油藏地質剖面繪制技術研究.docx

1、doi:10.3969j.issn.167355935.2019.02.004油藏地質剖面繪制技術研究祝慶績(中國石化勝利石油管理局有限公司培訓中心，山東東營257000)摘要在油田勘探綜合研究和決策過程中，需要油藏剖面圖、地層對比圖等多種分析工具來進行地質綜合研究和井位部署研究，這些油藏地質剖面是區(qū)帶評價和目標論證的重要基礎圖件，使用的繪圖軟件均需要繁雜的基礎數(shù)據(jù)準備，完成一幅圖件需要近一周的時間，占用大量的時間和精力，因此必須對這幾種常用地質剖面圖形的繪制技術進行研究，并將其應用于勘探生產(chǎn)和研究。從勘探綜合應用需求出發(fā)，研究地質削面一體化繪制技術和地質削面、地震剖面的聯(lián)動應用技術，實現(xiàn)基于

2、地質剖面的業(yè)務數(shù)據(jù)集成與整合、油藏地質剖面的自動繪制，能快速實現(xiàn)對各類資料的分析和研究，提高地質人員的工作效率，為勘探研究和生產(chǎn)管理提供強有力的工具。關鍵詞油藏地質剖血;數(shù)據(jù)整合;聯(lián)動應用；層位連線中圖分類號P283文獻標識碼A文章編號1673鄲5935(2019)02鄴0016歌)4作者簡介祝慶績(1966-),男，山東昌邑人，中國石化勝利石油管理局有限公司培訓中心高級工程師，碩士，主要從事信息技術應用研究。油藏地質剖面是區(qū)帶評價和目標論證的重要基礎圖件。在論證會報告中，少則10幅，多則2030幅。目前引進的地質制圖軟件比較多，例如GeoFrame中的GeoLog模塊、卡奔、DGR3000等

3、。但每個軟件成圖都需要繁雜的基礎數(shù)據(jù)準備，完成一幅圖件需要近一周的時間，占用了大量的時間和精力。在勘探?jīng)Q策系統(tǒng)和勘探信息集成系統(tǒng)中，已經(jīng)實現(xiàn)單井綜合錄井圖和測井圖形的繪制，但是沒有在單井井筒圖形基礎上實現(xiàn)油藏地質剖面圖形的繪制彌究人員往往將單井數(shù)摳卜我卜來，再導入其他軟件中進行手工的連井對比分析.這樣不僅彩響地旭研充工作的效率.也無法利川現(xiàn)有成果.因此有必要進行油城地質削面繪制支持枝術研究.目前研充人M迫切格黛研制一套油地質制面圖形性削軟件，直接從數(shù)據(jù)中心提取蚊始數(shù)據(jù),通過數(shù)據(jù)整合和采成,實現(xiàn)油藏地質堡面的n幼連戲和交互探機嶺制，實現(xiàn)從自動作圖的一體化貌件環(huán)境，1勘探業(yè)務數(shù)據(jù)集成與整合181地

4、質剖面數(shù)據(jù)服務研究對勘探數(shù)據(jù)庫各個項目庫的數(shù)據(jù)應用提供收稿日期2019-05-15一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)提取平臺，使源頭的數(shù)據(jù)能夠應用到目前生產(chǎn)業(yè)務模塊中，直接為生產(chǎn)應用提供支持。根據(jù)整理出來的業(yè)務模型，建立針對數(shù)據(jù)訪問的對象模型并統(tǒng)一在元數(shù)據(jù)中存儲，在這套元數(shù)據(jù)中，按照業(yè)務邏輯，從生產(chǎn)流程、構造、項目三個角度對數(shù)據(jù)進行索引和整理，通過對這些數(shù)據(jù)元素的對象化，在數(shù)據(jù)服務中間件中，以WCF的方式提供用戶對象化數(shù)據(jù)存取模塊，為數(shù)據(jù)的專業(yè)化應用奠定基礎。根據(jù)特有的應用需求，定制開發(fā)專門的數(shù)據(jù)服務,如查詢當前的正鉆井、完鉆井等需求，或者針對井筒剖面、井身結構等特定需求，返回DataTable或DataSet.

