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確定鉆井目標(biāo)層位的視傾角的方法和設(shè)備的制作方法
【專利摘要】提供一種確定鉆井目標(biāo)層位的視傾角的方法和設(shè)備，所述方法包括：根據(jù)多個(gè)鉆井的鉆井?dāng)?shù)據(jù)和地震數(shù)據(jù)來(lái)獲取各個(gè)層位的層速度分布，其中，每個(gè)層位包括多個(gè)面元，所述層速度分布指示相應(yīng)層位的多個(gè)面元各自的層速度；利用獲取的各個(gè)層位的層速度分布，對(duì)時(shí)間域三維地震數(shù)據(jù)體進(jìn)行時(shí)深轉(zhuǎn)換，獲得深度域三維地震數(shù)據(jù)體；從深度域三維地震數(shù)據(jù)體截取鉆井目標(biāo)層位的層位信息，其中，所述鉆井目標(biāo)層位的層位信息包括鉆井目標(biāo)層位上每個(gè)面元的共中心點(diǎn)的水平坐標(biāo)和深度坐標(biāo)；基于鉆井目標(biāo)層位的層位信息，確定鉆井目標(biāo)層位的視傾角。根據(jù)所述方法和設(shè)備，能夠在高陡復(fù)雜構(gòu)造區(qū)解決定向井在薄儲(chǔ)層中的導(dǎo)向問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】確定鉆井目標(biāo)層位的視傾角的方法和設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體來(lái)說(shuō)涉及地球物理勘探領(lǐng)域，更具體地講，涉及一種用于在高陡構(gòu)造區(qū)確定鉆井目標(biāo)層位的視傾角的方法和設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，在諸如川東等高陡構(gòu)造區(qū)的大多數(shù)油氣田的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，為了滿足薄儲(chǔ)層的開(kāi)發(fā)需求，在定向井的設(shè)計(jì)過(guò)程中越來(lái)越多得應(yīng)用了大斜度井和水平井技術(shù)。但是，川東高陡構(gòu)造區(qū)的很多薄儲(chǔ)層厚度僅1m左右，而且在鉆井進(jìn)入目標(biāo)靶區(qū)后，井斜角高達(dá)70度以上，甚至有時(shí)達(dá)到90度，這樣就造成了鉆井在工程實(shí)施上難度加大，為了盡可能增大鉆井軌跡穿越儲(chǔ)層的進(jìn)尺，必須使井斜角與目標(biāo)層位的視傾角最大限度得保持一致。如果不慎鉆穿目標(biāo)層，就可能提前完鉆從而達(dá)不到設(shè)計(jì)的要求，如果側(cè)鉆則有可能造成泄漏點(diǎn)。因此，各種地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)越來(lái)越多得應(yīng)用到鉆井過(guò)程中來(lái)。
[0003]目前，國(guó)外的隨鉆成像測(cè)井、方位電阻率測(cè)井等隨鉆測(cè)井技術(shù)已成為水平井地質(zhì)導(dǎo)向的主要技術(shù)手段。通過(guò)隨鉆測(cè)井技術(shù)能對(duì)已鉆軌跡內(nèi)的地層變化做出精確測(cè)量，并以此為依據(jù)對(duì)前方未鉆區(qū)域內(nèi)的地層變化情況進(jìn)行預(yù)測(cè)。但是，這種技術(shù)存在一定局限性，特別是在川東高陡構(gòu)造區(qū)，地層的沉積演化和構(gòu)造的橫向變化相當(dāng)復(fù)雜，僅憑這種技術(shù)很難對(duì)定向井進(jìn)行精確的導(dǎo)向。
[0004]在這種背景下，基于地震資料的導(dǎo)向技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。特別是高精度的三維地震資料，能夠很直觀地從各個(gè)方位展現(xiàn)地層結(jié)構(gòu)和地質(zhì)構(gòu)造。但是，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)大多數(shù)氣田所擁有的三維地震資料都是時(shí)間域的，而時(shí)間域的剖面雖然能展示出地質(zhì)構(gòu)造的真實(shí)形態(tài)但并不能反映出目標(biāo)層位的真實(shí)傾角。
