层位数据、所述录井层位数据，分别计算相邻井分层的深度差、相邻层位的深度差；根据所述相邻井分层的深度差、所述相邻层位的深度差，计算各个井分层的调整系数；根据所述各个井分层的调整系数，对所述融合速度体中的各个数据点的融合速度进行调整。
具体的，针对编号为i的井分层，可以根据录井层位数据，按照以下算式计算编号为i的井分层处的相邻井分层的深度差：
Δztop(i)＝ztop(i)-ztop(i-1)
其中，Δztop(i)具体可以表示为编号为i的井分层处的相邻井分层的深度差，ztop(i)具体表示为编号为i的井分层处的深度，ztop(i-1)具体表示为编号为i的井分层处的深度，i的数值为大于等于2的整数。
针对编号为i的井分层，可以根据解释层位数据，结合预设的井轨迹，按照以下算式计算出沿预设的井轨迹的垂向上编号为i的井分层处的相邻层位的深度差：
Δzhorizon(i)＝zhorizon(i)-zhorizon(i-1)
其中，Δzhorizon(i)具体可以表示为沿预设的井轨迹的垂向上编号为i的井分层处的相邻层位的深度差，zhorizon(i)具体表示为沿预设的井轨迹的垂向上编号为i的井分层处的层位深度，zhorizon(i-1)具体表示为沿预设的井轨迹的垂向上编号为i-1的井分层处的层位深度，i的数值为大于等于2的整数。
进一步，可以根据所述相邻井分层的深度差、所述相邻层位的深度差，按照以下算式计算各个井分层中编号为i的井分层的调整系数：
其中，γ(i)具体表示为编号为i的井分层的调整系数。
对于编号为i的井分层的调整系数，可以按照以下算式计算：γ(1)＝ztop(1)/zhorizon(1)。
按照上述方式，可以快速地计算出各个井分层的调整系数，进而可以通过将融合速度体重的各个数据点的融合速度与所对应的井分层的调整系数进行相乘，达到对融合速度体中的各个数据点的融合速度进行优化、调整，得到误差相对更小、准确度相对更高的速度体，作为后续使用的目标区域的地震速度模型。
S105：根据所述目标区域的地震速度模型、所述目标区域的时间域地震剖面，调整钻井钻头的待钻地层位置。
在一个实施例中，上述根据所述目标区域的地震速度模型、所述目标区域的时间域地震剖面，调整钻井钻头的待钻地层位置，具体实施时，可以包括以下内容：根据所述目标区域的地震速度模型，对所述目标区域的时间域地震剖面进行时深转换，得到目标区域的深度域地震剖面；根据所述目标区域的深度域地震剖面，调整钻井钻头的待钻地层的位置参数。
在本实施例中，具体钻井时，每次完成了一个阶段的钻井任务，可以利用上述方法基于当前已钻井的测井资料和录井层位数据，得到一个最新的目标区域的地震速度模型，来代替现有方法使用的目标区域的地震成像速度场；进而可以以上述最新的目标区域的地震速度模型作为依据，及时、精准地调整钻井钻头下一步针对前方尚未钻井区域中的待钻地层的位置参数，从而可以实现对井轨迹的实时优化，同时也改进了现有的钻井工艺。
由上可见，本说明书实施例提供的待钻地层位置的随钻调整方法，由于在钻井过程中，可以根据已钻井的测井资料、解释层位数据，先建立得到目标区域的插值速度场；再根据预设的融合规则，通过将原有的目标区域的地震成像速度场与上述目标区域的插值速度场进行融合，得到相应的融合速度体；并通过层位深度匹配，对上述融合速度体进行调整，得到较为准确、效果较好的目标区域的地震速度模型；进而可以根据上述地震速度模型，对钻井钻头后续的待钻地层位置进行有针对性的调整和优化，以提高优质储层的钻遇率，解决了现有方法中存在的钻井过程误差大，无法及时、精准地对钻头的待钻地层位置进行有效调整的技术问题。
本说明书实施例还提供一种服务器，包括处理器以及用于存储处理器可执行指令的存储器，所述处理器具体实施时可以根据指令执行以下步骤：获取目标区域的时间域地震剖面、目标区域的地震成像速度场、解释层位数据、预设的井轨迹、已钻井的测井资料、录井层位数据；其中，所述目标区域包括基于预设的井轨迹所确定出的未钻井区域中的关注区域；根据所述解释层位数据、已钻井的测井资料，建立目标区域的插值速度场；根据预设的融合规则，融合所述目标区域的插值速度场和所述目标区域的地震成像速度场，得到目标区域的融合速度体；根据所述解释层位数据、所述录井层位数据，通过层位深度匹配，对所述融合速度体进行调整，得到目标区域的地震速度模型；根据所述目标区域的地震速度模型、所述目标区域的时间域地震剖面，调整钻井钻头的待钻地层位置。
为了能够更加准确地完成上述指令，参阅图2所示，本说明书实施例还提供了另一种具体的服务器，其中，所述服务器包括网络通信端口201、处理器202以及存储器203，上述结构通过内部线缆相连，以便各个结构可以进行具体的数据交互。
其中，所述网络通信端口201，具体可以用于获取目标区域的时间域地震剖面、目标区域的地震成像速度场、解释层位数据、预设的井轨迹、已钻井的测井资料、录井层位数据；其中，所述目标区域包括基于预设的井轨迹所确定出的未钻井区域中的关注区域。
所述处理器202，具体可以用于根据所述解释层位数据、已钻井的测井资料，建立目标区域的插值速度场；根据预设的融合规则，融合所述目标区域的插值速度场和所述目标区域的地震成像速度场，得到目标区域的融合速度体；根据所述解释层位数据、所述录井层位数据，通过层位深度匹配，对所述融合速度体进行调整，得到目标区域的地震速度模型；根据所述目标区域的地震速度模型、所述目标区域的时间域地震剖面，调整钻井钻头的待钻地层位置。
所述存储器203，具体可以用于存储相应的指令程序。
在本实施例中，所述网络通信端口201可以是与不同的通信协议进行绑定，从而可以发送或接收不同数据的虚拟端口。例如，所述网络通信端口可以是负责进行web数据通信的端口，也可以是负责进行FTP数据通信的端口，还可以是负责进行邮件数据通信的端口。此外，所述网络通信端口还可以是实体的通信接口或者通信芯片。例如，其可以为无线移动网络通信芯片，如GSM、CDMA等；其还可以为Wifi芯片；其还可以为蓝牙芯片。
在本实施例中，所述处理器202可以按任何适当的方式实现。例如，处理器可以采取例如微处理器或处理器以及存储可由该(微)处理器执行的计算机可读程序代码(例如软件或固件)的计算机可读介质、逻辑门、开关、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器的形式等等。本说明书并不作限定。
在本实施例中，所述存储器203可以包括多个层次，在数字系统中，只要能保存二进制数据的都可以是存储器；在集成电路中，一个没有实物形式的具有存储功能的电路也叫存储器，如RAM、FIFO等；在系统中，具有实物形式的存储设备也叫存储器，如内存条、TF卡等。
本说明书实施例还提供了一种基于上述待钻地层位置的随钻调整方法的计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机程序指令，在所述计算机程序指令被执行时实现：获取目标区域的时间域地震剖面、目标区域的地震成像速度场、解释层位数据、预设的井轨迹、已钻井的测井资料、录井层位数据；其中，所述目标区域包括基于预设的井轨迹所确定出的未钻井区域中的关注区域；根据所述解释层位数据、已钻井的测井资料，建立目标区域的插值速度场；根据预设的融合规则，融合所述目标区域的插值速度场和所述目标区域的地震成像速度场，得到目标区域的融合速度体；根据所述解释层位数据、所述录井层位数据，通过层位深度匹配，对所述融合速度体进行调整，得到目标区域的地震速度模型；根据所述目标区域的地震速度模型、所述目标区域的时间域地震剖面，调整钻井钻头的待钻地层位置。
在本实施例中，上述存储介质包括但不限于随机存取存储器(Random AccessMemory,RAM)、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、缓存(Cache)、硬盘(Hard DiskDrive,HDD)或者存储卡(Memory Card)。所述存储器可以用于存储计算机程序指令。网络通信单元可以是依照通信协议规定的标准设置的，用于进行网络连接通信的接口。
在本实施例中，该计算机存储介质存储的程序指令具体实现的功能和效果，可以与其它实施方式对照解释，在此不再赘述。
参阅图3所示，在软件层面上，本说明书实施例还提供了一种待钻地层位置的随钻调整装置，该装置具体可以包括以下的结构模块。
获取模块301，具体可以用于获取目标区域的时间域地震剖面、目标区域的地震成像速度场、解释层位数据、预设的井轨迹、已钻井的测井资料、录井层位数据；其中，所述目标区域包括基于预设的井轨迹所确定出的未钻井区域中的关注区域；
建立模块302，具体可以用于根据所述解释层位数据、已钻井的测井资料，建立目标区域的插值速度场；
融合模块303，具体可以用于根据预设的融合规则，融合所述目标区域的插值速度场和所述目标区域的地震成像速度场，得到目标区域的融合速度体；
第一调整模块304，具体可以用于根据所述解释层位数据、所述录井层位数据，通过层位深度匹配，对所述融合速度体进行调整，得到目标区域的地震速度模型；
第二调整模块305，具体可以用于根据所述目标区域的地震速度模型、所述目标区域的时间域地震剖面，调整钻井钻头的待钻地层位置。
在一个实施例中，所述建立模块302具体实施时，可以用于根据所述解释层位数据、已钻井的测井资料，进行反距离加权插值，以建立目标区域的插值速度场。
在一个实施例中，所述融合模块303具体实施时，可以用于根据预设的融合规则，以所述目标区域的插值速度场作为正则约束项，构建关于目标区域的地震成像速度场的目标函数；求解所述目标函数，得到目标区域中的各个数据点的融合速度。
