專利名稱：定量測定事件后地質(zhì)構(gòu)造特性變化用的系統(tǒng)和方法
背景技術(shù)：
發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及鉆孔測井的油井設(shè)備，尤其涉及對事件后的地質(zhì)構(gòu)造特性變化進行定量測定用的方法和設(shè)備。
相關(guān)技術(shù)描述勘探地面下礦物需要用于測定地質(zhì)構(gòu)造的特性的技術(shù)。許多特性，如碳氫化合物體積、電阻率、孔隙率、巖石學(xué)和地質(zhì)構(gòu)造的滲透性，可以從某些可測量推導(dǎo)出來。因此，用于測定這些可測量的技術(shù)必須是精確的。要求測量的精確度有幾個理由。例如，這些測量有助于評價潛在油田的經(jīng)濟，有助于確定鉆井用的合適技術(shù)。
雖然測量的精確度是重要的，但是想獲得令人滿意的精確度卻存在許多障礙。至少一個此類障礙是由鉆孔和由此產(chǎn)生的不確定性產(chǎn)生的。理想的是，一個地質(zhì)構(gòu)造的所有特性在鉆孔前全已知道。一個此類特性稱為地質(zhì)構(gòu)造的真實電阻率(RT)。由于海森堡的不確定性原理和由薛定鍔的吊錨實驗闡明的原理，真實的RT不是一個可測量，這兩個原理通常認為，一個實驗在觀察到結(jié)果之前不會有結(jié)果。然后，觀察改變?nèi)魏苇h(huán)境，使完全精確的測量即使對原始狀態(tài)的環(huán)境也不可能實現(xiàn)。一種鉆孔環(huán)境遠非原始狀態(tài)。例如，鉆孔環(huán)境對鉆孔流體(也稱為泥漿)是暴露的，而由于與泥漿接觸，地質(zhì)構(gòu)造立即改變。泥漿引起的變化包括由于泥漿代替環(huán)境中流體而產(chǎn)生的侵入變化和由于環(huán)境吸收泥漿而產(chǎn)生的吸收變化。侵入變化改變?nèi)魏螠y量，如受影響環(huán)境的電阻率測量。對環(huán)境的變化也可以由其它事件(天然的和人為的)引起。
其次，由泥漿引起的變化被加重，部分由于測井傳感器通常安置在鉆桿柱的鉆頭之后幾英尺。因此，在鉆頭鉆入巖石環(huán)境和測井傳感器測量巖石環(huán)境之間將過去一段時間。先有技術(shù)的測定初始的巖石構(gòu)造和環(huán)境的方法不能提供有關(guān)初始的未接觸環(huán)境的精確信息。因為鉆孔的原因是定位原始的未破壞的環(huán)境中發(fā)現(xiàn)的油氣礦藏，所以需要盡可能精確地測定環(huán)境的初始狀態(tài)并識別由鉆孔造成的變化，這種變化可能來自于鉆孔而與環(huán)境的初始狀態(tài)無關(guān)。
發(fā)明概要一種獲得一調(diào)查區(qū)域的定量特性的方法包括沿第一維測量該調(diào)查區(qū)域的特性，調(diào)整這些測得的特性和第二維的指數(shù)，該調(diào)整能夠識別這些測得的特性的趨勢，并利用該第二維中的趨勢來外推，從而獲得該調(diào)查區(qū)域的定量特性。
在一個實施例中，該第一維是深度維而該第二維是時間維。其次，在一個實施例中，該第一維是深度維，該測量是測量一個感興趣的區(qū)域，而該調(diào)查區(qū)域是一口井，該感興趣的區(qū)域是深度區(qū)域。在一個實施例中，該方法還包括在該調(diào)查區(qū)域內(nèi)選擇一個或多個測量點和相對于第二維的指數(shù)對該一個或多個測量點繪圖，來顯示該調(diào)查區(qū)域的特性的變化，該繪圖提供測量前的地質(zhì)構(gòu)造的可以定量化的特性。
一個實施例指向一種用于鉆孔環(huán)境的設(shè)備。該設(shè)備包括一個做成接收從深度計來的數(shù)據(jù)的時鐘和一個處理器，該處理器做成使時鐘數(shù)據(jù)與深度數(shù)據(jù)相互發(fā)生關(guān)系，從而提供一種與該工具進行的多次測量相聯(lián)系的鉆頭后時間的測量，由此，當(dāng)與跟這些鉆頭后時間的測量無關(guān)的測量進行比較時，這些在不同深度處進行的測量是有用的。
附圖簡述參考附圖，該技術(shù)的專業(yè)人員顯然可以更好地理解本發(fā)明及其許多目的、特點和優(yōu)點。所有圖中同一標(biāo)號表示相同的或相似的元部件。


圖1例示按照本發(fā)明的一個實施例的鉆機和鉆桿柱。
圖2例示一個帶有適合于本發(fā)明實施例的若干種工具的鉆底孔裝置(BHA)。
圖3是例示按照本發(fā)明的一個實施例的一種方法的流程圖。
圖4是按照本發(fā)明的一個實施例的例示一個時間/深度輪廓圖線的例子的曲線圖。
圖5是按照本發(fā)明的一個實施例的指示一個感興趣的時間和深度的區(qū)域的一個時間/深度輪廓圖線的一部分的曲線圖。
圖6是按照本發(fā)明的一個實施例的表示在多個測定點進行的測量的曲線圖。
圖7是例示一條直線的電阻率圖線到預(yù)鉆孔時期的外推的曲線圖。
圖8是例示按照本發(fā)明的一個實施例的一種方法的流程圖。
圖9是例示本發(fā)明的方法的一個更特定的實施例的流程圖。