[0005]因此，在諸如川東等高陡構(gòu)造區(qū)，現(xiàn)有的技術(shù)并不能直接根據(jù)時(shí)間域的地震資料所確定的鉆井目標(biāo)層位的視傾角來(lái)保證井斜角與鉆井目標(biāo)層位的視傾角最大限度得保持一致。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明示例性實(shí)施例的目的在于解決無(wú)法保證井斜角與鉆井目標(biāo)層位的視傾角最大限度得保持一致的技術(shù)問(wèn)題，提出一種適用于在川東高陡構(gòu)造的條件下確定鉆井目標(biāo)層位視傾角的方法和設(shè)備。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的一方面，提供一種確定鉆井目標(biāo)層位的視傾角的方法，所述方法包括:(A)根據(jù)位于勘探區(qū)域的多個(gè)鉆井的鉆井?dāng)?shù)據(jù)和地震數(shù)據(jù)來(lái)獲取勘探區(qū)域內(nèi)各個(gè)層位的層速度分布，其中，勘探區(qū)域內(nèi)的每個(gè)層位包括多個(gè)面元，所述層速度分布指示相應(yīng)層位的多個(gè)面元各自的層速度；(B)利用獲取的勘探區(qū)域內(nèi)各個(gè)層位的層速度分布，對(duì)勘探區(qū)域的時(shí)間域三維地震數(shù)據(jù)體進(jìn)行時(shí)深轉(zhuǎn)換，獲得勘探區(qū)域的深度域三維地震數(shù)據(jù)體；(C)從勘探區(qū)域的深度域三維地震數(shù)據(jù)體截取鉆井目標(biāo)層位的層位信息，其中，所述鉆井目標(biāo)層位的層位信息包括鉆井目標(biāo)層位上每個(gè)面元的共中心點(diǎn)的水平坐標(biāo)和深度坐標(biāo)；(D)基于鉆井目標(biāo)層位的層位信息，確定鉆井目標(biāo)層位的視傾角。
[0008]在所述方法中，步驟(A)可包括:(A1)根據(jù)所述多個(gè)鉆井中的每個(gè)鉆井的鉆井?dāng)?shù)據(jù)和地震數(shù)據(jù)，可確定各個(gè)鉆井穿過(guò)的各個(gè)層位的面元的層速度；(A2)可基于確定的各個(gè)鉆井穿過(guò)的各個(gè)層位的面元的層速度來(lái)推算勘探區(qū)域內(nèi)各個(gè)層位的層速度分布。
[0009]在所述方法中，所述鉆井?dāng)?shù)據(jù)可包括鉆井穿過(guò)的各個(gè)層位的面元的垂直深度值，所述地震數(shù)據(jù)可包括鉆井穿過(guò)的各個(gè)層位的面元的地震反射波雙程旅行時(shí)間。
[0010]在所述方法中，在步驟(Al)中，可針對(duì)所述多個(gè)鉆井中的每個(gè)鉆井，通過(guò)以下等


式來(lái)確定所述鉆井穿過(guò)的各個(gè)層位的面元的層速度:

【權(quán)利要求】
1.一種確定鉆井目標(biāo)層位的視傾角的方法，所述方法包括: (A)根據(jù)位于勘探區(qū)域的多個(gè)鉆井的鉆井?dāng)?shù)據(jù)和地震數(shù)據(jù)來(lái)獲取勘探區(qū)域內(nèi)各個(gè)層位的層速度分布，其中，勘探區(qū)域內(nèi)的每個(gè)層位包括多個(gè)面元，所述層速度分布指示相應(yīng)層位的多個(gè)面元各自的層速度； (B)利用獲取的勘探區(qū)域內(nèi)各個(gè)層位的層速度分布，對(duì)勘探區(qū)域的時(shí)間域三維地震數(shù)據(jù)體進(jìn)行時(shí)深轉(zhuǎn)換，獲得勘探區(qū)域的深度域三維地震數(shù)據(jù)體； (C)從勘探區(qū)域的深度域三維地震數(shù)據(jù)體截取鉆井目標(biāo)層位的層位信息，其中，所述鉆井目標(biāo)層位的層位信息包括鉆井目標(biāo)層位上每個(gè)面元的共中心點(diǎn)的水平坐標(biāo)和深度坐標(biāo)； (D)基于鉆井目標(biāo)層位的層位信息，確定鉆井目標(biāo)層位的視傾角。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟㈧包括: (Al)根據(jù)所述多個(gè)鉆井中的每個(gè)鉆井的鉆井?dāng)?shù)據(jù)和地震數(shù)據(jù)，確定各個(gè)鉆井穿過(guò)的各個(gè)層位的面元的層速度； (A2)基于確定的各個(gè)鉆井穿過(guò)的各個(gè)層位的面元的層速度來(lái)推算勘探區(qū)域內(nèi)各個(gè)層位的層速度分布。