在一个实施例中，所述融合模块303具体实施时，可以用于根据预设的融合规则，构建以下算式作为所述目标函数：
其中，xj为编号为j的数据点的坐标，xi为编号为i的数据点的坐标，
为编号为j的数据点处的径向基函数，λi为第一类系数，c0为第二类系数，c1为系数向量，vP(xj)为编号为j的数据点处的地震成像速度，
为编号为j的数据点处的插值速度，N为径向基函数的数量，且满足N＝mn，α为目标区域的插值速度场的偏向权重因子。
在一个实施例中，所述融合模块303具体实施时，可以按照以下方式求解所述目标函数：通过求目标函数关于第一类系数、第二类系数、系数向量的导数并进行置零操作，得到关联的系数矩阵方程；通过求解所述关联的系数矩阵方程，得到所述目标区域中的各个数据点的融合速度的表征式；根据所述目标区域中的各个数据点的融合速度的表征式，确定出目标区域中的各个数据点的融合速度。
在一个实施例中，所述目标区域中的各个数据点的融合速度的表征式包括：
其中，vP(xj)为编号为j的数据点处的融合速度，λi为第一类系数，c0为第二类系数，c1为系数向量。
在一个实施例中，所述第一调整模块304具体实施时，可以用于根据解释层位数据、所述录井层位数据，分别计算相邻井分层的深度差、相邻层位的深度差；根据所述相邻井分层的深度差、所述相邻层位的深度差，计算各个井分层的调整系数；根据所述各个井分层的调整系数，对所述融合速度体中的各个数据点的融合速度进行调整。
在一个实施例中，上述第二调整模块305具体实施时，可以用于根据所述目标区域的地震速度模型，对所述目标区域的时间域地震剖面进行时深转换，得到目标区域的深度域地震剖面；根据所述目标区域的深度域地震剖面，调整钻井钻头的待钻地层的位置参数。
需要说明的是，上述实施例阐明的单元、装置或模块等，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本说明书时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现，也可以将实现同一功能的模块由多个子模块或子单元的组合实现等。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
由上可见，利用本说明书实施例提供的待钻地层位置的随钻调整装置，可以对钻井钻头后续的待钻地层位置进行有针对性的调整和优化，以提高优质储层的钻遇率，解决了现有方法中存在的钻井过程误差大，无法及时、精准地对钻头的待钻地层位置进行有效调整的技术问题。
虽然本说明书提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的手段可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或客户端产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境，甚至为分布式数据处理环境)。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、产品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、产品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，并不排除在包括所述要素的过程、方法、产品或者设备中还存在另外的相同或等同要素。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
在一个具体的场景示例中，可以应用本说明书提供的待钻地层位置的随钻调整方法井周待钻地层的层位进行实时修正和调整。具体实施过程可以参阅以下内容。
在本场景示例中，可以综合利用已钻地层测井(例如，已钻井的测井资料)、录井层位(例如，录井层位数据)等数据实时对井周时间域地震剖面进行深度归位从而修正钻头前敏感层位位置的方法。具体实施流程可以参阅图4所示，包括以下步骤。
第一步：井数据插值扩展。
具体的，可以根据设计井轨迹(例如，预设的井轨迹)，设定钻井敏感区域(例如，目标区域)。并获取该区域相应的时间域地震剖面(例如，目标区域的时间域地震剖面)与原始地震成像速度模型(例如，目标区域的地震成像速度场)。
其中，原始地震成像速度场可以参阅图5所示，该速度是低波数背景速度。
并对已完钻井段声波测井资料进行滤波处理去除高频部分，用时间层位(例如，解释层位数据)和测井声波资料按照反距离加权插值法，建立插值速度模型(例如，目标区域的插值速度场)。
其中，插值速度模型可以参阅图6所示，经60Hz高切滤波的测井数据频带仍比原始地震成像速度频带宽，所以建立的速度模型分辨率更高。
第二步：插值速度场与原始成像速度场融合。
