油藏地質(zhì)剖面繪制技術(shù)研究.docx

1、doi:10.3969j.issn.167355935.2019.02.004油藏地質(zhì)剖面繪制技術(shù)研究祝慶績(jī)(中國石化勝利石油管理局有限公司培訓(xùn)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(duì)比圖等多種分析工具來進(jìn)行地質(zhì)綜合研究和井位部署研究，這些油藏地質(zhì)剖面是區(qū)帶評(píng)價(jià)和目標(biāo)論證的重要基礎(chǔ)圖件，使用的繪圖軟件均需要繁雜的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備，完成一幅圖件需要近一周的時(shí)間，占用大量的時(shí)間和精力，因此必須對(duì)這幾種常用地質(zhì)剖面圖形的繪制技術(shù)進(jìn)行研究，并將其應(yīng)用于勘探生產(chǎn)和研究。從勘探綜合應(yīng)用需求出發(fā)，研究地質(zhì)削面一體化繪制技術(shù)和地質(zhì)削面、地震剖面的聯(lián)動(dòng)應(yīng)用技術(shù)，實(shí)現(xiàn)基于

2、地質(zhì)剖面的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)集成與整合、油藏地質(zhì)剖面的自動(dòng)繪制，能快速實(shí)現(xiàn)對(duì)各類資料的分析和研究，提高地質(zhì)人員的工作效率，為勘探研究和生產(chǎn)管理提供強(qiáng)有力的工具。關(guān)鍵詞油藏地質(zhì)剖血;數(shù)據(jù)整合;聯(lián)動(dòng)應(yīng)用；層位連線中圖分類號(hào)P283文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)1673鄲5935(2019)02鄴0016歌)4作者簡(jiǎn)介祝慶績(jī)(1966-),男，山東昌邑人，中國石化勝利石油管理局有限公司培訓(xùn)中心高級(jí)工程師，碩士，主要從事信息技術(shù)應(yīng)用研究。油藏地質(zhì)剖面是區(qū)帶評(píng)價(jià)和目標(biāo)論證的重要基礎(chǔ)圖件。在論證會(huì)報(bào)告中，少則10幅，多則2030幅。目前引進(jìn)的地質(zhì)制圖軟件比較多，例如GeoFrame中的GeoLog模塊、卡奔、DGR3000等

3、。但每個(gè)軟件成圖都需要繁雜的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備，完成一幅圖件需要近一周的時(shí)間，占用了大量的時(shí)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(shí)現(xiàn)單井綜合錄井圖和測(cè)井圖形的繪制，但是沒有在單井井筒圖形基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)油藏地質(zhì)剖面圖形的繪制彌究人員往往將單井?dāng)?shù)摳卜我卜來，再導(dǎo)入其他軟件中進(jìn)行手工的連井對(duì)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(jìn)行油城地質(zhì)削面繪制支持枝術(shù)研究.目前研充人M迫切格黛研制一套油地質(zhì)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(shí)現(xiàn)油藏地質(zhì)堡面的n幼連戲和交互探機(jī)嶺制，實(shí)現(xiàn)從自動(dòng)作圖的一體化貌件環(huán)境，1勘探業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)集成與整合181地

4、質(zhì)剖面數(shù)據(jù)服務(wù)研究對(duì)勘探數(shù)據(jù)庫各個(gè)項(xiàng)目庫的數(shù)據(jù)應(yīng)用提供收稿日期2019-05-15一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)提取平臺(tái)，使源頭的數(shù)據(jù)能夠應(yīng)用到目前生產(chǎn)業(yè)務(wù)模塊中，直接為生產(chǎn)應(yīng)用提供支持。根據(jù)整理出來的業(yè)務(wù)模型，建立針對(duì)數(shù)據(jù)訪問的對(duì)象模型并統(tǒng)一在元數(shù)據(jù)中存儲(chǔ)，在這套元數(shù)據(jù)中，按照業(yè)務(wù)邏輯，從生產(chǎn)流程、構(gòu)造、項(xiàng)目三個(gè)角度對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行索引和整理，通過對(duì)這些數(shù)據(jù)元素的對(duì)象化，在數(shù)據(jù)服務(wù)中間件中，以WCF的方式提供用戶對(duì)象化數(shù)據(jù)存取模塊，為數(shù)據(jù)的專業(yè)化應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。根據(jù)特有的應(yīng)用需求，定制開發(fā)專門的數(shù)據(jù)服務(wù),如查詢當(dāng)前的正鉆井、完鉆井等需求，或者針對(duì)井筒剖面、井身結(jié)構(gòu)等特定需求，返回DataTable或DataSet.