圖10是一種適合于實施本發(fā)明的一個或多個實施例的計算機系統(tǒng)。
詳細描述圖1例示一臺鉆機和鉆桿柱，帶有用于勘查鉆孔環(huán)境36的向下鉆孔的測井工具。
鉆桿柱4利用旋轉(zhuǎn)接頭13懸掛在鉤子9上，旋轉(zhuǎn)接頭13用軟管14連接到泥漿泵15上，泥漿原15能將鉆漿經(jīng)過鉆桿柱4的空心管注入鉆井6中。軟管14附接在豎管14A上。附接在豎管14A上的一個或多個傳感器14B通過泥漿脈沖遙測技術(shù)接收從鉆井6內(nèi)來的信號。泥漿脈沖遙測傳感器14B經(jīng)過信號線25A耦合在處理器27上。處理器27包括時鐘34。因此，傳感器14B用作將測量信息傳送到處理器27和記錄儀28的測量工具。處理器27包括一個測量時間的時鐘34，后者將在下面更詳細地描述。鉆漿可從泥漿槽16中抽出，泥漿槽可用鉆井6來的剩余泥漿反饋。鉆桿柱可通過用絞車12轉(zhuǎn)動提升齒輪3來升高，而鉆管可以從鉆井中連續(xù)地退出(或添加到鉆井6中)并旋出，以便退出鉆頭5。
鉆桿柱4的最下面部分可包括如工具30所示的一個或多個工具，用于研究向下鉆孔的條件或研究被鉆頭5和鉆出的孔6穿透的地質(zhì)構(gòu)造的性質(zhì)。工具30是能夠進行一種或多種不同類型測量的測井工具并包括至少一個測量傳感器。工具30可以裝備而用于記錄測量電阻率、伽馬射線、密度、中子孔隙率、井徑以及可以希望的光電效應(yīng)。其次，工具30可以裝備而包括用于與鉆孔有關(guān)的測量如方向、深度、傾斜度并包括用于數(shù)據(jù)記錄和遙測的裝備。
在鉆桿柱升高操作期間行進裝置8的高度h的變化是利用傳感器23測量的，傳感器23可以是聯(lián)接在拱頂裝置7的緊固滑輪上的轉(zhuǎn)動角度傳感器。傳感器23和應(yīng)變儀24通過信號線25和26連接在處理測量信號的處理器27上。
參照示出工具30的更確切視圖的圖2。按照本發(fā)明的一個實施例，該工具包括適合于鉆孔時測井(LWD)和鉆孔時測量(MWD)的裝備，如設(shè)計要求所規(guī)定的。如圖所示，工具30包括三個部分，按照測量系統(tǒng)的要求，每個部分可以包括在工具30之內(nèi)或排除在工具30之外。工具30可以包括補償?shù)碾p電阻率工具(CDR)或其它類型的電阻率工具216、鉆孔時測量(MWD)工具218、補償?shù)拿芏戎凶?CDN)工具228以及其它已知的專用測量工具。所選定的每種CDR、MWD和CDN工具一起聯(lián)接而形成工具30。確切地說，CDN工具216包括中子傳感器202、中子源217、密度源214、夾住穩(wěn)定器210、密度傳感器212和動力源和蓄電池215。CDN工具216還設(shè)置一個泥漿通道206，允許泥漿通過工具216流動。CDN工具216還包括電子線路205，后者包括記錄裝置和時鐘。
CDN工具可以聯(lián)接在MWD工具218上方。MWD工具218包括用于經(jīng)過泥漿通道208發(fā)射的調(diào)整器220、222做成用三角測量法測定工具30位置的方向傳感器和向工具30提供動力的渦輪機224。MWD工具218還包括鉆頭226用的向下鉆孔的重量，鉆頭包括轉(zhuǎn)矩傳感器。MWD工具218可以聯(lián)接在CDR工具228上。CDR工具228包括通過工具30的泥漿通道230、蓄電池232、伽馬射線裝備234、電子線路236、發(fā)射器238和接收器240。如該技術(shù)的專業(yè)人員可以理解的，發(fā)射器和接收器的數(shù)目按設(shè)計需要而定。電子線路236包括聯(lián)接在時鐘262上的記錄裝置250。按照工具30選定的構(gòu)型而確定的CDR工具228或MWD工具218聯(lián)接在一電動機和一做成在鉆孔環(huán)境36中鉆孔的鉆頭260上。
包括CDN工具216、CDR工具228和MWD工具218的LWD工具實時地進行指示鉆孔軌道的測量和進行鉆孔力學(xué)的測量。在其它的實時測量中，LMD測量進行電阻率、中子、密度和伽馬射線的測量。因此，MWD和LWD類型的測量通過在鉆孔程序期間進行測量而最大限度地減少了鉆孔費用。LWD和MWD的另一好處是儲存在記錄裝置204和250中的測量結(jié)果可以與電纜測井相結(jié)合而全面評價地質(zhì)構(gòu)造36。
按照本發(fā)明的一個實施例，工具30中的LWD和MWD工具被裝備而提供一種用于識別一次事件后地質(zhì)構(gòu)造變化的系統(tǒng)和方法。LWD和MWD工具包括傳感器，如測量地質(zhì)構(gòu)造不同特性的發(fā)射器238和接收器240。在實踐中，鉆探油井或氣井需要在同一區(qū)域內(nèi)重復(fù)移動工具30的傳感器。例如，當(dāng)工具鉆頭260需要替換時，就從井內(nèi)移出工具30并替換之。其次，在鉆井過程期間，鉆頭和鉆桿柱將在鉆出的孔內(nèi)往復(fù)移動(上下移動)以幫助清除井孔(保證鉆屑循環(huán)到地面)和總的修整井孔。因此，在鉆油井或氣井期間，在鉆孔過程和測量地質(zhì)構(gòu)造期間工具30重復(fù)地退出。
