一种水平井井眼钻遇地层判识方法技术领域
本发明涉及地层判识技术领域，更具体地，本发明涉及一种水平井井眼钻遇地层判识
方法。
背景技术
本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明的实施方式提供背景或上下文。此处的描述
不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
水平井地层产状背景资料主要通过三维地震获得，受分辨率影响无法识别出局部地层
存在的微构造，对水平井钻井存在一定影响，需要在钻进过程进行实时资料解释，判识钻
头及井眼轨迹与地层接触关系，对设计井眼轨迹进行实时调整。
水平井井眼钻遇地层判识方法，主要利用随钻仪器或者钻后存储式或过钻杆测井仪器
进行测井后，根据测井资料分析井眼轨迹。
目前现有水平井测井评价及地质导向软件在解释水平井井眼轨迹与地层接触(空间几
何关系)关系时，主要采用比对模拟地层测井响应值与直井测井响应值方法，通过人工调整
地层的角度，使模拟地层计算的测井曲线与实测测井曲线进行匹配，若一致则表示设置的
地层倾角与实际吻合。而通过该方法存在主要问题是，操作繁琐，需要不断修改地层倾角，
无法形成统一的规则及方法流程，并且人为干扰因素多，处理过程费时，无法实现软件程
序化。
发明内容
为了解决现有的水平井钻遇地层识别难题，提高钻进过程优质储层钻遇率，减少水平
井测井资料地层识别过程中人为因素，本发明提供一种水平井井眼钻遇地层判识方法。
在本发明中，提供了一种水平井井眼钻遇地层判识方法，包括：
步骤A，获取导眼井测井曲线和水平井测井曲线；
步骤B，将所述导眼井测井曲线划分为若干实际地层，计算每个实际地层的特征参数，
并按照测井深度由浅到深依次对各个实际地层进行编号；
步骤C，对所有的实际地层的特征参数进行排序，将特征参数排序靠前的一个或多个
实际地层确定为显著实际地层；
步骤D，将所述水平井测井曲线划分为若干待判识地层，计算每个待判识地层的特征
参数，为每个待判识地层设置一标记flag，该标记flag的初始值为无效；
步骤E，对所有的待判识地层的特征参数进行排序，将特征参数排序靠前的一个或多
个待判识地层确定为显著待判识地层；
步骤F，将所述显著实际地层的特征参数与所述显著待判识地层的特征参数进行两两
比较，若比较的结果为匹配，则判断所述显著实际地层与所述显著待判识地层为匹配，将
所述显著待判识地层的标记flag置为有效，并将所述显著实际地层的编号确定为该显著待
判识地层的层号；
步骤G，循环执行如下步骤G1～步骤G4以确定所述水平井测井曲线中标记flag为无效的
待判识地层的层号：
步骤G1，针对已知层号为N、标记flag为有效的待判识地层，推测其相邻且标记flag为
无效的待判识地层的层号为N-1或N+1；
步骤G2，将该相邻且标记flag为无效的待判识地层的特征参数分别与编号为N-1的实际
地层的特征参数、编号为N+1的实际地层的特征参数进行比较；若该相邻且标记flag为无效
的待判识地层的特征参数与编号为N-1的实际地层的特征参数相匹配，且与编号为N+1的实
际地层的特征参数不匹配，则判断该相邻且标记flag为无效的待判识地层与该编号为N-1的
实际地层相匹配；若该相邻且标记flag为无效的待判识地层的特征参数与编号为N+1的实际
地层的特征参数相匹配，且与编号为N-1的实际地层的特征参数不匹配，则判断该相邻且
标记flag为无效的待判识地层与该编号为N+1的实际地层相匹配；若该相邻且标记flag为无
效的待判识地层的特征参数与编号为N+1的实际地层的特征参数、编号为N-1的实际地层的
特征参数均匹配或均不匹配，则执行步骤G3；
步骤G3，将该相邻且标记flag为无效的待判识地层标记为未知地层，将该未知地层相
邻且标记flag为无效的待判识地层的特征参数分别与编号为N-2的实际地层的特征参数、编
号为N+2的实际地层的特征参数进行比较；若该未知地层相邻且标记flag为无效的待判识地
层的特征参数与编号为N-2的实际地层的特征参数相匹配，且与编号为N+2的实际地层的特
征参数不匹配，则判断该未知地层相邻且标记flag为无效的待判识地层与该编号为N-2的实
际地层相匹配，且判断该未知地层与编号为N-1的实际地层相匹配；若该未知地层相邻且
标记flag为无效的待判识地层的特征参数与编号为N+2的实际地层的特征参数相匹配，且与
编号为N-2的实际地层的特征参数不匹配，则判断该未知地层相邻且标记flag为无效的待判
识地层与该编号为N+2的实际地层相匹配，且判断该未知地层与编号为N+1的实际地层相
匹配；
步骤G4，针对当前已确定相匹配的实际地层、且标记flag为无效的待判识地层，将其
