專利名稱：巖土材料的異質(zhì)性的連續(xù)測(cè)量的制作方法
巖土材料的異質(zhì)性的連續(xù)測(cè)量相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
本申請(qǐng)要求于2008年4月16日提交的名稱為“Method and System For Continuous Measurement of Heterogeneity For Scaling From Micro to Large Scale”的美國臨時(shí) 專利申請(qǐng)No. 61/045，468以及于2009年4月3日提交的名稱為“Continuous Measurement of Heterogeneity of Geomaterials”的美國非臨時(shí)專利申請(qǐng)No. 12/417，694的優(yōu)先權(quán)，所 述兩個(gè)專利申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合于此。
背景技術(shù)：
與石油相關(guān)的巖土材料是如下的復(fù)合材料其通過沉淀物(礦物質(zhì)和來自其它巖 石的碎片)的累積而形成，隨時(shí)間被壓縮并且被部分接合，并且可能受到將其結(jié)構(gòu)和總成分 變換成最終形式的局部化或廣泛的成巖蝕變。總的來說，這些材料包括碎屑顆粒、巖石碎 片、以及多種多樣的形成礦物質(zhì)的基質(zhì)，這可以根據(jù)其形狀和大小分布以不同方式安排，并 且以這樣的方式使得其沉積并且在沉積之后被蝕變。巖土材料還包含空隙(其可以被連接 或者隔離)和孔隙流體(水、液烴或者氣體)。因此，巖土材料的體性質(zhì)緣于其成分、及其組成 的結(jié)構(gòu)安排，并且包括孔隙的形狀和取向。作為碎屑的來源，沉積和沉積后的成巖蝕變的條 件隨著時(shí)間(逐漸或突然地)改變，并且沉積柱由層序列構(gòu)成，所述層的邊界可能是清晰或 過渡性的，所述層的性質(zhì)可能彼此類似或大不相同。結(jié)果，巖性單元常常與多個(gè)巖相夾層， 所述巖相之中的一些可以進(jìn)一步被成巖蝕變或者通過與生物體的相互作用而被蝕變。因 此，巖土材料在許多尺度(從微結(jié)構(gòu)尺度到流域尺度)上都是異質(zhì)的，并且其性質(zhì)在許多尺 度上都垂直和橫向地變化。

發(fā)明內(nèi)容
公開有一種用于連續(xù)測(cè)量巖土材料的異質(zhì)性的方法。該方法包括標(biāo)識(shí)來自礦區(qū) 內(nèi)的第一井的巖芯段(core section)；從第一井獲得該巖芯段；以及獲得該巖芯段的連續(xù) 測(cè)量。該方法進(jìn)一步包括將連續(xù)測(cè)量與對(duì)第一井的測(cè)井響應(yīng)的一部分相疊加以獲得疊加； 將觀察與該疊加相關(guān)聯(lián)以獲得整合的疊加；以及分析該整合的疊加以確定該巖芯段的異質(zhì) 性。該方法進(jìn)一步包括基于異質(zhì)性標(biāo)識(shí)從其中獲得樣本的巖芯段中的位置；從該巖芯段 中獲得該樣本；以及分析該樣本以獲得分析結(jié)果。該方法進(jìn)一步包括使用該整合的疊加 和該分析結(jié)果為第一井開發(fā)連續(xù)的模型；以及呈現(xiàn)連續(xù)的模型?？蛇x地，與該疊加相關(guān)聯(lián)的觀察可以對(duì)應(yīng)于該巖芯段的視覺表示。在這種情況下， 該視覺表示可以被包括在該整合的疊加中。另外，對(duì)該巖芯段的樣本的分析可以包括對(duì)該 樣本執(zhí)行離散測(cè)量；以及基于所述離散測(cè)量更新該整合的疊加?？蛇x地，可以使用該方法為該礦區(qū)中的多個(gè)井生成附加的模型。在這種情況下，可 以基于為所述井之中的每個(gè)所生成的模型而來開發(fā)該礦區(qū)的模型。根據(jù)下面的描述和所附權(quán)利要求書，其它方面將是顯而易見的。


圖1示出了根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的用于連續(xù)測(cè)量異質(zhì)性的示例性方法。圖2示出了根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的對(duì)異質(zhì)性的連續(xù)測(cè)量的圖形化表示。圖3示出了根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的斷裂特性的圖形化表示。圖4示出了根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的連續(xù)強(qiáng)度特性的圖形化表示。