5、針對業(yè)務數(shù)據(jù)服務，提供兩種方式：(1) 查詢一種數(shù)據(jù)，返回DataTable.如平臺中的井數(shù)據(jù)服務、圈閉數(shù)據(jù)服務。數(shù)據(jù)應用中，獲取數(shù)據(jù)是分布式的，不同的操作或者步驟獲取不用的數(shù)據(jù)。(2) 查詢多種數(shù)據(jù)，返回DataSet.如平臺中的井筒數(shù)據(jù)服務、井身數(shù)據(jù)服務。在井筒、井身等圖形繪制時，大多數(shù)數(shù)據(jù)需要利用圖形進行繪圖展示，因此需要一次性提供多種數(shù)據(jù)。針對探井的各類成果數(shù)據(jù),包塊以下幾種數(shù)據(jù)服務：©WellWellHead,查詢井頭基本數(shù)據(jù)©WellWellName,查詢井號名稱數(shù)據(jù)。盂WellDrillingWell?area=area&date=date,根據(jù)區(qū)域和

6、日期條件查詢正鉆井數(shù)據(jù)。榆Well,1DrilledWell?area=(area)&days=days,根據(jù)區(qū)域和日期條件查詢已完鉆井數(shù)據(jù)。虞Well/TesiingWell?area=(area&date=date,根據(jù)區(qū)域和日期條件查詢正試井數(shù)據(jù)。愚WellTestedWell?area=(area&days=(days,根據(jù)區(qū)域和Fl期條件查詢老井試油數(shù)據(jù)。©Wel'.HoleDataSet?we11Name=wellNeime,根據(jù)井號查詢井筒的多類數(shù)據(jù)。余WellHoleLoggingMap?wellName(wcllNamc),根據(jù)井號查

7、詢測井圖件數(shù)據(jù)。俞WellHole/LoggingCurve?wellName=(wellName)&curveName=(curveName,根據(jù)井號和測井曲線名稱查詢測井曲線數(shù)據(jù)。逾WellHoleLoggingMapCurve?wellName=(wellName&mapID=(mapID,根據(jù)井號和圖件ID號查詢測井圖件曲線數(shù)據(jù)。18WellHoleLoggingEvaluaiionCurve?wellName=(wellName&evaluationlD=evaluationlD&curveName=(curveName),根據(jù)井號、評價ID號和測井曲

8、線名稱查詢測井評價曲線數(shù)據(jù)。啷2測井曲線編輯在油田勘探中，測井實施過程會因為測井目的的不同而進行多次施工，每次施工過程中的目的井段、施工環(huán)境、測量儀器等都不完全相同，因此得到的數(shù)據(jù)也不完全統(tǒng)一。目前勘探數(shù)據(jù)庫中測井數(shù)據(jù)是依照測井藍圖為索引進行存儲的幻因此在皿勘探?jīng)Q策系統(tǒng)的井曲線顯示中，會將一種曲線的多個數(shù)據(jù)同時顯示給研究人員。這樣的話，研究人員就需要面對多條曲線進行選擇使用，有時需要將不同深度段的曲線進行拼接，有時需要進行曲線的重新采樣。專業(yè)解釋軟件中對這些功能有所實現(xiàn)，但是不管從便捷性角度,還是從向專業(yè)解釋軟件靠攏的角度，都需要將這部分功能進行研究并改進。1.2.1仙線振幅值加權編輯針對曲線

9、同深度段不同振幅值的情況，為用戶提供了曲線“漂移冶的工具，在不改變數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的情況下允許用戶對振幅進行整體的數(shù)值加權運算得到自己需要的數(shù)據(jù)。針對測井數(shù)據(jù)中存在的野值現(xiàn)象，實現(xiàn)用戶自定義去除功能。1. 2.2曲線的重采樣曲線的重采樣是研究重點和難點，因為涉及到各種插值算法的研究和對算法的編程實現(xiàn)研究。曲線重采樣的實質是插值，要滿足以下3個條件:©插值曲線要過已知點;©重采樣后的曲線要保持原有曲線的形狀；盂采樣后的曲線形態(tài)要光滑，即點列上具有連續(xù)的一階導數(shù)或二階導數(shù)。對常用的兩種插值法進行對比分析，最終確定適合測井曲線重新采樣的插值算法。(1) Akima光滑插值算法，給定n個

