[发明专利]随钻地质导向实时地层格架智能更新方法与系统

说明书

本发明属于地质勘探领域，具体涉及了一种随钻地质导向实时地层格架智能更新方法与系统，旨在解决不同的随钻测井和录井仪器测量参数存在差异，对地层格架的位置、倾角识别的精度不足的问题。本发明包括：获取现有井资料并实时采集测井数据和随钻成像图像；构建初始地层格架模型并剔除异常值和降维；基于降维测井数据，通过密度峰值聚类方法（DPC）进行非线性聚类，再通过基于深度信念网络（DBN）的标志层预测模型获得标志层初步预测结果并矫正，获得矫正后的地层格架模型，并调整钻井轨迹。本发明通过对测得数据进行非线性的降维并结合密度峰值聚类的方法，剔除了可能会影响识别精度的聚类簇，从而构建出更精确的地层格架模型，用以辅助钻井。

技术领域

本发明属于地质勘探领域，具体涉及了随钻地质导向实时地层格架智能更新方法与系统。

背景技术

与石油工业界常用的直井和定向井相比，水平井具有动用储量程度高、单井产量高且采油成本低等特点。在水平井的钻井过程中，其成功率和钻遇率主要受控于地质导向实时控制的井轨迹。在地质导向过程中，根据井下钻遇的实时数据调整地质格架模型成为提高储层钻遇率的关键。在实际钻井过程中，定向井工程师和钻井工程师通过地震和测井等方式，建立初始地质格架模型，并结合随钻测井资料、钻井资料和录井资料更新地层格架模型，实时判断钻头所处的地层位置，并优化井轨迹以保证水平段处于储层内的最佳位置，这对于提高储层钻遇率和水平井的油气产量具有重要意义。

由于随钻地质导向面临地质对象的复杂性和多变性，要求钻头能在1m左右的起伏地层内准确钻进，这使得常规地层格架更新技术面临巨大挑战，产生许多技术难题，往往依靠定向井工程师的个人经验判断，无法得到最优的解决方案。例如，随钻范围内的实际地层深度与地震剖面深度不匹配，导致实钻结果与设计差异较大，一旦穿出储层顶底界，需要经过较长井段调整才能回到目的层段的箱体，严重时需要侧钻甚至提前完钻；或者突然钻遇断层或构造复杂而无法确定钻头下一步的钻进方向。如何实时精准对地层格架模型进行地层深度、倾角倾向矫正，以及实时识别断裂，是地层格架模型实时更新的关键。复杂油气藏钻井面对的地层普遍存在非均质性，多种随钻测井和录井仪器测量参数存在很大差异，如何融合多类型地质-地球物理数据实现一体化协同是一大难题。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即现有的钻井技术未能很好的克服地层普遍存在的非均质性，不同的随钻测井和录井仪器测量参数存在差异，对地层格架的位置、倾角识别的精度不足而导致井轨迹控制效果差的问题，本发明提出一种随钻地质导向实时地层格架智能更新方法，所述方法包括：

步骤S100，获取现有井资料并实时采集测井数据和随钻成像图像；

步骤S200，基于所述现有井资料，构建初始地层格架模型；

步骤S300，基于所述测井数据，进行剔除异常值的预处理，获得有效测井数据；

步骤S400，基于所述有效测井数据进行非线性降维，获得降维测井数据；

步骤S500，基于所述降维测井数据，通过密度峰值聚类方法进行非线性聚类并结合岩心和随钻成像图像进行交互式定量评价，获得贴标签的测井数据聚类簇；

步骤S600，基于所述测井数据聚类簇，通过基于深度信念网络的标志层预测模型获得标志层初步预测结果；

步骤S700，通过所述标志层初步预测结果对所述地层格架模型进行深度矫正和倾角倾向矫正，获得矫正后的地层格架模型，并根据矫正后的地层格架模型调整钻井轨迹。

在一些优选的实施方式中，所述步骤S300，为通过孤立森林算法剔除异常值，具体包括：

步骤S310，选取10种测井数据和钻井数据，测井数据包括：AC、CNL、RD、RS、COND、GR和DEN；钻井数据包括钻速、转速和钻压，选取所述测井数据和钻井数据进行排列组合建立待处理数据集；