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物探与化探  2019, Vol. 43 Issue (2): 257-265    DOI: 10.11720/wtyht.2019.1196
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一种基于随钻VSP地震地质导向的钻井轨迹高效优化方法及其应用
杨敬雅1, 李相文1, 刘永雷1, 徐博1, 高江涛1, 王茂1, 吴江勇2, 张泉1
1. 中国石油集团 东方地球物理勘探有限责任公司,河北 涿州 072750
2. 中国石油集团 塔里木油田分公司勘探开发研究院,新疆 库尔勒 841000
An efficient method for drilling trajectory optimization based on seismological and geological guidance of VSP data during drilling and its application
Jing-Ya YANG1, Xiang-Wen LI1, Yong-Lei LIU1, Bo XU1, Jiang-Tao GAO1, Mao WANG1, Jiang-Yong WU2, Quan ZHANG1
1. Bureau of Geophysical Prospecting ( BGP) Company of CNPC,Zhuozhou 072750,China
2. Exploration and Development Research Institute of Tarim Oilfield Company,Korla 841000,China
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摘要 

塔里木盆地发现多个奥陶系碳酸盐岩缝洞型油气田,随着开发的不断推进,中小型储集规模的缝洞体已经成为产能建设的主力目标。勘探开发过程中,由于受到复杂地层速度的影响,缝洞体系偏移成像、归位存在一定误差,常导致钻井的失利。笔者提出一种基于随钻VSP地震地质导向的钻井轨迹高效优化方法,首先应用VSP速度与基于三角网格的新构造模型高效率地校正原始地震偏移速度场,再联合修正后的各向异性参数场对地震数据进行快速偏移成像。其次,对新数据的全层系地层的构造特征再分析,预测优质储层的发育位置,确定最终靶点。最后,根据工程、地质情况,采用最为经济的优化设计钻井轨迹,钻进入靶。应用表明,该技术在大沙漠腹地塔中地区应用取得了较好的效果,地震资料成像品质得到提升。调整轨迹后的储层钻遇率和钻完井直投率分别提升16%和13.2%,有效地促进了油田实施低成本效益开发方案。

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杨敬雅
李相文
刘永雷
徐博
高江涛
王茂
吴江勇
张泉
关键词 高效轨迹优化VSP驱动校正速度场叠前偏移成像缝洞型碳酸盐岩塔里木盆地    
Abstract

There are several Ordovician carbonate fractured-vuggy type oil and gas fields in the Tarim Basin.With the continuous development and production of the reservoirs,the small and medium sized fractured-vuggy systems have become the main targets of capacity development.In the process of exploration and development,due to the influence of complex formation velocity,there is a certain error in seismic migration data,which often leads to the failure of drilling.In this paper,an efficient drilling track optimization method based on VSP data for seismic data processing is proposed.First,the VSP velocity and the new triangular mesh model are used to effectively correct the original seismic migration velocity field,and then the modified anisotropic parameter field is used for quick migration.Secondly,the structural characteristics of the whole strata are analyzed in the new data,the positions of the reservoirs are predicted,and the targets are determined.Finally,according to the engineering and geological conditions,the most economical optimal design of the drilling trajectory is used to drill into the target.The application shows that the relatively good effect is obtained in Tazhong area of Tarim Oilfield,and the imaging quality of seismic data has been improved obviously.After well track adjustment,the rates of drilled reservoir and the directly put on production are increased by 16% and 13.2% respectively.The low cost and effective development plan of the oilfield is effectively promoted and implemented.

