基于rs三維敏感地震屬性分析的水平井軌跡優(yōu)化方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了基于RS三維敏感地震屬性分析的水平井軌跡優(yōu)化方法，其核心是三維地震體屬性的提取、RS三維敏感地震屬性分析、隨鉆地震屬性相關(guān)相容性分析及水平井軌跡優(yōu)化設(shè)計(jì)。本發(fā)明綜合測(cè)井、地震、地質(zhì)、巖石物理等多學(xué)科，將粗集（RS）分析技術(shù)、地震多屬性技術(shù)、三維地震屬性敏感分析技術(shù)、水平井地質(zhì)導(dǎo)向分析技術(shù)、軌跡優(yōu)化技術(shù)全面結(jié)合，適用于水平井開發(fā)階段的水平井軌跡優(yōu)化設(shè)計(jì)、隨鉆跟蹤等多個(gè)重要環(huán)節(jié)，有效提高水平井段預(yù)測(cè)分析的可靠性和實(shí)時(shí)指導(dǎo)性。
【專利說(shuō)明】基于RS三維敏感地震屬性分析的水平井軌跡優(yōu)化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于水平井開發(fā)階段的水平井軌跡優(yōu)化設(shè)計(jì)、隨鉆跟蹤等環(huán)節(jié)的基于RS三維敏感地震屬性分析的水平井軌跡優(yōu)化方法，可以有效提高水平井段預(yù)測(cè)分析的可靠性和實(shí)時(shí)指導(dǎo)性。
【背景技術(shù)】
[0002]水平井技術(shù)作為老油田調(diào)整挖潛提高采收率，新油田實(shí)現(xiàn)少井高效開發(fā)的一項(xiàng)重要技術(shù)，被譽(yù)為世界石油工業(yè)中一項(xiàng)“重大突破”。水平井技術(shù)出現(xiàn)于二十世紀(jì)50年代(純?cè)囼?yàn)階段)，從二十世紀(jì)80年代末至90年代初進(jìn)入蓬勃發(fā)展并日臻完善的階段。我國(guó)于20世紀(jì)60年代中期引進(jìn)水平井技術(shù)，經(jīng)過(guò)“八五”科技攻關(guān)，不斷探索，已具備了一定的應(yīng)用規(guī)模。
[0003]隨著油氣田勘探開發(fā)推進(jìn)，提高采收率、少井高產(chǎn)是轉(zhuǎn)變油氣增長(zhǎng)方式的必然選擇，因此需要大量實(shí)施水平鉆井。如何提高儲(chǔ)層鉆遇率，需要物探技術(shù)在鉆井地質(zhì)目標(biāo)優(yōu)選、設(shè)計(jì)水平井軌跡設(shè)計(jì)、跟蹤等多個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)揮重要作用，以提高儲(chǔ)層鉆遇率。
[0004]水平井設(shè)計(jì)是一個(gè)“先地下后地面、自下而上、綜合考慮、反復(fù)尋優(yōu)”的過(guò)程。優(yōu)選開發(fā)區(qū)塊，應(yīng)用地震、地質(zhì)、測(cè)井等技術(shù)資料和方法進(jìn)行綜合的油藏描述、建立精細(xì)的水平井地質(zhì)模型，從而優(yōu)化水平井的井位，是水平井技術(shù)的基礎(chǔ)工作。國(guó)外油田在水平井設(shè)計(jì)上主要以油藏模型為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)對(duì)水平井軌跡的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
[0005]物探在水平井中的應(yīng)用技術(shù)是一項(xiàng)綜合性技術(shù)，包括構(gòu)造解釋、儲(chǔ)層預(yù)測(cè)、氣水預(yù)測(cè)、油藏建模、水平井軌跡優(yōu)化設(shè)計(jì)、地震敏感屬性分析、綜合產(chǎn)能預(yù)測(cè)、隨鉆地質(zhì)導(dǎo)向、隨鉆跟蹤分析；在數(shù)據(jù)上，包括地震數(shù)據(jù)、測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)、層位數(shù)據(jù)、油藏?cái)?shù)據(jù)、隨鉆測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)、錄井?dāng)?shù)據(jù)等多種數(shù)據(jù)融合；在學(xué)科上，綜合測(cè)井、地震、地質(zhì)、巖石物理、油藏等多學(xué)科于一體。水平井地質(zhì)導(dǎo)向和隨鉆跟蹤評(píng)價(jià)技術(shù)為水平井鉆井的核心技術(shù)，目前該項(xiàng)技術(shù)主要被Schlumberger、Halliburton和Baker Hughes三大國(guó)外公司所壟斷。國(guó)外不但有較先進(jìn)的地質(zhì)導(dǎo)向硬件工具，而且具有與之配套的隨鉆地質(zhì)工程參數(shù)解釋與地質(zhì)導(dǎo)向應(yīng)用軟件系統(tǒng)。國(guó)內(nèi)在水平井地質(zhì)導(dǎo)向和隨鉆跟蹤評(píng)價(jià)方面取得了一定的進(jìn)展，但與Schlumberger、Halliburton相比存在較大的差距，上述兩大公司目前占據(jù)了國(guó)內(nèi)水平井地質(zhì)導(dǎo)向的大部分市場(chǎng)。
[0006]物探技術(shù)目前主要在水平井設(shè)計(jì)中發(fā)揮了一定的作用，主要體現(xiàn)在層位精細(xì)解釋，斷層標(biāo)定、巖性解釋、砂體追蹤、氣水識(shí)別、儲(chǔ)層三維空間雕刻和地質(zhì)靶點(diǎn)優(yōu)選。高分辨率地震處理技術(shù)，為水平井構(gòu)造解釋和儲(chǔ)層預(yù)測(cè)提供基礎(chǔ)，高分辨率剖面層間信息較豐富，地層接觸關(guān)系更加清晰，斷點(diǎn)收斂更加到位。精細(xì)的構(gòu)造解釋，為水平井的鉆井軌跡的準(zhǔn)確確定提供了保障。在水平井的設(shè)計(jì)過(guò)程中，要求頂面構(gòu)造圖的誤差不能超過(guò)5m，構(gòu)造圖成圖的精確與否，直接關(guān)系到水平井的成敗。精細(xì)的巖性解釋和砂體追蹤，為水平井的鉆井軌跡的準(zhǔn)確確定提供了參考依據(jù)。通過(guò)對(duì)儲(chǔ)層、裂縫的三維可視化，可實(shí)現(xiàn)地質(zhì)靶點(diǎn)的優(yōu)選和井位軌跡的全三維空間設(shè)計(jì)。[0007]盡管物探技術(shù)在水平井設(shè)計(jì)中顯示出了重要作用，但仍然面臨以下問(wèn)題:物探技術(shù)主要在水平井地質(zhì)設(shè)計(jì)和水平段的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中發(fā)揮了作用，還沒有深入到水平井設(shè)計(jì)、實(shí)施、跟蹤的全過(guò)程。物探技術(shù)與鉆井工程的結(jié)合還不夠緊密，多學(xué)科、多專業(yè)融合的一體化優(yōu)勢(shì)沒有體現(xiàn)，物探為工程服務(wù)、物探向開發(fā)延伸的需求越來(lái)越迫切。
[0008]國(guó)內(nèi)水平井地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)相對(duì)落后，而國(guó)外公司只提供服務(wù)，國(guó)內(nèi)公司目前還不具備相應(yīng)的獨(dú)立自主的技術(shù)。因此急需開展物探技術(shù)在水平井中的應(yīng)用研究以及相應(yīng)的軟件自主研發(fā)，以便提升中國(guó)石油工程技術(shù)服務(wù)水平，達(dá)到物探技術(shù)在水平井全部環(huán)節(jié)的參與，提聞儲(chǔ)層鉆遇率，提聞單井廣量。
