一种基于相似度综合评价的钻井掉块深度还原的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于相似度综合评价的钻井掉块深度还原的方法，包括如下步骤：步骤一、获取不同井深岩屑样品的元素录井数据和钻井掉块的元素录井数据；步骤二、分别计算所述岩屑样品中不同元素的含量，以及分别计算所述钻井掉块中不同元素的含量；步骤三、通过多种相似度评价算法，分别筛选出与所述钻井掉块的元素相似程度最高的钻井岩屑样品，作为初步筛选样品集；步骤四、根据所述初步筛选样品集中的岩屑样品对应的井深确定钻井掉块深度的还原值。本发明专利技术提供的基于相似度综合评价的钻井掉块深度还原方法，能够通过寻找和该掉块数据各元素成分最为相似和接近的录井元素所对应的最为匹配的井深，还原出掉块所在的深度。还原出掉块所在的深度。还原出掉块所在的深度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于相似度综合评价的钻井掉块深度还原的方法


[0001]本专利技术属于石油天然气勘探开发
，特别涉及一种基于相似度综合评价的钻井掉块深度还原的方法。

技术介绍

[0002]掉块是指在钻井过程中由于井壁稳定性差异引起的已钻井段脱落的大块岩屑。岩屑录井过程中，通常有较多的掉块和岩屑混杂在一起，不仅给现场的真假岩屑的分辩造成了困难，影响地层的正确判断，而且掉块的存在，也会引起卡钻、起下钻困难等钻井异常。如果能充分利用掉块所携带的信息，准确还原出掉块所处的井段，则可以通过异常井段失稳性差异，提出解决问题的方案，指导和优化后续钻井施工作业。
[0003]传统的掉块的研究方法主要是通过现场人工观察掉块的形状和颜色，来确定掉块的成因以及定性的描述对应的钻井工程参数，并根据掉块的成因实时地调整钻井工程参数，以利于更好地钻进。在《内蒙古石油化工》2011年17期：第39
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41页公开的《对钻井过程中掉块的地质分析及处理》中，其公开了如下主要内容：从掉块的形状和形成的原因上，对掉块进行地质分析和分类，其中地质分析主要采用定性描述的方法，并从形状上将掉块分为棱角状、板状以及裂片状，从成因上将掉块分为压力掉块、构造应力掉块以及复合掉块等，并根据不同的掉块类别，进行地质分类分析，以期给钻井施工提供有用的信息，从而达到顺利钻井的目的。
[0004]但上述现有的技术受人为主观因素的影响较大，且掉块的形状比较杂乱，不太容易根据其形状进行类型的区分，且根据掉块的形状，也不太容易分析其成因，对掉块的研究，还仅仅停留在感性、主观的认识上，缺乏相应的数学分析手段，因此，容易形成掉块的误判或不正确的认识。
[0005]目前，在录井技术里，对掉块仍鲜有研究，导致业界对掉块的认识不足，对掉块信息的利用率不足，缺乏掉块对钻井工程的理论指导。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种基于相似度综合评价的钻井掉块深度还原方法，通过将不同井深的岩屑对应的元素录井数据和某一掉块所对应的元素录井数据作为分析数据，建立了掉块对应元素的相似度评价方法；通过寻找和该掉块数据各元素成分最为相似和接近的录井元素所对应的最为匹配的井深，还原出掉块所在的深度，克服了现有技术对掉块的研究仅停留在主观、定性认识层面的局限，充分挖掘了掉块所携带的信息。
[0007]本专利技术提供的技术方案为：
[0008]一种基于相似度综合评价的钻井掉块深度还原的方法，包括如下步骤：
[0009]步骤一、获取不同井深岩屑样品的元素录井数据和钻井掉块的元素录井数据；
[0010]步骤二、分别计算所述岩屑样品中不同元素的含量，以及分别计算所述钻井掉块中不同元素的含量；
[0011]步骤三、通过多种相似度评价算法，分别筛选出与所述钻井掉块的元素相似程度最高的钻井岩屑样品，作为初步筛选样品集；
[0012]步骤四、根据所述初步筛选样品集中的岩屑样品对应的井深确定钻井掉块深度的还原值。
[0013]优选的是，在所述步骤三中，通过三种近似度评价算法，得到所述初步筛选样品集，包括如下步骤：
[0014]步骤1、通过第一种近似度评价算法计算所述钻井掉块的元素与不同井深钻井岩屑的距离，得到钻井掉块的元素与不同井深钻井岩屑的距离第一相似距离集合；
[0015]通过第二种近似度评价算法计算所述钻井掉块的元素与不同井深钻井岩屑的距离，得到钻井掉块的元素与不同井深钻井岩屑的距离第二相似距离集合；以及
[0016]通过第三种近似度评价算法计算所述钻井掉块的元素与不同井深钻井岩屑的距离，得到钻井掉块的元素与不同井深钻井岩屑的距离第三相似距离集合；
[0017]步骤2、分别筛选出所述第一相似距离集合中的最小值、所述第二相似距离集合中的最小值及所述第三相似距离集合中的最小值，得到所述初步筛选样品集。