圖5 — 6示出了根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的異質(zhì)性的圖形化表示。圖7 — 8示出了根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的聚類分析的圖形化表示。圖9示出了根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的連續(xù)強(qiáng)度特性的圖形化表示。圖10示出了其中可以實(shí)施對(duì)巖土材料的異質(zhì)性連續(xù)測(cè)量的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將參考附圖詳細(xì)描述異質(zhì)性的連續(xù)測(cè)量的特定實(shí)施例。為了一致，不同附圖 中的相同元素用相同的附圖標(biāo)記來表示。在下面對(duì)巖土材料異質(zhì)性的連續(xù)測(cè)量的實(shí)施例的詳細(xì)描述中，闡述了大量特定細(xì) 節(jié)以便提供對(duì)巖土材料異質(zhì)性的連續(xù)測(cè)量的更透徹的理解。然后，將對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員 而言顯而易見的是，可以在沒有這些特定細(xì)節(jié)的情況下實(shí)施巖土材料的異質(zhì)性的連續(xù)測(cè) 量。在其它實(shí)例中，未詳細(xì)描述公知特征，以避免不必要地使描述復(fù)雜化。在此所討論的系統(tǒng)和方法可以涉及來自油田的烴的采集。能夠理解，所述系統(tǒng)和 方法也可以被用于執(zhí)行地表下操作、比如采礦、水回用、以及其它地下材料的采集。總的來說，巖土材料異質(zhì)性的連續(xù)測(cè)量的實(shí)施例涉及用于對(duì)暴露表面進(jìn)行連續(xù)測(cè) 量以便對(duì)巖土材料的異質(zhì)性執(zhí)行分析的方法和系統(tǒng)。更具體而言，確定巖土材料的異質(zhì)性 可以包括將巖土材料的連續(xù)測(cè)量與、但不限于與量化工程模型以及巖石分析、地質(zhì)分析和 巖石物理分析相組合以開發(fā)出異質(zhì)材料的材料性質(zhì)的準(zhǔn)確模型。了解和測(cè)量巖土材料的 異質(zhì)性需要在多個(gè)尺度上進(jìn)行觀察和測(cè)量，因?yàn)楫愘|(zhì)性的表示隨著尺度變化。通過對(duì)巖芯 (core)樣本執(zhí)行連續(xù)測(cè)量，巖芯異質(zhì)性可能與形成特性、比如巖石結(jié)構(gòu)、斷裂、界面、巖石學(xué) 以及地質(zhì)學(xué)等等有關(guān)。圖1示出了根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的用于連續(xù)測(cè)量巖土材料和抽樣的異質(zhì)性的 示例性方法。圖1中所示的一個(gè)或多個(gè)框可以被省略、重復(fù)、和/或以不同順序被執(zhí)行。因 此，不應(yīng)認(rèn)為實(shí)施例限于圖1中所示的特定的框安排。在框100，用于分析的巖芯段被選擇。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，巖芯段可以是諸如 下列樣本全直徑巖芯樣本、切片的巖芯段、鉆孔切割物、巖石碎片、來自礦井測(cè)井(log)的 側(cè)壁巖頸(sidewall plug)(此后稱為“井測(cè)井”或“測(cè)井”)、或者從任意其它類型的暴露 表面(例如在采礦操作或其它鉆探操作期間暴露的表面)所獲得的材料。樣本尺寸可以在幾 個(gè)材料顆粒到大實(shí)驗(yàn)室樣本、礦區(qū)露頭、以及鉆井孔表面的范圍內(nèi)變動(dòng)。如果要分析的樣本 不是整個(gè)巖芯段，則該樣本可能是如下形式切片巖芯、鑲嵌在支承襯底上的巖芯段、鑲嵌 在支承襯底上的巖石碎片、側(cè)壁樣本、巖石雕刻物、或者鉆孔切割物。巖芯段不限于礦井，并 且井?dāng)?shù)據(jù)不限于傳統(tǒng)的井測(cè)井。用于分析的巖芯段的選擇可以部分地通過從相鄰井收集的 數(shù)據(jù)、在本井中收集的數(shù)據(jù)、其它一些因數(shù)或其合適的組合來確定。