Key wordsefficient drilling track optimization    VSP driven migration velocity feild    pre-stack migration imaging    fractured-vuggy carbonate    Tarim Basin
收稿日期: 2018-05-22      出版日期: 2019-04-10
:  P631.4  
基金资助:国家科技重大专项“大型油气田及煤层气开发,塔里木盆地碳酸盐岩油气田提高采收率关键技术示范工程”(2016ZX05053-17)
作者简介: 杨敬雅(1986-),女,西南石油大学本科毕业,工程师,主要从事高效解释方法研究和基地管理工作
引用本文:   
杨敬雅, 李相文, 刘永雷, 徐博, 高江涛, 王茂, 吴江勇, 张泉. 一种基于随钻VSP地震地质导向的钻井轨迹高效优化方法及其应用[J]. 物探与化探, 2019, 43(2): 257-265.
Jing-Ya YANG, Xiang-Wen LI, Yong-Lei LIU, Bo XU, Jiang-Tao GAO, Mao WANG, Jiang-Yong WU, Quan ZHANG. An efficient method for drilling trajectory optimization based on seismological and geological guidance of VSP data during drilling and its application. Geophysical and Geochemical Exploration, 2019, 43(2): 257-265.
链接本文:  
https://www.wutanyuhuatan.com/CN/10.11720/wtyht.2019.1196      或      https://www.wutanyuhuatan.com/CN/Y2019/V43/I2/257
Fig.1  随钻VSP地震地质导向技术思路
a—随钻VSP地震地质导向技术总流程;b—TTI各向异性参数场建流程和地质解释;c—轨迹调整流程;流程中的速度为纵波垂直方向传播的速度;δ为变异系数(描述垂向速度的变化程度);ε为纵波各向异性强度(描述水平与垂直速度差异);θ为地层的倾角;Φ为方位角
Fig.2  水平地层时速度误差对“串珠”成像影响的正演分析
a—采用弹性波动方程模拟、逆时偏移处理方法的成果;b—采用与图a相同处理方法所得成果;c—采用与图a相同处理方法所得成果;d—图a对应的各向同性速度场;e—图b对应的各向同性速度场,黑色虚框内速度为图d速度场值的98%;f—图c对应的各向同性速度场,黑色虚框内速度为图d速度场值的102%
Fig.3  针对浅部地层横向速度变化对串珠偏移归位影响分析的正演模型
Fig.4  图3所示正演模型叠合深度偏移成果对比
Fig.5  基于三角网格算法构造建模效果与Petrel常规构造建模效果对比
a—基于三角网格算法构造建模结果中某一地层平面图格;b—Petrel常规构造建模结果中与图a所示相同位置地层平面图格;c—基于三角网格算法构造建模结果A-A’剖面;d—Petrel常规构造建模结果A-A’剖面
Fig.6  基于VSP驱动处理前后速度对比图(曲线、剖面)与井震标定剖面
a—VSP速度、校正前地震速度和校正后地震速度叠合对比;b—原始地震速度场连井剖面;c—应用VSP数据修正后的速度场连井剖面;d—基于新偏移成像的地震数据的VSP标定结果
Fig.7  WELL1井基于VSP驱动处理前后地震偏移剖面、均方根振幅属性对比
a—基于VSP数据驱动地震速度后的偏移处理数据地震剖面;b—老数据地震剖面;c—基于VSP数据修正地震速度后的偏移处理数据的储层预测平面;d—基于老数据的储层预测平面
Fig.8  基于多井VSP联合驱动处理前后数据的均方根振幅属性对比
序号 井号 年度 完钻层位 漏失 放空 酸压/m3
层段/m 漏失量/m3 井段/m 长度/m
1 W-511-7X 2016 O3l 5405.94~5415 506
2 W-265 2016 O2y 20 590
3 W-43-3X 2017 O1-2y2 5452.6~5520 2994.3
4 W-293 2017 O2y 6184.4~6249 1306
5 W-112-2X 2017 O1-2y1 6472.6~6545 668.8 6534.95~6535.57
6528.68~6529.35
1.29
6 W-102-3X 2017 O3l 6718.93~6751 625 6748.65~6749.9
6750.08~6751
2.17 633
7 W-7-9X 2017 O3l 5628.31~5813 1265.8
8 W-83-7X 2017 O3l 5786~5791 73.1
9 W-291-5X 2017 O2y 6270.12~6300.12 1035.5 6272.28~6273.56
6274.84~6275.38
1.82
10 W-1-1X 2017 O3l 5902.75~5960 1123 5906.2~5906.8 0.6
11 W-801 2017 O3l 5850.11~5862 607.5 470
12 W-8-2X 2017 O1-2y1 6155.63~6195 797.09 240
13 W-296 2017 O2y 740
17 W-295 2017 O2y 6078.32~6095.52 0.5 6192.47~6192.9
6192.9~6193.01
0.54
18 W-102-6X 2017 O3l 6549.98~6570 79.2 740
19 W-113 2017 O1-2y2 6861.85~6880 1371
20 W-726-1X 2018 O3l 5557.96~5558 1546.9
21 W-83-8X 2018 O1-2y1 5622~5635 766.9
22 W-6-6 2018 O3l 5782.3~5807 7.8
23 W-15-7X 2018 O2y 6091.38~6124.36 1246.2
24 W-43-7 2018 O1-2y2 5948.15~5976 456.7
25 W-113-2 2018 O1-2y2 7204.56~7210 246.3
26 W-45-6 2018 设计O1-2y2 —(正钻) —(正钻)
Table 1  塔中地区应用VSP驱动处理数据的随钻跟踪钻井漏失放空及储层改造情况统计
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