在一個實施例中，工具30做成有利于重復(fù)地退出和插入工具30。尤其是，在該實施例中，一個時鐘如工具30內(nèi)的時鐘252或工具30外的時鐘34與工具30的深度測量同步，以便操作在工具30內(nèi)的記錄測量電阻率、伽馬射線、密度、中子孔隙率、井徑和光電效應(yīng)的測量工具。按照該實施例，工具30重復(fù)地使一個或多個預(yù)定的感興趣的深度或區(qū)域與一時間參數(shù)發(fā)生相互關(guān)系，并使該發(fā)生相互關(guān)系的時間/深度測量與定性的測井記錄測量聯(lián)接起來。
現(xiàn)在參照圖3，一個流程圖例示按照該實施例的一種方法，如圖所示，裝置310用于使一時鐘與距離測量同步。例如，一個時鐘可以通過與距離測量同步而提供在特定位置處的測井記錄。時鐘320用于測定用于測量測井距離如油井的測井深度處的環(huán)境特性。這些測量可以包括電阻率、伽馬射線、密度、中子孔隙率、井徑和用于鉆孔環(huán)境的光電效應(yīng)。這些測量是那些適合于所研究的環(huán)境和該實施例范圍內(nèi)的其它環(huán)境。例如，其中使距離、時間和測量相互發(fā)生關(guān)系而能為測定環(huán)境特性提供有用數(shù)據(jù)的任何環(huán)境會是一種合適的環(huán)境。時鐘330使時間/深度的測量與環(huán)境的測量相互發(fā)生關(guān)系。因此，對于每種時間/深度測量，可以使其與環(huán)境的測量發(fā)生相互關(guān)系。
在某些實施例中，可以將一個或多個測量工具安置在該工具鉆頭260后面約50英尺處。因此，可以對與工具鉆頭260附近的深度傳感器有關(guān)系的任何深度測量進行補償。為了使這些測量與深度發(fā)生關(guān)系，被稱為“鉆頭后時間”的技術(shù)測定一個在鉆頭第一次穿透一個地質(zhì)構(gòu)造和相對于該時間記錄的測井曲線之間經(jīng)過的時間。
本發(fā)明的一個實施例有利地包括“鉆頭后時間”的技術(shù)。具體地說，參照圖2，當(dāng)工具30通入預(yù)定的深度因而當(dāng)傳感器進入感興趣的區(qū)域時，時鐘252或地表面上的時鐘如圖1中所示的時鐘34有助于測定，該時鐘和這些測量工具能夠更精確地同步來測量地質(zhì)構(gòu)造。在一個實施例中，雖然該工具連續(xù)地需要數(shù)據(jù)，但有利的測量能對于預(yù)定的深度自動地被突出，或者操作人員能操作該工具而在對某些深度的多次測量中進行測量或突出測量。例如，當(dāng)工具30通過一較深的深度而進入一個使人不感興趣的深度或離開有利的區(qū)域時，所需的數(shù)據(jù)能自動地或手動地過濾掉。與先有技術(shù)的測量技術(shù)不同，這里描述的技術(shù)和設(shè)備能夠使用從操作的工具30得到的測量結(jié)果，從而動態(tài)地測量地質(zhì)構(gòu)造。工具30能夠在幾小時、幾天或幾周的時鐘內(nèi)重復(fù)地和連續(xù)地測量有利區(qū)域/深度，而此處的這些實施例能夠有效地使用所取得的數(shù)據(jù)。
在鉆孔期間，工具30需要退出和重新插入該地質(zhì)構(gòu)造，例如，每次需要更換工具鉆頭。與同步的測量工具組合的時鐘34/252動態(tài)地測量感興趣的區(qū)域或預(yù)定的深度。鉆頭后時間的技術(shù)保證從這些測量工具得到的測量結(jié)果能更有效地測定不能從一次單獨的測量來測定的額外的特性。
回來參照圖3，裝置340在預(yù)定的距離不同的時間重復(fù)地測量環(huán)境特性。具體地說，該時鐘和測量工具能做成使這些測量工具重復(fù)地測量這些預(yù)定距離，并能夠選定專門的處理來查看在感興趣的一個或多個深度所獲得的數(shù)據(jù)。在一個實施例中，該工具連續(xù)地記錄和獲得數(shù)據(jù)，并在每次該深度計接近該預(yù)定深度(如在一感興趣的區(qū)域內(nèi))時重復(fù)地測量該預(yù)定深度處的環(huán)境特性。
現(xiàn)在參照圖4，一個曲線圖例示按照圖3中所示的方法的時間/深度輪廓圖形的例子。如圖所示，時間值沿軸420表示，深度值沿軸430表示。當(dāng)工具的深度增大時，深度值沿軸430增大。在所有的深度，該鉆頭通過多于一次。圖示的深度可以指鉆頭深度或傳感器深度，取決于從工具30獲得的數(shù)據(jù)的處理。
如圖4中所示，如直線410和412之間的區(qū)域所示，該曲線圖表示，工具30多次通過井中接近3400英尺深度處。參照圖5，該圖尤其表示圖4曲線圖的在直線410和412之間的部分，表示在3400英尺附近的一個感興趣的時間和深度的區(qū)域。所進行的測井記錄測量示于圖5中點510、512、514、516、518、520和522。并非所有的點510～522都在由直線410和412劃定的區(qū)域內(nèi)。雖然這些測量靠近一個預(yù)定的深度，但在一種典型的鉆孔狀況下，實際的測量可以處在或接近該預(yù)定深度，而且能夠在該該定深度之上或之下。但是，在一段時間內(nèi)平均說來，這些測量接近于該預(yù)定深度。在一個實施例中，這些測井工具對一完整的地質(zhì)構(gòu)造進行測井記錄的測量，而隨后的處理分析一個時間區(qū)和/或感興趣的深度如接近3400英尺。
