技术摘要：
本发明公开了基于地层厚度变化的水平井造斜段井轨迹优化的方法，包括以下步骤：1、多井测井资料精细对比，分析岩相和地层厚度变化特征参数；2、依据测井标定，精细处理地震资料，找出目标层系地层厚度和构造变化规律；3、将测井和地震资料成果结合，找出造斜段内厚度异 全部
背景技术：
油气勘探开发越来越依赖水平井方式来提高油气产量，实践证明水平井能较大幅 度提高单井油气产量，而高产水平井严重依赖储层钻遇率和钻井工程质量。在水平井钻井 实施过程中，由于井下地层的复杂多变性，经常遇到岩相变化、地层厚度变化或埋深变化等 异常，而地层厚度变化是最为常见的现象，当这种情况发生时，易导致地层着陆困难(提前 或延后)和造斜段轨迹复杂，如果处置不当，将引发连锁的工程复杂甚至工程事故，对有效 实施水平井钻井提出了挑战，也是水平井钻井工程中亟待解决的问题之一。 由于该问题涉及地质和钻井工程两个领域，解决难度较大，目前的方法主要是提 出了提高地震处理精度，以实现准确预测地层厚度的方法，但由于地震分辨率有限，且受各 种因素制约经常难以提供准确的数据。也提出了稳斜探顶的技术方法，该方法在假定地层 增厚的情况下井轨迹如何控制的思路，但如果无法对地层变化量有个预测，轨迹仍难以控 制，因此缺乏可操作性。还有研究者提出加强小层识别与判断来跟踪分析，对于实钻过程中 提前预判有一定的辅助价值，但如何与轨迹控制建立关系需要探索，如果小层识别困难情 况下就难以发挥作用。因此，上述的方法对于指导水平井导向和实现水平井造斜段顺利着 陆仍然存在很大的局限性，更难以实现井轨迹优化。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种基于地层厚度变化的水平井造斜段轨迹优化方法，以 解决地层厚度变化钻井着陆的难题，本发明为水平井轨迹设计和操作提供一个简便的方 法，既能满足水平井顺利着陆的需要，也能实现轨迹的优化，避免因地层厚度变化造成造斜 段井轨迹复杂化和不利情况下填眼侧钻。 为达到上述目的，获得复杂地质条件下水平井着陆前造斜段井轨迹优化的方法， 本发明提供了一种地层厚度变化的水平井造斜段井轨迹的优化方法，具体是通过如下技术 方案实现的： 基于地层厚度变化的水平井造斜段轨迹优化方法，包括以下步骤： 步骤1、选取需要钻井的水平井(或目标井)周边的多口邻井，开展多井测井资料分 层和精细对比，分析目标水平井纵向上要实施钻井的各套地层的岩相特征和(多口邻井间) 地层厚度变化关系和变化量； 步骤2、依据步骤1多井测井资料分析成果对地震资料进行地层标定，再精细处理 地震资料，从而找出目标井及邻井井控制范围内各套地层厚度和各套地层构造起伏变化的 规律； 步骤3、步骤1获得目标井邻井(多个点)的井下纵向上各套地层较为准确的厚度变 4 CN 111550186 A 说 明 书 2/6 页 化数据，步骤2获得目标井平面上一定范围内的井下部分地层的厚度和构造变化信息(属于 面的信息)，将步骤1(点)与步骤2(面)的资料结合找出目标井纵向上地层厚度不稳定的层， 即厚度数值在横向变化较大的层位(或厚度异常的层位)，这个层位就是下面所要讨论和重 点解决的目标，同时确定该层位埋深变化范围及厚度变化量； 步骤4、依据步骤3对厚度异常层位及其上下层位按照测井可识别特征进行细分， 选取电性标志层并设置电性识别标志(用测井资料识别各个小层的电性标志或者电性特征 值)； 步骤5、综合步骤1至步骤4所获得的地层参数、地层构造变化参数、地层异常变化 参数进行地质建模和风险井轨迹设计，提出优化的钻井方案。 进一步地，步骤1通过选取目标水平井周边多口邻井的测井资料来进行井间岩相 和地层的精细对比，找出这些邻井井间纵向上多套地层的岩相变化规律和地层厚度变化 量。 进一步地，步骤1具体为：首先选标准井和对比井，所述标准井为地层齐全，测井资 料丰富且精度较高作为该井区的地层划分和电性识别标准，同时在目标井周围选取代表 井，便于分析目标井四周地层变化规律，特别要优选目标水平井井轨迹方向的井，且离目标 井距离越近越好；其次以标准井为基础进行小层细分，找出每个小层的电性标志；然后开展 多井岩相和地层厚度变化研究，找出井与井之间地层厚度变化规律和变化量。 进一步地，步骤2利用步骤1开展的多个邻井测井小层厚度对比结果，对地震资料 进行标定与精细处理，分析邻井井控范围内地层与构造变化规律； 具体包括： 步骤2.1、以多口邻井测井资料制作合成地震记录对地震的层位进行标定，以测井 资料分层的海拔数据对地层的埋深进行标定； 步骤2.2、再精细处理地震资料，追踪地层顶底界，恢复各层位精细构造形态； 步骤2.3、利用地震处理解释结果提取各套地层的地层厚度和构造变化参数。 进一步地，步骤3根据步骤1测井分层和地层厚度解释结果和步骤2地震解释的地 层厚度和构造解释结果，综合这两种成果，找出水平井造斜段内地层厚度变化量大的层位 (厚度异常的层位)，确定该层地层厚度变化量，即最大厚度与最小厚度。 进一步地，步骤4对厚度异常层位进行小层细分并设置电性识别标志，即按照电性 及随钻工具参数匹配的参数能够识别的标准来细分成若干小层。 进一步地，步骤5依据步骤3与步骤4提供的结果进行轨迹设计，提出钻井方案；具 体包括： 步骤5.1、根据水平井着陆箱体储层的厚度和距离厚度异常段底界的距离，按照钻 井工程设计最大和最优造斜率控制的要求，由下至上找出地层厚度异常段底界的最小井斜 角和最优井斜角； 步骤5.2、以地层厚度异常段的最小地层厚度和该地层底界最小井斜角与最优井 斜角为依据，按照井轨迹设计的方法，依次分配井斜角到造斜段各个电性标志层，获得各电 性标志层的最小和最优井斜角； 步骤5.3、将地层厚度异常段的最小与最厚之间地层进行细分2个或多个小层，从 上(最小厚度位置)至下(最大厚度位置)将最小与最优之间的井斜角按照地层厚度变化量 5 CN 111550186 A 说 明 书 3/6 页 的比例从上至下依次分配到这几个小层，并转换成埋深进行地质建模和井轨迹设计，在厚 度异常段，通过由最小井斜角向最优井斜角逼近的方法，来实现井轨迹优化目的； 步骤5.4、钻井过程中，通过设置的电性标志和埋深结合识别各个小层，并控制井 斜角的大小，实现对钻井层位的有效跟踪与井轨迹优化。具体控制点是在地层厚度异常段 最小厚度的埋深位置控制井斜达到步骤5.1的最小井斜角，在最小厚度的埋深位置到该层 底界之间的井斜角递增则按照最小井斜角和最优井斜角之间的幅度变化范围来分配井斜 角，最后实现厚度异常段井斜角的有效控制，这种逐步逼近的方法，实现井轨迹的最优化和 钻井工程的顺利实施。 与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果： 1、本发明提供了地层厚度变化引起目标箱体埋深变化的预测方法，采用了多井的 岩相分析与小层对比并对地震资料进行精细标定，从而可以获得厚度异常层位及变化范围 这一关键参数，为后续的轨迹优化方案奠定了基础。 2、本发明提出了地层厚度和埋深变化的情况下如何优化井轨迹方法。通过细分小 层，将最小和最优井斜角分配到各电性标志层，运用电性标志层识别各小层，提供了在厚度 异常段由最小井斜角向最优井斜角逼近的井轨迹优化方法，从而实现了因目标层埋深不确 定性的井轨迹优化设计方法。 3、本发明提供了将地层厚度变化这一不确定的风险较大的因素转化为异常段小 层的厚度变化量，并建立与地层厚度变化相对应、相匹配的井斜角控制范围和逐步逼近最 优井斜角的具体方案，这就为现场操作者提供了安全的操作选项，从而实现了造斜段因地 层厚度不确定条件下的安全作业，保证了造斜段井身的质量，极大地降低了作业风险，提高 了作业成功率，正确运用该方法可保证作业一次成功。 4、运用该项技术可以有效解决目前水平井造斜段着陆的难题，避免造斜段因轨迹 复杂化导致钻井工程的复杂化，将极大节约钻井成本，提高钻井效率，缩短钻井周期，可推 广到所有水平井的设计和现场施工中，具有较高的适用价值和经济前景。 附图说明 图1为目标水平井和邻井位置示意图(目标水平井周围有G1、G2、G3、G4)； 图2为G1-G4四口邻井小层对比示意图； 图3为地震资料层位追踪与构造解释剖面示意图； 图4为灯三内部标志层的设置； 图5为目标井轨迹设计与优化示意图。
本发明公开了基于地层厚度变化的水平井造斜段井轨迹优化的方法，包括以下步骤：1、多井测井资料精细对比，分析岩相和地层厚度变化特征参数；2、依据测井标定，精细处理地震资料，找出目标层系地层厚度和构造变化规律；3、将测井和地震资料成果结合，找出造斜段内厚度异 全部
背景技术：
油气勘探开发越来越依赖水平井方式来提高油气产量，实践证明水平井能较大幅 度提高单井油气产量，而高产水平井严重依赖储层钻遇率和钻井工程质量。在水平井钻井 实施过程中，由于井下地层的复杂多变性，经常遇到岩相变化、地层厚度变化或埋深变化等 异常，而地层厚度变化是最为常见的现象，当这种情况发生时，易导致地层着陆困难(提前 或延后)和造斜段轨迹复杂，如果处置不当，将引发连锁的工程复杂甚至工程事故，对有效 实施水平井钻井提出了挑战，也是水平井钻井工程中亟待解决的问题之一。 由于该问题涉及地质和钻井工程两个领域，解决难度较大，目前的方法主要是提 出了提高地震处理精度，以实现准确预测地层厚度的方法，但由于地震分辨率有限，且受各 种因素制约经常难以提供准确的数据。也提出了稳斜探顶的技术方法，该方法在假定地层 增厚的情况下井轨迹如何控制的思路，但如果无法对地层变化量有个预测，轨迹仍难以控 制，因此缺乏可操作性。还有研究者提出加强小层识别与判断来跟踪分析，对于实钻过程中 提前预判有一定的辅助价值，但如何与轨迹控制建立关系需要探索，如果小层识别困难情 况下就难以发挥作用。因此，上述的方法对于指导水平井导向和实现水平井造斜段顺利着 陆仍然存在很大的局限性，更难以实现井轨迹优化。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种基于地层厚度变化的水平井造斜段轨迹优化方法，以 解决地层厚度变化钻井着陆的难题，本发明为水平井轨迹设计和操作提供一个简便的方 法，既能满足水平井顺利着陆的需要，也能实现轨迹的优化，避免因地层厚度变化造成造斜 段井轨迹复杂化和不利情况下填眼侧钻。 为达到上述目的，获得复杂地质条件下水平井着陆前造斜段井轨迹优化的方法， 本发明提供了一种地层厚度变化的水平井造斜段井轨迹的优化方法，具体是通过如下技术 方案实现的： 基于地层厚度变化的水平井造斜段轨迹优化方法，包括以下步骤： 步骤1、选取需要钻井的水平井(或目标井)周边的多口邻井，开展多井测井资料分 层和精细对比，分析目标水平井纵向上要实施钻井的各套地层的岩相特征和(多口邻井间) 地层厚度变化关系和变化量； 步骤2、依据步骤1多井测井资料分析成果对地震资料进行地层标定，再精细处理 地震资料，从而找出目标井及邻井井控制范围内各套地层厚度和各套地层构造起伏变化的 规律； 步骤3、步骤1获得目标井邻井(多个点)的井下纵向上各套地层较为准确的厚度变 4 CN 111550186 A 说 明 书 2/6 页 化数据，步骤2获得目标井平面上一定范围内的井下部分地层的厚度和构造变化信息(属于 面的信息)，将步骤1(点)与步骤2(面)的资料结合找出目标井纵向上地层厚度不稳定的层， 即厚度数值在横向变化较大的层位(或厚度异常的层位)，这个层位就是下面所要讨论和重 点解决的目标，同时确定该层位埋深变化范围及厚度变化量； 步骤4、依据步骤3对厚度异常层位及其上下层位按照测井可识别特征进行细分， 选取电性标志层并设置电性识别标志(用测井资料识别各个小层的电性标志或者电性特征 值)； 步骤5、综合步骤1至步骤4所获得的地层参数、地层构造变化参数、地层异常变化 参数进行地质建模和风险井轨迹设计，提出优化的钻井方案。 进一步地，步骤1通过选取目标水平井周边多口邻井的测井资料来进行井间岩相 和地层的精细对比，找出这些邻井井间纵向上多套地层的岩相变化规律和地层厚度变化 量。 进一步地，步骤1具体为：首先选标准井和对比井，所述标准井为地层齐全，测井资 料丰富且精度较高作为该井区的地层划分和电性识别标准，同时在目标井周围选取代表 井，便于分析目标井四周地层变化规律，特别要优选目标水平井井轨迹方向的井，且离目标 井距离越近越好；其次以标准井为基础进行小层细分，找出每个小层的电性标志；然后开展 多井岩相和地层厚度变化研究，找出井与井之间地层厚度变化规律和变化量。 进一步地，步骤2利用步骤1开展的多个邻井测井小层厚度对比结果，对地震资料 进行标定与精细处理，分析邻井井控范围内地层与构造变化规律； 具体包括： 步骤2.1、以多口邻井测井资料制作合成地震记录对地震的层位进行标定，以测井 资料分层的海拔数据对地层的埋深进行标定； 步骤2.2、再精细处理地震资料，追踪地层顶底界，恢复各层位精细构造形态； 步骤2.3、利用地震处理解释结果提取各套地层的地层厚度和构造变化参数。 进一步地，步骤3根据步骤1测井分层和地层厚度解释结果和步骤2地震解释的地 层厚度和构造解释结果，综合这两种成果，找出水平井造斜段内地层厚度变化量大的层位 (厚度异常的层位)，确定该层地层厚度变化量，即最大厚度与最小厚度。 进一步地，步骤4对厚度异常层位进行小层细分并设置电性识别标志，即按照电性 及随钻工具参数匹配的参数能够识别的标准来细分成若干小层。 进一步地，步骤5依据步骤3与步骤4提供的结果进行轨迹设计，提出钻井方案；具 体包括： 步骤5.1、根据水平井着陆箱体储层的厚度和距离厚度异常段底界的距离，按照钻 井工程设计最大和最优造斜率控制的要求，由下至上找出地层厚度异常段底界的最小井斜 角和最优井斜角； 步骤5.2、以地层厚度异常段的最小地层厚度和该地层底界最小井斜角与最优井 斜角为依据，按照井轨迹设计的方法，依次分配井斜角到造斜段各个电性标志层，获得各电 性标志层的最小和最优井斜角； 步骤5.3、将地层厚度异常段的最小与最厚之间地层进行细分2个或多个小层，从 上(最小厚度位置)至下(最大厚度位置)将最小与最优之间的井斜角按照地层厚度变化量 5 CN 111550186 A 说 明 书 3/6 页 的比例从上至下依次分配到这几个小层，并转换成埋深进行地质建模和井轨迹设计，在厚 度异常段，通过由最小井斜角向最优井斜角逼近的方法，来实现井轨迹优化目的； 步骤5.4、钻井过程中，通过设置的电性标志和埋深结合识别各个小层，并控制井 斜角的大小，实现对钻井层位的有效跟踪与井轨迹优化。具体控制点是在地层厚度异常段 最小厚度的埋深位置控制井斜达到步骤5.1的最小井斜角，在最小厚度的埋深位置到该层 底界之间的井斜角递增则按照最小井斜角和最优井斜角之间的幅度变化范围来分配井斜 角，最后实现厚度异常段井斜角的有效控制，这种逐步逼近的方法，实现井轨迹的最优化和 钻井工程的顺利实施。 与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果： 1、本发明提供了地层厚度变化引起目标箱体埋深变化的预测方法，采用了多井的 岩相分析与小层对比并对地震资料进行精细标定，从而可以获得厚度异常层位及变化范围 这一关键参数，为后续的轨迹优化方案奠定了基础。 2、本发明提出了地层厚度和埋深变化的情况下如何优化井轨迹方法。通过细分小 层，将最小和最优井斜角分配到各电性标志层，运用电性标志层识别各小层，提供了在厚度 异常段由最小井斜角向最优井斜角逼近的井轨迹优化方法，从而实现了因目标层埋深不确 定性的井轨迹优化设计方法。 3、本发明提供了将地层厚度变化这一不确定的风险较大的因素转化为异常段小 层的厚度变化量，并建立与地层厚度变化相对应、相匹配的井斜角控制范围和逐步逼近最 优井斜角的具体方案，这就为现场操作者提供了安全的操作选项，从而实现了造斜段因地 层厚度不确定条件下的安全作业，保证了造斜段井身的质量，极大地降低了作业风险，提高 了作业成功率，正确运用该方法可保证作业一次成功。 4、运用该项技术可以有效解决目前水平井造斜段着陆的难题，避免造斜段因轨迹 复杂化导致钻井工程的复杂化，将极大节约钻井成本，提高钻井效率，缩短钻井周期，可推 广到所有水平井的设计和现场施工中，具有较高的适用价值和经济前景。 附图说明 图1为目标水平井和邻井位置示意图(目标水平井周围有G1、G2、G3、G4)； 图2为G1-G4四口邻井小层对比示意图； 图3为地震资料层位追踪与构造解释剖面示意图； 图4为灯三内部标志层的设置； 图5为目标井轨迹设计与优化示意图。