在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，要抽樣的巖芯段使用對(duì)相鄰井的聚類分析而被確定。下 面提供對(duì)聚類分析的描述。一旦已經(jīng)執(zhí)行聚類分析，則特定的巖芯段可以被標(biāo)識(shí)并且隨后 在鉆探目標(biāo)井(即與前述井相鄰的井)時(shí)被獲得。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，例如相對(duì)于以下 圖10所描述的計(jì)算機(jī)被用于選擇用于分析的巖芯段。在框102，測(cè)井響應(yīng)與所選巖芯段之間的關(guān)系被確定。更具體而言，使獲得巖芯段 的深度位置與同一深度處的測(cè)井響應(yīng)相聯(lián)系。該聯(lián)系允許將巖芯樣本的分析結(jié)果與合適的 測(cè)井響應(yīng)相比較。本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解，以多個(gè)尺度所收集的數(shù)據(jù)可以被組合成單 個(gè)參考尺度、例如測(cè)井尺度以供在此處所述方法中使用。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，測(cè)井響應(yīng)是對(duì)測(cè)井的性質(zhì)或行為(例如地質(zhì)性質(zhì)、巖石性 質(zhì)、儲(chǔ)層性質(zhì)、完整性質(zhì))的測(cè)量。測(cè)井響應(yīng)可以以測(cè)井尺度被測(cè)量(例如被定義成每6英寸 測(cè)量一次)。地質(zhì)性質(zhì)可以包括、但不限于地層劃分、巖石分類、礦床界限、巖性描述、斷裂描 述等等。巖石性質(zhì)可以包括、但不限于結(jié)構(gòu)成分分析、礦物質(zhì)安排分析、孔隙類型、礦物質(zhì)成 分、顆粒尺寸分布、接合、有機(jī)含量等等。儲(chǔ)層性質(zhì)可以包括、但不限于孔隙滲透率、孔隙流 體飽和度、粘土束縛水等等。完整性質(zhì)可以包括、但不限于機(jī)械性質(zhì)、彈性靜力和動(dòng)力性質(zhì)、 強(qiáng)度等等。關(guān)于地質(zhì)性質(zhì)所收集的測(cè)量可以被稱為地質(zhì)數(shù)據(jù)；類似地，關(guān)于巖石性質(zhì)所收集 的測(cè)量可以被稱為巖石數(shù)據(jù)。測(cè)井響應(yīng)測(cè)量可以通過聲波掃描儀(測(cè)量聲學(xué)性質(zhì))、元素俘 獲譜測(cè)井(ECS)(測(cè)量元素含量)、全井眼地層微成像儀(FMI)(測(cè)量電響應(yīng)以產(chǎn)生全井眼圖 像)、模塊式地層動(dòng)態(tài)測(cè)試器、泥漿測(cè)井和/或使用任意其他的測(cè)井工具被搜集。地質(zhì)數(shù)據(jù) 和巖石數(shù)據(jù)也針對(duì)巖芯段被搜集，并且隨后被用于分析與測(cè)井響應(yīng)測(cè)量之間的關(guān)系。本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解，可以執(zhí)行聚類分析以驗(yàn)證所選的(一個(gè)或多個(gè))巖芯 段。更具體而言，該分析可以包括實(shí)施測(cè)井測(cè)量以及對(duì)巖芯段范圍內(nèi)的測(cè)井測(cè)量實(shí)施聚類 分析。聚類分析的結(jié)果可以與基于之前在相鄰井的相應(yīng)段處進(jìn)行的測(cè)量的預(yù)測(cè)相比較。如 果聚類分析與以前的測(cè)量存在偏差(例如未預(yù)料到的斷層)，可以獲得不同的巖芯段以用于 抽樣，這在上面在框100至102中予以了描述。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，相對(duì)于下面圖10 所描述的計(jì)算機(jī)被用于確定測(cè)井響應(yīng)與所選巖芯段之間的關(guān)系。在框104，針對(duì)所選巖芯段獲得連續(xù)測(cè)量(即觀察或者“劃痕試驗(yàn)”)。連續(xù)測(cè)量可 以包括一個(gè)測(cè)量或者可以包括若干沿著巖芯的整個(gè)長(zhǎng)度的一種或多種測(cè)量。在一個(gè)或多個(gè) 實(shí)施例中，在執(zhí)行連續(xù)測(cè)量以前，巖芯被準(zhǔn)備(即處理)，并且將對(duì)巖芯進(jìn)行的連續(xù)測(cè)量的組 合被選擇。處理可以包括、但不限于深度標(biāo)記、取向標(biāo)記、切片、破碎(fragmenting )、將碎 片鑲嵌在襯底中、以及表面磨削。處理也可以包括伽瑪射線測(cè)量，其確定巖芯與測(cè)井深度 關(guān)系；標(biāo)識(shí)巖性；以及評(píng)估泥質(zhì)含量和放射性礦床。連續(xù)測(cè)量可以以不同的尺度來實(shí)施。