一种模型约束反演自然伽马曲线的方法与流程

本发明属于钻井，尤其涉及一种模型约束反演自然伽马曲线的方法。

背景技术：

1、近年来，随着水平井钻井技术的突破，引领了页岩气、煤层气等非常规油气的勘探开发热潮，水平井钻井轨迹的控制尤为重要，尤其是低丰度、构造复杂的地区，水平井在目的层的钻遇率直接决定了勘探开发效益，目前国内外水平井钻井轨迹方法主要是根据随钻测量的自然伽马曲线，判断地层位置进而调整钻头的轨迹，也伴生了通过曲线模拟，判断地层产状等系列技术方法，但是很多技术方法不具有前瞻性，仅能通过自然伽马曲线和邻井(基本为直井)对比，模拟已钻地层的产状，对后面地层的产状、形态认识不够，且对地震资料的应用度不够，另外水平井井型多为三维井，层位的厚度和产状是变化的，应用三维井实际测量的自然伽马曲线与直井对比难度高，极易导致对比错误，增大了入靶和出层的风险。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题：提供一种模型约束反演自然伽马曲线的方法，以解决应用三维井实际测量的自然伽马曲线与直井对比难度高，极易导致对比错误，增大了入靶和出层的风险等技术问题。

2、本发明的技术方案是：

3、一种模型约束反演自然伽马曲线的方法，所述方法包括：

4、步骤1、建立井周边的三维地震构造模型；

5、步骤2、提取井旁道地震记录，分析计算反子波；

6、步骤3、对反子波和井旁道地震记录进行反褶积，获得地层反射信息；

7、步骤4、应用地层反射信息与声波时差及密度间的关系，进行声波时差反演；

8、步骤5、应用邻井信息，建立三维地震构造模型中，不同层位、岩性的声波时差和自然伽马的关系，进而反演井旁道自然伽马曲线；

9、步骤6、与随钻井实测的自然伽马曲线进行对比，调整钻井轨迹。

10、提取井旁道地震记录，分析计算反子波的方法包括：应用井的空间位置信息，提取井旁道的地震记录g(t)，计算反子波a(t)，反射系数ξ(t)为：

11、ξ(t)＝g(t)*a(t)                   (1)。

12、声波时差反演的方法包括：地层的反射系数反应的波阻抗的变化规律，与地层的速度v(t)和密度ρ(t)有关；

13、即：

14、

15、反射系数计算简化为：

16、

17、v(t)为：

18、

19、反演井旁道自然伽马曲线的方法包括：按照地层特征规律建立的三维地震构造模型，在模型的约束下，也就是层位的约束下，分析声波时差ac(t)与自然伽马gr(t)两者的关系；层位t1至t2岩性为灰岩，则在该段两者的关系式拟合为线性关系，

20、即gr(t)＝a×ac(t)+b                 (5)

21、式中a、b为常数，其中a<0；

22、t2至t3为绿灰色泥岩，其关系也为线性关系；

23、gr(t)＝a｀×ac(t)+b｀                (6)

24、式中a｀、b｀为常数，其中a｀>0；

25、t3至t4为泥质灰岩，其关系也为多项式关系；

26、gr(t)＝k1×ac(t)2+k2×ac(t)+k3   (7)

27、式中k1、k2、k3为常数；

28、t5至t6为目的层，为泥页岩，关系为指数关系；

29、

30、式中k4、k5为常数。

31、本发明的有益效果：

32、本发明根据地层的特征，在层位约束的情况下，分层段建立自然伽马与声波曲线的关系；再利用地震资料，通过反褶积等技术手段，计算待钻井井旁道的反射系数系列，应用反射系数反算声波，得到声波曲线后，根据已知的个层位的自然伽马和声波时差的关系，计算得到待钻井的自然伽马曲线，并与实际测量自然伽马曲线进行对比，判断后面地层的产状、形态，进而确保入靶和箱体的钻遇率。

33、本发明优点：

34、本发明通过地层的岩电关系，分层段建立随钻测量的自然伽马和声波时差的关系，将随钻曲线和地震资料有机的结合起来，搭建了随钻测井-地震结合的桥梁，将地震资料的丰富信息应用到随钻钻井中，提升了地震资料在钻井中的应用；

35、本发明通过地震资料的反褶积等技术方法，得到水平井的反演自然伽马曲线，反演的曲线和随钻的曲线均是三维，提高了地层对比的准确度，解决了三维井和直井对比难度大的问题；

36、本发明根据实际测量的自然伽马曲线进行对比，判断后续地层的产状和形态，甚至岩性的变化，分析与当前设计轨迹目的层位置是提前还是滞后，并按照反演曲线的特征，调整钻头轨迹，解决了一般技术方法不能判断后续地层岩性、产状等变化情况的问题；

37、与现有技术相比，本发明搭建了随钻测井与地震的桥梁，将地震的丰富信息应用到钻井中，解决了三维井与直井对比难度大、以及准确判断后续地层岩性、产状、形态等问题。

技术特征：

1.一种模型约束反演自然伽马曲线的方法，其特征在于：所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的一种模型约束反演自然伽马曲线的方法，其特征在于：提取井旁道地震记录，分析计算反子波的方法包括：应用井的空间位置信息，提取井旁道的地震记录g(t)，计算反子波a(t)，反射系数ξ(t)为：

3.根据权利要求1所述的一种模型约束反演自然伽马曲线的方法，其特征在于：声波时差反演的方法包括：地层的反射系数反应的波阻抗的变化规律，与地层的速度v(t)和密度ρ(t)有关；

4.根据权利要求1所述的一种模型约束反演自然伽马曲线的方法，其特征在于：反演井旁道自然伽马曲线的方法包括：按照地层特征规律建立的三维地震构造模型，在模型的约束下，也就是层位的约束下，分析声波时差ac(t)与自然伽马gr(t)两者的关系；层位t1至t2岩性为灰岩，则在该段两者的关系式拟合为线性关系，

技术总结本发明公开了一种模型约束反演自然伽马曲线的方法，包括：建立井周边的三维地震构造模型；提取井旁道地震记录，分析计算反子波；对反子波和井旁道地震记录进行反褶积，获得地层反射信息；应用地层反射信息与声波时差及密度间的关系，进行声波时差反演；应用邻井信息，建立三维地震构造模型中，不同层位、岩性的声波时差和自然伽马的关系，进而反演井旁道自然伽马曲线；与随钻井实测的自然伽马曲线进行对比，调整钻井轨迹；解决了现有技术方法不能判断后续地层岩性、产状等变化情况的问题。技术研发人员：李刚权,冯冰,王胜,李龙,成炼,何伟,杨金昊受保护的技术使用者：贵州页岩气勘探开发有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/9/2