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98.Petrel Geosteering地质导向应用操作介绍

Petrel勘探开发平台给地学科学家和工程人员提供了共享的地质模型进行地学研究和工程设计。本文将围绕Geosteering模块来介绍如何利用Petrel各学科数据流来进行地质导向设计以及实钻数据结果来更新地质构造模型。

本文将带着大家一步一步的操作整个地质导向的流程,其中会涉及到Petrel的其他的一些工作流和功能,比如建模,模型更新等。若有疑问请参阅Petrel相应学科的培训内容。

本文将从以下步骤讲起:

1, 工区检查和数据准备

2, 创建输入设计井,临井信息和曲线,实钻井信息

3, 创建curtain section(地质导向模型)

4, 使用实时数据和地质导向进行交互

5, 将实钻结果用于更新构造模型




1, 工区检查和数据准备

1)鉴于大家已是Petrel熟手,这部分简要介绍快速划过。打开软件,在Home键下的Perspective选中Drilling,就会看到Geosteering界面(图1):

2)打开软件确认好Geosteering模块无误之后,请到project setting下检查工区单位(图2)。

2,创建,输入设计井,临井信息和曲线,实钻井加载、检查well tops和需要用到的临井/先导井的Gamma曲线,有必要的话可进行方波化处理(图3)。本文主要围绕地质导向模型生成为主要,数据加载和编辑不再赘述,有需要请参考其他部分手册。

3, 创建curtain section(地质导向模型)

在完成了井数据加载和创建(包括临井数据,实钻数据和设计井轨迹)之后,就可以创建curtain section了。Curtain section就是地质导向模型的图形表示。显示的内容包括地层构造,属性分布以及钻井附近的深度域地震背景。这个窗口显示的是设计井和实钻井轨迹两条轨迹的匹配,很容易看到实钻井对井曲线的相应。步骤如下:

1) 在Home键下的Perspective选上Drilling>Real-time> Geosteering>Create/edit curtain section.

2) 在弹开的窗口上选择创建新的curtain section

3) 在”plan”一栏下,输入设计的井轨迹(图4)。

4) 在“area of interest”下定义true horizontal length(THL)的范围和真实垂深(TVD)。单位和工区单位保持一致。“extend area or interest” 允许在已经创建了 curtain section之后延展最大的THL。

5) 选择下一项”Real Time”.点回input面板并将实钻轨迹和曲线投入(图5)。

6) 在”offset”面板下,将临井信息依次输入,最多可以选择两口临近井(图6)。

4, 使用实时数据和地质导向进行交互

对于水平井的导向主要是为了准确地把井轨迹钻遇地质目标。地质目标通常有特定的真实垂深(TVD)。在钻垂直井段的时候,地层倾角和断裂会改变地质靶点的真实垂深。所以钻井工程师和地学工程师来决定地层倾角和断层是否已被实时记录以及测量曲线是否已经被记录。

地质导向模块的流程就是首先从临井(或先导井)和地质分层创建出简单的井附近的地层构造模型;然后将临井的测井曲线转换为带有属性(比如GR)的surface。这种构造窗口就是Curtain Section。使用Petrel来做水平井导向的优势就是可以利从井场已经导入到Petrel的数据库,也不需要再重新创建surface。

井曲线反映构造的变化,通过调整建模出的井曲线来和实际曲线匹配。如果构造模型是准确的, 并且伽马曲线有足够的分辨率,这种方法是最好的在构造中调整井轨迹结构的方法。

下面介绍几个在匹配模型中经常会用到的几个功能。

Translation:

当开始打井的时候第一步就是确定靶点在构造模型TVD轨迹中的位置。Translation可以帮助上下调整,来达到曲线模型和实测曲线更好地吻合(图7)。图7显示的是通过translation向下调整18.1英尺的变化。这也是在匹配模型和实测数据时第一步会用到的调整工具。

Rotation:

在调整构造以达到模拟曲线和实测曲线匹配的就是地层旋转。有两种方法来实施旋转。第一种就是”regular rotate”,所有或者某些地层沿着某根固定的轴旋转(图8);另一种是”hinge rotate”可沿着X轴或者任意一个或者多个点旋转来调整构造(图9)。

设置断层:

插入断层也是调整构造来使实钻和模拟曲线吻合的方法。但是是否需要添加断层以及添加几条和断层走向的问题必须建立在对该区有很好认识的基础上。否则仅仅是为了曲线吻合而随意添加断层就没什么意义了(图10)。

还有一些其他的功能如下;

如下图(图11)显示的是将伽马曲线填充地层效果:

属性填充功能中还有一个非常好的填充堆箱就是地震背景的充填(深度域)通过对同相轴的观测和构造响应,可检查地层的匹配程度和断层的添加是否合理(图12)。

该功能主要是针对曲线的拉伸和压缩来达到曲线匹配,另外可以对地层进行平滑处理。点击之后会出现一个弹出窗口log match setting(图13)。有点像hinge rotate功能。但这个操作是在曲线上选取一个点然后对相应地层做出修改。只要曲线上显示出实测曲线和模型曲线的不同就会对构造进行修正(图14)。

平滑处理是通过计算选中区域的每三个采样点来更新模拟曲线的。平滑效果如下(图15):

在该功能上,还可以通过拉伸压缩对二者进行自动匹配,也就是automatic log matching功能。采样的是遗传算法自动更新构造。具体过程是:首先选中水平井段的某一个区域然后开始和输入曲线进行匹配,Real time connect过来的输入数据也可用。另外会自动设置了三个预设参数:smooth,fine和middle。smooth会在合成曲线和观测曲线中自动生成一个更平滑的构造;fine会产生最匹配观测曲线的合成曲线,但是会在构造中引入噪音;middle的效果介于smooth和fine之间。

该功能可以再curtain section 窗口左侧显示垂直测井曲线道。实钻和模型曲线可以再该道显示(图16)。

实时地质导向:

进行实时地质导向需要以下的数据:

设计井;临井;实钻井;

地质分层和地层layer信息;

对地层变化和现有井有一定地质认识。

1) 设计井-请右键选择加载设计井轨迹。

2) 临近-加载井轨迹并加载测井曲线信息,测井曲线信息被用作生成构造属性。

3) 实钻井-实钻井可通过两种方式加载:a,使用import方法,加载任何survey或las文件 。b, 作为实钻数据实时加载,如下图17所示,右键选择connect to real-time data link,从select a source窗口选择InterACT(WITSML), 然后选择”select wellbore”,连接到井(图18,图19)选择transfer.

5, 将实钻结果用于更新构造模型

这项功能是通过在地质导向过程中生成的点集,多边形作为更新模型的数据用于更新构造模型。

在model面板下,右键打开curtain section,选择convert to point set/polyline”(图20)。选择合适的参数。这些层位和断层信息会储存在”data from curtain section“的窗口下(图21)。

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