當(dāng)工具30進入直線410和412之間的感興趣的區(qū)域內(nèi)時，工具30繼續(xù)獲得數(shù)據(jù)，如可在一深度測量的測井記錄圖上指示的。工具30內(nèi)的測井工具進行510～522的測量。一個實施例指向考慮離工具鉆頭的距離而確定深度測量的工具，而這些測井工具進行測量。在該實施例中，這些測井工具或在其內(nèi)的處理器或沒有測井工具的處理器做成扣除計及該鉆頭和這些測井工具之間的距離與處在或接近工具鉆頭的實際深度之間的差異。該構(gòu)型能夠?qū)嵤般@頭后時間”技術(shù)或其它合適的技術(shù)來計算工具鉆頭和測井工具之間的距離。在一個或多個實施例中，一個鉆頭后時間的曲線圖可以依賴于鉆井速率和鉆頭跟測井傳感器之間的有關(guān)距離。
例如，假定一臺處理器記錄工具鉆頭260的深度而測井工具在工具鉆頭260之后50英尺。參照圖4，當(dāng)該工具鉆頭通過一個接近3300英尺的點時，這些測井工具在該工具鉆頭之后50英尺的3250英尺處。按照一個實施例，從3250英尺處的測井記錄進行的測量會根據(jù)工具鉆頭的位置來調(diào)整。在工具鉆頭到達感興趣區(qū)域如3600英尺之外50英尺的深度后感興趣區(qū)域的測井?dāng)?shù)據(jù)就完全獲得了。
現(xiàn)在參照圖6，一個曲線圖表示在歐姆表650中以對數(shù)比例在602、604、606、608、610、612和614處的電阻率測量。圖6也表示時間軸660，該時間軸與圖5中示出的時間軸相匹配。
如圖6中所示，當(dāng)時間在4:30AM和9AM之間推移時，電阻率測量顯示電阻率的變化。這些電阻率測量結(jié)果可以擬合為一條曲線，如曲線616所示，以便更清楚地顯示電阻率隨時間的變化。雖然圖6中示出電阻率，但利用本公開的該技術(shù)的專業(yè)人員會理解，地質(zhì)構(gòu)造的其它種類的特性對本發(fā)明也是合適的。例如，工具30包括能測量電阻率、伽馬射線、密度、中子孔隙率、井徑和光電效應(yīng)的特性。在一個實施例中，不僅考慮地質(zhì)構(gòu)造的特性，而且隨時間而考慮其它變數(shù)，如鉆孔壓力、泥漿重量和其它與泥漿有關(guān)的變數(shù)、泵壓力、流動速率、鉆桿柱的轉(zhuǎn)動速度、不同時間使用的鉆頭類型，而在一曲線圖中也可考慮底孔裝置(BHA)的類型。
繼續(xù)參考圖6，隨時間而直線增大的電阻率指示多半作為鉆孔程序的結(jié)果而出現(xiàn)的在預(yù)定深度處的地質(zhì)構(gòu)造的變化。按照本發(fā)明的一個實施例，圖6中示出的曲線圖幫助確定一個鉆孔程序是否和如何改變研究中的地質(zhì)構(gòu)造。例如，巖石地質(zhì)構(gòu)造如基本上油頁巖地質(zhì)構(gòu)造通常具有低的電阻率響應(yīng)。在這些例子中，在由鉆孔程序產(chǎn)生的斷面上，通常產(chǎn)生電阻率的增大。其次，在斷裂閉合時，產(chǎn)生達到一較低電阻率的變化。因此，按照一個實施例，一個時間對電阻率的曲線圖指示斷裂何時產(chǎn)生和斷裂是否閉合。
本發(fā)明的一個實施例提供表示地質(zhì)構(gòu)造變化事件的影響地質(zhì)構(gòu)造定量分析。例如，一個受到鉆孔的地質(zhì)構(gòu)造能夠經(jīng)受阻止鉆孔程序的變化。一種變化通常由泥漿侵入地質(zhì)構(gòu)造而產(chǎn)生。還有多種其它鉆孔引起的變化。泥漿的侵入在許多情況下能產(chǎn)生地質(zhì)構(gòu)造預(yù)鉆孔特性的模糊，而在更壞的情況下，產(chǎn)生特性的消失。
提到的一個預(yù)鉆孔特性是地質(zhì)構(gòu)造的真實電阻率(RT)，它在確定作為鉆孔目的的地質(zhì)構(gòu)造的品質(zhì)中是有幫助的。更具體地說，地質(zhì)構(gòu)造的RT提供有關(guān)定位的礦床的可能性的有用數(shù)據(jù)。一種用于測定地質(zhì)構(gòu)造的RT的技術(shù)包括測量圍繞鉆桿柱的淺區(qū)、中區(qū)和深區(qū)，并從深區(qū)測量值中扣除中區(qū)和/或淺區(qū)測量值，以測定RT測量值來獲得其它區(qū)的測量值。該技術(shù)的專業(yè)人員可以理解，實際的技術(shù)比起扣除來在進行計算方面更為困難，而使用術(shù)語“扣除”只是為了示范的目的。
與RT一起，一次定量分析能夠為所鉆孔的困難的地質(zhì)構(gòu)造提供有用的數(shù)據(jù)。例如，一種困難的地質(zhì)構(gòu)造包括三元的緊湊不足的油頁巖，其中泥漿的流體靜壓力和地質(zhì)構(gòu)造孔壓力必須受到平衡或可以鼓風(fēng)。測定地質(zhì)構(gòu)造變化事件的效果能夠識別需要平衡的地質(zhì)構(gòu)造，從而防止從泥漿重量或其它參數(shù)來的過壓。
