CN114564800B - 一种水平井测井曲线的真垂厚纵向拟合方法及系统 - Google Patents

一种水平井测井曲线的真垂厚纵向拟合方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种水平井测井曲线的真垂厚纵向拟合方法及系统，具有以下优点：(1)TVT拟合算法产生的真垂厚纵向拟合曲线对比参考井及参考地层，有利于清楚判断轨迹相对于参考井层序的精确位置；(2)TVT空间的建立过程可快速建立基础地层模型；(3)分段真垂厚曲线拟合算法，可快速响应解释段的调整，为互动式模型调整功能提供基础。

Description

一种水平井测井曲线的真垂厚纵向拟合方法及系统
技术领域
本发明涉及钻井技术领域，具体涉及一种水平井测井曲线的真垂厚纵向拟合方法及系统。
背景技术
水平井随钻地质导向是水平井钻井实施过程中，进行入靶控制和保障钻遇率的关键手段。常见的导向方法是以模型为基础的导向模式，主要方法是横向对比拟合方法，此方法将动态模拟曲线与实钻曲线进行对比，调整地层倾角和厚度，从而不断修正模型，并以此及时提供钻进调整建议。此方向的核心思路是把参考井曲线投射到水平井空间，通过反演GR和实钻GR不断修正地层模型。此方向的弊端是无法快速的获得基础地层模型，进而在此基础上快速调整，同时无法清楚判断轨迹相对于参考井层序的精确位置。
发明内容
为此，本发明提供一种水平井测井曲线的真垂厚纵向拟合方法及系统，以解决现有水平井随钻地质导向方法存在的无法快速的获得基础地层模型，进而在此基础上快速调整，同时无法清楚判断轨迹相对于参考井层序的精确位置的问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
根据本发明实施例的第一方面，提出了一种水平井测井曲线的真垂厚纵向拟合方法，所述方法包括：
创建水平井剖面导向模型，所述模型包括导向剖面视图以及纵向视图，所述导向剖面视图中包含水平井轨迹，所述纵向视图中包含在TVD垂深空间下的水平井测井曲线和参考井测井曲线；
在所述导向剖面视图和纵向视图中设置参考层位，并建立以参考井为基础的TVT真垂厚空间，将所述纵向视图中的深度标尺切换为真垂厚TVT刻度；
将导向剖面分割为若干个连续的解释段，水平井测井曲线对应划分为多段，针对每个解释段对应的水平井测井曲线段上的所有测井曲线点分别计算其在参考层位空间内的相对地层位置，并根据所述相对地层位置，计算得到真垂厚TVT值，根据得到的测井曲线点的真垂厚TVT值以及该点的测井数据，在所述纵向视图中将对应段的水平井测井曲线拟合为TVT曲线。
进一步地，建立以参考井为基础的TVT真垂厚空间，具体包括：
在所述纵向视图中移动所述参考井测井曲线，以使所述水平井测井曲线和参考井测井曲线进行特征点对齐，移动距离设为dOffSet，真垂厚TVT＝垂深TVD+dOffSet。
进一步地，所述参考层位包括顶层位和底层位，顶层位的TVT值TVT(Top)和底层位的TVT值TVT(Bottom)，分别计算公式如下：
TVT(Top)＝TVD(Top)+dOffSet
TVT(Bottom)＝TVD(Bottom)+dOffSet
其中，TVD(Top)为顶层位的垂深，TVD(Bottom)为底层位的垂深。
进一步地，针对每个解释段对应的水平井测井曲线段上的所有测井曲线点分别计算其在参考层位空间内的相对地层位置，具体包括：
计算导向剖面视图中当前测井曲线点在当前解释段内的横向相对距离XSi；
根据相对距离XSi，计算导向剖面视图中当前测井曲线点在当前解释段内，在纵向上分别与顶层位线和底层位线的层位交点Pos(TOPi)和Pos(BOTi)的垂深TVD(TOPi)和TVD(BOTi)，公式为：
TVD(TOPi)＝(1-XSi)*TVD(S_Top)+XSi*TVD(E_Top)；
TVD(BOTi)＝(1-XSi)*TVD(S_Bot)+XSi*TVD(E_Bot)；