[0009]如何將物探技術(shù)水平井設(shè)計(jì)及地質(zhì)導(dǎo)向相結(jié)合，使物探技術(shù)深入到水平井軌跡優(yōu)化設(shè)計(jì)、隨鉆跟蹤等各個(gè)重要環(huán)節(jié)，對(duì)打破國(guó)外技術(shù)壟斷、優(yōu)化水平井井位設(shè)計(jì)、提高儲(chǔ)層鉆遇率和增產(chǎn)具有深遠(yuǎn)意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的在于提供基于RS三維敏感地震屬性分析的水平井軌跡優(yōu)化方法，綜合測(cè)井、地震、地質(zhì)、巖石物理等多學(xué)科，將粗集(RS)分析技術(shù)、地震多屬性技術(shù)、三維地震屬性敏感分析技術(shù)、水平井地質(zhì)導(dǎo)向分析技術(shù)、軌跡優(yōu)化技術(shù)全面結(jié)合，適用于水平井開發(fā)階段的水平井軌跡優(yōu)化設(shè)計(jì)、隨鉆跟蹤等多個(gè)重要環(huán)節(jié)，有效提高水平井段預(yù)測(cè)分析的可靠性和實(shí)時(shí)指導(dǎo)性。
[0011 ] 為達(dá)到以上技術(shù)目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案。
[0012]基于RS三維敏感地震屬性分析的水平井軌跡優(yōu)化方法，其核心是三維地震體屬性的提取、RS三維敏感地震屬性分析、隨鉆地震屬性相關(guān)相容性分析及水平井軌跡優(yōu)化設(shè)計(jì)。該方法依次包括以下步驟:
[0013](I)從三維地震數(shù)據(jù)體中提取出五十多種地震體屬性，所述地震體屬性包括幾何類屬性、振幅類屬性、瞬時(shí)類屬性、頻譜類屬性、層序類屬性、非線性類屬性，所述幾何類屬性主要包括四階矩相干體、小波相干體、甜點(diǎn)體、紋理能量體、紋理均質(zhì)性體、曲率體、傾角體、方位角體；所述振幅類屬性主要包括均方根振幅體、最大絕對(duì)值振幅體、最大峰值振幅體、振幅的方差體、振幅的斜度體、振幅的峰態(tài)體；瞬時(shí)類屬性主要包括平均反射強(qiáng)度體、平均瞬時(shí)相位體、平均瞬時(shí)頻率體；所述頻譜類屬性主要包括弧形長(zhǎng)度體、有效帶寬體；所述層序類屬性主要包括峰谷面積比體、正負(fù)樣點(diǎn)數(shù)體、頂?shù)渍穹润w、復(fù)合包絡(luò)差體；所述非線性類屬性主要包括間歇性指數(shù)體、突變幅度體、高階譜能量體、關(guān)聯(lián)維數(shù)體。
[0014]提取盡可能多的地震體屬性，才能提取出各種可能與儲(chǔ)層相關(guān)的地震屬性體，這樣可以充分利用各種有用的信息，吸收各方面的經(jīng)驗(yàn)。基于體積提取的地震屬性我們稱之為三維體屬性，其實(shí)質(zhì)是基于三維地震數(shù)據(jù)體產(chǎn)生一個(gè)完整的三維屬性體，它是地震數(shù)據(jù)的另一類圖像。這種圖像可以用作揭示其它剖面圖像難以識(shí)別的地震特征，如河道砂體、礁塊、各類地層學(xué)沉積單元的沉積特征等，具有重要的使用價(jià)值。
[0015](2)抽取已知水平井井軌跡(如果該區(qū)塊暫時(shí)未上水平井，可以提取直井或者斜井軌跡)的測(cè)井儲(chǔ)層參數(shù)和對(duì)應(yīng)的三維地震體屬性值，所述測(cè)井儲(chǔ)層參數(shù)主要有孔隙度、含油(氣)百分比、泥質(zhì)含量、滲透率。
[0016](3)構(gòu)建三維地震屬性RS決策分析表，地震屬性組合為決策表中的條件屬性(表I中的al-a4列，實(shí)際應(yīng)用我們提取50個(gè)地震體屬性，則有al_a50共50列條件屬性)，對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)層參數(shù)或含油氣性特征參數(shù)等為決策表中的決策屬性(d列，d列可分別為各種儲(chǔ)層參數(shù))。
[0017](4)RS三維敏感地震屬性分析，由于粗集理論只能夠處理量化的數(shù)據(jù)，因此需要對(duì)提取出的地震屬性值(一般為浮點(diǎn)數(shù))進(jìn)行量化處理。采用模糊自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的量化方法，將決策表中浮點(diǎn)數(shù)屬性值按照約定的規(guī)則量化為1-9之間的整型數(shù)，在量化決策表的基礎(chǔ)上，利用粗糙集(RS)理論對(duì)不完整數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、推理，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)間的關(guān)系，提取有用信息，簡(jiǎn)化信息處理，略去過(guò)剩的條件屬性，得到約簡(jiǎn)的儲(chǔ)層最敏感屬性組合，從而50個(gè)體屬性一般約簡(jiǎn)為6-10個(gè)儲(chǔ)層最敏感屬性。
[0018]表1決策表
[0019]
【權(quán)利要求】
1.基于RS三維敏感地震屬性分析的水平井軌跡優(yōu)化方法，依次包括以下步驟: (1)從三維地震數(shù)據(jù)體中提取出五十多種地震體屬性，所述地震體屬性包括幾何類屬性、振幅類屬性、瞬時(shí)類屬性、頻譜類屬性、層序類屬性、非線性類屬性，所述幾何類屬性主要包括四階矩相干體、小波相干體、甜點(diǎn)體、紋理能量體、紋理均質(zhì)性體、曲率體、傾角體、方位角體；所述振幅類屬性主要包括均方根振幅體、最大絕對(duì)值振幅體、最大峰值振幅體、振幅的方差體、振幅的斜度體、振幅的峰態(tài)體；瞬時(shí)類屬性主要包括平均反射強(qiáng)度體、平均瞬時(shí)相位體、平均瞬時(shí)頻率體；所述頻譜類屬性主要包括弧形長(zhǎng)度體、有效帶寬體；所述層序類屬性主要包括峰谷面積比體、正負(fù)樣點(diǎn)數(shù)體、頂?shù)渍穹润w、復(fù)合包絡(luò)差體；所述非線性類屬性主要包括間歇性指數(shù)體、突變幅度體、高階譜能量體、關(guān)聯(lián)維數(shù)體； (2)抽取已知水平井井軌跡的測(cè)井儲(chǔ)層參數(shù)和對(duì)應(yīng)的三維地震體屬性值，所述測(cè)井儲(chǔ)層參數(shù)主要有孔隙度、含油(氣)百分比、泥質(zhì)含量、滲透率； (3)構(gòu)建三維地震屬性RS決策分析表，地震屬性組合為決策表中的條件屬性，對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)層參數(shù)或含油氣性特征參數(shù)等為決策表中的決策屬性； (4)RS三維敏感地震屬性分析，采用模糊自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的量化方法，將決策表中浮點(diǎn)數(shù)屬性值按照約定的規(guī)則量化為1-9之間的整型數(shù)，在量化決策表的基礎(chǔ)上，利用粗糙集理論對(duì)不完整數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、推理，簡(jiǎn)化信息處理，略去過(guò)剩的條件屬性，得到約簡(jiǎn)的儲(chǔ)層最敏感屬性組合，從而50個(gè)體屬性一般約簡(jiǎn)為6-10個(gè)儲(chǔ)層最敏感屬性； (5)利用優(yōu)選出的三維敏感地震屬性體進(jìn)行隨鉆地震屬性與儲(chǔ)層參數(shù)相關(guān)相容性分析，抽取出已鉆水平井段的儲(chǔ)層參數(shù)和三維敏感地震屬性值，利用相關(guān)、有效性算法等繪制出屬性與儲(chǔ)層參數(shù)相關(guān)相容性特征圖譜，尋找響應(yīng)異常，進(jìn)行異常描述與分析； (6)利用優(yōu)選出的三維敏感地震屬性體建立敏感屬性體組合，結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模式識(shí)別技術(shù)，得到隨鉆儲(chǔ)層參數(shù)的實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)分析數(shù)據(jù)，通過(guò)水平井軌跡實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，再加上第(5)步的水平井各個(gè)走向的敏感屬性異常分析，提出水平井軌跡優(yōu)化方案設(shè)計(jì)和井段調(diào)整建議。
【文檔編號(hào)】G01V1/30GK103472484SQ201310429102
【公開日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月18日
【發(fā)明者】丁峰, 尹成, 朱仕軍, 廖細(xì)明, 黃旭日 申請(qǐng)人:西南石油大學(xué)