現(xiàn)在參照圖7，一個曲線圖表示一條線性電阻率曲線外推到一個預(yù)鉆孔的時間。按照一個實施例，圖7例示一種用于測定RT而不依賴于上述測量的操作的技術(shù)。更具體地說，圖7表示一條跟蹤電阻率測量的線700，表示一個在圖7的研究下用于預(yù)定深度的直線圖形。在一個實施例中，線700包括電阻率測量外推到預(yù)鉆孔的時間。確切地說，示出的在電阻率測量值602之前的部分為繼續(xù)利用追蹤這些電阻率測量值而形成的線的外推。該技術(shù)的專業(yè)人員可以理解，該線可以是一條點對點的線，是多個測量點的平均值或其類似值。
線700能夠通過預(yù)報由于泥漿侵入地質(zhì)構(gòu)造而產(chǎn)生的將來的電阻率變化而有助于鉆桿柱的操作者，泥漿侵入地質(zhì)構(gòu)造會模糊地質(zhì)構(gòu)造的預(yù)鉆孔的特性。其次，分析一種以時間為基礎(chǔ)的測量值如相對于一定深度的電阻率的向下鉆孔壓力或泥漿重量，在某些情況下，一旦壓力/泥漿重量高于一定量時，能指示一個臺階式跳躍。這樣一種臺階式跳躍將指示地質(zhì)構(gòu)造的否則不會明顯的某種斷裂或坍陷。
現(xiàn)在參照圖8，一個流程圖例示一種按照一實施例的用于獲得調(diào)查面積的定量特性的方法。方框810表示沿第一維的測量調(diào)查區(qū)域的特性。一個第一維可以包括一個深度方向的維。例如，一個測量工具可以記錄同深度處的調(diào)查區(qū)域的電阻率。方框820表示用一個第二維的指數(shù)來調(diào)整測得的特性，這種調(diào)整能夠識別這些測得特性的趨勢。該第二維可以包括由與深度計同步的時鐘提供的時間維。上面討論的曲線圖提供以深度維與時間維來調(diào)整測得的特性的例子。測得的特性的趨勢能夠利用測得的特性如電阻率和將其相對于第二維作圖而找到。方框830表示利用趨勢沿第二維進行外推來獲得調(diào)查區(qū)域的定量特性。如圖7中示出，沿第二維時間的趨勢是由隨時間跟蹤測得的電阻率的線來例示的。在一個實施例中，該方法包括識別一條穩(wěn)定到足以識別隨時間的趨勢的曲線，如方框840所示。已知的統(tǒng)計方法可以應(yīng)用于測得的特性來外推一條線。
現(xiàn)在參照圖9，一個流程圖例示圖8中描述的方法的更專門的應(yīng)用。如圖所示，圖9提供一種用于量化鉆孔環(huán)境中特性隨時間推移的測量的方法。方框910表示利用安置在離鉆頭預(yù)定距離的至少一個傳感器來測量地質(zhì)構(gòu)造，其中該測量包括重復(fù)測量鉆孔環(huán)境中的一個或多個位置。該傳感器可以是安置在鉆頭上或鉆頭附近的深度計，該方法利用鉆頭后時間的技術(shù)來調(diào)整測量值和時間成分。方框920表示記錄當(dāng)鉆孔環(huán)境中的每個深度第一次鉆到時的時間。方框930表示對于鉆孔環(huán)境的每次測量確定一個時間對深度的圖形。方框940表示在一個或多個位置的同一深度處重復(fù)測量，該重復(fù)測量包括時間和深度圖形并能夠?qū)y量第一次畫圖。方框950表示比較以時間為基礎(chǔ)的測量與該重量測量，從而確定相對于該特性在一個或多個位置中的變換。
圖10的方框圖表示一種適合于實施本發(fā)明的軟件和計算機系統(tǒng)實施例的計算機系統(tǒng)10。計算機系統(tǒng)10包括一個總線12，該總線12連接計算機系統(tǒng)10的主要子系統(tǒng)如中央處理器14、系統(tǒng)存儲器16(通常為RAM，但也可以包括ROM、閃存RAM等)、輸入/輸出控制器18、外圍音頻裝置如經(jīng)過音頻輸出接口22的揚聲器系統(tǒng)20、外圍裝置如經(jīng)過顯示適配器26的顯示屏24、串聯(lián)孔28和30、鍵盤32(與鍵盤控制器33接口)、存儲接口34、操作而接受軟盤38的軟盤裝置36，以及操作而接受CD-ROM 42的CD-ROM放送器40。也包括鼠標(biāo)46(或經(jīng)過串聯(lián)孔28聯(lián)接在總線12上的其它指針和卡塔聲裝置)、調(diào)制解調(diào)器47(經(jīng)過串聯(lián)孔30聯(lián)接到總線12上)如網(wǎng)絡(luò)接口48(直接聯(lián)接在總線12上)。
總線12允許中央處理器14和系統(tǒng)存儲器16之間存在數(shù)據(jù)連通，如前所述，存儲器16可以包括只讀存儲器(ROM)或閃爍存儲器(均未示出)和隨機存取存儲器(RAM)(未示出)兩者。通常RAM為主要存儲器，其中裝載操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序并通常供給至少16兆位的存儲器空間。除了其它編碼外，ROM或閃爍存儲器可以包括Basic輸入輸出系統(tǒng)(BIOS)，后者控制基本硬件操作如與周邊部件的相互作用。與計算機系統(tǒng)10駐留的應(yīng)用程序通常經(jīng)過一種計算機可讀介質(zhì)如硬盤驅(qū)動器(如固定盤44)、光學(xué)驅(qū)動器(如CD-ROM放送器40)、軟盤裝置或其它存儲介質(zhì)而儲存和存取。此外，當(dāng)經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)調(diào)制解調(diào)器47或出口48存取時，應(yīng)用程序可以為按照用途和數(shù)據(jù)連通技術(shù)調(diào)制的電子信號形式。