TVD(S_Top)为当前解释段顶面起点的垂深，TVD(E_Top)为当前解释段顶面终点的垂深，TVD(S_Bot)为当前解释段底面起点的垂深，TVD(E_Bot)为当前解释段底面终点的垂深；
当前点的相对地层位置Pos(res)，计算公式如下：
Pos(res)＝(TVD(Cur)-TVD(TOPi)/(TVD(BOTi)-TVD(TOPi))；
其中，TVD(Cur)为当前测井曲线点的垂深。
进一步地，根据所述相对地层位置，计算得到真垂厚TVT值，具体包括：
当前点的TVT值TVT(pos)，计算公式如下：
TVT(pos)＝(1-Pos(res))*TVT(Top)+Pos(res)*TVT(Bottom)。
进一步地，在所述纵向视图中将对应段的水平井测井曲线拟合为TVT曲线，具体还包括：
根据每个解释段的预设颜色，将对应段拟合得到的TVT曲线段的颜色设置为对应解释段的颜色。
根据本发明实施例的第二方面，提出了一种水平井测井曲线的真垂厚纵向拟合系统，所述系统包括：
模型创建模块，用于创建水平井剖面导向模型，所述模型包括导向剖面视图以及纵向视图，所述导向剖面视图中包含水平井轨迹，所述纵向视图中包含在TVD垂深空间下的水平井测井曲线和参考井测井曲线；
TVT曲线拟合模块，用于在所述导向剖面视图和纵向视图中设置参考层位，并建立以参考井为基础的TVT真垂厚空间，将所述纵向视图中的深度标尺切换为真垂厚TVT刻度；
将导向剖面分割为若干个连续的解释段，水平井测井曲线对应划分为多段，针对每个解释段对应的水平井测井曲线段上的所有测井曲线点分别计算其在参考层位空间内的相对地层位置，并根据所述相对地层位置，计算得到真垂厚TVT值，根据得到的测井曲线点的真垂厚TVT值以及该点的测井数据，在所述纵向视图中将对应段的水平井测井曲线拟合为TVT曲线。
本发明具有如下优点：
本发明提出了一种水平井测井曲线的真垂厚纵向拟合方法及系统，通过将水平井曲线投射到参考井曲线空间，创建出分段的真垂厚纵向拟合曲线，通过不断修正模型，促进真垂厚纵向拟合曲线不断匹配参考曲线，为导向模型中提供的高精度真垂厚曲线对比和互动式模型调整功能提供基础。真垂厚纵向拟合曲线，有利于清楚判断轨迹相对于参考井层序的精确位置。结合横向对比拟合可有效预测地层，构造变化，提高建模的速度和对比的精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
图1为本发明实施例1提供的一种水平井测井曲线的真垂厚纵向拟合方法的流程示意图；
图2为本发明实施例1提供的一种水平井测井曲线的真垂厚纵向拟合方法中水平井剖面导向模型示意图；
图3为本发明实施例1提供的一种水平井测井曲线的真垂厚纵向拟合方法中TVT真垂厚空间建立示意图；
图4为本发明实施例1提供的一种水平井测井曲线的真垂厚纵向拟合方法中TVT真垂厚示意图；
图5为本发明实施例1提供的一种水平井测井曲线的真垂厚纵向拟合方法中解释段创建示意图；
图6为本发明实施例1提供的一种水平井测井曲线的真垂厚纵向拟合方法中当前解释段及对应曲线段示意图；
图7为本发明实施例1提供的一种水平井测井曲线的真垂厚纵向拟合方法中当前测井曲线点Pos(Curi)相对地层位置Pos(res)示意图；
图8为本发明实施例1提供的一种水平井测井曲线的真垂厚纵向拟合方法中当前解释段颜色示意图；
图9为本发明实施例1提供的一种水平井测井曲线的真垂厚纵向拟合方法中解释段拟合TVT曲线段示意图；
图10为本发明实施例1提供的一种水平井测井曲线的真垂厚纵向拟合方法中全部解释段拟合为TVT曲线段示意图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1所示，本实施例提出了一种水平井测井曲线的真垂厚纵向拟合方法，该方法包括：
S100、创建水平井剖面导向模型，模型包括导向剖面视图以及纵向视图，导向剖面视图中包含水平井轨迹，纵向视图中包含在TVD垂深空间下的水平井测井曲线和参考井测井曲线。