10、節(jié)點以及其函數(shù)值，用阿克瑪(Akima)方法計算指定子區(qū)間上的三次插值多項式與指定插值點t處的函數(shù)逼近值(Akima分段三次多項式插值)，其原理是要求在每兩個數(shù)據(jù)點之間建立一個三次多項式曲線方程，并要求整條曲線上具備有連續(xù)的一階導數(shù)以保證曲線的光滑性。Akima分段三次多項式的含義是在每2個數(shù)據(jù)點之間建立1個三次多項式曲線方程，要求整條曲線上具有連續(xù)的一階導數(shù)以保證曲線的光滑性。設給定的n個不等距樣點為(Xk,yk)(k=0,1,，n-1),Xo<X|<*<Xn-lo若在子區(qū)間Xk,XkH(k=0,1,n-2)上的2個端點處有以下4個條件：Yk=f(xk),Yk+l=f(Xk

11、+1),y憶=t,kk則在此區(qū)間上可惟一確定1個三次多項式，如公式：S(X)=Co+Ci(x-Xk)+C2(X-Xk)2+c3(x-xk)3.(1)由此式可以計算該子區(qū)間中的插值點x(X沂Xk,Xku)0(2) 三次樣條插值算法。三次樣條插值原理是對于n+1個給定點的數(shù)據(jù)集Xi，我們可以用n段三次多項式在數(shù)據(jù)點之間構建一個三次樣條。如果So(x),X沂也Xo,Xi頁，|S1(X),X沂也X|,X2頁，eS(X)=<(2)ISn-1(X),X沂也XnT,Xn頁.表示對函數(shù)f進行插值的樣條函數(shù)，那么需要插值特性：S(x>)=f(X.).(3)樣條相互連接：S-l(x;)=S,(xi),

12、i=l,-,n-l.(4)兩次連續(xù)可導：Stii-iCxi)=stii(xi)以及S義i-i(xQ=S義Jxi),i=1,，nl.(5)由于每個三次多項式需要4個條件才能確定曲線形狀，所以對于組成S的n個三次多項式來說，這就意味著需要4n個條件才能確定這些多項式。但是，插值特性只給出了n+1個條件，內(nèi)部數(shù)據(jù)點給出n+1-2=n-l個條件，總計是4n-2個條件，還需要另外2個條件，根據(jù)不同因素使用不同條件。其中一項選擇條件可以得到給定u與v的鉗位三次樣條，Sfc(x0)=u.(6)S£(xk)=v.(7)另外,可以設S義(x(i)=S義(xn)=0.(8)最終得到自然三次樣條。1.2.

13、3兩種插值的效果對比(1) 插值效率上兩者沒有明顯的差異，其中Akima算法采用了5點插值，而三次樣條曲線采用了全局插值。(2) 與原始曲線的數(shù)值對比。在已知點的數(shù)值與原始曲線是一致的，這也與設計思路中的過點插值是一致的。在未知點上的插值中，兩者有一定的差異性，但是基本沒有偏離曲線的基本軌跡。(3) 兩種算法的優(yōu)劣對比。樣條曲線差值算法更加接近曲線的原始形態(tài)。2油藏地質剖面繪制技術2®1井筒繪制在基礎圖形框架下開發(fā)井筒編繪工具，數(shù)據(jù)來源采用數(shù)據(jù)服務從勘探數(shù)據(jù)庫中獲取的井相關數(shù)據(jù)(如地層分層、測井曲線、巖性數(shù)據(jù)、解釋數(shù)據(jù)、試油數(shù)據(jù)等)，依照井筒模板(XML)自動繪制并采用油田符號庫填充

