偏斜井眼和水平井眼的地层和结构解释制造技术

本发明专利技术公开了从三维真实地层厚度(TST3D)的测量值生成高度偏斜井或水平井的结构模型的方法。在一个方面中，方法可以包含从水平井的一个或多个偏斜勘测结果、一或多个单通道测井记录测量值和三维参考表面生成结构模型。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求2013年11月8日提交的第61/901,761号美国临时专利申请的优先权，该申请的整个公开内容特此以引用的方式明确并入本文中。
技术介绍
在钻井操作中，为了包含从地下储层中提取资源在内的目的，会在地表下的岩层中生成井眼。钻探技术在一些环境中可以改变，以形成偏斜井眼，从而将井眼置于岩层内的特定区域内或地层与岩层内存在的其它特征之间。在定向钻井中，例如，井眼可能起初会呈现垂直轨迹，并且在稍后的深度，可以使用一或多种类型的定向钻井工具和方法使井眼轨迹偏斜。定向钻井产生的偏斜井和水平井可以用于一些应用，以增强对非传统的储层的开发，尤其是在配合例如水力压裂等增强型采油技术的时候。然而，偏斜井和水平井的结构性解释可能在异质的岩层中是个难题，异质的岩层包括变化的地层组合物、分层和矿层朝向，这是因为井眼可能会多次穿过同一个地层，从而在对准和关联从岩层中采集到的数据中的测量特性方面造成困难。使用从各种井下工具生成的数据适当地表征岩层，是引导将井置于所关注的给定区域中的一项重要因素。在一些情况下，可以在开始钻井操作之前，基于地下岩层的地层分层的3D几何特征的解释来预先确定定向钻井用的所选的井眼路径。在例如随钻测井(LWD)和地质导向等其它钻探方法中，在挖掘井眼的过程中或在这不久以后，可以通过使用集成到井底组件中或沿着钻柱集成的工具进行岩层表征。在一些场景中，具体来说当存在井眼流体的侵入将改变岩层属性或者可能难以使用有线工具的顾虑时，LWD可能有一些优点。
技术实现思路
提供此
技术实现思路
是为了介绍一系列概念，所述概念在以下具体实施方式中进一步加以描述。此专利
技术实现思路
并不意欲确定所要求的主题的关键或基本特征，也不意欲被用作对限制所要求的主题的范围的辅助。在一个实施例中，公开了一种用于井眼的地层和结构建模的方法。所述方法包括：从井眼获得至少一个偏斜勘测结果；确定参考表面；使用所述参考表面与沿着通过岩层测量值描述的井眼路径的任一点之间的最短三维距离计算三维真实地层厚度；以及使用计算出的三维真实地层厚度生成帷幕区段以及三维地层和结构模型。在其它实施例中，公开了一种方法，包括：从井眼获得至少一个偏斜勘测结果；在地下岩层内确定参考表面；使用所述参考表面与沿着通过所述至少一个偏斜勘测结果描述的井眼路径的任一点之间的最短三维距离计算三维真实地层厚度；使用计算出的三维真实地层厚度生成三维地层和结构模型；确定生成的三维模型是否与通过所述至少一个偏斜勘测结果描述的井眼路径匹配；如果匹配不能满意，则确定新参考表面并且重复步骤(c)和(d)，以生成后续三维地层和结构模型。在其它实施例中，公开了一种方法，包括：从井眼获得至少一个偏斜勘测结果；获得至少一个岩层测量值；使用所述至少一个岩层测量值确定参考表面。所述方法还包括：使用所述参考表面与沿着通过所述至少一个偏斜勘测结果描述的井眼路径的任一点之间的最短三维距离计算三维真实地层厚度；使用计算出的三维真实地层厚度生成三维地层和结构模型；以及确定生成的三维模型是否与通过至少一个单通道测井记录测量值描述的井眼路径匹配。通过以下描述和所附权利要求书将容易明白本专利技术的其它方面和优点。附图说明下文参照借助于本专利技术的非限制性实例提出的多个图的详细描述中进一步描述本专利技术，其中在图的几个视图中相同的附图标记表示相似的部分。图1是井眼的一段的图示，其说明测量到的深度(MD)和真实垂直深度(TVD)；图2说明向下倾斜穿过倾斜地层的斜井中的横截面厚度测量值；图3说明向上倾斜穿过倾斜地层的斜井中的厚度测量值的横截面图；图4说明根据本文所公开的实施例的3D坐标系的参数；图5说明根据本文所公开的实施例的穿过多层岩层的垂直井眼和偏斜井眼中的测量值的比较；图6说明根据本文所公开的实施例的垂直井眼和偏斜井眼之间的地层剖面和井眼测井图案的比较；图7说明根据本文所公开的实施例的在倾斜矿层中钻探的水平井中的TVD中所显示的GR测井记录；图8说明根据本文所公开的实施例的导致测井区段遗失的正向断层的横截面图；图9说明根据本文所公开的实施例的导致测井区段重复的反向断层的横截面图；图10说明根据本文所公开的实施例的使垂直井与斜井相关以定位垂直井中的断层的深度并确定断层的遗失区段量的横截面图；图11说明根据本文所公开的实施例的通过与参考表面的比较来计算TST3D的方法；图12说明根据本文所公开的实施例的应用于穿过正向断层的井眼的横截面图的TST3D计算的实施例；图13说明根据本文所公开的实施例的沿着穿过反向断层的井眼的TST3D计算的实施例；图14是说明根据本专利技术的TST3D计算的实施例的流程图；图15说明根据本文所公开的实施例的使用垂直井的井口生成的波状参考表面；图16说明根据本文所公开的实施例的在TVD对THL和TST3D对THL中所显示的井轨迹；图17说明根据本文所公开的实施例的GR帷幕区段；图18说明根据本文所公开的实施例的从帷幕区段提取的地层控制点的选择；图19说明根据本文所公开的实施例的根据TST3D的GR测井记录的显示。