具体的，剖面导向模型包括三个部分，主体为导向剖面视图，上面为横向柱状图和右侧为纵向柱状图。设置水平井及水平井测井曲线,设置参考井及参考井测井曲线后，导向剖面视图中显示水平井轨迹，横向柱状图显示水平井测井曲线及模拟曲线，纵向柱状图显示水平井和参考井测井曲线。在纵向曲线道内，在TVD垂深空间下，显示水平井曲线和参考井曲线。
S200、在导向剖面视图和纵向视图中设置参考层位，并建立以参考井为基础的TVT真垂厚空间，将纵向视图中的深度标尺切换为真垂厚TVT刻度。
参考层位包括顶层位和底层位，此参考层位根据参考井获取。在剖面视图中和纵向曲线道内绘制顶层位和底层位(图2)，初始状态下，顶层位和底层位在剖面视图中为水平状。
建立参考井和水平井的参考关系。根据构造差，依据水平井测井曲线和参考井测井曲线共有的特征点，移动参考井曲线，使其特征点对齐，移动的距离为dOffSet(图3)。
TVT真垂厚的定义为纵向上地层单元的厚度，也就是在井轨迹延伸方向上，地层单元底面和井轨迹的交点的垂深TVD(end)减去地层单元顶面和井轨迹的交点的垂深TVD(Start)(如图4所示)。也就是说，TVT真垂厚空间是一个纵向上等垂深厚度的表征空间。在这个空间内，水平井和参考井的对应地层都是等厚的。这样就建立起水平井和参考井在纵向上的对应关系。
建立以参考井为基础的TVT厚度空间，TVT＝TVD+dOffSet。纵向曲线道的深度标尺切换为TVT刻度。
顶层位的TVT值TVT(Top)和底层位的TVT值TVT(Bottom)，分别计算公式如下：
TVT(Top)＝TVD(Top)+dOffSet
TVT(Bottom)＝TVD(Bottom)+dOffSet
其中，TVD(Top)为顶层位的垂深，TVD(Bottom)为底层位的垂深。
S300、将导向剖面分割为若干个连续的解释段，水平井测井曲线对应划分为多段，针对每个解释段对应的水平井测井曲线段上的所有测井曲线点分别计算其在参考层位空间内的相对地层位置，并根据相对地层位置，计算得到真垂厚TVT值，根据得到的测井曲线点的真垂厚TVT值以及该点的测井数据，在纵向视图中将对应段的水平井测井曲线拟合为TVT曲线。
导向剖面由水平井轨迹、地层线、以及用于调整地层线的解释段构成。解释段实际上是地层线调整的逻辑单元。解释段一般为纵向垂直，横向连续的逻辑单元分区，导向剖面被分割为若干个解释段，顶面地层线和底面地层线同样被分割若干个地层段。
具体的，创建N个解释段，对参考层位进行调整。根据解释段把水平井曲线进行划分为N个曲线段(图5)。每个解释段区间对应一段显示在纵向曲线道中的TVT厚度空间曲线。也就是说建立起解释段与TVT曲线段1对1的对应关系。此步骤的目标是编辑解释段时，找到对应的TVT曲线段进行联动处理，无需更新所有段，进而减少运算量，提高响应速度。
确定当前解释段及对应的当前测井曲线段(图6)，获取当前测井曲线段所有的测井曲线点，测井曲线段内的曲线由这些曲线点连接而成。测井曲线点在参考层位空间内的相对地层位置(图7)，具体计算方法如下：
计算导向剖面视图中当前测井曲线点在当前解释段内的横向相对距离XSi；
根据相对距离XSi，计算导向剖面视图中当前测井曲线点在当前解释段内，在纵向上分别与顶层位线和底层位线的层位交点Pos(TOPi)和Pos(BOTi)的垂深TVD(TOPi)和TVD(BOTi)，公式为：
TVD(TOPi)＝(1-XSi)*TVD(S_Top)+XSi*TVD(E_Top)；
TVD(BOTi)＝(1-XSi)*TVD(S_Bot)+XSi*TVD(E_Bot)；
TVD(S_Top)为当前解释段顶面起点的垂深，TVD(E_Top)为当前解释段顶面终点的垂深，TVD(S_Bot)为当前解释段底面起点的垂深，TVD(E_Bot)为当前解释段底面终点的垂深；
当前点的相对地层位置Pos(res)，计算公式如下：
Pos(res)＝(TVD(Cur)-TVD(TOPi)/(TVD(BOTi)-TVD(TOPi))；
其中，TVD(Cur)为当前测井曲线点的垂深。
进一步地，根据相对地层位置，计算得到真垂厚TVT值，具体包括：
当前点的TVT值TVT(pos)，计算公式如下：