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述鉆井?dāng)?shù)據(jù)包括鉆井穿過(guò)的各個(gè)層位的面元的垂直深度值，所述地震數(shù)據(jù)包括鉆井穿過(guò)的各個(gè)層位的面元的地震反射波雙程旅行時(shí)間。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，在步驟(Al)中，針對(duì)所述多個(gè)鉆井中的每個(gè)鉆井，通過(guò)以下等式來(lái)確定所述鉆井穿過(guò)的各個(gè)層位的面元的層速度: V.—， l,drprp

— A-l，b 其中，1-1和i分別指示所述鉆井連續(xù)穿過(guò)的任意兩個(gè)層位，a指示所述鉆井在第i層位上穿過(guò)的面元，b指示所述鉆井在第1-ι層位上穿過(guò)的面元，Vi，a指示所述鉆井穿過(guò)第i層位的面元a的層速度，Hi，a指示第i層位的面元a的垂直深度值，Hi^指示第i_l層位的面元b的垂直深度值，a指示第i層位的面元a的地震反射波雙程旅行時(shí)間，Ti^指示第1-Ι層位的面元b的地震反射波雙程旅行時(shí)間。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中，在步驟(A2)中，針對(duì)每個(gè)層位，基于確定的所述多個(gè)鉆井穿過(guò)該層位的面元的層速度進(jìn)行插值以得到該層位的多個(gè)面元各自的層速度，作為該層位的層速度分布。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，在步驟(B)中，通過(guò)以下等式對(duì)勘探區(qū)域的時(shí)間域三維地震數(shù)據(jù)體進(jìn)行時(shí)深轉(zhuǎn)換: Hk萬(wàn)'。，
k=2 ^ 其中，k-l和k分別指示勘探區(qū)域內(nèi)任意兩個(gè)連續(xù)的層位，c指示第k層位上的任意面元，d指示第k-l層位中與面元c垂直對(duì)應(yīng)的面元，Hk，。指示第k層位的面元c的垂直深度值，\。指示第k層位的面元c的地震反射波雙程旅行時(shí)間，T1^d指示第k-l層位的面元d的地震反射波雙程旅行時(shí)間，\。指示第k層位的面元c的層速度，η指示勘探區(qū)域的層位數(shù)。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟⑶包括:根據(jù)所述目標(biāo)層位在隨鉆方向上的相鄰兩個(gè)面元的共中心點(diǎn)的水平坐標(biāo)和深度坐標(biāo)，確定鉆井目標(biāo)層位的視傾角。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，在步驟(D)中，通過(guò)以下等式來(lái)確定鉆井目標(biāo)層位的視傾角:
其中，鉆井的目標(biāo)層位為第m層位，α指示第m層位在隨鉆方向上的相鄰兩個(gè)面元e和f所形成的視傾角，(xffl,e,yffl,e)指示面元e的共中心點(diǎn)的水平坐標(biāo)，(xffl；f,yffl；f)指示面元f的共中心點(diǎn)的水平坐標(biāo)，hm；e指示面元e的共中心點(diǎn)的深度坐標(biāo)，Iinu指示面元f的共中心點(diǎn)的深度坐標(biāo)。
9.一種確定鉆井目標(biāo)層位的視傾角的設(shè)備，所述設(shè)備包括: 層速度分布獲取單元，根據(jù)位于勘探區(qū)域的多個(gè)鉆井的鉆井?dāng)?shù)據(jù)和地震數(shù)據(jù)來(lái)獲取勘探區(qū)域內(nèi)各個(gè)層位的層速度分布，其中，勘探區(qū)域內(nèi)的每個(gè)層位包括多個(gè)面元，所述層速度分布指示相應(yīng)層位的多個(gè)面元各自的層速度； 時(shí)深轉(zhuǎn)換單元，利用獲取的勘探區(qū)域內(nèi)各個(gè)層位的層速度分布，對(duì)勘探區(qū)域的時(shí)間域三維地震數(shù)據(jù)體進(jìn)行時(shí)深轉(zhuǎn)換，獲得勘探區(qū)域的深度域三維地震數(shù)據(jù)體； 層位信息截取單元，從勘探區(qū)域的深度域三維地震數(shù)據(jù)體截取鉆井目標(biāo)層位的層位信息，其中，所述鉆井目標(biāo)層位的層位信息包括鉆井目標(biāo)層位上每個(gè)面元的共中心點(diǎn)的水平坐標(biāo)和深度坐標(biāo)； 視傾角確定單元，基于鉆井目標(biāo)層位的層位信息，確定鉆井目標(biāo)層位的視傾角。