當(dāng)帶有計算機系統(tǒng)10的其它存儲接口時，存儲接口34可以連接到一個用于存儲和/或檢索信息的標(biāo)準(zhǔn)的計算機可讀介質(zhì)，如固定盤驅(qū)動器44。固定盤驅(qū)動器44可以是計算機系統(tǒng)10的一部分，或者可以是獨立的和通過其它接口而存取的系統(tǒng)?？梢赃B接許多其它裝置，如將鼠標(biāo)46經(jīng)過串聯(lián)孔28連接到總線12上，將調(diào)制解調(diào)器47經(jīng)過串聯(lián)孔30連接到總線12上，以及將網(wǎng)絡(luò)接口48直接連接到總線12上。
雖然此處的例子是用獨立環(huán)境中的計算機描述的，但計算機10也可連接在網(wǎng)絡(luò)上。調(diào)制解調(diào)器47可以經(jīng)過電話連接而提供對遠距離用戶的直接網(wǎng)絡(luò)連接，或經(jīng)過互聯(lián)網(wǎng)用戶服務(wù)器(ISP)而連接到互聯(lián)網(wǎng)上。網(wǎng)絡(luò)接口48可以經(jīng)過直接的網(wǎng)絡(luò)連接而直接連接到遠距離用戶，如經(jīng)過POP(存在點)而直接連接到互聯(lián)網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)接口48可利用無線電技術(shù)來提供各種連接，包括數(shù)字蜂窩式電話連接、蜂窩式數(shù)字包裹數(shù)據(jù)(CDPD)連接、數(shù)字衛(wèi)星數(shù)據(jù)連接等。
當(dāng)計算機10連接到互聯(lián)網(wǎng)上時，計算機10能夠利用(例如)紙幅瀏覽器(未示出)而在一個或多個服務(wù)器上存取信息。存取的信息類型的一個例子包括在服務(wù)器之一上寄宿的紙幅位置的頁數(shù)。經(jīng)過互聯(lián)網(wǎng)交換數(shù)據(jù)的協(xié)議書(protocol)是該技術(shù)的專業(yè)人員熟知的。雖然可通過計算機10利用互聯(lián)網(wǎng)來交換數(shù)據(jù)，但本發(fā)明不限于互聯(lián)網(wǎng)或任何以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的環(huán)境，而是如上所述地可在獨立的環(huán)境中操作。
在計算機10上運行的紙幅瀏覽器可以利用一種TCP/IP連接來通過對網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器之一的申請，例如該網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器可運行HTTP“服務(wù)”(如在WINDOWS操作系統(tǒng)下)或“daemon”(如在Unix操作系統(tǒng)下)。這樣一種詢問可以(例如)通過利用協(xié)議書接觸HTTP服務(wù)器而處理這樣一種申請，該協(xié)議書可用來在HTTP服務(wù)器和給定的客戶計算機之間進行連通。然后HTTP服務(wù)器通常通過發(fā)送格式如HTML文檔的紙頁而響應(yīng)該申請。該紙幅游覽器解釋HTML文檔并可利用給定的客戶計算機系統(tǒng)的當(dāng)?shù)刭Y源如當(dāng)?shù)乜捎玫你U印和顏色來形成一個可見的HTML文檔的表示。
可以以類似的方式連接許多其它裝置或子系統(tǒng)(未示出)，如條碼閱讀器、文件掃描器、數(shù)碼相機等。相反，為了實施本發(fā)明，并不需要圖10中存在的所有裝置。這些裝置和子系統(tǒng)可以用不同于圖10中的方式連接。一種如圖10中示出的計算機系統(tǒng)的操作在該系統(tǒng)中是已知的，不需要在本申請書詳細討論。實施本發(fā)明的編碼可以儲存在計算機可讀的存儲介質(zhì)如一個或多個系統(tǒng)存儲器16、固定盤44、CD-ROM 42或軟盤38中。此外，計算機系統(tǒng)10可以是任何種類的計算裝置，因此包括一個個人數(shù)據(jù)輔助設(shè)備(PDA)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)施、X窗口終端或其它此類計算裝置。該設(shè)置在計算機系統(tǒng)10上的操作系統(tǒng)可以是MS-DOS、MS-WINDOWS、OS/2、UNIX、Linux或另一種已知的操作系統(tǒng)。計算機系統(tǒng)10也支持多個互聯(lián)網(wǎng)存取工具，包括(例如)一個具有的HTTP順應(yīng)式紙幅瀏覽器，如Netscape Navigator、Microsoft Explorer(微軟探索者)等。
而且，關(guān)于此處描述的信號，該技術(shù)的專業(yè)人員知道，一個信號可以從第一裝置直接傳送到第二裝置，或一個信號可以在這兩個裝置之間修改(如放大、衰減、延遲、閉鎖、緩沖寄存、反相、過濾或其它方式修改)。雖然上述實施例的信號的特征是從一個裝置傳送到下一個裝置，但本發(fā)明的其它實施例可以包括代替此種直接輸送的信號的修改信號，只要該信號的信息的和/或功能的方面在這兩個裝置之間傳送。在一定程度上，由于所涉電路的物理限制(如不可避免地存在某些衰減和延遲)，第二裝置上的信號輸入可以被抽象為從第一裝置的第一信號輸出衍生的第二信號。因此，如此處所利用的，一個從第一信號衍生的第二信號包括該第一信號或?qū)Φ谝恍盘柕娜魏涡薷?，不管是由于電路限制，還是由于通過了不會改變第一信號的信息的和/或最后功能的方面。
其它實施例該技術(shù)的專業(yè)人員也能理解，此處公開的實施例可以作為能夠分配為各種形式的一個或多個程序產(chǎn)品的軟件程序指令而實施，這些形式包括計算機程序產(chǎn)品，而且不管用于實際進行分配的程序存儲介質(zhì)或信號承載介質(zhì)的特定類型是什么，本發(fā)明都能同等地應(yīng)用。程序存儲介質(zhì)和信號承載介質(zhì)包括可記錄型介質(zhì)如軟盤、CD-ROM和磁帶傳送型介質(zhì)如數(shù)字和模擬連通聯(lián)接，以及其它介質(zhì)存儲和分配系統(tǒng)。
此外，上述詳細描述已利用方框圖、流程圖和/或例子提出了本發(fā)明的各種實施例。該技術(shù)的專業(yè)人員將會理解，每個方框圖組分、流程圖步驟與利用例子例示的操作和/或部件都能夠通過范圍廣泛的硬件、軟件、穩(wěn)固件或其任何組合單個地和/或集體地實施。該技術(shù)的專業(yè)人員將會理解，本發(fā)明可以整體地或部分地實施，以標(biāo)準(zhǔn)集成電路、專門用途集成電路(ASIC)實施，作為在具有合適硬件的通用機器如一臺或多臺計算機上運行的計算機程序，作為穩(wěn)固件，或作為其實際上的任何組合，以及為軟件或穩(wěn)固件設(shè)計電路和/或編碼，鑒于本公開的內(nèi)容，這些都很好地處在該技術(shù)的普通專業(yè)人員的技能范圍之內(nèi)。
雖然已經(jīng)顯示和描述了本發(fā)明的特定實施例，該技術(shù)的專業(yè)人員將會清楚，以本文的說明為基礎(chǔ)，可以進行變化和修改而并不偏離本發(fā)明及其廣泛的各個方面，因此，所附的權(quán)利要求書的范圍將所有此種變化和修改包括在本發(fā)明的真實精神和范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于獲得一調(diào)查區(qū)域的定量特性的方法，該方法包括沿第一維測量該調(diào)查區(qū)域的特性；用一第二維的指數(shù)調(diào)整測得的特性，這種調(diào)整能夠識別測得的特性的趨勢；以及利用沿第二維的趨勢來外推而獲得該調(diào)查區(qū)域的定量的特性。
2.權(quán)利要求1的方法，其特征在于，該第一維是深度而該第二維是時間。
3.權(quán)利要求1的方法，其特征在于該第一維是深度，該測量是感興趣的區(qū)域的測量；以及該調(diào)查的區(qū)域是一口井，該感興趣的區(qū)域是深度的區(qū)域。
4.權(quán)利要求1的方法，還包括在該調(diào)查區(qū)域內(nèi)選擇一個或多個測量點；以及相對于該第二維的指數(shù)對該一個或多個測量點繪圖而顯示該調(diào)查區(qū)域的這些特性的變化，該繪圖提供在測量前該地質(zhì)構(gòu)造的可以定量化的特性。
5.權(quán)利要求1的方法，其特征在于，這些特性包括電阻率、伽馬射線、中子孔隙率、磁共振、溫度、井徑和光電效應(yīng)、鉆孔壓力、泥漿重量、泵壓力、泥漿流動速率、轉(zhuǎn)動速度以及底孔裝置的特性中的一種或多種測量。
6.權(quán)利要求1的方法，其特征在于，該調(diào)整包括沿第一維在深度和時間的測量圖線中聯(lián)接各測量點。
7.權(quán)利要求6的方法，其特征在于，測量的深度和時間圖線為鉆頭后時間的圖線，該鉆頭后時間的圖線中，該圖線依賴于鉆孔速率與鉆頭和測井傳感器之間的有關(guān)距離。
8.權(quán)利要求1的方法，其特征在于，這些特性是利用一個或多個鉆孔時的測井記錄和鉆井工具的測量而測得的。
9.權(quán)利要求8的方法，其特征在于，鉆井時的測井記錄和鉆井工具的測量之一或兩者的測量值是與由電纜測量工具得到的測量值組合的。
10.一種計算機程序產(chǎn)品，包括一個可以操作而沿第一維直接測量一調(diào)查區(qū)域的特性的測量對象；一個可以操作而使測得的特性與第二維的指數(shù)調(diào)整的調(diào)整對象，該調(diào)整對象能夠識別測得的特性的趨勢；以及一個可以操作而應(yīng)用沿第二維的趨勢來獲得該調(diào)查區(qū)域的定量特性的外推對象。