5、針對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)服務(wù)，提供兩種方式：(1) 查詢一種數(shù)據(jù)，返回DataTable.如平臺(tái)中的井?dāng)?shù)據(jù)服務(wù)、圈閉數(shù)據(jù)服務(wù)。數(shù)據(jù)應(yīng)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(tái)中的井筒數(shù)據(jù)服務(wù)、井身數(shù)據(jù)服務(wù)。在井筒、井身等圖形繪制時(shí)，大多數(shù)數(shù)據(jù)需要利用圖形進(jìn)行繪圖展示，因此需要一次性提供多種數(shù)據(jù)。針對(duì)探井的各類成果數(shù)據(jù),包塊以下幾種數(shù)據(jù)服務(wù)：©WellWellHead,查詢井頭基本數(shù)據(jù)©WellWellName,查詢井號(hào)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?dāng)?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?dāng)?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?dāng)?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(hào)查詢井筒的多類數(shù)據(jù)。余WellHoleLoggingMap?wellName(wcllNamc),根據(jù)井號(hào)查

7、詢測(cè)井圖件數(shù)據(jù)。俞WellHole/LoggingCurve?wellName=(wellName)&curveName=(curveName,根據(jù)井號(hào)和測(cè)井曲線名稱查詢測(cè)井曲線數(shù)據(jù)。逾WellHoleLoggingMapCurve?wellName=(wellName&mapID=(mapID,根據(jù)井號(hào)和圖件ID號(hào)查詢測(cè)井圖件曲線數(shù)據(jù)。18WellHoleLoggingEvaluaiionCurve?wellName=(wellName&evaluationlD=evaluationlD&curveName=(curveName),根據(jù)井號(hào)、評(píng)價(jià)ID號(hào)和測(cè)井曲

8、線名稱查詢測(cè)井評(píng)價(jià)曲線數(shù)據(jù)。啷2測(cè)井曲線編輯在油田勘探中，測(cè)井實(shí)施過程會(huì)因?yàn)闇y(cè)井目的的不同而進(jìn)行多次施工，每次施工過程中的目的井段、施工環(huán)境、測(cè)量?jī)x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(cè)井?dāng)?shù)據(jù)是依照測(cè)井藍(lán)圖為索引進(jìn)行存儲(chǔ)的幻因此在皿勘探?jīng)Q策系統(tǒng)的井曲線顯示中，會(huì)將一種曲線的多個(gè)數(shù)據(jù)同時(shí)顯示給研究人員。這樣的話，研究人員就需要面對(duì)多條曲線進(jìn)行選擇使用，有時(shí)需要將不同深度段的曲線進(jìn)行拼接，有時(shí)需要進(jìn)行曲線的重新采樣。專業(yè)解釋軟件中對(duì)這些功能有所實(shí)現(xiàn)，但是不管從便捷性角度,還是從向?qū)I(yè)解釋軟件靠攏的角度，都需要將這部分功能進(jìn)行研究并改進(jìn)。1.2.1仙線振幅值加權(quán)編輯針對(duì)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(duì)振幅進(jìn)行整體的數(shù)值加權(quán)運(yùn)算得到自己需要的數(shù)據(jù)。針對(duì)測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)中存在的野值現(xiàn)象，實(shí)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(diǎn)和難點(diǎn)，因?yàn)樯婕暗礁鞣N插值算法的研究和對(duì)算法的編程實(shí)現(xiàn)研究。曲線重采樣的實(shí)質(zhì)是插值，要滿足以下3個(gè)條件:©插值曲線要過已知點(diǎn);©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(diǎn)列上具有連續(xù)的一階導(dǎo)數(shù)或二階導(dǎo)數(shù)。對(duì)常用的兩種插值法進(jìn)行對(duì)比分析，最終確定適合測(cè)井曲線重新采樣的插值算法。(1) Akima光滑插值算法，給定n個(gè)

10、節(jié)點(diǎn)以及其函數(shù)值，用阿克瑪(Akima)方法計(jì)算指定子區(qū)間上的三次插值多項(xiàng)式與指定插值點(diǎn)t處的函數(shù)逼近值(Akima分段三次多項(xiàng)式插值)，其原理是要求在每?jī)蓚€(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)之間建立一個(gè)三次多項(xiàng)式曲線方程，并要求整條曲線上具備有連續(xù)的一階導(dǎo)數(shù)以保證曲線的光滑性。Akima分段三次多項(xiàng)式的含義是在每2個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)之間建立1個(gè)三次多項(xiàng)式曲線方程，要求整條曲線上具有連續(xù)的一階導(dǎo)數(shù)以保證曲線的光滑性。設(shè)給定的n個(gè)不等距樣點(diǎn)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(gè)端點(diǎn)處有以下4個(gè)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(gè)三次多項(xiàng)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(jì)算該子區(qū)間中的插值點(diǎn)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(duì)于n+1個(gè)給定點(diǎn)的數(shù)據(jù)集Xi，我們可以用n段三次多項(xiàng)式在數(shù)據(jù)點(diǎn)之間構(gòu)建一個(gè)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(duì)函數(shù)f進(jìn)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(dǎo)：Stii-iCxi)=stii(xi)以及S義i-i(xQ=S義Jxi),i=1,，nl.(5)由于每個(gè)三次多項(xiàng)式需要4個(gè)條件才能確定曲線形狀，所以對(duì)于組成S的n個(gè)三次多項(xiàng)式來說，這就意味著需要4n個(gè)條件才能確定這些多項(xiàng)式。但是，插值特性只給出了n+1個(gè)條件，內(nèi)部數(shù)據(jù)點(diǎn)給出n+1-2=n-l個(gè)條件，總計(jì)是4n-2個(gè)條件，還需要另外2個(gè)條件，根據(jù)不同因素使用不同條件。其中一項(xiàng)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(shè)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(duì)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(diǎn)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(duì)比。在已知點(diǎn)的數(shù)值與原始曲線是一致的，這也與設(shè)計(jì)思路中的過點(diǎn)插值是一致的。在未知點(diǎn)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(duì)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(zhì)剖面繪制技術(shù)2®1井筒繪制在基礎(chǔ)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(wù)從勘探數(shù)據(jù)庫中獲取的井相關(guān)數(shù)據(jù)(如地層分層、測(cè)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(dòng)繪制并采用油田符號(hào)庫填充

