确定钻井目标层位的视倾角的方法和设备的制作方法
【专利摘要】提供一种确定钻井目标层位的视倾角的方法和设备，所述方法包括：根据多个钻井的钻井数据和地震数据来获取各个层位的层速度分布，其中，每个层位包括多个面元，所述层速度分布指示相应层位的多个面元各自的层速度；利用获取的各个层位的层速度分布，对时间域三维地震数据体进行时深转换，获得深度域三维地震数据体；从深度域三维地震数据体截取钻井目标层位的层位信息，其中，所述钻井目标层位的层位信息包括钻井目标层位上每个面元的共中心点的水平坐标和深度坐标；基于钻井目标层位的层位信息，确定钻井目标层位的视倾角。根据所述方法和设备，能够在高陡复杂构造区解决定向井在薄储层中的导向问题。
【专利说明】确定钻井目标层位的视倾角的方法和设备
【技术领域】
[0001]本发明总体来说涉及地球物理勘探领域，更具体地讲，涉及一种用于在高陡构造区确定钻井目标层位的视倾角的方法和设备。
【背景技术】
[0002]近年来，在诸如川东等高陡构造区的大多数油气田的开发过程中，为了满足薄储层的开发需求，在定向井的设计过程中越来越多得应用了大斜度井和水平井技术。但是，川东高陡构造区的很多薄储层厚度仅1m左右，而且在钻井进入目标靶区后，井斜角高达70度以上，甚至有时达到90度，这样就造成了钻井在工程实施上难度加大，为了尽可能增大钻井轨迹穿越储层的进尺，必须使井斜角与目标层位的视倾角最大限度得保持一致。如果不慎钻穿目标层，就可能提前完钻从而达不到设计的要求，如果侧钻则有可能造成泄漏点。因此，各种地质导向技术越来越多得应用到钻井过程中来。
[0003]目前，国外的随钻成像测井、方位电阻率测井等随钻测井技术已成为水平井地质导向的主要技术手段。通过随钻测井技术能对已钻轨迹内的地层变化做出精确测量，并以此为依据对前方未钻区域内的地层变化情况进行预测。但是，这种技术存在一定局限性，特别是在川东高陡构造区，地层的沉积演化和构造的横向变化相当复杂，仅凭这种技术很难对定向井进行精确的导向。
[0004]在这种背景下，基于地震资料的导向技术应运而生。特别是高精度的三维地震资料，能够很直观地从各个方位展现地层结构和地质构造。但是，现在国内大多数气田所拥有的三维地震资料都是时间域的，而时间域的剖面虽然能展示出地质构造的真实形态但并不能反映出目标层位的真实倾角。
[0005]因此，在诸如川东等高陡构造区，现有的技术并不能直接根据时间域的地震资料所确定的钻井目标层位的视倾角来保证井斜角与钻井目标层位的视倾角最大限度得保持一致。
【发明内容】
[0006]本发明示例性实施例的目的在于解决无法保证井斜角与钻井目标层位的视倾角最大限度得保持一致的技术问题，提出一种适用于在川东高陡构造的条件下确定钻井目标层位视倾角的方法和设备。
[0007]根据本发明的示例性实施例的一方面，提供一种确定钻井目标层位的视倾角的方法，所述方法包括:(A)根据位于勘探区域的多个钻井的钻井数据和地震数据来获取勘探区域内各个层位的层速度分布，其中，勘探区域内的每个层位包括多个面元，所述层速度分布指示相应层位的多个面元各自的层速度；(B)利用获取的勘探区域内各个层位的层速度分布，对勘探区域的时间域三维地震数据体进行时深转换，获得勘探区域的深度域三维地震数据体；(C)从勘探区域的深度域三维地震数据体截取钻井目标层位的层位信息，其中，所述钻井目标层位的层位信息包括钻井目标层位上每个面元的共中心点的水平坐标和深度坐标；(D)基于钻井目标层位的层位信息，确定钻井目标层位的视倾角。
[0008]在所述方法中，步骤(A)可包括:(A1)根据所述多个钻井中的每个钻井的钻井数据和地震数据，可确定各个钻井穿过的各个层位的面元的层速度；(A2)可基于确定的各个钻井穿过的各个层位的面元的层速度来推算勘探区域内各个层位的层速度分布。
[0009]在所述方法中，所述钻井数据可包括钻井穿过的各个层位的面元的垂直深度值，所述地震数据可包括钻井穿过的各个层位的面元的地震反射波双程旅行时间。
[0010]在所述方法中，在步骤(Al)中，可针对所述多个钻井中的每个钻井，通过以下等
式来确定所述钻井穿过的各个层位的面元的层速度:
【权利要求】
1.一种确定钻井目标层位的视倾角的方法，所述方法包括: (A)根据位于勘探区域的多个钻井的钻井数据和地震数据来获取勘探区域内各个层位的层速度分布，其中，勘探区域内的每个层位包括多个面元，所述层速度分布指示相应层位的多个面元各自的层速度； (B)利用获取的勘探区域内各个层位的层速度分布，对勘探区域的时间域三维地震数据体进行时深转换，获得勘探区域的深度域三维地震数据体； (C)从勘探区域的深度域三维地震数据体截取钻井目标层位的层位信息，其中，所述钻井目标层位的层位信息包括钻井目标层位上每个面元的共中心点的水平坐标和深度坐标； (D)基于钻井目标层位的层位信息，确定钻井目标层位的视倾角。
2.如权利要求1所述的方法，其中，步骤㈧包括: (Al)根据所述多个钻井中的每个钻井的钻井数据和地震数据，确定各个钻井穿过的各个层位的面元的层速度； (A2)基于确定的各个钻井穿过的各个层位的面元的层速度来推算勘探区域内各个层位的层速度分布。
3.如权利要求2所述的方法，其中，所述钻井数据包括钻井穿过的各个层位的面元的垂直深度值，所述地震数据包括钻井穿过的各个层位的面元的地震反射波双程旅行时间。
4.如权利要求3所述的方法，其中，在步骤(Al)中，针对所述多个钻井中的每个钻井，通过以下等式来确定所述钻井穿过的各个层位的面元的层速度: V.—， l,drprp
— A-l，b 其中，1-1和i分别指示所述钻井连续穿过的任意两个层位，a指示所述钻井在第i层位上穿过的面元，b指示所述钻井在第1-ι层位上穿过的面元，Vi，a指示所述钻井穿过第i层位的面元a的层速度，Hi，a指示第i层位的面元a的垂直深度值，Hi^指示第i_l层位的面元b的垂直深度值，a指示第i层位的面元a的地震反射波双程旅行时间，Ti^指示第1-Ι层位的面元b的地震反射波双程旅行时间。
5.如权利要求4所述的方法，其中，在步骤(A2)中，针对每个层位，基于确定的所述多个钻井穿过该层位的面元的层速度进行插值以得到该层位的多个面元各自的层速度，作为该层位的层速度分布。
6.如权利要求5所述的方法，其中，在步骤(B)中，通过以下等式对勘探区域的时间域三维地震数据体进行时深转换: Hk萬'。，
k=2 ^ 其中，k-l和k分别指示勘探区域内任意两个连续的层位，c指示第k层位上的任意面元，d指示第k-l层位中与面元c垂直对应的面元，Hk，。指示第k层位的面元c的垂直深度值，\。指示第k层位的面元c的地震反射波双程旅行时间，T1^d指示第k-l层位的面元d的地震反射波双程旅行时间，\。指示第k层位的面元c的层速度，η指示勘探区域的层位数。
7.如权利要求1所述的方法，其中，步骤⑶包括:根据所述目标层位在随钻方向上的相邻两个面元的共中心点的水平坐标和深度坐标，确定钻井目标层位的视倾角。
8.如权利要求7所述的方法，其中，在步骤(D)中，通过以下等式来确定钻井目标层位的视倾角:
其中，钻井的目标层位为第m层位，α指示第m层位在随钻方向上的相邻两个面元e和f所形成的视倾角，(xffl,e,yffl,e)指示面元e的共中心点的水平坐标，(xffl；f,yffl；f)指示面元f的共中心点的水平坐标，hm；e指示面元e的共中心点的深度坐标，Iinu指示面元f的共中心点的深度坐标。