14、，其繪制流程(圖1)效果及詳細算法、計算原理、處理過程為(1) 計算圖幅比例尺。比例尺與設計井深、圖紙深度(mm)間的轉換公式為比例尺二設計井深/圖紙深度*1000=(2) 根據(jù)用戶在參數(shù)界面輸入的各種繪圖參數(shù)，繪制初始的設計指示書模板。在深度列繪制刻度尺，為用戶人機交互添加地層柱子做深度參考。(3) 為了實現(xiàn)設計過程的靈活性，本功能提供了完善的交互式繪制工具。通過參數(shù)傳遞，將用戶設定的不同數(shù)值作為繪制柱子的起點和終點,提供常用巖性花紋的定制功能,從數(shù)據(jù)庫字典表中獲取所有巖性符號,通過用戶設定的巖性符號填充地層柱子?？碧綌?shù)據(jù)庫REST數(shù)據(jù)服務體化圖形緩制框架XMI楝板+油田符號庫柱狀圖自動繪制

15、圖1井筒繪制流程2®2層位連線及編輯技術地層是連井剖面中的一個重要的類，包括地層名稱、前井、后井、上覆地層、下伏地層等基本屬性如方法包括技名稱左連接'按名稱右連接'按名稱金理接以及手動連接及尖滅(圖2).圖2地層連線設計方案地層連線以后，可以在連線上加點、刪除點、移動點，實現(xiàn)地層連線形態(tài)編輯。地層連線填充顏色標準采用的是勝利油田地質剖面圖地層單元充填顏色標準，并可以進行巖性符號填充，符號庫采用的是油田巖性符號庫。拉平處理包括井段頂對齊、井段底對齊、層位頂對齊、層位底對齊，井段頂對齊和井段底對齊，計算各井筒的邊界，以第一口井的邊界為標準，計算其他井與第一口井邊界的差值，

16、對井筒進行平移變換。層位對齊則是以選中的層位邊界為標準，計算其他井筒中相同年代的邊界，以邊界差值為平移距離，對井筒進行平移變換。2S3斷層添加與編輯技術(1) 斷層添加。斷層主要作用于地層剖面類以及綜合解釋剖面類，根據(jù)其左右斷距的大小，將地層及解釋層切割后沿著斷層線挪動相應距離。因此對斷層的要求為以線對象為主體，有左斷距、右斷距等屬性，同時具備相應的方法，對地層類對象進行分割。實施方案為：©構建斷層類屬性，主體為線對象，同時具有左斷距、右斷距等;©構建斷層類方法，如切割區(qū)、移動、刪除等；盂建立與斷層相關的交互響應體系，分為鼠標點擊操作、鼠標移動操作、鍵盤操作。(2) 移動斷

17、層。每挪動一次斷層，將原斷層刪除，并生成新斷層。實施方案：判斷斷層狀態(tài)，若發(fā)生改變，則根據(jù)“交點冶圖層中的記錄，將該斷層先前切割的地層還原到原始狀態(tài)；挪動后的斷層線生成新的斷層對象從新與剖面地層進行求交、切割等過程。(3) 刪除斷層。不僅刪除斷層對象，同時也需要將被斷層切割的地層還原。實施方案：調用刪除函數(shù)，刪除選中的對象;判斷刪除對象是否為斷層對象,若是斷層，則將“交點冶圖層中與該斷層相應的交點記錄同時刪除，并根據(jù)該紀錄，將被該斷層剪切的地層還原。3結論(1) 通過研究油藏地質剖面繪制方法，綜合油田數(shù)據(jù)中心各類井筒數(shù)據(jù)及地震、層位、斷層等數(shù)據(jù)，并研究圖形交互編輯繪制技術，最終設計并開發(fā)生成油藏地質剖面圖的繪制功能模塊，解決勘探?jīng)Q策系統(tǒng)和勘探信息集成應用系統(tǒng)只有單井井筒圖形顯示的問題，實現(xiàn)從油田數(shù)據(jù)中心提取原始數(shù)據(jù)、成圖、對比分析，在圖形基礎上進行統(tǒng)計、實現(xiàn)從數(shù)據(jù)到自動作圖的一體化軟件環(huán)境。(2) 通過油藏地質剖面繪制系統(tǒng)，可以以圖形化的方式查詢到與井相關的所有信息。所有能夠用圖形去表達的數(shù)據(jù)，都能在本系統(tǒng)上表現(xiàn)出來。適用于勘探研究、決策、應用等各