标记flag置为有效，并将与其相匹配的实际地层的编号确定为其层号。
本发明首先通过对水平井测井曲线的显著待判识地层和导眼井测井曲线中的显著实
际地层进行比对，确定显著待判识地层的层号，然后基于水平井钻遇到的地层总是连续的
这一事实，任意两个相邻的待判识地层必然对应于任意两个相邻的实际地层，据此推测显
著待判识地层两侧的待判识地层的层号，并根据推测结果判断是否与对应的实际地层相匹
配，若匹配则将实际地层的编号确定为待判识地层的层号，若不能判断出待判识地层的层
号，则将其设置为未知地层，并继续对未知地层相邻的其他待判识地层进行推测和匹配，
然后再反推出未知地层的层号。本发明通过旋回比对待判识地层与实际地层的特征参数来
确定水平井井眼钻遇的各个地层的层号，该方法能有效控制人为因素的干扰，匹配规则可
通过软件得以实现；适用于水平井资料解释同时也适用于水平井钻井过程实时解释，修正
钻井轨迹；有效提高现场水平井有效层段钻遇率。
附图说明
通过参考附图阅读下文的详细描述，本发明示例性实施方式的上述以及其他目的、特
征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若干实
施方式，其中：
图1为本发明提供的水平井井眼钻遇地层判识方法的流程示意图；
在附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分。
具体实施方式
下面将参考若干示例性实施方式来描述本发明的原理和精神。应当理解，给出这些实
施方式仅仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本发明，而并非以任何方式
限制本发明的范围。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够
将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。
本发明提供一种水平井井眼钻遇地层判识方法，如图1所示，包括：
步骤S1，获取导眼井测井曲线和水平井测井曲线。
具体实施时，本步骤需要的测井资料包括：导眼井(邻井直井)的自然伽马、电阻率
等至少一条能分辨地层的测井曲线；水平井的随钻伽马、电阻率等至少一条能分辨地层的
测井曲线。例如，导眼井测井曲线选用自然伽马曲线，相应的，水平井测井曲线选用随钻
伽马曲线；或者，导眼井测井曲线选用导眼井对应的电阻率曲线，相应的，水平井测井曲
线选用水平井对应的电阻率曲线。
步骤S2，将导眼井测井曲线划分为若干实际地层，计算每个实际地层的特征参数，并
按照测井深度由浅到深依次对各个实际地层进行编号。
由于导眼井属于水平井的临井直井，其井眼轨迹依次穿过了从地表往下的各个地层，
因此，利用导眼井的测井曲线划分的各个实际地层，可作为判识水平井钻遇地层的标准。
具体实施时，本步骤可以对导眼井测井曲线进行方波化处理；对于处理得到的方波，
若相邻的方波的幅值之差小于一预设的阈值T2，则将相邻的方法划分为同一实际地层，否
则划分为不同的实际地层。例如，本步骤可以利用现有测井软件及地质软件中的方波化程
序作为基本工具实施方波化处理。方波化处理的优点是最大程度地保留测井仪器获得的最
大最小测量信号，同时也可以获得地层的各层段的平均值，了解不同层段GR值分布特征。
该步骤中所计算的特征参数是体现每个实际地层的地层特点的数据。具体实施时，可
以计算每个实际地层的自然伽马值\电阻率的极大值和极小值作为特征参数。此外，本步骤
中还可以根据实际需要计算其他能体现地层特点的数据作为特征参数，例如，计算每个实
际地层的自然伽马值\电阻率的平均值作为特征参数，或计算相邻两个实际地层的自然伽马
值\电阻率的变化趋势作为特征参数。需要说明的是，在实施本发明时，可以根据实际情况
去选择合适的数据作为特征，只要能体现各个实际地层的特点的即可，本发明对特征参数
对应的数据类型不作具体限定，即以上说明仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定
本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，选择其它任何数据类型的特征参数均
应包含在本发明的保护范围之内。
具体实施时，若某一实际地层没有极大值，则将其上、下临近的两个实际地层的极大
值的较大者确定为该实际地层的极大值，类似的，若某一实际地层没有极小值，则将其上、
下临近的两个实际地层的极小值的较小者确定为该实际地层的极小值。
步骤S3，对所有的实际地层的特征参数进行排序，将特征参数排序靠前的一个或多个
实际地层确定为显著实际地层。
本步骤的目的是要选取出导眼井测井曲线中具有显著特征的一个或多个实际地层。其
