一种随钻测井曲线的绘制方法与流程

本发明属于油气开发与勘探领域，具体涉及一种随钻测井曲线的绘制方法，实现更加清晰的垂向的地层特征显示。

背景技术

石油测井曲线是直观分析地层岩性、物性和流体性质的主要手段。测井资料一直是按照垂直深度以曲线形式显示测井数值；即规定井口位置为零点、以垂直深度和某深度点的测井物理量幅度值为直角坐标，通过纵横比例变换后确定其在显示介质上的位置、并逐点连线形成测井曲线。在直井中这种显示方法可根据测井曲线的幅度变化真实反映地层某个物理参数的变化。

目前，在石油、天然气等钻井勘探开发技术领域，在大斜度井、水平井作业应用的越来越广泛。在大斜度井和水平井普遍使用随钻测井方式，测井的曲线不适合再使用传统直井的测井曲线的绘制方式。若采用沿斜深绘制测井曲线的传统方式显示大斜度井、水平井测井资料，使得斜井中的地层视厚度远大于真厚度、不能确定地层真实厚度，也不能反映井眼轨迹在水平方向的位移大小、直观表达井眼轨迹与地层界面的空间接触关系。常规的做法是将水平井的测量曲线投影到垂向线上。然而，对于测井轨迹是在上下地层中来回反复穿行情况下，则投影后的曲线是重复的，人们无法分辨出地层的特征，垂向投影的方法失去了作用。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种随钻测井曲线的绘制方法，克服对于测井轨迹是在上下地层中来回反复穿行情况下，则投影后的曲线是重复的，无法分辨出地层的特征，垂向投影的方法失去了作用的缺点，从而指导钻井人员快速准确调整钻井轨迹倾角，预防打穿目标层，确保轨迹在目标层内穿行。并为钻井轨迹、钻井参数调整提提供决策依据，从而提高水平井钻井效率、优质储层钻遇率。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种随钻测井曲线的绘制方法，包括：

第一步，建立纵向地层剖面；

第二步，将井眼轨迹数据投影到纵向地层剖面上；

第三步，沿井眼轨迹构建二维的垂深-测井响应量数据对序列；

第四步，沿井眼轨迹构建二维的垂深-水平位移对序列；

第五步，建立曲线绘制坐标绘制道，并绘制二维的垂深-测井响应量数据对序列中的第一点n0；

第六步，沿井眼轨迹，以当前绘制点之后连续m个二维的垂深-水平位移对序列中的点为基础，采用三次样条算法，形成回归方程；

第七步，对回归方程进行二阶求导，然后搜索拐点，从拐点处分道绘制测井曲线；

第八步，结束。

所述第一步是这样实现的：

以造斜点a和钻头位置c连线ac，过a点作垂线，其中b点是该垂线上的一点，然后做过连线abc的平面，该平面为纵向地层剖面，标记为abcd；作过ab线段的且垂直于abcd剖面的剖面fghi，fghi为垂向地层剖面。纵向地层剖面abcd与垂向地层剖面fghi相交于线段ab。

所述第二步是这样实现的：

沿井眼轨迹，计算轨迹每一点相对于a点的沿ab方向的垂向位移zi(i＝1、2、3、……)；计算轨迹每一点相对于a点的沿ad方向的水平位移xi(i＝1、2、3、……)。

所述第三步是这样实现的：

构建(z1,val1)、(z2,val2)、(z3,val3)……，形成二维的垂深-测井响应量数据对序列：(zi，vali)(i＝1,2,3,……)，其中，zi为垂直深度，vali为对应于垂深的测井物理量幅度值。

所述第四步是这样实现的：

构建(z1,x1)、(z2,x2)、(z3,x3)……,形成沿井眼轨迹构建二维的垂深-水平位移对序列：(zi,xi)(i＝1，2，3，……)，其中，x为水平位移量。

所述第五步是这样实现的：

在二维剖面中，以(zi,vali)为样本点,以垂深zi为垂向坐标、以value1为横向左刻度、以value2为横向右刻度、以vali数据为横向坐标，作为一个曲线绘制坐标绘制道，以(z1,val1)值为坐标数据，绘制第一点，并标记该位置为n0。

所述第六步是这样实现的：

取m为10，沿井眼轨迹，以当前绘制点之后连续10个点(zi,xi)(i＝1、2、3、……、10)为基础，采用三次样条算法，形成回归方程：z＝ax3+bx2+cx+d。