例 如，連續(xù)測(cè)量可以以地震尺度、測(cè)井尺度、礦區(qū)尺度、井尺度、巖芯尺度、或者實(shí)驗(yàn)室樣本尺 度來實(shí)施。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，連續(xù)測(cè)量是諸如下列的材料性質(zhì)測(cè)量強(qiáng)度、彈性、各向 同性性質(zhì)、應(yīng)力性質(zhì)、流體相互作用等等。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，連續(xù)測(cè)量產(chǎn)生關(guān)于所測(cè) 量的巖芯段的高分辨率測(cè)量。然而，該分辨率可以被過濾成較低分辨率。連續(xù)測(cè)量不限于 無側(cè)限抗壓強(qiáng)度測(cè)量并且可以對(duì)巖芯段變化的形狀和尺寸、或者對(duì)未處于巖芯形狀中的其 它樣本來執(zhí)行。連續(xù)測(cè)量可以沿著相對(duì)于下列項(xiàng)目的任何方向被實(shí)施層理取向、斷裂取向 或者任何其它結(jié)構(gòu)特征、包括徑向取向、軸向取向或者橫向取向。連續(xù)測(cè)量可以通過單次或多次縱向經(jīng)過來進(jìn)行，所述縱向經(jīng)過可以與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)相組合并且可以與滲透深度有關(guān)地變 化。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，連續(xù)測(cè)量也可以通過連續(xù)測(cè)量和除去材料來測(cè)量體積異質(zhì)性 (例如通過沿著螺旋式路徑刮劃對(duì)圓柱形樣本進(jìn)行)，直到大部分材料被除去并且其與距原 始表面的徑向距離有關(guān)的性質(zhì)被測(cè)量(隨著滲透深度的增加)。對(duì)這些性質(zhì)的地形重建提供 樣本的整個(gè)體積的強(qiáng)度變異性的高分辨率可視化。體積異質(zhì)性的連續(xù)測(cè)量可以用于隨機(jī)異 質(zhì)介質(zhì)、包括但不限于碳酸鹽巖儲(chǔ)層。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，用于獲得連續(xù)測(cè)量的設(shè)備是固定系統(tǒng)或者具有移動(dòng)頭 (moving head)的可移動(dòng)式系統(tǒng)。該移動(dòng)頭可以在所測(cè)量的巖芯段的范圍內(nèi)平移和往返運(yùn) 動(dòng)。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，所述移動(dòng)頭可以附著有一個(gè)或多個(gè)用來測(cè)量巖芯段的不同性 質(zhì)的測(cè)量探頭。所述探頭可以包括壓痕探頭、金剛石劃痕探頭、磨損探頭、光束探頭、回彈 探頭、聲傳輸探頭等等。該設(shè)備也可以包括支承框架和機(jī)構(gòu)(例如伺服機(jī)構(gòu))以使得易于測(cè) 量巖芯段。用于執(zhí)行測(cè)量的伺服機(jī)構(gòu)可以包括用于控制軸向應(yīng)力的軸向執(zhí)行器和用于限制 壓力控制的負(fù)荷執(zhí)行器。該設(shè)備也可以包括用于控制/模擬環(huán)境條件或者提供對(duì)各種其它 應(yīng)力條件控制的機(jī)械設(shè)備、比如用于創(chuàng)建流體池以浸漬樣本的墊或緩沖區(qū)，所述控制包括、 但不限于控制軸向和限制應(yīng)力、溫度控制、暴露于流體、以及其它不同的原位條件。該設(shè) 備也可以被配置為在環(huán)境條件下獲得連續(xù)測(cè)量。該設(shè)備可以是固定、可移動(dòng)、或者手持的， 并且可以用在不同的應(yīng)用中、包括但不限于連續(xù)剖面法(profiling)以用于采礦、土木工程 或者用在石油工業(yè)中。該設(shè)備可以用在不同的情況下、包括但不限于對(duì)任何露頭或自由表 面實(shí)施測(cè)量。例如在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，該設(shè)備或方法可以適用于石油工業(yè)以在鉆探的 同時(shí)或鉆探后執(zhí)行測(cè)量、或者對(duì)巖石樣本執(zhí)行測(cè)量。該設(shè)備或方法可以適用于采礦工業(yè)以 對(duì)來自采礦挖掘的隧道壁執(zhí)行測(cè)量。該設(shè)備或方法可以適用于土木工程工業(yè)以對(duì)廣泛的表 面、公路、以及緊湊區(qū)域執(zhí)行測(cè)量或者適用于用于任何的(一個(gè)或多個(gè))露頭測(cè)量的任何工 業(yè)。