TVT(pos)＝(1-Pos(res))*TVT(Top)+Pos(res)*TVT(Bottom)。
计算得到当前曲线段段内所有曲线点的TVT(pos)，并根据每个测井曲线点的属性值VAL(pos)(即测井数据，如电阻率、声波、自然电位等)，构建出当前的TVT曲线段。获取导向剖面视图中的当前解释段颜色(图8)，该颜色在创建和编辑解释段后指定，使用该颜色作为曲线段的线颜色(图9)。
重复步骤以上步骤，遍历所有的解释段，构建出所有的TVT空间的曲线段，并在纵向曲线道中进行绘制(图10)。新建、编辑、删除解释段时，确定影响的TVT曲线段，重新计算影响段即可，无需全部重新计算。
本实施例提供的一种水平井导向模型中在TVT厚度空间下创建动态成像测井分段模拟算法。有益效果如下：
(1)TVT拟合算法产生的真垂厚纵向拟合曲线对比参考井及参考地层，有利于清楚判断轨迹相对于参考井层序的精确位置；
(2)TVT空间的建立过程可快速建立基础地层模型；
(3)分段真垂厚曲线拟合算法，可快速响应解释段的调整，为互动式模型调整功能提供基础。
实施例2
与上述实施例1相对应的，本实施例提出了一种水平井测井曲线的真垂厚纵向拟合系统，该系统包括：
模型创建模块，用于创建水平井剖面导向模型，模型包括导向剖面视图以及纵向视图，导向剖面视图中包含水平井轨迹，纵向视图中包含在TVD垂深空间下的水平井测井曲线和参考井测井曲线；
TVT曲线拟合模块，用于在导向剖面视图和纵向视图中设置参考层位，并建立以参考井为基础的TVT真垂厚空间，将纵向视图中的深度标尺切换为真垂厚TVT刻度；
将导向剖面分割为若干个连续的解释段，水平井测井曲线对应划分为多段，针对每个解释段对应的水平井测井曲线段上的所有测井曲线点分别计算其在参考层位空间内的相对地层位置，并根据相对地层位置，计算得到真垂厚TVT值，根据得到的测井曲线点的真垂厚TVT值以及该点的测井数据，在纵向视图中将对应段的水平井测井曲线拟合为TVT曲线。
本发明实施例提供的一种水平井测井曲线的真垂厚纵向拟合系统中各部件所执行的功能均已在上述实施例1中做了详细介绍，因此这里不做过多赘述。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (3)

1.一种水平井测井曲线的真垂厚纵向拟合方法，其特征在于，所述方法包括：
创建水平井剖面导向模型，所述模型包括导向剖面视图以及纵向视图，所述导向剖面视图中包含水平井轨迹，所述纵向视图中包含在TVD垂深空间下的水平井测井曲线和参考井测井曲线；
在所述导向剖面视图和纵向视图中设置参考层位，并建立以参考井为基础的TVT真垂厚空间，将所述纵向视图中的深度标尺切换为真垂厚TVT刻度；
将导向剖面分割为若干个连续的解释段，水平井测井曲线对应划分为多段，针对每个解释段对应的水平井测井曲线段上的所有测井曲线点分别计算其在参考层位空间内的相对地层位置，并根据所述相对地层位置，计算得到真垂厚TVT值，根据得到的测井曲线点的真垂厚TVT值以及该点的测井数据，在所述纵向视图中将对应段的水平井测井曲线拟合为TVT曲线；
建立以参考井为基础的TVT真垂厚空间，具体包括：
在所述纵向视图中移动所述参考井测井曲线，以使所述水平井测井曲线和参考井测井曲线进行特征点对齐，移动距离设为dOffSet，真垂厚TVT＝垂深TVD+dOffSet；
所述参考层位包括顶层位和底层位，顶层位的TVT值TVTTop和底层位的TVT值TVTBottom，分别计算公式如下：
TVTTop＝TVDTop+dOffSet
TVTBottom＝TVDBottom+dOffSet
其中，TVDTop为顶层位的垂深，TVDBottom为底层位的垂深；
针对每个解释段对应的水平井测井曲线段上的所有测井曲线点分别计算其在参考层位空间内的相对地层位置，具体包括：
计算导向剖面视图中当前测井曲线点在当前解释段内的横向相对距离XSi；
根据相对距离XSi，计算导向剖面视图中当前测井曲线点在当前解释段内，在纵向上分别与顶层位线和底层位线的层位交点PosTOPi和PosBOTi的垂深TVDTOPi和TVDBOTi，公式为：