具体的，将原始插值速度场与成像速度场融合的方法是对原始插值速度场进行建模，用径向基函数逼近，插值速度场作为正则项约束建模，把问题提成变分问题，即
其中，
为径向基函数，径向基函数有多种，此处取多二次径向基函数
常数取为σ＝2；xi是数据点坐标；vP(xj)是点xj处的层析速度，
是点xj处的模型速度；λi,c0,c1是系数，c1＝[c11,c12,…c1dim]t，dim是数据坐标的维度；N是基函数数目，mn＝N；α是模型偏向权重因子。
分别求目标函数对λ1,λ2,…,λN,c0,c1的导数并置0，得到：
再求解系数阵λ＝(AtA)-1Atb，得到：
进而可得融合后的点xj处的速度(即融合速度)。
融合后(Fused)井周速度模型(例如，融合速度体)可以参阅图7所示，和图5、图6进行对比可知：原始成像地震速度和插值地震速度信息和谐地融为一体。
第三步：录井分层层位与解释层位匹配。
具体的，接下来调整融合速度体使解释层位和已钻井段录井分层进行深度匹配。可以根据井分层深度差和层位深度差对速度调整。令Δztop(i)＝ztop(i)-ztop(i-1)为相邻井分层的深度差，Δzhorizon(i)＝zhorizon(i)-zhorizon(i-1)为沿垂向井轨迹的相邻层位深度差，得：
γ(1)＝ztop(1)/zhorizon(1). (4)
其中，γ为速度调整系数，n为井分层数目。对每一层速度乘上速度调整系数，得调整后的结果。
可以参阅图8与图9所示，分别为录井分层层位与解释层位匹配前后速度模型。其中，图8展示的是匹配前原始(Original)的模型，图9展示的是匹配后更新(Updated)后的模型。
第四步：时间域地震剖面深度归位。
具体的，利用最新地震速度模型将时间域剖面进行时深转换，实时调整钻头前方地层位置，钻井人员根据最新模型优化井眼轨迹及相应钻井工艺。
在本场景示例中，从钻井工程角度出发，主要目的是提供一种综合利用已钻地层测井、录井层位等数据实时对井周时间地震剖面进行深度归位从而修正钻头前敏感层位位置的方法。主要包括了测井数据插值扩展，插值速度场与原始成像速度场融合，录井层位与地震解释层位匹配及时间域地震剖面深度归位等步骤，能够实时提供钻头前最新层位深度，帮助钻井人员提前制定对策方案，优化井眼轨迹，提升优质储层钻遇率。
通过上述场景示例，验证了上述方法通过综合利用已钻地层测井、录井层位等数据实时对井周时间地震剖面进行深度归位从而修正钻头前敏感层位位置。并且，基于该方法及相应软件模块能够在1小时内提供钻头前最新层位，帮助钻井人员提前制定对策方案，调整井眼轨迹，保证安全优质高效钻井。
本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内部包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
本说明书可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构、类等等。也可以在分布式计算环境中实践本说明书，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
通过以上的实施例的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本说明书可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本说明书的技术方案本质上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(可以是个人计算机，移动终端，服务器，或者网络设备等)执行本说明书各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
本说明书中的各个实施例采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。本说明书可用于众多通用或专用的计算机系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。
虽然通过实施例描绘了本说明书，本领域普通技术人员知道，本说明书有许多变形和变化而不脱离本说明书的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本说明书的精神。
Claims (10)
1.一种待钻地层位置的随钻调整方法，其特征在于，包括：
获取目标区域的时间域地震剖面、目标区域的地震成像速度场、解释层位数据、预设的井轨迹、已钻井的测井资料、录井层位数据；其中，所述目标区域包括基于预设的井轨迹所确定出的未钻井区域中的关注区域；
根据所述解释层位数据、已钻井的测井资料，建立目标区域的插值速度场；
