王衛(wèi)

(中國石化石油工程技術(shù)研究院, 北京 100101)

0 引 言

長期以來,在測井界存在一個現(xiàn)象:一個對目標(biāo)解釋區(qū)域了解的解釋人員比一個新手能夠更好地解釋測井資料,而當(dāng)前者到達(dá)一個新的地區(qū)后他也無法完全解釋好新區(qū)資料[1]。這一現(xiàn)象的本質(zhì)在于有經(jīng)驗(yàn)的解釋人員對于熟悉的區(qū)域其頭腦中形成了一個虛擬的區(qū)塊構(gòu)造立體模型,使其能夠容易了解目標(biāo)井,準(zhǔn)確地解釋目標(biāo)區(qū)域井;當(dāng)進(jìn)入一個新區(qū)后,他還沒有在腦海中構(gòu)建出新區(qū)模型,因此無法對新區(qū)作出準(zhǔn)確的判斷。測井解釋人員需要熟悉和掌握目標(biāo)區(qū)域的各種相關(guān)信息:構(gòu)造、層位、鄰井結(jié)果、砂體連通性信息、井眼軌跡、鉆錄等信息才能夠?qū)δ繕?biāo)井作出正確解釋。實(shí)際上這些信息是一個工區(qū)的3D油藏地質(zhì)模型[2-4]。

基于3D油藏地質(zhì)模型構(gòu)建一體化測井解釋軟件平臺[5]可以為測井解釋人員直觀地提供上述信息并解決這一問題,本文詳細(xì)闡述構(gòu)建這一平臺的設(shè)計(jì)思想和技術(shù)實(shí)現(xiàn)方法。

1 平臺設(shè)計(jì)思想

以動態(tài)3D地質(zhì)模型為手段,構(gòu)建區(qū)域數(shù)據(jù)背景下的單井精細(xì)解釋平臺,借助現(xiàn)代計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的圖形處理能力與展示技術(shù),將平面分析技術(shù)、3D分析技術(shù)、多井分析技術(shù)與單井處理評價技術(shù)有機(jī)融合,為測井分析家提供全新的分析、處理和解釋一體化工具。

構(gòu)建3D地質(zhì)模型時,前期可以依據(jù)地震解釋或區(qū)域測井解釋結(jié)果構(gòu)建初步模型,如果沒有地震信息,3D模型的構(gòu)建則要依賴測井解釋的層位信息構(gòu)建。初步模型構(gòu)建之后在其基礎(chǔ)上開展測井解釋,解釋結(jié)果則反過來補(bǔ)充和完善模型。測井解釋中將形成分層數(shù)據(jù)、解釋結(jié)論以及含水飽和度、含油飽和度等數(shù)據(jù)。其中,層位數(shù)據(jù)用于地層構(gòu)造建?；蛐Ｕ捌诘臉?gòu)造模型,含水飽和度、含油飽和度則用于地層構(gòu)造層位的含油氣屬性標(biāo)識,基于這些數(shù)據(jù)可以形成油水界面信息。地質(zhì)構(gòu)造信息可直觀地為解釋人員提供了地層的構(gòu)造、形態(tài)等,油水界面信息則進(jìn)一步指示油氣水的分布,從而更有效地指導(dǎo)測井解釋。隨著區(qū)域數(shù)據(jù)的增加,模型會逐步接近實(shí)際地層特征。模型的更新采用自動調(diào)整技術(shù)實(shí)現(xiàn),從而完成知識積累。在這個過程中,前期的模型支撐后面井的解釋,反過來,后面井的解釋結(jié)果不斷豐富地質(zhì)模型,二者相互依存,相互支撐(見圖1)。

圖1 3D地質(zhì)模型與單井評價關(guān)系

2 平臺架構(gòu)設(shè)計(jì)

測井解釋過程主要包括數(shù)據(jù)解編、預(yù)處理、處理解釋和成圖等環(huán)節(jié)(見圖2)。

圖2 測井解釋業(yè)務(wù)流程與平臺化設(shè)計(jì)示意圖

然而,測井?dāng)?shù)據(jù)格式繁多,測井?dāng)?shù)據(jù)涉及到曲線、波列等多數(shù)據(jù)類型,其處理方法因儀器不同而不同,各種算法上百種。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式是采用以儀器為中心構(gòu)建涵蓋這幾個過程的軟件或模塊,開發(fā)工作量巨大。為簡化開發(fā),測井解釋類軟件可以基于同為平臺、異為插件的理念,采用主平臺、業(yè)務(wù)平臺和組件庫技術(shù)整合開發(fā)。將圖2中的主線條部分作為平臺開發(fā),將分支部分按照插件開發(fā),以保障任意測井項(xiàng)目都能夠采用同樣的模式進(jìn)行處理解釋。

圖3 平臺架構(gòu)示意圖

圖3中主平臺為系統(tǒng)的基礎(chǔ)框架,負(fù)責(zé)平臺的模塊管理、調(diào)度、通訊、窗口布局等;業(yè)務(wù)基礎(chǔ)平臺是業(yè)務(wù)的支撐模塊,采用動態(tài)庫開發(fā),負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)的實(shí)施、計(jì)算、圖形的繪制等;業(yè)務(wù)組件庫是支撐具體業(yè)務(wù)的動態(tài)庫插件,為業(yè)務(wù)的實(shí)施提供基礎(chǔ)功能。業(yè)務(wù)組件庫主要包括圖形/圖元插件庫、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換插件庫、算法插件庫和數(shù)據(jù)編輯插件4類。