中，具有显著特征可以是特征参数特别大或特别小，能够与其他实际地层明显区分开。
具体实施时，该步骤可以按照如下过程处理：对所有的实际地层的自然伽马值\电阻率
的极大值按照从大到小排序，将其中排序靠前的一个或多个极大值确定为第一显著极大
值，以及，对所有的实际地层的自然伽马值\电阻率的极小值按照从小到大排序，将其中排
序靠前的一个或多个极小值确定为第一显著极小值，将包含第一显著极大值或第一显著极
小值的实际地层确定为显著实际地层。
步骤S4，将水平井测井曲线划分为若干待判识地层，计算每个待判识地层的特征参数，
为每个待判识地层设置一标记flag，该标记flag的初始值为无效。
具体实施时，本步骤可以对水平井测井曲线进行方波化处理；对于处理得到的方波，
若相邻的方波的幅值之差小于一预设的阈值T2，则将相邻的方法划分为同一实际地层，否
则划分为不同的实际地层。例如，本步骤可以利用现有测井软件及地质软件中的方波化程
序作为基本工具实施方波化处理。
该步骤中所计算的特征参数是体现每个待判识地层的地层特点的数据。具体实施时，
可以计算每个待判识地层的自然伽马值\电阻率的极大值和极小值作为特征参数。此外，本
步骤中还可以根据实际需要计算其他能体现地层特点的数据作为特征参数，例如，计算每
个待判识地层的自然伽马值\电阻率的平均值作为特征参数，或计算相邻两个待判识地层的
自然伽马值\电阻率的变化趋势作为特征参数。需要说明的是，在实施本发明时，可以根据
实际情况去选择合适的数据作为特征，只要能体现各个待判识地层的特点的即可，本发明
对特征参数对应的数据类型不作具体限定，即以上说明仅为本发明的具体实施例而已，并
不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，选择其它任何数据类型的
特征参数均应包含在本发明的保护范围之内。
具体实施时，若某一待判识地层没有极大值，则将其上、下临近的两个待判识地层的
极大值的较大者确定为该待判识地层的极大值，类似的，若某一待判识地层没有极小值，
则将其上、下临近的两个待判识地层的极小值的较小者确定为该待判识地层的极小值。
该步骤中设置的标记flag是用于表示待判识地层是否已被判识成功，其中，初始值为
无效(例如0)，表示还未判识成功，当判识成功后，即能够确定出其与其匹配的实际地
层时，需要将标记flag置为有效(例如1)。
步骤S5，对所有的待判识地层的特征参数进行排序，将特征参数排序靠前的一个或多
个待判识地层确定为显著待判识地层。
本步骤的目的是要选取出水平井测井曲线中具有显著特征的一个或多个待判识地层。
其中，具有显著特征可以是特征参数特别大或特别小，能够与其他待判识地层明显区分开。
具体实施时，该步骤可以按照如下过程处理：对所有的待判识地层的自然伽马值\电阻
率的极大值按照从大到小排序，将其中排序靠前的一个或多个极大值确定为第二显著极大
值，以及，对所有的待判识地层的自然伽马值\电阻率的极小值按照从小到大排序，将其中
排序靠前的一个或多个极小值确定为第二显著极小值，将包含第二显著极大值或第二显著
极小值的待判识地层确定为显著待判识地层。
步骤S6，将显著实际地层的特征参数与显著待判识地层的特征参数进行两两比较，若
比较的结果为匹配，则判断显著实际地层与显著待判识地层为匹配，将显著待判识地层的
标记flag置为有效，并将显著实际地层的编号确定为该显著待判识地层的层号。
该步骤的目的是将导眼井测井曲线中具有显著特征的实际地层(即显著实际地层)与
水平井测井曲线中具有显著特征的待判识地层(即显著待判识地层)进行两两配对并比较，
若比较结果显示二者匹配，则判断显著实际地层与显著待判识地层为匹配。
由于显著实际地层和显著待判识地层都是各自测井曲线中具有显著特征的地层，因
此，可以根据这种显著特征，较容易地确定出匹配关系，其匹配准确度也较高。
其中，可按照如下步骤比较显著待判识地层的特征参数与显著实际地层的特征参数是
否匹配：分别计算显著待判识地层的自然伽马值\电阻率的极大值、极小值与显著实际地层
的自然伽马值\电阻率的极大值、极小值的差值；若待显著判识地层的自然伽马值\电阻率
的极大值与显著实际地层的自然伽马值\电阻率的极大值的差值，以及显著待判识地层的自
然伽马值\电阻率的极小值与显著实际地层的自然伽马值\电阻率的极小值的差值均小于另
一预设阈值T1(确保)，则比较的结果为匹配。
本发明中，步骤S6是利用导眼井测井曲线和水平井测井曲线，首先确定水平井井眼轨
迹中具有显著特征的地层，然后再通过步骤S7，利用标记flag为有效的待判识地层，去判
断其相邻的标记flag为无效的待判识地层的层号。
可选地，本发明提供的水平井井眼钻遇地层判识方法，在执行步骤S7之前，还可以包