根据预设的融合规则，融合所述目标区域的插值速度场和所述目标区域的地震成像速度场，得到目标区域的融合速度体；
根据所述解释层位数据、所述录井层位数据，通过层位深度匹配，对所述融合速度体进行调整，得到目标区域的地震速度模型；
根据所述目标区域的地震速度模型、所述目标区域的时间域地震剖面，调整钻井钻头的待钻地层位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述解释层位数据、已钻井的测井资料，建立目标区域的插值速度场，包括：
根据所述解释层位数据、已钻井的测井资料，进行反距离加权插值，以建立目标区域的插值速度场。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据预设的融合规则，融合所述目标区域的插值速度场和所述目标区域的地震成像速度场，得到目标区域的融合速度体，包括：
根据预设的融合规则，以所述目标区域的插值速度场作为正则约束项，构建关于目标区域的地震成像速度场的目标函数；
求解所述目标函数，得到目标区域中的各个数据点的融合速度。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据预设的融合规则，以所述目标区域的插值速度场作为正则约束项，构建关于目标区域的地震成像速度场的目标函数，包括：
根据预设的融合规则，构建以下算式作为所述目标函数：
其中，xj为编号为j的数据点的坐标，xi为编号为i的数据点的坐标，
为编号为j的数据点处的径向基函数，λi为第一类系数，c0为第二类系数，c1为系数向量，vP(xj)为编号为j的数据点处的地震成像速度，vPm(xj)为编号为j的数据点处的插值速度，N为径向基函数的数量，且满足N＝mn，α为目标区域的插值速度场的偏向权重因子。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，求解所述目标函数，包括：
通过求目标函数关于第一类系数、第二类系数、系数向量的导数并进行置零操作，得到关联的系数矩阵方程；
通过求解所述关联的系数矩阵方程，得到所述目标区域中的各个数据点的融合速度的表征式；
根据所述目标区域中的各个数据点的融合速度的表征式，确定出目标区域中的各个数据点的融合速度。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述目标区域中的各个数据点的融合速度的表征式包括：
其中，vP′(xj)为编号为j的数据点处的融合速度，λi为第一类系数，c0为第二类系数，c1为系数向量。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述解释层位数据、所述录井层位数据，通过层位深度匹配，对所述融合速度体进行调整，包括：
根据解释层位数据、所述录井层位数据，分别计算相邻井分层的深度差、相邻层位的深度差；
根据所述相邻井分层的深度差、所述相邻层位的深度差，计算各个井分层的调整系数；
根据所述各个井分层的调整系数，对所述融合速度体中的各个数据点的融合速度进行调整。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述目标区域的地震速度模型、所述目标区域的时间域地震剖面，调整钻井钻头的待钻地层位置，包括：
根据所述目标区域的地震速度模型，对所述目标区域的时间域地震剖面进行时深转换，得到目标区域的深度域地震剖面；
根据所述目标区域的深度域地震剖面，调整钻井钻头的待钻地层的位置参数。
9.一种待钻地层位置的随钻调整装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取目标区域的时间域地震剖面、目标区域的地震成像速度场、解释层位数据、预设的井轨迹、已钻井的测井资料、录井层位数据；其中，所述目标区域包括基于预设的井轨迹所确定出的未钻井区域中的关注区域；
建立模块，用于根据所述解释层位数据、已钻井的测井资料，建立目标区域的插值速度场；
融合模块，用于根据预设的融合规则，融合所述目标区域的插值速度场和所述目标区域的地震成像速度场，得到目标区域的融合速度体；
第一调整模块，用于根据所述解释层位数据、所述录井层位数据，通过层位深度匹配，对所述融合速度体进行调整，得到目标区域的地震速度模型；
第二调整模块，用于根据所述目标区域的地震速度模型、所述目标区域的时间域地震剖面，调整钻井钻头的待钻地层位置。
10.一种服务器，其特征在于，包括处理器以及用于存储处理器可执行指令的存储器，所述处理器执行所述指令时实现权利要求1至8中任一项所述方法的步骤。
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