3 數(shù)據(jù)流控制

在一體化的測井解釋軟件平臺中,涉及到單井評價、平面分析、多井分析和3D建模等模塊,它們需要相互支撐(見圖4),共享數(shù)據(jù),涉及的數(shù)據(jù)包括工區(qū)信息、地震數(shù)據(jù)體、地質(zhì)數(shù)據(jù)、測井?dāng)?shù)據(jù)等,這些數(shù)據(jù)是相互支撐的。比如,單井處理結(jié)果支撐3D模型構(gòu)建,反過來5D模型則需要支撐單井處理與分析。

在整個平臺中,起到紐帶作用的數(shù)據(jù)是層位數(shù)據(jù),如地質(zhì)分層數(shù)據(jù)、解釋分層數(shù)據(jù)等。為了便于模塊間數(shù)據(jù)互用,地質(zhì)分層數(shù)據(jù)和解釋分層數(shù)據(jù)需要采用相同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行存儲,確保二者數(shù)據(jù)的統(tǒng)一。其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為

typedef struct LAYERDATA

{

int Order; ∥序號

float StartDepth; ∥起始深度

float EndDepth; ∥結(jié)束深度

char Zone[8]; ∥層位名稱

int Result; ∥解釋結(jié)論ID號

float Thick; ∥厚度

float AC; ∥層內(nèi)聲波均值

:…

:

} LAYER_DATA

在LAYER_DATA結(jié)構(gòu)體中,深度信息用于控制層位位置,層名除了用于層位名稱表示外,它的另一個重要作用用于多井自動對比中連接層位關(guān)系、開展油水界面分析工作。厚度數(shù)據(jù)、聲波數(shù)據(jù)等則可用于砂體厚度分析、儲層參數(shù)分析、屬性建模、成果列表等。

平臺產(chǎn)生的數(shù)據(jù)采用數(shù)據(jù)庫整合單井?dāng)?shù)據(jù)庫存儲。測井?dāng)?shù)據(jù)體由于需要按照深度進(jìn)行逐點(diǎn)處理,商業(yè)數(shù)據(jù)庫并不適合測井需要,因此,數(shù)據(jù)庫主要用于存儲區(qū)域信息如工區(qū)信息、地質(zhì)信息、井信息等。單井?dāng)?shù)據(jù)庫為支持逐點(diǎn)處理而設(shè)計(jì)的自定義數(shù)據(jù)庫[6],這是基于表格結(jié)構(gòu)的一種數(shù)據(jù)存儲格式,支持文本數(shù)據(jù)、測井曲線、多維波形數(shù)據(jù)、離散數(shù)據(jù)、深度-時間-數(shù)據(jù)、時間-深度-數(shù)值等,涵蓋當(dāng)前測錄井所涉及的數(shù)據(jù)類型。

4 開發(fā)效果分析

按照上述設(shè)計(jì),在基于3D油藏地質(zhì)模型的一體化測井解釋軟件平臺(LogPlus)研制中,開發(fā)3D建模、平面分析、多井對比、單井分析等模塊,各模塊間共用1套數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)了3D分析、平面分析、多井分析和單井分析有機(jī)融合,支撐了多井分析與單井精細(xì)化評價工作。

該平臺目前已進(jìn)行了試應(yīng)用,處理某區(qū)塊井65口。圖5為該區(qū)塊的1～6號層測井解釋后的層位3D構(gòu)造圖,層屬性為含油飽和度。

圖6左邊是上述區(qū)塊基于3D構(gòu)造圖自動構(gòu)建的目標(biāo)井C的鄰井對比圖,右邊是目標(biāo)井B信息。

A井的1 162～1 170 m井段有一水層,C井與A井對應(yīng)層位在1 141～1 148 m井段間,解釋結(jié)果也為水層,B井位于A井和C井之間,對應(yīng)層位在1 157～1 164 m井段間。3D模型和油水界面分析圖都表明,該層位地層沒有斷層,因此,C井也直接被解釋為水層。這種直觀的層位關(guān)系,為解釋人員開展解釋提供了有力支撐。

圖5 某區(qū)塊測井解釋后層位3D展示圖

圖6 某井鄰井圖

5 結(jié) 論

(1) 基于3D油藏地質(zhì)模型的一體化測井解釋軟件平臺的研制,為測井軟件的開發(fā)了一種全新的設(shè)計(jì)模式,將3D分析技術(shù)、平面分析技術(shù)、多井分析技術(shù)和單井分析技術(shù)進(jìn)行了有機(jī)的融合,為提高測井分析技術(shù)探索了一種新的途徑。

(2) 動態(tài)3D地質(zhì)模型能夠?qū)鹘y(tǒng)的油藏描述、專家知識系統(tǒng)和多井分析技術(shù)進(jìn)行有機(jī)融合,基于這一模型開展測井分析工作有助于專家知識的積累,有助于年輕解釋人員的快速成長。

參考文獻(xiàn):

[1] 雍世和. 測井?dāng)?shù)據(jù)處理與綜合解釋 [M]. 東營: 中國石油大學(xué)出版社, 1996.

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[4] 張世明, 萬海艷, 戴濤, 等. 復(fù)雜油藏3D地質(zhì)模型的建立方法 [J]. Petroleum Geology and Recovery Efficiency, 2005(1): 9-11.

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[6] 李光軍, 王衛(wèi), 王慧萍, 等. Logik測井微機(jī)解釋系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)分析 [J]. 石油天然氣學(xué)報(bào), 2011, 33(8): 91-95.