括：将水平井测井曲线中测井深度最浅的待判识地层的特征参数与编号最小的实际地层的
特征参数进行比较，若比较的结果为匹配，则将该编号最小的实际地层的编号确定为该测
井深度最浅的待判识地层的层号。即，判断出水平井初始段对应的地层层号，这样便能增
加标记flag为有效的待判识地层的个数，有利于后续判断标记flag仍为无效的待判识地层的
层号。
步骤S7，基于水平井钻遇到的地层总是连续的这一事实可知，任意两个相邻的待判识
地层必然对应于任意两个相邻的实际地层，据此，循环执行如下步骤S71～步骤S74以确定
水平井测井曲线中标记flag为无效的待判识地层的层号：
步骤S71，针对已知层号为N、标记flag为有效的待判识地层，推测其相邻且标记flag
为无效的待判识地层的层号为N-1或N+1。
步骤S72，将该相邻且标记flag为无效的待判识地层的特征参数分别与编号为N-1的实
际地层的特征参数、编号为N+1的实际地层的特征参数进行比较；若该相邻且标记flag为无
效的待判识地层的特征参数与编号为N-1的实际地层的特征参数相匹配，且与编号为N+1
的实际地层的特征参数不匹配，则判断该相邻且标记flag为无效的待判识地层与该编号为
N-1的实际地层相匹配；若该相邻且标记flag为无效的待判识地层的特征参数与编号为N+1
的实际地层的特征参数相匹配，且与编号为N-1的实际地层的特征参数不匹配，则判断该
相邻且标记flag为无效的待判识地层与该编号为N+1的实际地层相匹配；若该相邻且标记
flag为无效的待判识地层的特征参数与编号为N+1的实际地层的特征参数、编号为N-1的实
际地层的特征参数均匹配或均不匹配，则执行步骤73。
步骤S73，将该相邻且标记flag为无效的待判识地层标记为未知地层，将该未知地层相
邻且标记flag为无效的待判识地层的特征参数分别与编号为N-2的实际地层的特征参数、编
号为N+2的实际地层的特征参数进行比较；若该未知地层相邻且标记flag为无效的待判识地
层的特征参数与编号为N-2的实际地层的特征参数相匹配，且与编号为N+2的实际地层的特
征参数不匹配，则判断该未知地层相邻且标记flag为无效的待判识地层与该编号为N-2的实
际地层相匹配，且判断该未知地层与编号为N-1的实际地层相匹配；若该未知地层相邻且
标记flag为无效的待判识地层的特征参数与编号为N+2的实际地层的特征参数相匹配，且与
编号为N-2的实际地层的特征参数不匹配，则判断该未知地层相邻且标记flag为无效的待判
识地层与该编号为N+2的实际地层相匹配，且判断该未知地层与编号为N+1的实际地层相
匹配。
步骤S74，针对当前已确定相匹配的实际地层、且标记flag为无效的待判识地层，将其
标记flag置为有效，并将与其相匹配的实际地层的编号确定为其层号。
通过循环执行步骤S71～步骤S74，本发明可以尽可能多得判断出各个待判识地层相匹
配的实际地层，从而确定各个待判识地层的层号。
具体实施时，可按照如下步骤比较待判识地层的特征参数与实际地层的特征参数是否
匹配：分别计算待判识地层的自然伽马值\电阻率的极大值、极小值与实际地层的自然伽马
值\电阻率的极大值、极小值的差值；若待判识地层的自然伽马值\电阻率的极大值与实际
地层的自然伽马值\电阻率的极大值的差值，以及待判识地层的自然伽马值\电阻率的极小
值与实际地层的自然伽马值\电阻率的极小值的差值均小于另一预设阈值T1，则比较的结果
为匹配。
本发明首先通过对水平井测井曲线的显著待判识地层和导眼井测井曲线中的显著实
际地层进行比对，确定显著待判识地层的层号，然后基于水平井钻遇到的地层总是连续的
这一事实，任意两个相邻的待判识地层必然对应于任意两个相邻的实际地层，据此推测显
著待判识地层两侧的待判识地层的层号，并根据推测结果判断是否与对应的实际地层相匹
配，若匹配则将实际地层的编号确定为待判识地层的层号，若不能判断出待判识地层的层
号，则将其设置为未知地层，并继续对未知地层相邻的其他待判识地层进行推测和匹配，
然后再反推出未知地层的层号。本发明通过旋回比对待判识地层与实际地层的特征参数来
确定水平井井眼钻遇的各个地层的层号，该方法能有效控制人为因素的干扰，匹配规则可
通过软件得以实现；适用于水平井资料解释同时也适用于水平井钻井过程实时解释，修正
钻井轨迹；有效提高现场水平井有效层段钻遇率。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说
明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护
范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在
本发明的保护范围之内。