9.一种确定钻井目标层位的视倾角的设备，所述设备包括: 层速度分布获取单元，根据位于勘探区域的多个钻井的钻井数据和地震数据来获取勘探区域内各个层位的层速度分布，其中，勘探区域内的每个层位包括多个面元，所述层速度分布指示相应层位的多个面元各自的层速度； 时深转换单元，利用获取的勘探区域内各个层位的层速度分布，对勘探区域的时间域三维地震数据体进行时深转换，获得勘探区域的深度域三维地震数据体； 层位信息截取单元，从勘探区域的深度域三维地震数据体截取钻井目标层位的层位信息，其中，所述钻井目标层位的层位信息包括钻井目标层位上每个面元的共中心点的水平坐标和深度坐标； 视倾角确定单元，基于钻井目标层位的层位信息，确定钻井目标层位的视倾角。
10.如权利要求9所述的设备，其中，层速度分布获取单元包括: 确定单元，根据所述多个钻井中的每个钻井的钻井数据和地震数据，确定各个钻井穿过的各个层位的面元的层速度； 推算单元，基于确定的各个钻井穿过的各个层位的面元的层速度来推算勘探区域内各个层位的层速度分布。
11.如权利要求10所述的设备，其中，所述钻井数据包括钻井穿过的各个层位的面元的垂直深度值，所述地震数据包括钻井穿过的各个层位的面元的地震反射波双程旅行时间。
12.如权利要求11所述的设备，其中，确定单元针对所述多个钻井中的每个钻井，通过以下等式来确定所述钻井穿过的各个层位的面元的层速度:..—2(Hb)
其中，1-1和i分别指示所述钻井连续穿过的任意两个层位，a指示所述钻井在第i层位上穿过的面元，b指示所述钻井在第1-Ι层位上穿过的面元，Vi，a指示所述钻井穿过第i层位的面元a的层速度，H。指示第i层位的面元a的垂直深度值，Hi^指示第i_l层位的面元b的垂直深度值，a指示第i层位的面元a的地震反射波双程旅行时间，Ti^指示第1-Ι层位的面元b的地震反射波双程旅行时间。
13.如权利要求12所述的设备，其中，推算单元针对每个层位，基于确定的所述多个钻井穿过该层位的面元的层速度进行插值以得到该层位的多个面元各自的层速度，作为该层位的层速度分布。
14.如权利要求13所述的设备，其中，时深转换单元通过以下等式对勘探区域的时间域三维地震数据体进行时深转换:
其中，k-l和k分别指示勘探区域内任意两个连续的层位，c指示第k层位上的任意面元，d指示第k-l层位中与面元c垂直对应的面元，Hk，。指示第k层位的面元c的垂直深度值，\。指示第k层位的面元c的地震反射波双程旅行时间，T1^d指示第k-l层位的面元d的地震反射波双程旅行时间，\。指示第k层位的面元c的层速度，η指示勘探区域的层位数。
15.如权利要求9所述的设备，其中，视倾角确定单元根据所述目标层位在随钻方向上的相邻两个面元的共中心点的水平坐标和深度坐标，确定钻井目标层位的视倾角。
16.如权利要求15所述的设备，其中，视倾角确定单元通过以下等式来确定钻井目标层位的视倾角:
其中，钻井的目标层位为第m层位，α指示第m层位在随钻方向上的相邻两个面元e和f所形成的视倾角，(xffl,e,yffl,e)指示面元e的共中心点的水平坐标，(xffl；f,yffl；f)指示面元f的共中心点的水平坐标，hm；e指示面元e的共中心点的深度坐标，Iinu指示面元f的共中心点的深度坐标。
【文档编号】G01V1/40GK104199109SQ201410478491
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年9月18日 优先权日:2014年9月18日
【发明者】王征, 覃发兰, 王兰英, 朱鹏宇 申请人:中国石油集团川庆钻探工程有限公司地球物理勘探公司