[0018]优选的是，所述第一相似距离为：
[0019]其中，k表示录井数据中的元素种类；x
mi
表示编号为m的岩屑样本对应元素i的占比值，y
ni
表示编号为n的掉块样本对应元素i的占比值。
[0020]优选的是，所述第二相似距离为：
[0021]其中，k表示录井数据中的元素种类；x
mi
表示编号为m的岩屑样本对应元素i的占比值，y
ni
表示编号为n的掉块样本对应元素i的占比值。
[0022]优选的是，所述第三相似距离为：
[0023]其中，k表示录井数据中的元素种类；x
mi
表示编号为m的岩屑样本对应元素i的占比值，y
ni
表示编号为n的掉块样本对应元素i的占比值。
[0024]优选的是，所述录井数据中的元素至少包括钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯、钾、钙、钡、钛、锰、铁、钒、镍、锶和锆。
[0025]优选的是，在所述步骤四中，确定钻井掉块深度的还原值，包括：
[0026]确定初步筛选样品集中的岩屑样品对应的井深S1、S2、S3；
[0027]如果S1、S2和S3至少有两个值相等时，确定钻井掉块深度的还原值为S1、S2和S3中相等的值；
[0028]如果S1、S2和S3互不相等，则选取根据所述第一相似距离的最小值对应的井深S1作为钻井掉块深度的还原值。
[0029]本专利技术的有益效果是：
[0030](1)本专利技术是在岩屑录井技术、元素录井技术不断成熟，相应的岩屑元素录井测量数据，掉块元素测量数据不断精确的背景下提出的，通过研究岩屑元素录井测量数据和掉块元素测量数据之间的相似度或者相似性，通过严密的数学分析逻辑，建立了一套有效的
岩屑元素数据和掉块元素数据相似度综合评价方法，对岩屑元素录井资料和掉块元素录井资料进行了充分利用，实现了混杂在岩屑里面的钻井掉块所处井深度的还原；克服了现有技术对掉块的研究仅停留在主观、定性认识层面的局限，充分挖掘了掉块所携带的信息，从而能帮助更好地了解井下钻进的情况。
[0031](2)本专利技术采用了三种相似度度量的方法进行综合评价，结果相对准确、可靠；避免了单一的相似度度量方法因采用的度量原理不同而带来的误差；同时也避免采用了一些不太适合用于掉块的深度还原的相似度评价方法。
[0032](3)本专利技术以元素录井数据为基础，能够在随钻取样后及时进行掉块所处井深度的还原，通过还原的掉块深度信息，间接了解井下的作业情况；同时，本专利技术无任何实验分析的额外费用，易操作，掉块深度的还原结果快。
附图说明
[0033]图1为本专利技术所述的基于相似度综合评价的钻井掉块深度还原的方法的流程图。
具体实施方式
[0034]下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0035]如图1所示，本专利技术提供了一种基于相似度综合评价的钻井掉块深度还原的方法，包括如下步骤：
[0036]a、处理各井深对应的岩屑样品的元本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于相似度综合评价的钻井掉块深度还原的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、获取不同井深岩屑样品的元素录井数据和钻井掉块的元素录井数据；步骤二、分别计算所述岩屑样品中不同元素的含量，以及分别计算所述钻井掉块中不同元素的含量；步骤三、通过多种相似度评价算法，分别筛选出与所述钻井掉块的元素相似程度最高的钻井岩屑样品，作为初步筛选样品集；步骤四、根据所述初步筛选样品集中的岩屑样品对应的井深确定钻井掉块深度的还原值。2.根据权利要求1所述的基于相似度综合评价的钻井掉块深度还原的方法，其特征在于，在所述步骤三中，通过三种近似度评价算法，得到所述初步筛选样品集，包括如下步骤：步骤1、通过第一种近似度评价算法计算所述钻井掉块的元素与不同井深钻井岩屑的距离，得到钻井掉块的元素与不同井深钻井岩屑的距离第一相似距离集合；通过第二种近似度评价算法计算所述钻井掉块的元素与不同井深钻井岩屑的距离，得到钻井掉块的元素与不同井深钻井岩屑的距离第二相似距离集合；以及通过第三种近似度评价算法计算所述钻井掉块的元素与不同井深钻井岩屑的距离，得到钻井掉块的元素与不同井深钻井岩屑的距离第三相似距离集合；步骤2、分别筛选出所述第一相似距离集合中的最小值、所述第二相似距离集合中的最小值及所述第三相似距离集合中的最小值，得到所述初步筛选样品集。3.根据权利要求2所述的基于相似度综合评价的钻井掉块深度还原的方法，其特征在于，所述第一相似距离为：其中，k表示录井数据中的元素种类；x
mi

【专利技术属性】
技术研发人员：沈文建，方振东，毛敏，
申请(专利权)人：中法渤海地质服务有限公司，
类型：发明
国别省市：