11.一種用于在一鉆孔環(huán)境中對特性的時間推移測量進行定量化的方法，該方法包括利用安置在距鉆頭一預(yù)定距離的至少一個傳感器來測量一地質(zhì)構(gòu)造，該測量包括沿該鉆孔環(huán)境中的一個或多個位置的重復(fù)測量；當(dāng)鉆孔環(huán)境中的每個深度第一次鉆孔時記錄一下時間；對鉆孔環(huán)境中的每次測量測定一個時間對深度的輪廓曲線；在一個或多個位置的同一深度處重復(fù)測量，這些重復(fù)測量包括一個時間/深度輪廓曲線，該重復(fù)測量能夠?qū)y量點第一次繪圖；以及比較以時間為基礎(chǔ)的測量與這些重復(fù)測量，來確定在一個或多個位置中相對于這些特性的變更。
12.權(quán)利要求11的方法，其特征在于，該傳感器安置在一個離鉆頭的預(yù)定距離，考慮鉆頭第一次通過該一個或多個位置中的任一位置的時間和傳感器第一次通過該一個或多個位置中的任一位置的時間之差，來確定測量該一個或多個位置的時間。
13.一種做成用于鉆孔環(huán)境的設(shè)備，該設(shè)備包括一個做成接收從深度計來的數(shù)據(jù)的時鐘；以及一個處理器，做成使時鐘數(shù)據(jù)與深度數(shù)據(jù)相互發(fā)生關(guān)系，從而提供一種與該工具進行的多次測量聯(lián)系的鉆頭后時間的測量，由此，當(dāng)與跟這些鉆頭后時間的測量無關(guān)的測量進行比較時，這些在不同深度處進行的測量是有用的。
14.權(quán)利要求13的設(shè)備，其特征在于，該處理器做成操縱在相對于時間的不同深度處的測量，以提供有關(guān)隨時間而使鉆孔環(huán)境產(chǎn)生變更的數(shù)據(jù)。
15.權(quán)利要求13的設(shè)備，還包括一個在地面上聯(lián)接到鉆桿柱中一工具上的深度計。
16.權(quán)利要求13的設(shè)備，其特征在于，該工具包括至少一個做成測量特性的測量工具，該工具隨時間重復(fù)地置于深度的前面，一條隨時間而測量的圖線提供在鉆孔期間和之后對鉆孔環(huán)境的變化的可以定量化的數(shù)據(jù)。
17.權(quán)利要求16的設(shè)備，其特征在于，使鉆孔環(huán)境產(chǎn)生變化是由于鉆孔環(huán)境的鉆孔、生產(chǎn)、泥漿影響和鼓風(fēng)中的一個或多個因素而產(chǎn)生的。
18.權(quán)利要求16的設(shè)備，其特征在于，這些定量化的數(shù)據(jù)能夠往回外推到一個該鉆孔環(huán)境第一次被鉆孔的時間，這種外推提供鉆孔前該鉆孔環(huán)境的數(shù)據(jù)。
19.權(quán)利要求16的設(shè)備，其特征在于，該提供定量化數(shù)據(jù)的隨時間的測量值的圖線通過利用統(tǒng)計方法對一條線確定一個方程式而變?yōu)橹本€。
20.一種研究鉆孔環(huán)境中特性的設(shè)備，該設(shè)備包括利用安置在離鉆頭一個預(yù)定距離的至少一個傳感器來測量一地質(zhì)構(gòu)造的機構(gòu)，該測量包括重復(fù)測量該鉆孔環(huán)境中的一個或多個位置；用于記錄當(dāng)該鉆孔環(huán)境中的每個深度第一次被鉆孔時的時間的機構(gòu)；用于對鉆孔環(huán)境的每次測量測定一個時間對深度的輪廓曲線的機構(gòu)；用于在該一個或多個位置的同一深度處進行重復(fù)測量的機構(gòu)，這此重復(fù)的測量包括一條時間/深度的輪廓曲線，這些重復(fù)的測量能夠?qū)y量值進行第一次繪圖；以及用于對以時間為基礎(chǔ)的測量和重復(fù)的測量進行比較而相對于這些特性確定在該一個或多個位置中的變更的機構(gòu)。
全文摘要
一種用于獲得一調(diào)查區(qū)域的定量特征的方法，包括沿第一維測量該調(diào)查區(qū)域的特征，用一第二維的指數(shù)調(diào)整這些測得的特征，該調(diào)整能夠識別這些測得特征的趨勢，并利用該趨勢而沿第二維來外推，從而獲得該調(diào)查區(qū)域的定量特性。一種用于鉆孔環(huán)境的設(shè)備包括一個從深度計接收數(shù)據(jù)的時鐘和一個處理器，該處理器使時鐘數(shù)據(jù)和深度數(shù)據(jù)相互發(fā)生關(guān)系而提供一種與由工具進行測量的多個測量值相聯(lián)系的鉆頭后時間的測量，由此在不同深度處進行的測量當(dāng)與這些鉆頭后時間的測量無關(guān)的測量進行比較時是有用的。
文檔編號E21B47/00GK1656302SQ03812412
公開日2005年8月17日 申請日期2003年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月28日
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