特别参照图19，黑色曲线表示下行GR，点线曲线表示上行GR测井记录。将这个图与图7比较，图7是使用TVD深度参考的类似测井记录；图20说明根据本文所公开的实施例的根据来自斜井的TST3D的GR测井记录分格。箭头表示井区段相对于可信地层分层是上行还是下行；图21说明根据本文所公开的实施例从使用TST3的GR测井记录分格中识别的遗失地层区段；图22说明根据本文所公开的实施例的通过比较TVD对THL和TST3D对THL对于井眼切断的断层位置的确定；图23说明根据本文所公开的实施例的具有使用GR测井记录分格从TST3D识别的断层的地层剖面；图24说明根据本文所公开的实施例的通过方位角工具探究的水平井的横截面；图25描绘根据本文所公开的实施例的井眼图像测量值；图26和图26A是说明根据本文所公开的实施例的穿过地层区段的井眼中的朝上的GR测井记录和朝下的GR测井记录之间的表观正相移的示意图；图27和图27A是根据本文所公开的实施例的穿过地层区段的井眼中的朝上的GR测井记录和朝下的GR测井记录之间的表观负相移的示意图；图28和图28A是根据本文中所公开的实施例的朝上的GR测井记录和朝下的GR测井记录之间的同时基线位移的示意图；图29是根据本文所公开的实施例的用断层形成的改进3D结构性表面的图示；图30.1和图30.2说明根据本文中所公开的实施例的用于GR测井记录的经过更新的结构性模型和重新计算的TST3D分格；图31.1-图31.3是根据本文中所公开的实施例的使用TST3D确定井眼的自动过程的一个阶段的图示；图32是根据本文所公开的实施例的来自TST3D井眼测量值的GR测井记录分格的比较的图示；图33.1和图33.2描绘根据本文中所公开的实施例的具有平方GR测井记录的表面标记的选择；图34是根据本文所公开的实施例的使用垂直试验井的平方GR测井记录产生初始γ射线模型的图示；图35是说明根据本文所公开的实施例的合成井轨迹和初始倾斜参考表面的透视图；图36是说明根据本文所公开的实施例的沿着任意垂直区段的真实层理倾角和表观层理倾角之间的关系的透视图；图37.1-图37.3描绘根据本文所公开的实施例的自动解释过程的第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于井眼的地层和结构建模的方法，包括：从井眼获得至少一个偏斜勘测结果；确定参考表面；使用所述参考表面与沿着通过岩层测量值描述的井眼路径的任一点之间的最短三维距离计算三维真实地层厚度；以及使用计算出的三维真实地层厚度生成帷幕区段以及三维地层和结构模型。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.08 US 61/901,7611.一种用于井眼的地层和结构建模的方法，包括：从井眼获得至少一个偏斜勘测结果；确定参考表面；使用所述参考表面与沿着通过岩层测量值描述的井眼路径的任一点之间的最短三维距离计算三维真实地层厚度；以及使用计算出的三维真实地层厚度生成帷幕区段以及三维地层和结构模型。2.根据权利要求1所述的方法，其中，确定参考表面包括：利用选自以下组中的数据：来自多个井口或标记的结构图，映射的地震层位数据，任意水平面和任意倾斜平面。3.根据权利要求1所述的方法，其中，用于计算所述三维真实地层厚度的岩层测量值是选自以下组中的一种或多种岩层测量值：电阻率，导电率，声波，声学，密度，γ射线，中子孔隙度，压力测量值，岩层流体取样，岩芯取样，和切屑分析。4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：使一个或多个钻探计算基于计算出的三维真实地层厚度。5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：基于生成的三维地层和结构模型提供导向命令到井底组件。6.一种方法，包括以下步骤：a.从井眼获得至少一个偏斜勘测结果；b.在地下岩层内确定参考表面；c.使用所述参考表面与沿着通过所述至少一个偏斜勘测结果描述的井眼路径的任一点之间的最短三维距离计算三维真实地层厚度；d.使用计算出的三维真实地层厚度生成三维地层和结构模型；e.确定生成的三维模型是否与通过所述至少一个偏斜勘测结果描述的井眼路径匹配；如果匹配不能满意，则f.确定新参考表面并且重复步骤(c)和(d)，以生成后续三维地层和结构模型。7.根据权利要求6所述的方法，其中，生成三维地层和结构模型包括：获得选自以下组中的一种或多种岩层测量值：电阻率，导电率，声波，声学，密度，γ射线，中子孔隙度，压力测量值，岩层流体取样，岩芯取样，和切屑分析。8.根据权利要求6所述的方法，进一步包括：使一个或多个钻探计算基于计算出的三维真实地层厚度。9.根据权利要求6所述的方法，其中，确定生成的三维模型是否与通过所述至少一个偏斜勘测结果描述的井眼路径匹配的步骤进一步包括识别一个或多个断层。10.根据权利要求6所述的方法，其中，计算三维真实地层厚度包括：使用计算出的三维真实地层厚度(TST3D)拆分分格从通过所述至少一个偏斜勘测结果描述的井眼路...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·张，N·F·赫尔利，R·阿克库尔特，D·S·麦考密克，S·张，
申请(专利权)人：普拉德研究及开发股份有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB