水平井的井眼轨迹校正方法、装置、设备和存储介质

文档序号:319015 发布日期:2021-11-30 浏览:10次 >En<

阅读说明:本技术 水平井的井眼轨迹校正方法、装置、设备和存储介质 (Borehole trajectory correction method, device, equipment and storage medium for horizontal well ) 是由 高健 王国勇 魏斌 梁治国 熊小林 白森 段志勇 刘吉 沈柏坪 曾番惠 田士伟 于 2021-04-12 设计创作,主要内容包括:本申请提供了一种水平井的井眼轨迹校正方法、装置、设备和存储介质,属于石油勘探与开发技术领域。方法包括:基于化学元素参数和笔石参数,分别确定待研究储层的岩相图和笔石图;基于岩相图和笔石图,确定第一对比图;基于笔石图和第一测井曲线,确定第二对比图;基于待研究储层的每个地层的化学元素参数,确定待研究储层的目标储层;基于第一对比图,确定目标储层的目标岩相类型和目标笔石类型;基于第二测井曲线、第二对比图、随钻曲线和随钻解释曲线,确定钻井地层的岩相类型和笔石类型;基于钻井地层的岩相类型和笔石类型与目标岩相类型和目标笔石类型的差别,调整目标井的井眼轨迹,使井眼轨迹对准目标储层,提高了待研究储层的开发效率。(The application provides a borehole trajectory correction method, a borehole trajectory correction device, borehole trajectory correction equipment and a storage medium for a horizontal well, and belongs to the technical field of petroleum exploration and development. The method comprises the following steps: respectively determining a lithofacies diagram and a lithofacies diagram of a reservoir to be researched based on the chemical element parameters and the lithofacies parameters; determining a first contrast map based on the lithofacies map and the penumbra map; determining a second contrast map based on the pencil-stone map and the first well logging curve; determining a target reservoir of the reservoir to be researched based on the chemical element parameters of each stratum of the reservoir to be researched; determining a target lithofacies type and a target penny type of the target reservoir based on the first comparison graph; determining a lithofacies type and a penny type of the drilling stratum based on the second logging curve, the second contrast map, the while-drilling curve and the while-drilling interpretation curve; based on the difference between the lithofacies type and the lithology type of the drilling stratum and the target lithofacies type and the target lithology type, the borehole trajectory of the target well is adjusted, the borehole trajectory is aligned with the target reservoir, and the development efficiency of the reservoir to be researched is improved.)

水平井的井眼轨迹校正方法、装置、设备和存储介质

技术领域

本申请涉及石油勘探与开发技术领域,特别涉及一种水平井的井眼轨迹校正方法、装置、设备和存储介质。

背景技术

页岩气是储存于页岩储层中的非常规天然气;开发页岩气时,主要通过地质综合评价技术来指导页岩储层的水平井钻井工作,使钻井时能够按照预设的井眼轨迹,钻至页岩储层中富含页岩气的目标储层。由于水平井钻井时的井眼轨迹与目标储层会存在误差,因此需要校正水平井的井眼轨迹。

相关技术中,在钻井完成后采用地质分析化验、地球物理测井等手段测得水平井的井眼轨迹,然后基于水平井的井眼轨迹与目标储层的存在的误差,调整水平井的井眼轨迹。

由于评价页岩储层的地质分析化验、地球物理测井等手段基本在钻井完成后进行,这样,无法实现水平井钻井过程中的随钻评价,即不能在钻井过程中调整水平井的井眼轨迹,因此不能保证钻井时井眼轨迹与目标储层的钻遇率,导致后期需要大幅度调整钻井过程中的井眼轨迹,进而影响钻井作业的施工,使得页岩气的开发效率低。

发明内容

本申请实施例提供了一种水平井的井眼轨迹校正方法和装置,能够提高页岩气的开发效率。所述技术方案如下:

一方面,提供了一种水平井的井眼轨迹校正方法,所述方法包括:

获取待研究储层的化学元素参数、笔石参数和第一测井曲线;

基于所述化学元素参数,确定所述待研究储层的岩相图,所述岩相图包括所述待研究储层的每个位置深度的岩相类型和地层参数;

基于所述笔石参数,确定所述待研究储层的笔石图,所述笔石图包括所述待研究储层的每个位置深度的笔石类型和笔石分层参数;

基于所述岩相图和所述笔石图,确定第一对比图,所述第一对比图包括所述每个位置深度的岩相类型、地层参数、笔石类型和笔石分层参数;

基于所述笔石图和所述第一测井曲线,确定第二对比图,所述第二对比图包括所述每个位置深度的笔石类型、笔石分层参数和第一测井曲线;

基于所述待研究储层的每个地层的化学元素参数,确定所述待研究储层的目标储层;

基于所述第一对比图,确定所述目标储层的目标岩相类型和目标笔石类型;

获取所述待研究储层的随钻解释曲线,所述随钻解释曲线包括所述每个位置深度的岩相类型、地层参数、第一元素录井曲线和第一自然伽马曲线;

获取所述待研究储层的目标井钻井时的井眼轨迹所在钻井地层的第二测井曲线和随钻曲线,所述随钻曲线包括第二元素录井曲线和第二自然伽马曲线;

基于所述第二测井曲线、所述第二对比图、所述随钻曲线和所述随钻解释曲线,确定所述钻井地层的岩相类型和笔石类型;

基于所述钻井地层的岩相类型和笔石类型与所述目标岩相类型和所述目标笔石类型的差别,调整所述目标井的井眼轨迹,使所述井眼轨迹对准所述目标储层。

在一种可能的实现方式中,所述基于所述第二测井曲线、所述第二对比图、所述随钻曲线和所述随钻解释曲线,确定所述钻井地层的岩相类型和笔石类型,包括:

对于所述第二测井曲线中的钻井地层,从所述第二对比图中获取所述钻井地层的笔石类型;

对于所述随钻曲线中的钻井地层,从所述随钻解释曲线中获取所述钻井地层的岩相类型。

在一种可能的实现方式中,所述基于所述钻井地层的岩相类型和笔石类型与所述目标岩相类型和所述目标笔石类型的差别,调整所述目标井的井眼轨迹,使所述井眼轨迹对准所述目标储层,包括:

对比所述钻井地层的笔石类型和所述目标笔石类型,调整所述井眼轨迹,使所述井眼轨迹与所述目标储层处于同一笔石分层;

对比所述钻井地层的岩相类型和所述目标岩相类型,调整与所述目标储层处于同一笔石分层的井眼轨迹,使所述井眼轨迹与所述目标储层处于同一笔石分层和同一地层。

在一种可能的实现方式中,所述方法还包括:

基于所述目标储层的化学元素参数,确定所述目标井在水平段的多个岩相段参数,所述水平段为调整所述井眼轨迹后,所述井眼轨迹对准的目标储层中待压裂的目标储层段;

基于所述水平段的多个岩相段参数,划分岩相段参数不同的多个压裂段,所述多个压裂段均位于所述水平段;

对于每个压裂段,基于所述压裂段的岩相段参数,确定所述压裂段的压力参数,所述压力参数用于指导所述压裂段进行压裂。

在一种可能的实现方式中,所述岩相段参数包括岩相类型和脆性指数,所述化学元素参数包括多个岩相段的化学元素参数;

所述基于所述目标储层的化学元素参数,确定所述目标井在水平段的多个岩相段参数,包括:

对于每个岩相段,基于所述岩相段的化学元素参数,确定与所述化学元素参数匹配的矿物含量和脆性指数;

基于所述矿物含量,确定与所述矿物含量匹配的岩相类型。

在一种可能的实现方式中,所述基于所述待研究储层的每个地层的化学元素参数,确定所述待研究储层的目标储层,包括:

对于每个地层,基于所述地层的化学元素参数,确定与所述化学元素参数匹配的脆性指数和有机质丰度指数;

基于所述脆性指数和所述有机质丰度指数,确定所述地层的储层类型;

基于多个地层的储层类型,从所述多个地层中,确定所述待研究储层的目标储层。

在一种可能的实现方式中,所述化学元素参数包括所述待研究储层的每个地层的化学元素参数,所述基于所述化学元素参数,确定所述待研究储层的岩相图,包括:

对于每个地层,基于所述地层的化学元素参数,确定与所述化学元素参数匹配的矿物含量;

基于所述矿物含量,确定与所述矿物含量匹配的岩相类型;

基于所述每个地层的岩相类型,确定所述待研究储层的岩相图。

另一方面,提供了一种水平井的井眼轨迹校正装置,所述装置包括:

第一获取模块,用于获取待研究储层的化学元素参数、笔石参数和第一测井曲线;

第一确定模块,用于基于所述化学元素参数,确定所述待研究储层的岩相图,所述岩相图包括所述待研究储层的每个位置深度的岩相类型和地层参数;

第二确定模块,用于基于所述笔石参数,确定所述待研究储层的笔石图,所述笔石图包括所述待研究储层的每个位置深度的笔石类型和笔石分层参数;

第三确定模块,用于基于所述岩相图和所述笔石图,确定第一对比图,所述第一对比图包括所述每个位置深度的岩相类型、地层参数、笔石类型和笔石分层参数;

第四确定模块,用于基于所述笔石图和所述第一测井曲线,确定第二对比图,所述第二对比图包括所述每个位置深度的笔石类型、笔石分层参数和第一测井曲线;

第五确定模块,用于基于所述待研究储层的每个地层的化学元素参数,确定所述待研究储层的目标储层;

第六确定模块,用于基于所述第一对比图,确定所述目标储层的目标岩相类型和目标笔石类型;

第二获取模块,用于获取所述待研究储层的随钻解释曲线,所述随钻解释曲线包括所述每个位置深度的岩相类型、地层参数、第一元素录井曲线和第一自然伽马曲线;

第三获取模块,用于获取所述待研究储层的目标井钻井时的井眼轨迹所在钻井地层的第二测井曲线和随钻曲线,所述随钻曲线包括第二元素录井曲线和第二自然伽马曲线;

第七确定模块,用于基于所述第二测井曲线、所述第二对比图、所述随钻曲线和所述随钻解释曲线,确定所述钻井地层的岩相类型和笔石类型;

调整模块,用于基于所述钻井地层的岩相类型和笔石类型与所述目标岩相类型和所述目标笔石类型的差别,调整所述目标井的井眼轨迹,使所述井眼轨迹对准所述目标储层。

在一种可能的实现方式中,所述第七确定模块,包括:

第一获取单元,用于对于所述第二测井曲线中的钻井地层,从所述第二对比图中获取所述钻井地层的笔石类型;

第二获取单元,用于对于所述随钻曲线中的钻井地层,从所述随钻解释曲线中获取所述钻井地层的岩相类型。

在一种可能的实现方式中,所述调整模块,包括:

第一调整单元,用于对比所述钻井地层的笔石类型和所述目标笔石类型,调整所述井眼轨迹,使所述井眼轨迹与所述目标储层处于同一笔石分层;

第二调整单元,用于对比所述钻井地层的岩相类型和所述目标岩相类型,调整与所述目标储层处于同一笔石分层的井眼轨迹,使所述井眼轨迹与所述目标储层处于同一笔石分层和同一地层。

在一种可能的实现方式中,所述装置还包括:

第八确定模块,用于基于所述目标储层的化学元素参数,确定所述目标井在水平段的多个岩相段参数,所述水平段为调整所述井眼轨迹后,所述井眼轨迹对准的目标储层中待压裂的目标储层段;

划分模块,用于基于所述水平段的多个岩相段参数,划分岩相段参数不同的多个压裂段,所述多个压裂段均位于所述水平段;

第九确定模块,用于对于每个压裂段,基于所述压裂段的岩相段参数,确定所述压裂段的压力参数,所述压力参数用于指导所述压裂段进行压裂。

在一种可能的实现方式中,所述岩相段参数包括岩相类型和脆性指数,所述化学元素参数包括多个岩相段的化学元素参数;所述第八确定模块,包括:

第一确定单元,用于对于每个岩相段,基于所述岩相段的化学元素参数,确定与所述化学元素参数匹配的矿物含量和脆性指数;

第二确定单元,用于基于所述矿物含量,确定与所述矿物含量匹配的岩相类型。

在一种可能的实现方式中,所述第五确定模块,包括:

第三确定单元,用于对于每个地层,基于所述地层的化学元素参数,确定与所述化学元素参数匹配的脆性指数和有机质丰度指数;

第四确定单元,用于基于所述脆性指数和所述有机质丰度指数,确定所述地层的储层类型;

第五确定单元,用于基于多个地层的储层类型,从所述多个地层中,确定所述待研究储层的目标储层。

在一种可能的实现方式中,所述化学元素参数包括所述待研究储层的每个地层的化学元素参数,所述第一确定模块,包括:

第六确定单元,用于对于每个地层,基于所述地层的化学元素参数,确定与所述化学元素参数匹配的矿物含量;

第七确定单元,用于基于所述矿物含量,确定与所述矿物含量匹配的岩相类型;

第八确定单元,用于基于所述每个地层的岩相类型,确定所述待研究储层的岩相图。

另一方面,提供了一种计算机设备,所述计算机设备包括一个或多个处理器和一个或多个存储器,所述一个或多个存储器中存储有至少一条指令,所述至少一条指令由所述一个或多个处理器加载并执行以实现上述任一实现方式所述的水平井的井眼轨迹校正方法所执行的操作。

另一方面,提供了一种计算机可读存储介质,所述存储介质中存储有至少一条指令,所述至少一条指令由处理器加载并执行以实现上述任一实现方式所述的水平井的井眼轨迹校正方法所执行的操作。

另一方面,提供了一种计算机程序产品或计算机程序,所述计算机程序产品或所述计算机程序包括计算机程序代码,所述计算机程序代码存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取所述计算机程序代码,处理器执行所述计算机程序代码,使得所述计算机设备执行上述的识别水侵层的确定方法所执行的操作。

本申请实施例提供的技术方案的有益效果至少包括:

本申请实施例提供了一种水平井的井眼轨迹校正方法,由于该方法确定的第二对比图中包括每个位置深度的笔石类型、笔石分层参数和第一测井曲线,则基于目标井钻井时的井眼轨迹所在钻井地层的第二测井曲线和第二对比图,就能够确定钻井地层的笔石类型。由于随钻解释曲线中包括每个位置深度的岩相类型、地层参数、第一元素录井曲线和第一自然伽马曲线,则基于钻井地层的第二元素录井曲线和第二自然伽马曲线,就能够确定钻井地层的岩相类型,进而基于钻井地层的岩相类型和笔石类型与目标储层的目标岩相类型和目标笔石类型的差别,就能够对目标井钻井时的井眼轨迹进行及时的调整,使井眼轨迹对准目标储层,从而能够保证钻井过程中井眼轨迹与目标储层的钻遇率,提高待研究储层的开发效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种水平井的井眼轨迹校正方法的流程图;

图2是本申请实施例提供的一种岩相划分标准图;

图3是本申请实施例提供的另一种岩相划分标准图;

图4是本申请实施例提供的一种第一对比图;

图5是本申请实施例提供的一种第二对比图;

图6是本申请实施例提供的一种随钻解释曲线;

图7是本申请实施例提供的一种矿物与元素综合图;

图8是本申请实施例提供的一种矿物组成图;

图9是本申请实施例提供的一种元素分布图;

图10是本申请实施例提供的一种井眼轨迹示意图;

图11是本申请实施例提供的另一种井眼轨迹示意图;

图12是本申请实施例提供的一种分段压裂示意图;

图13是本申请实施例提供的一种压力参数曲线图;

图14是本申请实施例提供的一种分段压裂示意图;

图15是本申请实施例提供的一种水平井的井眼轨迹校正装置示意图;

图16是本申请实施例提供的一种计算机设备的框图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

本申请的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。此外,术语“包括”和“具有”以及它们的任意变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

本申请实施例提供了一种水平井的井眼轨迹校正方法,参见图1,方法包括:

步骤101:计算机设备获取待研究储层的化学元素参数、笔石参数和第一测井曲线。

其中,待研究储层为页岩气储层;例如,待研究储层为威远地区龙马溪组页岩气储层。

其中,笔石参数为通过待研究储层的关键井的岩心实验得到的笔石动物的化石参数,岩心实验中的岩心试样为通过关键井的取心作业得到的,关键井为待研究储层上完成钻井工作的气井,具有完整的岩心参数、测井参数和录井参数等井资料。笔石参数包括每个位置深度的笔石参数,以威远地区龙马溪组页岩气储层为例,不同位置深度的笔石参数包括葛氏螺旋笔石、赛氏具刺笔石、盘旋喇叭笔石、三角半耙笔石、曲背冠笔石、轴囊囊笔石、尖肖尖笔石等。

其中,化学元素参数为通过关键井钻井时的元素录井技术得到的化学元素的参数。化学元素参数包括每个位置深度和每个地层的化学元素参数,化学元素参数包括硫S、铝Al、镁Mg、钙Ca等多种元素的含量。元素录井技术为将钻井过程中每个位置深度处钻井产生的岩石排放到地面后,通过XRF(X射线荧光光谱分析)技术对岩石进行分析,以得到每个位置深度和每个地层的化学元素参数。

其中,第一测井曲线为关键井钻井时通过测井技术得到的,第一测井曲线包括每个位置深度的多个测井曲线,多个测井曲线包括自然伽马GR曲线,无铀伽马KHT曲线、电阻率RT曲线、中子CNL曲线、密度DEN曲线和元素测井曲线中的至少一个。

步骤102:计算机设备基于化学元素参数,确定待研究储层的岩相图。

其中,岩相图包括待研究储层的每个位置深度的岩相类型和地层参数。其中,地层参数包括每个位置深度的地层参数,以威远地区龙马溪组页岩气储层作为待研究储层,地层参数从上到下依次为龙一1-4上层、龙一1-4下层、龙一1-3层、龙一1-2层、龙一1-1上层、五峰组灰岩层和五峰组页岩层。

该步骤可以通过以下步骤(1)-(3)实现:

(1)计算机设备对于每个地层,基于该地层的化学元素参数,确定与化学元素参数匹配的矿物含量。

其中,计算机设备基于该地层的化学元素参数,确定该地层的化合物参数,基于该地层的化合物参数,通过目标关系数据,确定与化合物参数匹配的矿物含量;其中,目标关系数据用于表示化合物参数与矿物含量之间的关系。

矿物主要包括白云石、方解石、石英、黏土和其他矿物中的至少一个;不同的矿物可以通过不同的化学元素参数来确定该矿物的含量。则计算机设备基于该地层的化学元素参数,确定该地层的化合物参数,基于该地层的化合物参数,通过目标关系数据,确定与化合物参数匹配的矿物含量的步骤包括:

对于每个矿物,从该地层的化学元素参数中确定目标化学元素参数,基于目标化学元素参数,确定与目标化学元素参数匹配的目标化合物参数,基于目标化合物参数,通过目标关系数据,确定与该目标化合物参数匹配的矿物含量。目标化学元素参数可以为一个化学元素的含量或者多个化学元素的含量,则目标化合物参数可以为一个化合物的含量或多个化合物的含量。

在本申请实施例中,以矿物包括白云石、方解石、石英、黏土和其他矿物为例进行说明。则目标关系数据包括用于表示目标化合物参数与白云石之间的第一关系数据、用于表示目标化合物参数与方解石之间的的第二关系数据、用于表示目标化合物参数与石英之间的第三关系数据、用于表示目标化合物参数与黏土之间的第四关系数据、用于表示目标化合物参数与其他矿物之间的第五关系数据。

其中,在矿物包括白云石的情况下,目标化学元素参数为镁Mg,基于目标化学元素参数中镁Mg的含量和与镁的含量匹配的氧的含量之和得到目标化合物氧化镁MgO的含量。

第一关系数据可以为以下公式一:

公式一:W白云石=184WMgO/40

其中,W白云石为白云石的含量,WMgO为氧化镁MgO的含量,184为CaMg(CO3)2的相对分子质量,40为氧化镁的相对分子质量。

其中,在矿物包括方解石的情况下,目标化学元素参数为镁Mg和钙Ca,计算机设备基于目标化学元素参数镁Mg的含量和与镁的含量匹配的氧的含量之和得到目标化合物氧化镁MgO的含量,计算机设备基于目标化学元素参数钙Ca的含量和与钙的含量匹配的氧的含量之和得到目标化合物氧化钙CaO的含量。

第二关系数据可以为以下公式二:

公式二:W方解石=100(WCaO-56WMgO/40)/56

其中,W方解石为方解石的含量,WCaO为氧化钙CaO的含量,100为碳酸钙CaCO3的相对分子质量,56为氧化钙CaO的相对分子质量,40为氧化镁MgO的相对分子质量。

其中,在矿物包括石英的情况下,目标化学元素参数为铝Al和硅Si,计算机设备基于目标化学元素硅Si的含量和与硅的含量匹配的氧的含量之和得到目标化合物二氧化硅SiO2的含量,计算机设备基于目标化学元素铝Al的含量和与铝的含量匹配的氧的含量之和得到目标化合物氧化铝Al2O3的含量。

第三关系数据可以为以下公式三:

公式三:

其中,W石英为石英的含量,包括陆源石英和生物硅;为二氧化碳SiO2的含量,为氧化铝Al2O3的含量,k1为威远地区四川盆地下古生界黏土矿物中SiO2的配比系数,由X射线衍射黏土含量计算获得,采用伊利石含量校正的手段,取值1.60~1.70。

其中,在矿物包括石英、方解石、白云石和黏土的情况下,第四关系数据可以为以下公式四:

公式四:W黏土=[100%-(W石英+W方解石+W白云石)]×k2

其中,W黏土为黏土的含量,W石英为石英的含量,W方解石为方解石的含量,W白云石为白云石的含量。k2为威远地区龙马溪组页岩气储层黏土矿物含量占黏土矿物与长石类矿物之和的比例,依据关键井或本区同层位岩心样品实测XRD(diffraction of x-rays,X射线衍射)数据计算所得,取平均值0.8。石英、方解石和白云石的含量确定过程与上述步骤中确定石英、方解石和白云石的含量的过程相同,在此不再赘述。

其中,待研究储层中除了含有石英、黏土、方解石、白云石等主要矿物外,还含有少量的黄铁矿、长石类矿物等其他矿物。

其中,在矿物包括石英、方解石、白云石、黏土和其他矿物的情况下,第五关系数据可以为以下公式五:

公式五:W其他=100%-(W石英+W方解石+W白云石+W黏土)

其中,W其他为黄铁矿、长石类矿物等其他矿物的含量,W黏土为黏土的含量,W石英为石英的含量,W方解石为方解石的含量,W白云石为白云石的含量。石英、方解石、白云石和黏土的含量确定过程与上述步骤中确定石英、方解石、白云石和黏土的含量的过程相同,在此不再赘述。

(2)计算机设备基于矿物含量,确定与矿物含量匹配的岩相类型。

其中,计算机设备基于矿物含量,通过岩相划分标准图,确定与矿物含量匹配的岩相类型。

参见图2,图2为岩相划分标准图,计算机设备将地层中石英、白云石和黏土的含量,对应到岩相划分标准图中,则能够确定与地层中的矿物含量匹配的岩相类型。其中,由于白云石的主要成分为碳酸盐,岩相划分标准图碳酸盐的含量代表白云石的含量。

参见图3,图3为威远地区龙马溪组页岩气储层的岩相划分标准图。

其中,基于矿物含量不同,将地层划分为五类岩相,分别为钙质页岩、硅质页岩、泥质页岩、高钙混合型页岩、低钙混合型页岩。

其中,硅质页岩中的石英含量大于50%,泥质页岩中的黏土含量大于50%,钙质页岩中的碳酸盐含量大于50%,高钙混合型页岩的碳酸盐含量大于33%,低钙混合型页岩的碳酸盐含量小于33%。

继续以威远地区龙马溪组页岩气储层为例,计算机设备基于该页岩储层中每个地层的矿物含量,通过图3的岩相划分标准图,确定与矿物含量匹配的岩相类型。

其中,威远地区的龙一1-4上层的岩相类型为低钙混合型页岩;龙一1-4下层的岩相类型为高钙混合型页岩;龙一1-3层的岩相类型为低钙混合型页岩;龙一1-2层的岩相类型为硅质页岩;龙一1-1上层的岩相类型高钙混合型页岩;龙一1-1下层的岩相类型为硅质页岩;五峰组灰岩层为钙质页岩;五峰组页岩层为硅质页岩。

在一种可能的实现方式中,计算机设备对于每个地层,从待研究储层的关键井的岩心资料中获取每个地层的岩性。

继续以威远地区龙马溪组页岩气储层为例,龙马溪组属于地层系统中的志留系的下统,龙马溪组上、中部岩性为巨厚层深灰色、灰黑色页岩,下部为厚层灰色灰质页岩、灰黑色硅质页岩、页岩。五峰组属于地层系统中的奥陶系的上统,岩性以黑色页岩为主,下部夹泥质粉砂岩,富含笔石化石,顶部发育薄层黑灰色介壳灰岩,为五峰组地层对比标志层,由该标志层可确定其上部为龙马溪组地层;五峰组下部为灰黑色硅质页岩。通过获取每个地层的岩性,可以对待研究储层进行更为精细的解释。

(3)计算机设备基于每个地层的岩相类型,确定待研究储层的岩相图。

其中,岩相图包括待研究储层的每个位置深度的岩相类型和地层参数。

计算机设备将每个地层的岩相类型依次标注同一图上,该图包括每个位置深度、每个地层的岩相类型,即得到了待研究储层的岩相图。

步骤103:计算机设备基于笔石参数,确定待研究储层的笔石图。

其中,笔石图包括待研究储层的每个位置深度的笔石类型和笔石分层参数。

其中,笔石参数包括每个深度和每个笔石分层的笔石参数。以威远地区龙马溪组页岩气储层为例,笔石参数包括葛氏螺旋笔石、赛氏具刺笔石、盘旋喇叭笔石、三角半耙笔石、曲背冠笔石、轴囊囊笔石、尖肖尖笔石等中的至少一个。

其中,计算机设备将笔石参数相同的深度段划分为同一笔石分层,继续以威远地区龙马溪组页岩气储层为例,笔石分层参数从上至下依次分为:LM9底界、LM8底界、LM7底界、LM6底界、LM5底界、LM4底界、LM1-3底界和观音桥底界。

其中,出现葛氏螺旋笔石的笔石分层为LM9底界,记录其位置深度;出现赛氏具刺笔石的笔石分层为LM8底界,记录其位置深度;出现盘旋喇叭笔石的笔石分层为LM7底界,记录其位置深度;出现三角半耙笔石的笔石分层为LM6底界,记录其位置深度;出现曲背冠笔石的笔石分层为LM5底界,记录其位置深度;出现轴囊囊笔石的笔石分层为LM4底界,记录其位置深度;出现尖肖尖笔石的笔石分层为LM1-3底界,记录其位置深度;出现介壳的笔石分层为观音桥底界,记录其位置深度。

其中,计算机设备将每个笔石分层的笔石类型基于其位置深度标注在同一图上,该图包括每个位置深度的笔石分层参数和笔石类型,即得到了待研究储层的笔石图。

步骤104:计算机设备基于岩相图和笔石图,确定第一对比图。

其中,第一对比图包括每个位置深度的岩相类型、地层参数、笔石类型和笔石分层参数。

其中,将每个位置深度的岩相类型、地层参数、笔石类型和笔石分层参数分别标注在同一图上,得到第一对比图。

继续以威远地区龙马溪组页岩气储层为例,参见图4,图4为威远地区龙马溪组页岩气储层的第一对比图,图中包括每个位置深度的岩相类型、地层参数、笔石类型和笔石分层参数。

步骤105:计算机设备基于笔石图和第一测井曲线,确定第二对比图。

其中,第二对比图包括每个位置深度的笔石类型、笔石分层参数和测井曲线。

其中,计算机设备将每个位置深度的笔石类型、笔石分层参数和第一测井曲线分别标注在同一图上,得到第二对比图。

继续以威远地区龙马溪组页岩气储层为例,参见图5,图5为威远地区龙马溪组页岩气储层的第二对比图。

其中,第一测井曲线包括自然伽马GR曲线,无铀伽马KHT曲线、电阻率RT曲线、中子CNL曲线、密度DEN曲线和元素测井曲线,元素测井曲线包括元素钙Ca、硅Si和铝Al的含量曲线。

其中,第二对比图上的第一测井曲线在不同的笔石分层位置处具有不同的测井响应特征。例如,在LM9底界的位置深度处,自然伽马曲线的伽马值无明显变化,无铀伽马曲线的伽马值会出现极大值,电阻率曲线的电阻率值会出现极小值,中子曲线的中子值会出现极小值,密度曲线的密度值会出现极小值,元素测井曲线无明显变化。

步骤106:计算机设备基于待研究储层的每个地层的化学元素参数,确定待研究储层的目标储层。

其中,目标储层为富含页岩气的储层。

该步骤可以通过以下步骤(1)-(3)实现:

(1)计算机设备对于每个地层,基于地层的化学元素参数,确定与化学元素参数匹配的脆性指数和有机质丰度指数。

计算机设备对于每个地层,基于地层的化学元素参数,确定与化学元素匹配的矿物含量,基于矿物含量,确定与矿物含量匹配的脆性指数。其中,确定矿物含量的具体过程与步骤102中确定矿物含量的步骤(1)相同,在此不再赘述。

其中,计算机设备基于矿物含量,通过脆性指数公式,确定与矿物含量匹配的脆性指数。

以威远地区龙马溪组页岩气储层为例,根据威远地区龙马溪组页岩气储层的岩石化学及矿物组成特征,把硅质矿物、方解石、白云石等归为脆性矿物,脆性指数代表储层的可压裂性。

脆性指数公式为:

BI=(W石英+W方解石+W白云石)/(W石英+W方解石+W白云石+W黏土)

其中,BI为脆性指数,W石英为石英的含量,W方解石为方解石的含量,W白云石为白云石的含量,W黏土为黏土的含量。

计算机设备对于每个地层,基于地层的化学元素参数,确定与化学元素参数匹配的有机质含量。计算机设备基于有机质含量,通过有机质丰度指数公式,确定与有机质含量匹配的有机质丰度指数。

其中,以威远地区龙马溪组页岩气储层为例,根据对威远地区龙马溪组页岩气储层的岩石化学特征的研究,页岩中富含三氧化硫SO3,往往与生物或植物发育有关,其含量较高,则反映有机质含量较高,且三氧化硫SO3(蒸发岩除外)与有机碳含量具有很好的相关性,因此可应用三氧化硫SO3的含量进行有机质指数的计算以及页岩储层评价。并且,页岩中富含氧化铝Al2O3,代表黏土含量,其含量变高,则有机质丰度指数就变低。因此,可以通过三氧化硫SO3和氧化铝Al2O3的含量建立有机质丰度指数。

有机质丰度指数公式为:

其中,OI为有机质丰度指数,为三氧化硫的含量,为氧化铝的含量。

其中,基于化学元素中硫S的含量和与硫的含量匹配的氧的含量之和,得到三氧化硫SO3的含量。基于化学元素中铝Al的含量和与铝的含量匹配的氧的含量之和,得到氧化铝Al2O3的含量。

(2)计算机设备基于脆性指数和有机质丰度指数,确定地层的储层类型。

其中,计算机设备事先设置了多个储层类型,以及包括每个储层类型的脆性指数和有机质丰度指数的指数范围;因此本步骤可以为:计算机设备基于脆性指数,确定该脆性指数所在的第一指数范围,基于有机质丰度指数,确实该有机质丰度指数所在的第二指数范围。根据该第一指数范围和第二指数范围,从指数范围和储层类型的对应关系中,确定该第一指数范围和第二指数范围对应的储层类型。

以威远地区龙马溪组页岩气储层为例,参见表1,表1为该地区基于化学元素参数建立的页岩储层评价标准,包括多个储层类型以及每个储层类型的脆性指数和有机质丰度指数的指数范围,该页岩储层评价标准为通过参考威远地区四川盆地研究成果资料,以及与威远地区四川盆地等多口井的测井解释结论、试气结果进行综合分析而建立。根据脆性指数和有机质丰度指数,将储层类别划分为三类,其中Ⅰ类为好储层,Ⅱ类为中等储层,Ⅲ类为差储层。

表1

储层类型 脆性指数(BI) 有机质丰度指数(OI)
>0.60 >0.40
0.60~0.50 0.40~0.25
<0.50 <0.25

继续以威远地区龙马溪组页岩气储层为例,参见表2,表2为威远地区龙马溪组页岩气储层每个地层的脆性指数和有机质丰度指数表。

表2

(3)计算机设备基于多个地层的储层类型,从多个地层中,确定待研究储层的目标储层。

其中,计算机设备基于多个地层的储层类型,从多个地层中,确定出储层类型为好储层的地层,基于脆性指数和有机质指数,从储层类型为好储层的地层中确定出储层类型最好的地层作为目标储层。

以威远地区龙马溪组页岩气储层为例,继续参见表2,龙一1-4上层、龙一1-4下层、龙一1-3层、龙一1-2层和五峰组页岩层的储层类型均为Ⅱ类,五峰组灰岩层的储层类型为Ⅲ类,龙一1-1上层和龙一1-1下层的储层类型为Ⅰ类;Ⅰ类储层类型为好储层,从龙一1-1上层和龙一1-1下层确定出储层类型最好的地层作为目标储层。由于龙一1-1下层的脆性指数和有机质指数分别大于龙一1-1上层的脆性指数和有机质指数,说明龙一1-1下层的可压裂性好,有机质含量高,因此,确定龙一1-1下层为目标储层。

继续参见图4,第一对比图中还包括ESC(元素俘获)测井曲线和元素录井曲线的交会曲线,测量的元素包括硅Si和钙Ca,参见图4,ESC测井曲线和元素录井曲线测得的硅Si和钙Ca的含量基本相同;例如,硅Si的含量均在目标储层龙一1-1下层处含量高,钙Ca的含量均在目标储层龙一1-1下层处含量低,说明根据元素录井曲线测得的化学元素参数准确度高。

继续参见图4,第一对比图中还包括中子CNL曲线、密度DEN曲线和声波AC曲线,目标储层龙一1-1下层对应的位置深度处的地层密度值低,孔隙值大,说明含气性好,符合目标储层的特征。

继续参见图4,第一对比图中还包括自然伽马和无铀伽马的交会曲线;其中,页岩位置深度处的交会宽度大,灰岩位置深度处的交会宽度小,一般灰岩的上方岩相类型为硅质页岩,与目标储层相符,通过该交会曲线进一步确定了龙一1-1下层为目标储层,说明基于化学元素参数确定的岩相类型的准确度高。

步骤107:计算机设备基于第一对比图,确定目标储层的目标岩相类型和目标笔石类型。

计算机设备确定目标储层所在的位置深度,从第一对比图中确定该位置深度对应的岩相类型和笔石类型,将该位置深度对应的岩相类型和笔石类型确定为目标储层的目标岩相类型和目标笔石类型。

继续以威远地区龙马溪组页岩气储层为例,目标储层为龙一1-1下层,继续参见图4,计算机设备从图4的第一对比图上确定龙一1-1下层的位置深度,再从第一对比图上确定该位置深度对应的目标岩相类型为硅质页岩,目标笔石类型为尖削尖笔石。

在本申请实施例中,通过确定第一对比图,将待研究储层的每个位置深度的岩相类型、地层参数、笔石类型和笔石分层参数汇集到了第一对比图,从而确定目标储层后,可从第一对比图上快速直接的获取目标储层的岩相类型和笔石类型,省时省力,提高了确定目标岩相类型和目标笔石类型的效率。

步骤108:计算机设备获取待研究储层的随钻解释曲线。

其中,随钻解释曲线包括每个位置深度的岩相类型、地层参数、第一元素录井曲线和第一自然伽马曲线。第一元素录井曲线为待研究储层的关键井钻井过程通过元素录井技术得到的,第一自然伽马曲线为待研究储层的关键井钻井过程通过测井技术得到的。

继续以威远地区龙马溪组页岩气储层为例,参见图6,第一元素录井曲线包括元素硫S-铁Fe的交会曲线,铝Al-硅Si的交会曲线,镁Mg-钙Ca的交会曲线和磷P-锰Mn的交会曲线。不同地层的第一元素录井曲线和第一自然伽马曲线具有不同的测井响应特征。

其中,龙一1-4上层的岩相类型为低钙混合型页岩,岩性为灰黑色页岩,对应的第一元素测井曲线和第一自然伽马曲线的测井响应特征无明显变化。龙一1-4下层的岩相类型为高钙混合型页岩,岩性为灰色灰质页岩,对应的第一元素测井曲线的响应特征分别为Al为中值,Si为中值,Mg为低值,Ca为高值,随钻伽马值为低值。龙一1-3层的岩相类型为低钙混合型页岩,岩性为黑色页岩,对应的第一元素测井曲线的响应特征分别为Al为高值,Si为中值,Mg为中值,Ca为低值,随钻伽马值为中值。龙一1-2层的岩相类型为硅质页岩,岩性为黑色页岩,对应的第一元素测井曲线的响应特征分别为Al为高值,Si为中值,Mg、Ca为低值,随钻伽马值为低值。龙一1-1上层的岩相类型为高钙混合型页岩,岩性为黑色云质页岩,对应的第一元素测井曲线的响应特征分别为Al、Si为低值,Mg、Ca大幅升高,随钻伽马值为极高值。龙一1-1下层的岩相类型为硅质页岩,岩性为灰黑色硅质页岩,对应的第一元素测井曲线的响应特征分别为Al为中值,Si为中值,Mg为低值,Ca为高值,随钻伽马值为低值。五峰组灰岩层的岩相类型为钙质页岩,岩性为灰色灰岩,对应的第一元素测井曲线的响应特征分别为Al、Si、Mg为低值,Ca为高值,随钻伽马值为极低值。

参见表3,表3是与图6对应的为四川地区五峰组-龙马溪组地层特征表,包括每个地层的岩性、随钻伽马(API)值、元素铝Al、硅Si、镁Mg和钙Ca的含量、脆性指数和储层类型。

表3

从表3中可以直接得到每个地层的随钻伽马值、各个元素含量、脆性指数和储层类型,更加直观。

参见图7,图7为威远地区龙马溪组页岩气储层的矿物与元素综合图,图中包括每个位置深度的地层参数、矿物含量曲线和元素录井曲线;其中,矿物含量为钻井完成后经过岩心实验得到的,元素录井曲线为钻井过程中通过录井技术得到的,从图中可知,元素录井曲线基本与矿物含量曲线匹配;例如,石英中主要包括硅,矿物含量曲线中的石英含量最大值的位置深度处,元素录井曲线中的硅含量最大,说明录井技术测得的元素录井曲线中的化学元素参数的准确度高,与实际情况相符。

参见图8,图8是与图7匹配的威远地区龙马溪组页岩气储层的各个地层的矿物组成图,从图中可以看出,龙一1-1下层石英含量最高,超过50%,符合硅质页岩中石英含量大于50%的规律,说明确定的目标储层准确度高。

参见图9,图9是与图7匹配的威远地区龙马溪组页岩气储层的各个地层的元素分布图,从图中可以看出,龙一1-1下层硅Si元素的含量最高,与龙一1-1下层岩心分析实验得到的石英含量匹配,说明录井实验测得的元素录井曲线中的化学元素参数的准确度高,与实际情况相符。

步骤109:计算机设备获取待研究储层的目标井钻井时的井眼轨迹所在钻井地层的第二测井曲线和随钻曲线。

其中,随钻曲线包括第二元素录井曲线和第二自然伽马曲线,第二测井曲线和随钻曲线为钻井过程中得到的曲线。

其中,目标井为水平井,井眼轨迹已经按照预设的井眼轨迹钻至待研究储层,位于目标储层附近。

步骤110:计算机设备基于第二测井曲线、第二对比图、随钻曲线和随钻解释曲线,确定钻井地层的岩相类型和笔石类型。

计算机设备对于第二测井曲线中的钻井地层,从第二对比图中获取钻井地层的笔石类型。

其中,第二对比图中包括每个位置深度的笔石类型、笔石分层参数和测井曲线。计算机设备从第二对比图中的第一测井解释曲线中,确定第一目标位置深度,将第一将目标位置深度作为钻井地层的位置深度,第一目标位置深度为测井响应特征与第二测井曲线的测井响应特征相同的位置深度。计算机设备基于第一目标位置深度,从第二对比图中确定第一目标位置深度的笔石类型,作为钻井地层的笔石类型。

在本申请实施例中,通过确定第二对比图,将待研究储层中的每个位置深度的笔石类型、笔石分层参数和测井曲线汇集到第二对比图中,从而得到钻井地层的第二测井曲线后,即可通过第二对比图获取钻井地层的笔石类型,避免了再次进行取心作业进行岩心实验来确定钻井地层的笔石类型,省时省力,从而提高了确定钻井地层的笔石类型的效率。

计算机设备对于随钻曲线中的钻井地层,从随钻解释曲线中获取钻井地层的岩相类型。

其中,随钻解释曲线包括每个位置深度的岩相类型、地层参数、第一元素录井曲线和第一自然伽马曲线。计算机设备从随钻解释曲线中,确定第二目标位置深度,将第二目标位置深度作为钻井地层的位置深度,第二目标位置深度为随钻解释曲线中的第一元素录井曲线和第一自然伽马曲线的测井响应特征分别与随钻曲线中第二元素录井曲线和第二自然伽马曲线的测井响应特征相同的位置深度。计算机设备基于第二目标位置深度,从随钻解释曲线中确定第二目标位置深度的岩相类型,作为钻井地层的岩相类型。

在本申请实施例中,通过将每个位置深度的岩相类型、地层参数、第一元素录井曲线和第一自然伽马曲线汇集到钻井解释曲线中,从而得到钻井地层的第二元素录井曲线和第二自然伽马曲线后,即可通过随钻解释曲线确定钻井地层的岩相类型,省时省力,提高了确定钻井地层的岩相类型的效率。

步骤111:计算机设备基于钻井地层的岩相类型和笔石类型与目标岩相类型和目标笔石类型的差别,调整目标井的井眼轨迹,使井眼轨迹对准目标储层。

其中,该步骤可以通过以下步骤(1)-(2)实现。

(1)计算机设备对比钻井地层的笔石类型和目标笔石类型,调整井眼轨迹,使井眼轨迹与目标储层处于同一笔石分层。

若钻井地层的笔石类型所在的笔石分层位于目标笔石类型所在地层的上方,则下调井眼轨迹,使井眼轨迹与目标储层处于同一笔石分层。

若钻井地层的笔石类型所在的笔石分层位于目标笔石类型所在地层的下方,则上调井眼轨迹,使井眼轨迹与目标储层处于同一笔石分层。

继续以威远地区龙马溪组页岩气储层的为例,参加图10,井眼轨迹到达待研究储层后,开始在待研究储层进行造斜,进入造斜段,基于钻井地层的笔石类型和目标笔石类型的差别调整井眼轨迹。若井眼轨迹所在的钻井地层的笔石类型与龙一1-4上层的笔石类型相同,说明井眼轨迹位于目标储层上方的龙一1-4上层,例如位于A点,则需下调井眼轨迹。若下调后的井眼轨迹所在的钻井地层的笔石类型与龙一1-4下层的笔石类型相同,说明井眼轨迹位于目标储层上方的龙一1-4下层,例如位于B点,则继续下调井眼轨迹。若下调后的井眼轨迹所在的钻井地层的笔石类型与龙一1-3层的笔石类型相同,说明井眼轨迹位于目标储层上方的龙一1-3层,例如位于C点,则继续下调井眼轨迹。若下调后的井眼轨迹所在的钻井地层的笔石类型与龙一1-2层的笔石类型相同,说明井眼轨迹位于目标储层上方的龙一1-2层,例如位于D点,则继续下调井眼轨迹。若下调后的井眼轨迹所在的钻井地层的笔石类型与龙一1-1层的笔石类型相同,由于龙一1-1层的笔石类型为目标笔石类型,说明使井眼轨迹与目标储层处于同一笔石分层,由于龙一1-1上层和龙一1-1下层的笔石类型相同,位于同一笔石分层,不能再基于笔石类型调整井眼轨迹。这样,在造斜段施工过程中,根据目标井的钻井曲线,能够实时卡取目标井的井眼轨迹所在的地层,对目标储层的位置深度进行预测,实时逐层调整井眼轨迹,能够提高井眼轨迹与目标储层的钻遇率。

(2)计算机设备对比钻井地层的岩相类型和目标岩相类型,调整与目标储层处于同一笔石分层的井眼轨迹,使井眼轨迹与目标储层处于同一笔石分层和同一地层。

若钻井地层的岩相类型所在的地层位于目标岩相类型所在地层的上方,则下调与目标储层处于同一笔石分层的井眼轨迹,使井眼轨迹与目标储层处于同一笔石分层和同一地层。

若钻井地层的岩相类型所在的地层位于目标岩相类型所在地层的下方,则上调与目标储层处于同一笔石分层的井眼轨迹,使井眼轨迹与目标储层处于同一笔石分层和同一地层。

参见图11,继续以威远地区龙马溪组页岩气储层的为例,钻井地层与目标储层处于同一笔石分层后,井眼轨迹开始在水平段前进。计算机设备对比钻井地层的岩相类型和目标岩相类型,若井眼轨迹所在的钻井地层的岩相类型与五峰组灰岩层的岩相类型相同,说明井眼轨迹位于目标储层下方的五峰组灰岩层,例如位于E点或F点,则上调井眼轨迹。若上调后的井眼轨迹所在的钻井地层的岩相类型与龙一1-1上层的岩相类型相同,则下调井眼轨迹,直至钻井地层的岩相类型与目标储层龙一1-1下层的岩相类型相同。这样,根据钻井地层的岩相类型,能够及时准确的判断井眼轨迹在储层中的相对位置,为调整井眼轨迹提供参考依据,真正实现井眼轨迹多次微幅调整,减少穿层后大幅度调整造成的后期施工困难及套变几率,同时有效提高目标储层钻遇率,既提高了钻至目标储层的成功率,又满足了轨迹的平滑度;既提高了目标储层的钻遇率,又避免了井眼轨迹在水平层段大幅调整,从而影响完井作业施工,真正实现了地质工程一体化。

本申请实施例提供了一种水平井的井眼轨迹校正方法,由于该方法确定的第二对比图中包括每个位置深度的笔石类型、笔石分层参数和第一测井曲线,则基于目标井钻井时的井眼轨迹所在钻井地层的第二测井曲线和第二对比图,就能够确定钻井地层的笔石类型。由于随钻解释曲线中包括每个位置深度的岩相类型、地层参数、第一元素录井曲线和第一自然伽马曲线,则基于钻井地层的第二元素录井曲线和第二自然伽马曲线,就能够确定钻井地层的岩相类型,进而基于钻井地层的岩相类型和笔石类型与目标储层的目标岩相类型和目标笔石类型的差别,就能够对目标井钻井时的井眼轨迹进行及时的调整,使井眼轨迹对准目标储层,从而能够保证钻井过程中井眼轨迹与目标储层的钻遇率,提高待研究储层的开发效率。

在本申请实施例中,通过上述步骤101-111,能够使井眼轨迹对准目标储层;本申请实施例还可以通过以下步骤112-114确定压裂段的压力参数。

步骤112:计算机设备基于目标储层的化学元素参数,确定目标井在水平段的多个岩相段参数。

其中,水平段为调整井眼轨迹后,井眼轨迹对准的目标储层中待压裂的目标储层段。岩相段参数包括每个岩相段的岩相类型和脆性指数,化学元素参数包括多个岩相段的化学元素参数。

该步骤可以通过以下步骤(1)-(2)实现:

(1)计算机设备对于每个岩相段,基于岩相段的化学元素参数,确定与化学元素参数匹配的矿物含量和脆性指数。该步骤与步骤106中确定矿物含量和脆性指数的过程相同,在此不再赘述。

参见表4,表4为某一用于待压裂的目标储层段的岩相段分类表,包括每个岩相段的脆性指数。

表4

(2)计算机设备基于矿物含量,确定与矿物含量匹配的岩相类型。

其中,该步骤与步骤102中确定岩相类型的过程相同,在此不再赘述。

继续参见表4,表4中还包括每个岩相段的岩相类型。

步骤113:计算机设备基于水平段的多个岩相段参数,划分岩相段参数不同的多个压裂段,多个压裂段均位于水平段。

其中,计算机设备将岩相类型和脆性指数相同的岩相段归为同一压裂段,参见图12,图12为水平段的分段压裂示意图,图中包括多个压裂段。

步骤114:计算机设备对于每个压裂段,基于压裂段的岩相段参数,确定压裂段的压力参数。

其中,压力参数用于指导压裂段进行压裂,为对压力段进行压裂的压力值。

其中,计算机设备对于每个压裂段,基于压裂段的脆性指数,确定压裂段的压力参数。由于脆性指数代表目标储层的可压裂性,因此,脆性指数低的压裂段的压力参数的值大,脆性指数高的压裂段的压力参数的值小。

参见图13,图13是与表4对应的某一目标储层的压力参数曲线图,第1岩相段和第2岩相段的岩相类型分别为E和F,脆性指数低于29%,第6岩相段和第7岩相段的岩相类型分别为J和K,脆性指数为51-69%。由于第1岩相段和第2岩相段的脆性指数低于第6岩相段和第7岩相段的脆性指数,而脆性指数代表目标储层的可压裂性,因此,第1岩相段和第2岩相段的压力参数高于第6岩相段和第7岩相段的压力参数。

继续以威远地区龙马溪组页岩气储层为例,参见图15,图15为目标储层龙一1-1下层中待压裂的水平段的分段压裂综合图,包括每个压裂段的自然伽马曲线、无铀伽马曲线、矿物学组成曲线、孔隙结构数据曲线、密度曲线、脆性指数曲线、弱性指数曲线,矿物学指标,孔隙度指标,可压性指标和综合指标等测井曲线和测井指标。从图14中对比可以看出不同压裂段的测井曲线和测井指标不同,说明不同压力段的地质构造不同,由于岩相段参数不同的岩相段其岩石弹性力学参数差异性较大,压裂时的地层破裂压力也存在较大差值、压裂工程参数配置也不相同。在同一压裂段中,如果存在不同岩石类型,其岩石力学非均质性强,容易形成延伸缝,压裂的有效率降低,直接影响整口井的压裂效果。在水平井施工过程中,由于构造突变、优质储层厚度变薄及工程原因,水平段的岩相段参数必然存在多样性。根据岩石段参数对水平段进行优化压裂分段显得十分有必要。

在本申请实施例中,通过化学元素参数对待压裂的水平段进行划分,得到压力参数不同的多个压裂段,这样基于该压力参数指导待压裂的水平段进行分段压裂时,实现了对每个压裂段的针对性压裂,进而能够改善压裂施工的效率,利于压裂后形成立体缝网结构,从而提高单井气产量。

在本申请实施例中,将化学元素参数用于确定目标储层、调整井眼轨迹以及确定压裂时的压力参数,使得化学元素参数的地质认识与工程实践紧密结合,实现了地质、钻井和压裂等页岩气开发技术的有效融合,形成了集确定目标储层优选、调整井眼轨迹、压裂优化设计为一体的技术体系,全面提升了页岩气的开发效果。

通过本申请实施例提供的方法,威远地区龙马溪组页岩气储层目前已完成井位部署调整8平台42口;完成水平井地质导向27口,硅质页岩钻遇率达96%;通过优化储层改造设计,提高加砂强度和裂缝复杂程度,加砂强度提升12.03%,套变率下降11.8%,2019年年产页岩气9.58亿方,超计划1.08亿方。2019年较2018年压裂时效节约19.46天,增加产气量5113万方。诞生了3个日产天然气100万方的平台,其中,威202H40平台测试产量高达233万方/天,H40-3井最高日产量60万方,创威远地区平台及单井测试产量之最,为页岩气高效开发提供了技术保障。

一方面,提供了一种水平井的井眼轨迹校正装置,参见图15,装置包括:

第一获取模1501,用于获取待研究储层的化学元素参数、笔石参数和第一测井曲线;

第一确定模块1502,用于基于化学元素参数,确定待研究储层的岩相图,岩相图包括待研究储层的每个位置深度的岩相类型和地层参数;

第二确定模块1503,用于基于笔石参数,确定待研究储层的笔石图,笔石图包括待研究储层的每个位置深度的笔石类型和笔石分层参数;

第三确定模块1504,用于基于岩相图和笔石图,确定第一对比图,第一对比图包括每个位置深度的岩相类型、地层参数、笔石类型和笔石分层参数;

第四确定模块1505,用于基于笔石图和第一测井曲线,确定第二对比图,第二对比图包括每个位置深度的笔石类型、笔石分层参数和第一测井曲线;

第五确定模块1506,用于基于待研究储层的每个地层的化学元素参数,确定待研究储层的目标储层;

第六确定模块1507,用于基于第一对比图,确定目标储层的目标岩相类型和目标笔石类型;

第二获取模块1508,用于获取待研究储层的随钻解释曲线,随钻解释曲线包括每个位置深度的岩相类型、地层参数、第一元素录井曲线和第一自然伽马曲线;

第三获取模块1509,用于获取待研究储层的目标井钻井时的井眼轨迹所在钻井地层的第二测井曲线和随钻曲线,随钻曲线包括第二元素录井曲线和第二自然伽马曲线;

第七确定模块1510,用于基于第二测井曲线、第二对比图、随钻曲线和随钻解释曲线,确定钻井地层的岩相类型和笔石类型;

调整模块1511,用于基于钻井地层的岩相类型和笔石类型与目标岩相类型和目标笔石类型的差别,调整目标井的井眼轨迹,使井眼轨迹对准目标储层。

在一种可能的实现方式中,第七确定模块1510,包括:

第一获取单元,用于对于第二测井曲线中的钻井地层,从第二对比图中获取钻井地层的笔石类型;

第二获取单元,用于对于随钻曲线中的钻井地层,从随钻解释曲线中获取钻井地层的岩相类型。

在一种可能的实现方式中,调整模块1511,包括:

第一调整单元,用于对比钻井地层的笔石类型和目标笔石类型,调整井眼轨迹,使井眼轨迹与目标储层处于同一笔石分层;

第二调整单元,用于对比钻井地层的岩相类型和目标岩相类型,调整与目标储层处于同一笔石分层的井眼轨迹,使井眼轨迹与目标储层处于同一笔石分层和同一地层。

在一种可能的实现方式中,装置还包括:

第八确定模块1512,用于基于目标储层的化学元素参数,确定目标井在水平段的多个岩相段参数,水平段为调整井眼轨迹后,井眼轨迹对准的目标储层中待压裂的目标储层段;

划分模块1513,用于基于水平段的多个岩相段参数,划分岩相段参数不同的多个压裂段,多个压裂段均位于水平段;

第九确定模块1514,用于对于每个压裂段,基于压裂段的岩相段参数,确定压裂段的压力参数,压力参数用于指导压裂段进行压裂。

在一种可能的实现方式中,岩相段参数包括岩相类型和脆性指数,化学元素参数包括多个岩相段的化学元素参数;第八确定模块1512,包括:

第一确定单元,用于对于每个岩相段,基于岩相段的化学元素参数,确定与化学元素参数匹配的矿物含量和脆性指数;

第二确定单元,用于基于矿物含量,确定与矿物含量匹配的岩相类型。

在一种可能的实现方式中,第五确定模块1506,包括:

第三确定单元,用于对于每个地层,基于地层的化学元素参数,确定与化学元素参数匹配的脆性指数和有机质丰度指数;

第四确定单元,用于基于脆性指数和有机质丰度指数,确定地层的储层类型;

第五确定单元,用于基于多个地层的储层类型,从多个地层中,确定待研究储层的目标储层。

在一种可能的实现方式中,化学元素参数包括待研究储层的每个地层的化学元素参数,第一确定模块1502,包括:

第六确定单元,用于对于每个地层,基于地层的化学元素参数,确定与化学元素参数匹配的矿物含量;

第七确定单元,用于基于矿物含量,确定与矿物含量匹配的岩相类型;

第八确定单元,用于基于每个地层的岩相类型,确定待研究储层的岩相图。

图16示出了本申请一个示例性实施例提供的计算机设备1600的结构框图。该计算机设备1600可以是便携式移动计算机设备,比如:智能手机、平板电脑、MP3播放器(MovingPicture Experts Group Audio Layer III,动态影像专家压缩标准音频层面3)、MP4(Moving Picture Experts Group Audio Layer IV,动态影像专家压缩标准音频层面4)播放器、笔记本电脑或台式电脑。计算机设备1600还可能被称为用户设备、便携式计算机设备、膝上型计算机设备、台式计算机设备等其他名称。

通常,计算机设备1600包括有:处理器1601和存储器1602。

处理器1601可以包括一个或多个处理核心,比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器1601可以采用DSP(Digital Signal Processing,数字信号处理)、FPGA(Field-Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)、PLA(Programmable Logic Array,可编程逻辑阵列)中的至少一种硬件形式来实现。处理器1601也可以包括主处理器和协处理器,主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器,也称CPU(Central ProcessingUnit,中央处理器);协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中,处理器1601可以集成有GPU(Graphics Processing Unit,图像处理器),GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中,处理器1601还可以包括AI(Artificial Intelligence,人工智能)处理器,该AI处理器用于处理有关机器学习的计算操作。

存储器1602可以包括一个或多个计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器1602还可包括高速随机存取存储器,以及非易失性存储器,比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。在一些实施例中,存储器1602中的非暂态的计算机可读存储介质用于存储至少一个指令,该至少一个指令用于被处理器1601所执行以实现本申请中方法实施例提供的水平井的井眼轨迹校正方法。

在一些实施例中,计算机设备1600还可选包括有:外围设备接口1603和至少一个外围设备。处理器1601、存储器1602和外围设备接口1603之间可以通过总线或信号线相连。各个外围设备可以通过总线、信号线或电路板与外围设备接口1603相连。具体地,外围设备包括:射频电路1604、显示屏1605、摄像头组件1606、音频电路1607、定位组件1608和电源1609中的至少一种。

外围设备接口1603可被用于将I/O(Input/Output,输入/输出)相关的至少一个外围设备连接到处理器1601和存储器1602。在一些实施例中,处理器1601、存储器1602和外围设备接口1603被集成在同一芯片或电路板上;在一些其他实施例中,处理器1601、存储器1602和外围设备接口1603中的任意一个或两个可以在单独的芯片或电路板上实现,本实施例对此不加以限定。

射频电路1604用于接收和发射RF(Radio Frequency,射频)信号,也称电磁信号。射频电路1604通过电磁信号与通信网络以及其他通信设备进行通信。射频电路1604将电信号转换为电磁信号进行发送,或者,将接收到的电磁信号转换为电信号。可选地,射频电路1604包括:天线系统、RF收发器、一个或多个放大器、调谐器、振荡器、数字信号处理器、编解码芯片组、用户身份模块卡等等。射频电路1604可以通过至少一种无线通信协议来与其它计算机设备进行通信。该无线通信协议包括但不限于:万维网、城域网、内联网、各代移动通信网络(2G、3G、4G及5G)、无线局域网和/或WiFi(Wireless Fidelity,无线保真)网络。在一些实施例中,射频电路1604还可以包括NFC(Near Field Communication,近距离无线通信)有关的电路,本申请对此不加以限定。

显示屏1605用于显示UI(User Interface,用户界面)。该UI可以包括图形、文本、图标、视频及其它们的任意组合。当显示屏1605是触摸显示屏时,显示屏1605还具有采集在显示屏1605的表面或表面上方的触摸信号的能力。该触摸信号可以作为控制信号输入至处理器1601进行处理。此时,显示屏1605还可以用于提供虚拟按钮和/或虚拟键盘,也称软按钮和/或软键盘。在一些实施例中,显示屏1605可以为一个,设置在计算机设备1600的前面板;在另一些实施例中,显示屏1605可以为至少两个,分别设置在计算机设备1600的不同表面或呈折叠设计;在另一些实施例中,显示屏1605可以是柔性显示屏,设置在计算机设备1600的弯曲表面上或折叠面上。甚至,显示屏1605还可以设置成非矩形的不规则图形,也即异形屏。显示屏1605可以采用LCD(Liquid Crystal Display,液晶显示屏)、OLED(OrganicLight-Emitting Diode,有机发光二极管)等材质制备。

摄像头组件1606用于采集图像或视频。可选地,摄像头组件1606包括前置摄像头和后置摄像头。通常,前置摄像头设置在计算机设备的前面板,后置摄像头设置在计算机设备的背面。在一些实施例中,后置摄像头为至少两个,分别为主摄像头、景深摄像头、广角摄像头、长焦摄像头中的任意一种,以实现主摄像头和景深摄像头融合实现背景虚化功能、主摄像头和广角摄像头融合实现全景拍摄以及VR(Virtual Reality,虚拟现实)拍摄功能或者其它融合拍摄功能。在一些实施例中,摄像头组件1606还可以包括闪光灯。闪光灯可以是单色温闪光灯,也可以是双色温闪光灯。双色温闪光灯是指暖光闪光灯和冷光闪光灯的组合,可以用于不同色温下的光线补偿。

音频电路1607可以包括麦克风和扬声器。麦克风用于采集用户及环境的声波,并将声波转换为电信号输入至处理器1601进行处理,或者输入至射频电路1604以实现语音通信。出于立体声采集或降噪的目的,麦克风可以为多个,分别设置在计算机设备1600的不同部位。麦克风还可以是阵列麦克风或全向采集型麦克风。扬声器则用于将来自处理器1601或射频电路1604的电信号转换为声波。扬声器可以是传统的薄膜扬声器,也可以是压电陶瓷扬声器。当扬声器是压电陶瓷扬声器时,不仅可以将电信号转换为人类可听见的声波,也可以将电信号转换为人类听不见的声波以进行测距等用途。在一些实施例中,音频电路1607还可以包括耳机插孔。

定位组件1608用于定位计算机设备1600的当前地理位置,以实现导航或LBS(Location Based Service,基于位置的服务)。定位组件1608可以是基于美国的GPS(Global Positioning System,全球定位系统)、中国的北斗系统或俄罗斯的伽利略系统的定位组件。

电源1609用于为计算机设备1600中的各个组件进行供电。电源1609可以是交流电、直流电、一次性电池或可充电电池。当电源1609包括可充电电池时,该可充电电池可以是有线充电电池或无线充电电池。有线充电电池是通过有线线路充电的电池,无线充电电池是通过无线线圈充电的电池。该可充电电池还可以用于支持快充技术。

在一些实施例中,计算机设备1600还包括有一个或多个传感器1610。该一个或多个传感器1610包括但不限于:加速度传感器1611、陀螺仪传感器1612、压力传感器1613、指纹传感器1614、光学传感器1615以及接近传感器1616。

加速度传感器1611可以检测以计算机设备1600建立的坐标系的三个坐标轴上的加速度大小。比如,加速度传感器1611可以用于检测重力加速度在三个坐标轴上的分量。处理器1601可以根据加速度传感器1611采集的重力加速度信号,控制显示屏1605以横向视图或纵向视图进行用户界面的显示。加速度传感器1611还可以用于游戏或者用户的运动数据的采集。

陀螺仪传感器1612可以检测计算机设备1600的机体方向及转动角度,陀螺仪传感器1612可以与加速度传感器1611协同采集用户对计算机设备1600的3D动作。处理器1601根据陀螺仪传感器1612采集的数据,可以实现如下功能:动作感应(比如根据用户的倾斜操作来改变UI)、拍摄时的图像稳定、游戏控制以及惯性导航。

压力传感器1613可以设置在计算机设备1600的侧边框和/或显示屏1605的下层。当压力传感器1613设置在计算机设备1600的侧边框时,可以检测用户对计算机设备1600的握持信号,由处理器1601根据压力传感器1613采集的握持信号进行左右手识别或快捷操作。当压力传感器1613设置在显示屏1605的下层时,由处理器1601根据用户对显示屏1605的压力操作,实现对UI界面上的可操作性控件进行控制。可操作性控件包括按钮控件、滚动条控件、图标控件、菜单控件中的至少一种。

指纹传感器1614用于采集用户的指纹,由处理器1601根据指纹传感器1614采集到的指纹识别用户的身份,或者,由指纹传感器1614根据采集到的指纹识别用户的身份。在识别出用户的身份为可信身份时,由处理器1601授权该用户执行相关的敏感操作,该敏感操作包括解锁屏幕、查看加密信息、下载软件、支付及更改设置等。指纹传感器1614可以被设置在计算机设备1600的正面、背面或侧面。当计算机设备1600上设置有物理按键或厂商Logo时,指纹传感器1614可以与物理按键或厂商Logo集成在一起。

光学传感器1615用于采集环境光强度。在一个实施例中,处理器1601可以根据光学传感器1615采集的环境光强度,控制显示屏1605的显示亮度。具体地,当环境光强度较高时,调高显示屏1605的显示亮度;当环境光强度较低时,调低显示屏1605的显示亮度。在另一个实施例中,处理器1601还可以根据光学传感器1615采集的环境光强度,动态调整摄像头组件1606的拍摄参数。

接近传感器1616,也称距离传感器,通常设置在计算机设备1600的前面板。接近传感器1616用于采集用户与计算机设备1600的正面之间的距离。在一个实施例中,当接近传感器1616检测到用户与计算机设备1600的正面之间的距离逐渐变小时,由处理器1601控制显示屏1605从亮屏状态切换为息屏状态;当接近传感器1616检测到用户与计算机设备1600的正面之间的距离逐渐变大时,由处理器1601控制显示屏1605从息屏状态切换为亮屏状态。

本领域技术人员可以理解,图16中示出的结构并不构成对计算机设备1600的限定,可以包括比图示更多或更少的组件,或者组合某些组件,或者采用不同的组件布置。

另一方面,提供了一种计算机可读存储介质,存储介质中存储有至少一条指令,至少一条指令由处理器加载并执行以实现上述任一实现方式所述的水平井的井眼轨迹校正方法所执行的操作。

另一方面,提供了一种计算机程序产品或计算机程序,所述计算机程序产品或所述计算机程序包括计算机程序代码,所述计算机程序代码存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取所述计算机程序代码,处理器执行所述计算机程序代码,使得所述计算机设备执行上述的识别水侵层的确定方法所执行的操作。

在一些实施例中,本申请实施例所涉及的计算机程序可被部署在一个计算机设备上执行,或者在位于一个地点的多个计算机设备上执行,又或者,在分布在多个地点且通过通信网络互连的多个计算机设备上执行,分布在多个地点且通过通信网络互连的多个计算机设备可以组成区块链系统。

本申请实施例提供了一种水平井的井眼轨迹校正方法,由于该方法确定的第二对比图中包括每个位置深度的笔石类型、笔石分层参数和第一测井曲线,则基于目标井钻井时的井眼轨迹所在钻井地层的第二测井曲线和第二对比图,就能够确定钻井地层的笔石类型。由于随钻解释曲线中包括每个位置深度的岩相类型、地层参数、第一元素录井曲线和第一自然伽马曲线,则基于钻井地层的第二元素录井曲线和第二自然伽马曲线,就能够确定钻井地层的岩相类型,进而基于钻井地层的岩相类型和笔石类型与目标储层的目标岩相类型和目标笔石类型的差别,就能够对目标井钻井时的井眼轨迹进行及时的调整,使井眼轨迹对准目标储层,从而能够保证钻井过程中井眼轨迹与目标储层的钻遇率,提高待研究储层的开发效率。

以上所述仅为本申请的可选实施例,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

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