[发明专利]一种水平井常规随钻测井地层界面识别与边界距反演方法

说明书

本发明公开了一种水平井常规随钻测井地层界面识别与边界距反演方法，包括以下步骤：S1：建立常规随钻电磁波电阻率正演仿真数据库；S2：测井获得随钻电磁波电阻率测井响应和随钻方位成像测井响应；S3：利用S2获得的随钻方位成像数据进行地层方位识别和倾角计算；S4：根据S2电阻率测井数据、S3拾取地层方位和倾角建立初始地质模型。该方法利用常规随钻电磁波电阻率测井和传统随钻方位成像测井数据实现地层方位识别、边界探测、倾角提取和地层背景电阻率反演计算。在不增加测井成本的基础上对已有进行不同类型仪器优势互补、测井数据隐含信息挖掘，增加了测井数据利用效率，获得更全面地层倾角、方位、边界距信息。

方法领域

本发明涉及油田开发方法领域，特别是涉及到水平井生产井中，常规随钻电阻率测井和传统方位成像测井数据进行地层界面识别和边界距反演方法。

背景方法

地质导向方法是指在地质模型建立的基础上，基于随钻测井方法，结合录井、钻井等工程方法，对井眼轨迹进行监测和控制的方法。它把油藏地质、测井、工程方法及计算机融合为一体，保证实际井眼穿过储集层并取得最佳位置，从而最大限度地提高油层钻遇率与开发效益。20世纪90年代以来，电阻率、地层密度、自然伽马、中子孔隙度、声波、井径等仪器已逐步随钻化，改变了有线测井或钻后测井的局面，大大提高了随钻测井评价的及时性及有效性。1993年 Anadrill公司首次提出地质导向概念并研制出了第一套地质导向工具。此后，Halliburton，Baker Hughes INTEQ和挪威国家石油公司 (Statoil)等公司也相继研制出了他们各自的地质导向工具。几年前的地质导向方法还停留在一个简单的、模糊的、非量化的实时引导地层钻进的层面，为进一步提高实时决策能力，国外提出了地质导向矢量的概念及相应地质导向信息矢量化，进而量化边界探测，完成非平面地层结构的实时导向及实时解释。随钻测井方法的进步，从最初的探测深度较浅的无方向性测量发展到如今的具有大探测半径的方向性探边测量。方位电磁波传播电阻率较大的探测半径及边界响应特征有助于及早确定储层边界或油水、气水边界位置。

随钻测井己经成为大斜度井、水平井和小井眼侧钻多分支井油藏评价的重要手段，也是完成大斜度井、水平井钻井设计，实时井场数据采集、解释和现场决策以及指导地质导向钻井的关键方法。随钻测井方法能实时检测到地层变化以便及时对钻井设计做必要的调整，使钻头最大化地在油气藏中最有价值的地带钻进，对于高效开发复杂油气藏具有重要意义。然而，水平井和大斜度井环境下，随钻电阻率测井响应受地层各向异性、层厚、井眼等多种因素影响，测量数值与真实的地层电阻率值有一定偏离，有时会严重偏离。目前，基于方位随钻仪器的边界探测方法是最好的地质导向方法，斯伦贝谢、哈里伯顿、贝克休斯都有针对性地推出了具有自己特色的方位电阻率探边测井工具。如斯伦贝谢PeriScope随钻边界测量，具有较大的边界探测半径，包括地层边界和油水边界。仪器离钻头10-20米，能够识别出工具上下4-5米范围内的电阻率及其变化边界，当PeriScope随钻边界测量仪从低阻地层钻入高阻地层时，方向曲线为正信号，从高阻地层钻入低阻地层时，曲线呈负信号；如果仪器探测范围内没有明显的电阻率变化，则方向曲线为零。测量出的方向和电阻率可用来计算仪器到地面边界的距离和地层延伸方向。

但是国外地质导向方法过分依赖仪器装备升级，导致新型方位探边工具仪器结构复杂，服务价格高昂，同时国外随钻地质导向方法主要由斯伦贝谢、哈里伯顿、贝克休斯等垄断，在国内只提供服务，不提供方法转让。目前国内仪器装备的落后严重制约了地质导向的发展以及在国际市场上的竞争力。本方法通过方法的创新和攻关，弥补仪器装备的短板，通过电阻率-方位成像数据联合反演识别地层倾角、方位、边界距和计算层边界距，充分利用电磁波电阻率深探测的优势和方位成像的方向识别优势，优势互补，利用方法手段使得常规仪器具备方位探边仪器边界探测能力。

本方法能够准确识别地层界面与地层倾角、方位、边界距、实时监测井眼轨迹、有效修正导向模型，并最终提高油层钻遇率与开发效率。能够应对低阻低渗、薄层、底水油藏等地质情况复杂，开发难度大的油藏，使轨迹钻在储层的最佳位置，提高油藏钻遇率及单井产量，提高边际油田的开发效益。

发明内容