基于卡尔曼滤波的动态地质模型导向方法

陆自清

陆自清. 基于卡尔曼滤波的动态地质模型导向方法[J]. 石油钻探技术, 2021, 49(1): 113-120. doi: 10.11911/syztjs.2020135
引用本文: 陆自清. 基于卡尔曼滤波的动态地质模型导向方法[J]. 石油钻探技术, 2021, 49(1): 113-120. doi: 10.11911/syztjs.2020135
LU Ziqing. Geosteering Methods of a Dynamic Geological Model Based on Kalman Filter[J]. Petroleum Drilling Techniques, 2021, 49(1): 113-120. doi: 10.11911/syztjs.2020135
Citation: LU Ziqing. Geosteering Methods of a Dynamic Geological Model Based on Kalman Filter[J]. Petroleum Drilling Techniques, 2021, 49(1): 113-120. doi: 10.11911/syztjs.2020135

基于卡尔曼滤波的动态地质模型导向方法

doi: 10.11911/syztjs.2020135
基金项目: 中国煤炭科工集团有限公司科研项目“矿井水文地质异常构造三维精细建模及水害辅助评价研究”(编号:2018-TD-MS072)、国家重点研发计划项目“井下随掘巷道动态超前探测技术与装备”(编号:2018YFC0807804)和天地科技股份有限公司科技创新创业资金专项项目(编号:2019-TD-ZD003,2020-TD-ZD002)联合资助
详细信息
    作者简介:

    陆自清(1984—),男,湖北黄冈人,2008年毕业于西北大学物理学专业,2014年获西安科技大学地球探测与信息技术专业硕士学位,在读博士研究生,主要从事地球物理勘探与工程应用研究。E-mail:luziqing@cctegxian.com。

  • 中图分类号: TE243+.1

Geosteering Methods of a Dynamic Geological Model Based on Kalman Filter

  • 摘要: 针对现有三维地质导向技术被动调整导向较多,利用随钻信息进行预判功能不强的问题,提出了基于卡尔曼滤波的动态地质模型导向方法。该方法利用区域地质、测井资料建立包含当前构造与属性认识的初始地质模型;基于卡尔曼滤波方法,对随钻测量和随钻测井数据进行处理,形成靶区目标地层的多个模拟结果;提取与随钻数据匹配程度最高的模拟结果,计算靶区地层真厚度、地层倾角;将其输入初始地质模型中,更新模型构造和地质属性,并在最新地质模型的控制下及时优化导向钻进策略。鄂尔多斯盆地YP油田YP1井采用该方法进行了导向钻进,根据随钻测量和测井数据及时调整井眼轨迹,使该井1 901.00 m长水平段的优质储层钻遇率达到92.1%。研究和应用结果表明,基于卡尔曼滤波的动态地质模型导向方法可利用随钻信息预判钻遇地层,主动调整导向策略,使井眼沿优质储层穿行。
  • 图  1  卡尔曼滤波动态地质模型的导向流程

    Figure  1.  Geosteering flow of the dynamic geological model based on EnKF

    图  2  EnKF循环过程

    Figure  2.  EnKF cycle process

    图  3  基于目标模拟与实测间相关系数的模型优选

    Figure  3.  Model optimization based on the correlation coefficient of target simulation and measurements

    图  4  二维地层真厚度示意

    Figure  4.  Schematic of the true thickness of 2D formation

    图  5  三维地层真厚度示意

    Figure  5.  Schematic of the true thickness of 3D formation

    图  6  地层倾角变化

    Figure  6.  Change of dip angle

    图  7  初始地质模型自然伽马属性剖面

    Figure  7.  GR attribute profile of the initial geological model

    图  8  初始构造导向模型

    Figure  8.  Initial geosteering model

    图  9  初始模型正演自然伽马测井曲线与随钻自然伽马测井曲线对比

    Figure  9.  Comparison of initial model forward GR logging curve and GR logging curve while drilling

    图  10  重构模型正演自然伽马测井曲线与随钻自然伽马测井曲线对比

    Figure  10.  Comparison of reconstructed model forward logging curve and GR logging curve while drilling

    图  11  重构地层的地质导向剖面

    Figure  11.  Geosteering profile of the reconstructed formation

    图  12  更新自然伽马属性剖面

    Figure  12.  Updated GR attribute profile

    图  13  YP1井水平段完井剖面

    Figure  13.  Completion profile of the horizontal section of Well YP1

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出版历程
  • 收稿日期:  2020-06-11
  • 修回日期:  2020-12-04
  • 网络出版日期:  2021-01-05
  • 刊出日期:  2021-01-30

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