所述第七步是这样实现的：

对回归方程z＝ax3+bx2+cx+d按x为自变量进行二阶求导，判断是否存在拐点；

如果存在拐点，则记录下该拐点n，采用第五步同样的刻度信息，自动创建一个新的曲线道，并以该拐点n为起始曲线绘制点，并重新标记起始点n0，此时，n0＝n，然后返回第六步；

如果不存在拐点，则置n＝m，自第五步绘制的数据点n0开始到拐点n为止，以垂深-测井响应量数据对序列中的下一个点为样本点，在第五步形成的绘制道中绘制数据的坐标点，并逐点连接相邻的坐标点，然后判断二维的垂深-测井响应量数据对序列是否全部完成，如果完成，则转入第八步，如果未完成，则返回第六步。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：运用本发明的随钻测井曲线绘制方法，特别是通过计算机软件实现自动随钻测井曲线绘制，有效地解决了对于测井轨迹是在上下地层中来回反复穿行情况下，则投影后的曲线是重复的，人们无法分辨出地层的特征，垂向投影的方法失去了作用的问题。这样在地质导向应用过程，计算机软件可以快速直观的为地质导向工程师提供相关曲线展示，便于他们正确的做出决策。

附图说明

图1井眼轨迹投影剖面示意图

图2垂向曲线示意图

图3分道显示曲线示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述：

本发明提出了一种基于二阶导数自动搜寻拐点自动分道显示的方法。方法可以在模型建立完成以后，由计算软件自动搜索拐点，自动分道显示，实现在随钻条件下的测井曲线的绘制。

本发明是通过采用下述技术方案实现的：

第一步，选择纵向地层投影剖面

以造斜点a和钻头位置c连线ac，过a点作垂线，其中b点是该垂线上的一点，然后做过连线abc的平面，这里称该平面为纵向地层剖面，标记为abcd；作过ab线段的且垂直于abcd剖面的剖面fghi，这里称fghi为垂向地层剖面。纵向地层剖面abcd与垂向地层剖面相交线段于ab。

图1为本发明定义的概念与标记符号。

第二步，将井眼轨迹数据投影到平面abcd上，沿井眼轨迹，计算轨迹每一点相对于a点的沿ab方向的垂向位移zi(i＝1、2、3、……)；计算轨迹每一点相对于a点的沿ad方向的水平位移xi(i＝1、2、3、……)；

第三步，沿井眼轨迹构建二维的垂深-测井响应量数据对序列：(z1,value1)、(z2,value2)、(z3,value3)……。

第四步，沿井眼轨迹构建二维的垂深-水平位移对数据序列：(z1,x1)、(z2,x2)、(z3,x3)……。

第五步，在二维剖面中，以(zi,vali)为样本点,以垂深zi为垂向坐标；以value1为横向左刻度，以value2为横向右刻度，以vali数据为横向坐标，作为一个曲线绘制坐标绘制道。以(z1,val1)值为坐标数据，绘制第一点，并标记该位置为n0。(如图2所示)。

第六步，沿井眼轨迹，以当前绘制点之后连续10点(zi,xi)(i＝1、2、3、……、10)序列点为基础，采用三次样条算法，形成回归方程：z＝ax3+bx2+cx+d；

第七步，对z-x进行二阶求导，查找是否存在拐点，如果存在，则记录下该拐点位置n，采用第五步同样的刻度信息，自动创建一个新的曲线道，并以该拐点为起始曲线绘制点，绘制垂深-测井响应量数据对曲线。重复上述第五步后的过程，直到所有曲线绘制完成。其参考如图3所示。重复上述第五步后的过程，直到所有曲线绘制完成；如果不存在拐点，则置n＝10。自第五步绘制的数据点n0开始到n数据位置为止，以(z2,val2)为样本点，在第五步形成的道中绘制数据的坐标点，并逐点连接相邻的坐标点。以前面的n对应点为开始点，并重新标记n0，(此时，n0＝n)，继续重复第六步后操纵作，直至(zi,vali)全部数据序列完成；

第八步，结束。

本发明涉及油气开发与勘探领域，具体用于随钻测井曲线的绘制，实现更加清晰的垂向的地层特征显示。此项发明的成果应用到随钻地质导向，将非常有效的提高地质导向效率，具有非常好的市场需求。

上述技术方案只是本发明的一种实施方式，对于本领域内的技术人员而言，在本发明公开了应用方法和原理的基础上，很容易做出各种类型的改进或变形，而不仅限于本发明上述具体实施方式所描述的方法，因此前面描述的方式只是优选的，而并不具有限制性的意义。