14、，其繪制流程(圖1)效果及詳細(xì)算法、計(jì)算原理、處理過程為(1) 計(jì)算圖幅比例尺。比例尺與設(shè)計(jì)井深、圖紙深度(mm)間的轉(zhuǎn)換公式為比例尺二設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)指示書模板。在深度列繪制刻度尺，為用戶人機(jī)交互添加地層柱子做深度參考。(3) 為了實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)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(shè)定的不同數(shù)值作為繪制柱子的起點(diǎn)和終點(diǎn),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(hào),通過用戶設(shè)定的巖性符號(hào)填充地層柱子?？碧綌?shù)據(jù)庫REST數(shù)據(jù)服務(wù)體化圖形緩制框架XMI楝板+油田符號(hào)庫柱狀圖自動(dòng)繪制

15、圖1井筒繪制流程2®2層位連線及編輯技術(shù)地層是連井剖面中的一個(gè)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(dòng)連接及尖滅(圖2).圖2地層連線設(shè)計(jì)方案地層連線以后，可以在連線上加點(diǎn)、刪除點(diǎn)、移動(dòng)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)地層連線形態(tài)編輯。地層連線填充顏色標(biāo)準(zhǔn)采用的是勝利油田地質(zhì)剖面圖地層單元充填顏色標(biāo)準(zhǔn)，并可以進(jìn)行巖性符號(hào)填充，符號(hào)庫采用的是油田巖性符號(hào)庫。拉平處理包括井段頂對(duì)齊、井段底對(duì)齊、層位頂對(duì)齊、層位底對(duì)齊，井段頂對(duì)齊和井段底對(duì)齊，計(jì)算各井筒的邊界，以第一口井的邊界為標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算其他井與第一口井邊界的差值，

16、對(duì)井筒進(jìn)行平移變換。層位對(duì)齊則是以選中的層位邊界為標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算其他井筒中相同年代的邊界，以邊界差值為平移距離，對(duì)井筒進(jìn)行平移變換。2S3斷層添加與編輯技術(shù)(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(dòng)相應(yīng)距離。因此對(duì)斷層的要求為以線對(duì)象為主體，有左斷距、右斷距等屬性，同時(shí)具備相應(yīng)的方法，對(duì)地層類對(duì)象進(jìn)行分割。實(shí)施方案為：©構(gòu)建斷層類屬性，主體為線對(duì)象，同時(shí)具有左斷距、右斷距等;©構(gòu)建斷層類方法，如切割區(qū)、移動(dòng)、刪除等；盂建立與斷層相關(guān)的交互響應(yīng)體系，分為鼠標(biāo)點(diǎn)擊操作、鼠標(biāo)移動(dòng)操作、鍵盤操作。(2) 移動(dòng)斷

17、層。每挪動(dòng)一次斷層，將原斷層刪除，并生成新斷層。實(shí)施方案：判斷斷層狀態(tài)，若發(fā)生改變，則根據(jù)“交點(diǎn)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(dòng)后的斷層線生成新的斷層對(duì)象從新與剖面地層進(jìn)行求交、切割等過程。(3) 刪除斷層。不僅刪除斷層對(duì)象，同時(shí)也需要將被斷層切割的地層還原。實(shí)施方案：調(diào)用刪除函數(shù)，刪除選中的對(duì)象;判斷刪除對(duì)象是否為斷層對(duì)象,若是斷層，則將“交點(diǎn)冶圖層中與該斷層相應(yīng)的交點(diǎn)記錄同時(shí)刪除，并根據(jù)該紀(jì)錄，將被該斷層剪切的地層還原。3結(jié)論(1) 通過研究油藏地質(zhì)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(shù)，最終設(shè)計(jì)并開發(fā)生成油藏地質(zhì)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(yīng)用系統(tǒng)只有單井井筒圖形顯示的問題，實(shí)現(xiàn)從油田數(shù)據(jù)中心提取原始數(shù)據(jù)、成圖、對(duì)比分析，在圖形基礎(chǔ)上進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、實(shí)現(xiàn)從數(shù)據(jù)到自動(dòng)作圖的一體化軟件環(huán)境。(2) 通過油藏地質(zhì)剖面繪制系統(tǒng)，可以以圖形化的方式查詢到與井相關(guān)的所有信息。所有能夠用圖形去表達(dá)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(yīng)用等各