一种计算水平井井眼到地层上下界面距离的方法
【专利摘要】本发明公开了一种计算水平井井眼到地层上下界面距离的方法，该方法包括：对目标井全井段划分地层以及确定各地层的电阻率初始值；确定各地层的地层倾角初始值；确定目的层的电阻率初始值、地层倾角初始值，以及确定目的层对应的随钻电阻率测井曲线；计算目标井井眼轨迹与所述目的层上下界面之间的距离值；生成目的层随钻电阻率测井模拟响应曲线；判断所述目的层随钻电阻率测井模拟响应曲线与该目的层对应的随钻电阻率测井曲线是否一致，交互式反演修改所述目的层的地层电阻率值和地层倾角值，并重复前述步骤，直至所述目的层的随钻电阻率测井模拟响应曲线与目的层的实际随钻电阻率测井曲线相一致。本发明充分考虑了地质背景、油藏条件、工程环境等因素，计算结果更为合理，为完井设计或储层改造提供了依据，利于优化射孔层位，提高油气采收率。
【专利说明】一种计算水平井井眼到地层上下界面距离的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种石油测井领域，尤其涉及一种计算水平井井眼到地层上下界面距离的方法。
【背景技术】
[0002]在水平井设计中，为进行完井设计或储层改造，需要确定井眼到各地层上下界面的距离以方便设计射孔位置，传统方法多是通过伽马以及电阻率曲线定性估计井眼(假定井眼穿行在砂岩中)距上覆或下部的泥岩的大致范围，但这种方法所设计的射孔位置不是最优的，不能充分提高水平井的采油效率。
【发明内容】
[0003]本发明提供一种计算水平井井眼到地层上下界面距离的方法，以利于进行完井设计或储层改造。
[0004]为了达到上述目的，本发明公开了一种计算水平井井眼到地层上下界面距离的方法，包括:
[0005]步骤1，获取相邻直井的测井资料和辅助测井曲线、目标井的随钻测井资料和辅助测井曲线、目标井所在区域的地震资料；所述相邻直井为该目标井周围设定范围内的直井;
[0006]步骤2，根据所述相邻直井的测井资料和辅助测井曲线、目标井的随钻测井资料和辅助测井曲线，对目标井全井段划分地层以及确定各地层的电阻率初始值；
[0007]步骤3，根据所述相邻直井的测井资料或所述目标井所在区域的地震资料，确定各地层的地层倾角初始值；
[0008]步骤4，确定目的层的电阻率初始值、地层倾角初始值，以及确定目的层对应的随钻电阻率测井曲线；
[0009]步骤5，根据所述目标井的随钻测井资料、当前所述目的层的电阻率值和地层倾角值，计算目标井井眼轨迹与所述目的层上下界面之间的距离值，其中，首次计算时采用步骤4确定的所述目的层的电阻率初始值和地层倾角初始值；
[0010]步骤6，根据所述目标井的随钻测井资料、当前所述目的层的电阻率初始值和地层倾角值，生成目的层随钻电阻率测井模拟响应曲线，其中，首次计算时采用步骤4确定的所述目的层的电阻率初始值和地层倾角初始值；
[0011]步骤7，判断所述目的层随钻电阻率测井模拟响应曲线与该目的层对应的随钻电阻率测井曲线是否一致，若是，转到步骤8，否则，转到步骤9 ；
[0012]步骤8，将当前所述目标井井眼轨迹与目的层上下界面之间的距离值作为结果输出；
[0013]步骤9，交互式反演修改所述目的层的地层电阻率值和地层倾角值，并重复步骤5?8，直至所述目的层的随钻电阻率测井模拟响应曲线与目的层的实际随钻电阻率测井曲线相一致。
[0014]优选的，所述相邻直井的测井资料包括:相邻直井的电阻率测井资料、电成像测井资料、录井资料、气测资料、取心资料；
[0015]所述相邻直井的辅助测井曲线包括:相邻直井的自然伽马测井曲线、井径测井曲线、自然电位测井曲线、密度测井曲线、声波测井曲线、中子测井曲线；
[0016]所述目标井的随钻测井资料包括:目标井导眼井段和水平段的随钻电阻率测井资料、井斜测井资料、方位测井资料、录井资料、气测资料、取心资料；
[0017]所述目标井的辅助测井曲线包括:目标井导眼井段和水平段的自然伽马测井曲线、井径测井曲线、密度测井曲线、自然电位测井曲线、声波测井曲线、中子测井曲线、方位伽马成像曲线或方位密度成像曲线。
[0018]优选的，所述步骤2根据所述相邻直井的测井资料和辅助测井曲线、目标井的随钻测井资料和辅助测井曲线，对目标井全井段划分地层以及确定各地层的电阻率初始值，具体包括:
[0019]步骤21，从所述相邻直井的电阻率测井资料和辅助测井曲线、目标井的随钻电阻率测井资料和辅助测井曲线中选取分层曲线，依据所述分层曲线的斜率变化趋势对目标井全井段划分地层；
[0020]步骤22，根据所述相邻直井的测井资料和辅助测井曲线、目标井的随钻测井资料和辅助测井曲线中分层曲线以外的其他曲线，从步骤21划分的地层中将分层特征不明显的泥岩夹层、致密层、垮塌层划分出来；
[0021]步骤23，根据所述目标井的随钻电阻率测井资料或所述相邻直井的电阻率测井资料，确定各地层的电阻率初始值。
[0022]优选的，所述步骤3中，
[0023]根据所述相邻直井的测井资料，确定各地层的地层倾角初始值，具体为:根据所述相邻直井的电成像测井资料计算各地层的地层倾角初始值；
[0024]根据所述目标井所在区域的地震资料，确定各地层的地层倾角初始值，具体为:根据所述地震资料中波峰和波谷的变化趋势确定各地层的地层倾角初始值；
[0025]优选的，所述步骤5根据所述目标井的随钻测井资料、当前所述目的层的电阻率值和地层倾角值，计算目标井井眼轨迹与所述目的层上下界面之间的距离值，具体包括:
[0026]步骤51，根据所述目标井的井斜测井资料和方位测井资料，确定目标井井眼的井斜角和方位角；
[0027]步骤52，根据所述各地层的地层界面和地层倾角值，以及所述目标井井眼的井斜角和方位角，建立目标井井眼轨迹与所述各地层的相对位置关系；
[0028]步骤53，根据所述目标井井眼轨迹与所述各地层的相对位置关系，以及当前所述目的层的电阻率值和地层倾角值，计算目标井井眼轨迹与所述目的层上下界面之间的距离值。
[0029]优选的，所述步骤6根据所述目标井的随钻测井资料、当前所述目的层的电阻率初始值和地层倾角值，生成目的层随钻电阻率测井模拟响应曲线，具体包括:
[0030]根据所述目标井的随钻电阻率测井资料、当前所述目的层的电阻率初始值和地层倾角值，结合随钻电阻率测井仪器的仪器模型参数，通过积分方程法或有限差分法生成目的层随钻电阻率测井模拟响应曲线；
[0031]其中，所述随钻电阻率测井仪器的仪器模型参数包括:仪器长度、仪器半径、各单元线圈距、线圈匝数、工作频率。
[0032]优选的，所述步骤7判断所述目的层随钻电阻率测井模拟响应曲线与该目的层对应的随钻电阻率测井曲线是否一致，具体包括:
[0033]步骤71，利用如下公式计算目的层随钻电阻率模拟响应曲线与该目的层对应的随钻电阻率测井曲线的相关系数:
[0034]
【权利要求】
1.一种计算水平井井眼到地层上下界面距离的方法，其特征在于，所述方法包括: 步骤1，获取相邻直井的测井资料和辅助测井曲线、目标井的随钻测井资料和辅助测井曲线、目标井所在区域的地震资料；所述相邻直井为该目标井周围设定范围内的直井； 步骤2，根据所述相邻直井的测井资料和辅助测井曲线、目标井的随钻测井资料和辅助测井曲线，对目标井全井段划分地层以及确定各地层的电阻率初始值； 步骤3，根据所述相邻直井的测井资料或所述目标井所在区域的地震资料，确定各地层的地层倾角初始值； 步骤4，确定目的层的电阻率初始值、地层倾角初始值，以及确定目的层对应的随钻电阻率测井曲线； 步骤5，根据所述目标井的随钻测井资料、当前所述目的层的电阻率值和地层倾角值，计算目标井井眼轨迹与所述目的层上下界面之间的距离值，其中，首次计算时采用步骤4确定的所述目的层的电阻率初始值和地层倾角初始值； 步骤6，根据所述目标井的随钻测井资料、当前所述目的层的电阻率初始值和地层倾角值，生成目的层随钻电阻率测井模拟响应曲线，其中，首次计算时采用步骤4确定的所述目的层的电阻率初始值和地层倾角初始值； 步骤7，判断所述目的层随钻电阻率测井模拟响应曲线与该目的层对应的随钻电阻率测井曲线是否一致，若是，转到步骤8，否则，转到步骤9 ； 步骤8，将当前所述目标井井眼轨迹与目的层上下界面之间的距离值作为结果输出；步骤9，交互式反演修改所述目的层的地层电阻率值和地层倾角值，并重复步骤5~8，直至所述目的层的随钻电阻率测井模拟响应曲线与目的层的实际随钻电阻率测井曲线相—致。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于， 所述相邻直井的测井资料包括:相邻直井的电阻率测井资料、电成像测井资料、录井资料、气测资料、取心资料； 所述相邻直井的辅助测井曲线包括:相邻直井的自然伽马测井曲线、井径测井曲线、自然电位测井曲线、密度测井曲线、声波测井曲线、中子测井曲线； 所述目标井的随钻测井资料包括:目标井导眼井段和水平段的随钻电阻率测井资料、井斜测井资料、方位测井资料、录井资料、气测资料、取心资料； 所述目标井的辅助测井曲线包括:目标井导眼井段和水平段的自然伽马测井曲线、井径测井曲线、密度测井曲线、自然电位测井曲线、声波测井曲线、中子测井曲线、方位伽马成像曲线或方位密度成像曲线。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤2根据所述相邻直井的测井资料和辅助测井曲线、目标井的随钻测井资料和辅助测井曲线，对目标井全井段划分地层以及确定各地层的电阻率初始值，具体包括: 步骤21，从所述相邻直井的电阻率测井资料和辅助测井曲线、目标井的随钻电阻率测井资料和辅助测井曲线中选取分层曲线，依据所述分层曲线的斜率变化趋势对目标井全井段划分地层； 步骤22，根据所述相邻直井的测井资料和辅助测井曲线、目标井的随钻测井资料和辅助测井曲线中分层曲线以外的其他曲线，从步骤21划分的地层中将分层特征不明显的泥岩夹层、致密层、垮塌层划分出来； 步骤23，根据所述目标井的随钻电阻率测井资料或所述相邻直井的电阻率测井资料，确定各地层的电阻率初始值。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤3中， 根据所述相邻直井的测井资料，确定各地层的地层倾角初始值，具体为:根据所述相邻直井的电成像测井资料计算各地层的地层倾角初始值； 根据所述目标井所在区域的地震资料，确定各地层的地层倾角初始值，具体为:根据所述地震资料中波峰和波谷的变化趋势确定各地层的地层倾角初始值。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤5根据所述目标井的随钻测井资料、当前所述目的层的电阻率值和地层倾角值，计算目标井井眼轨迹与所述目的层上下界面之间的距离值，具体包括: 步骤51，根据所述目标井的井斜测井资料和方位测井资料，确定目标井井眼的井斜角和方位角； 步骤52，根据所述各地层的地层界面和地层倾角值，以及所述目标井井眼的井斜角和方位角，建立目标井井眼轨迹与所述各地层的相对位置关系； 步骤53，根据所述目标井井眼轨迹与所述各地层的相对位置关系，以及当前所述目的层的电阻率值和地层倾角值，计算目标井井眼轨迹与所述目的层上下界面之间的距离值。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤6根据所述目标井的随钻测井资料、当前所述目的层的电阻率初始值和地层倾角值，生成目的层随钻电阻率测井模拟响应曲线，具体包括: 根据所述目标井的随钻电阻率测井资料、当前所述目的层的电阻率初始值和地层倾角值，结合随钻电阻率测井仪器的仪器模型参数，通过积分方程法或有限差分法生成目的层随钻电阻率测井模拟响应曲线； 其中，所述随钻电阻率测井仪器的仪器模型参数包括:仪器长度、仪器半径、各单元线圈距、线圈匝数、工作频率。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤7判断所述目的层随钻电阻率测井模拟响应曲线与该目的层对应的随钻电阻率测井曲线是否一致，具体包括: 步骤71，利用如下公式计算目的层随钻电阻率模拟响应曲线与该目的层对应的随钻电阻率测井曲线的相关系数:
8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤9中交互式反演修改所述目的层的地层电阻率值和地层倾角值，具体包括: 步骤91，根据相邻直井或目标井的录井资料、气测资料、取心资料，确定所述目的层的流体性质以及该流体性质下的地层电阻率值范围； 步骤92，根据所述目标井所在区域的地震资料、相邻直井的电成像资料以及地区经验，确定所述目的层的地层倾角值范围； 步骤93，根据相邻直井的测井资料或目标井的随钻测井资料，确定目标井井眼轨迹与所述目的层上下界面之间的距离值范围； 步骤94，根据所述目的层随钻电阻率模拟响应曲线与该目的层对应的随钻电阻率测井曲线间的相关程度，在步骤91确定的地层电阻率值范围内修改所述目的层的电阻率值，在步骤92确定的地层倾角值范围内修改所述目的层的地层倾角值，并保证根据修改后的电阻率值和地层倾角值计算得到的目标井井眼轨迹与所述目的层上下界面之间的距离值在步骤93确定的距离值范围内变化。`
【文档编号】E21B47/00GK103573250SQ201310308554
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年7月22日 优先权日:2013年7月22日
【发明者】王昌学, 周灿灿, 胡松, 王环, 曹文杰, 宋连腾, 李长喜, 胡法龙, 秋英淑 申请人:中国石油天然气股份有限公司