10.如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中，層速度分布獲取單元包括: 確定單元，根據(jù)所述多個(gè)鉆井中的每個(gè)鉆井的鉆井?dāng)?shù)據(jù)和地震數(shù)據(jù)，確定各個(gè)鉆井穿過(guò)的各個(gè)層位的面元的層速度； 推算單元，基于確定的各個(gè)鉆井穿過(guò)的各個(gè)層位的面元的層速度來(lái)推算勘探區(qū)域內(nèi)各個(gè)層位的層速度分布。
11.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中，所述鉆井?dāng)?shù)據(jù)包括鉆井穿過(guò)的各個(gè)層位的面元的垂直深度值，所述地震數(shù)據(jù)包括鉆井穿過(guò)的各個(gè)層位的面元的地震反射波雙程旅行時(shí)間。
12.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中，確定單元針對(duì)所述多個(gè)鉆井中的每個(gè)鉆井，通過(guò)以下等式來(lái)確定所述鉆井穿過(guò)的各個(gè)層位的面元的層速度:..—2(Hb)
其中，1-1和i分別指示所述鉆井連續(xù)穿過(guò)的任意兩個(gè)層位，a指示所述鉆井在第i層位上穿過(guò)的面元，b指示所述鉆井在第1-Ι層位上穿過(guò)的面元，Vi，a指示所述鉆井穿過(guò)第i層位的面元a的層速度，H。指示第i層位的面元a的垂直深度值，Hi^指示第i_l層位的面元b的垂直深度值，a指示第i層位的面元a的地震反射波雙程旅行時(shí)間，Ti^指示第1-Ι層位的面元b的地震反射波雙程旅行時(shí)間。
13.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中，推算單元針對(duì)每個(gè)層位，基于確定的所述多個(gè)鉆井穿過(guò)該層位的面元的層速度進(jìn)行插值以得到該層位的多個(gè)面元各自的層速度，作為該層位的層速度分布。
14.如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中，時(shí)深轉(zhuǎn)換單元通過(guò)以下等式對(duì)勘探區(qū)域的時(shí)間域三維地震數(shù)據(jù)體進(jìn)行時(shí)深轉(zhuǎn)換:
其中，k-l和k分別指示勘探區(qū)域內(nèi)任意兩個(gè)連續(xù)的層位，c指示第k層位上的任意面元，d指示第k-l層位中與面元c垂直對(duì)應(yīng)的面元，Hk，。指示第k層位的面元c的垂直深度值，\。指示第k層位的面元c的地震反射波雙程旅行時(shí)間，T1^d指示第k-l層位的面元d的地震反射波雙程旅行時(shí)間，\。指示第k層位的面元c的層速度，η指示勘探區(qū)域的層位數(shù)。
15.如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中，視傾角確定單元根據(jù)所述目標(biāo)層位在隨鉆方向上的相鄰兩個(gè)面元的共中心點(diǎn)的水平坐標(biāo)和深度坐標(biāo)，確定鉆井目標(biāo)層位的視傾角。
16.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中，視傾角確定單元通過(guò)以下等式來(lái)確定鉆井目標(biāo)層位的視傾角:
其中，鉆井的目標(biāo)層位為第m層位，α指示第m層位在隨鉆方向上的相鄰兩個(gè)面元e和f所形成的視傾角，(xffl,e,yffl,e)指示面元e的共中心點(diǎn)的水平坐標(biāo)，(xffl；f,yffl；f)指示面元f的共中心點(diǎn)的水平坐標(biāo)，hm；e指示面元e的共中心點(diǎn)的深度坐標(biāo)，Iinu指示面元f的共中心點(diǎn)的深度坐標(biāo)。
【文檔編號(hào)】G01V1/40GK104199109SQ201410478491
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月18日
【發(fā)明者】王征, 覃發(fā)蘭, 王蘭英, 朱鵬宇 申請(qǐng)人:中國(guó)石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司地球物理勘探公司