TVDTOPi＝(1-XSi)*TVDS_Top+XSi*TVDE_Top；
TVDBOTi＝(1-XSi)*TVDS_Bot+XSi*TVDE_Bot；
TVDS_Top为当前解释段顶面起点的垂深，TVDE_Top为当前解释段顶面终点的垂深，TVDS_Bot为当前解释段底面起点的垂深，TVDE_Bot为当前解释段底面终点的垂深；
当前点的相对地层位置Posres，计算公式如下：
Posres＝(TVDCur-TVDTOPi/(TVDBOTi-TVDTOPi)；
其中，TVDCur为当前测井曲线点的垂深；
根据所述相对地层位置，计算得到真垂厚TVT值，具体包括：
当前点的TVT值TVTpos，计算公式如下：
TVTpos＝(1-Posres)*TVTTop+Posres*TVTBottom。
2.根据权利要求1所述的一种水平井测井曲线的真垂厚纵向拟合方法，其特征在于，在所述纵向视图中将对应段的水平井测井曲线拟合为TVT曲线，具体还包括：
根据每个解释段的预设颜色，将对应段拟合得到的TVT曲线段的颜色设置为对应解释段的颜色。
3.一种水平井测井曲线的真垂厚纵向拟合系统，其特征在于，所述系统包括：
模型创建模块，用于创建水平井剖面导向模型，所述模型包括导向剖面视图以及纵向视图，所述导向剖面视图中包含水平井轨迹，所述纵向视图中包含在TVD垂深空间下的水平井测井曲线和参考井测井曲线；
TVT曲线拟合模块，用于在所述导向剖面视图和纵向视图中设置参考层位，并建立以参考井为基础的TVT真垂厚空间，将所述纵向视图中的深度标尺切换为真垂厚TVT刻度；
将导向剖面分割为若干个连续的解释段，水平井测井曲线对应划分为多段，针对每个解释段对应的水平井测井曲线段上的所有测井曲线点分别计算其在参考层位空间内的相对地层位置，并根据所述相对地层位置，计算得到真垂厚TVT值，根据得到的测井曲线点的真垂厚TVT值以及该点的测井数据，在所述纵向视图中将对应段的水平井测井曲线拟合为TVT曲线；
建立以参考井为基础的TVT真垂厚空间，具体包括：
在所述纵向视图中移动所述参考井测井曲线，以使所述水平井测井曲线和参考井测井曲线进行特征点对齐，移动距离设为dOffSet，真垂厚TVT＝垂深TVD+dOffSet；
所述参考层位包括顶层位和底层位，顶层位的TVT值TVTTop和底层位的TVT值TVTBottom，分别计算公式如下：
TVTTop＝TVDTop+dOffSet
TVTBottom＝TVDBottom+dOffSet
其中，TVDTop为顶层位的垂深，TVDBottom为底层位的垂深；
针对每个解释段对应的水平井测井曲线段上的所有测井曲线点分别计算其在参考层位空间内的相对地层位置，具体包括：
计算导向剖面视图中当前测井曲线点在当前解释段内的横向相对距离XSi；
根据相对距离XSi，计算导向剖面视图中当前测井曲线点在当前解释段内，在纵向上分别与顶层位线和底层位线的层位交点PosTOPi和PosBOTi的垂深TVDTOPi和TVDBOTi，公式为：
TVDTOPi＝(1-XSi)*TVDS_Top+XSi*TVDE_Top；
TVDBOTi＝(1-XSi)*TVDS_Bot+XSi*TVDE_Bot；
TVDS_Top为当前解释段顶面起点的垂深，TVDE_Top为当前解释段顶面终点的垂深，TVDS_Bot为当前解释段底面起点的垂深，TVDE_Bot为当前解释段底面终点的垂深；
当前点的相对地层位置Posres，计算公式如下：
Posres＝(TVDCur-TVDTOPi/(TVDBOTi-TVDTOPi)；
其中，TVDCur为当前测井曲线点的垂深；
根据所述相对地层位置，计算得到真垂厚TVT值，具体包括：
当前点的TVT值TVTpos，计算公式如下：
TVTpos＝(1-Posres)*TVTTop+Posres*TVTBottom。
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