繼續(xù)框104，在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，對(duì)巖芯段的連續(xù)測(cè)量可以包括數(shù)字?jǐn)z影和強(qiáng) 度測(cè)量以分析斷裂和夾層的存在。例如，數(shù)字?jǐn)z影提供對(duì)整個(gè)巖芯段范圍內(nèi)的結(jié)構(gòu)的高分 辨率評(píng)估，并且強(qiáng)度測(cè)量提供關(guān)于強(qiáng)度在整個(gè)巖芯段范圍內(nèi)如何變化的信息。將連續(xù)測(cè)量 相組合可以提供與巖芯段內(nèi)的斷裂和夾層的存在相關(guān)聯(lián)的附加信息。攝影與強(qiáng)度分布的該 組合可以被稱為疊加(overlay)，并且下面在框106中予以討論。上面列舉的連續(xù)測(cè)量的組 合是一組可以被執(zhí)行的連續(xù)測(cè)量的例子。因此，不應(yīng)當(dāng)認(rèn)為實(shí)施例限于上面列舉的連續(xù)測(cè) 量的組合。繼續(xù)框104，可以被執(zhí)行的連續(xù)測(cè)量的例子是用于計(jì)算離子擴(kuò)散率的連續(xù)強(qiáng)度測(cè) 量。為了使用連續(xù)強(qiáng)度測(cè)量來計(jì)算離子擴(kuò)散率，巖芯段被暴露于不同的鹽水溶液，并且連續(xù) 強(qiáng)度測(cè)量在該暴露以后被執(zhí)行。這些測(cè)量示出在初始量級(jí)和巖石流體暴露的給定時(shí)間內(nèi)的 滲透深度方面的化學(xué)相互作用的所產(chǎn)生的量級(jí)，由此允許計(jì)算離子擴(kuò)散率。在一個(gè)或多個(gè) 實(shí)施例中，相對(duì)于下面圖10所描述的計(jì)算機(jī)被用于針對(duì)所選巖芯段控制該設(shè)備和/或獲得 連續(xù)測(cè)量。在框106，使用連續(xù)測(cè)量和測(cè)井響應(yīng)獲得疊加。在此，通過將樣本的數(shù)字照片與連 續(xù)測(cè)量疊加來使連續(xù)測(cè)量的結(jié)果視覺明顯。更具體而言，通過將連續(xù)測(cè)量重疊在所測(cè)量的 巖芯段的照片上來創(chuàng)建該疊加，其中所重疊的測(cè)量值直接處于所測(cè)量的樣本上的點(diǎn)之上。如果所測(cè)量的樣本不是巖芯段而是其它類型的暴露表面，則該疊加可以使用暴露表面的數(shù) 字照片被創(chuàng)建。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，如果連續(xù)測(cè)量處于巖芯尺度并且聚類分析處于測(cè) 井尺度，則可以在這兩種尺度之間建立一種或多種關(guān)系，從而允許巖芯一測(cè)井整合。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，該疊加使連續(xù)測(cè)量的結(jié)果視覺明顯。該可視化允許直接 觀察連續(xù)測(cè)量與結(jié)構(gòu)、成分、以及材料性質(zhì)之間的關(guān)系。例如，無側(cè)限抗壓強(qiáng)度的測(cè)量可以 與樣本的數(shù)字照片疊加以評(píng)估礦物質(zhì)含量的改變、巖性邊界的改變、定量和定性的地質(zhì)觀 察、斷裂密度的改變、夾層和礦物質(zhì)填充的斷裂的邊界、以及礦物質(zhì)含量和巖石組構(gòu)的變異 性。圖2 — 5中示出了所述測(cè)量之中一些的例子。繼續(xù)該例，可以使用3個(gè)切割器頭來測(cè) 量連續(xù)強(qiáng)度分布，從而允許分析斷裂和層理取向，這在下面相對(duì)于圖3予以描述。上面列舉 的疊加的例子未旨在是包括一切的，并且本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解，疊加可以采取其它 形式。對(duì)材料性質(zhì)的變異性的分析有助于定義巖芯段的異質(zhì)性并且可以有助于標(biāo)識(shí)位置以 選擇附加的樣本，這在下面相對(duì)于圖5予以描述。附加樣本的選擇在在框110中予以進(jìn)一 步討論。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，下面相對(duì)于圖10所描述的計(jì)算機(jī)被用于使用連續(xù)測(cè)量和 測(cè)井響應(yīng)創(chuàng)建疊加。在框108，來自框106的疊加被與地質(zhì)和巖石觀察和描述整合。地質(zhì)和巖石觀察和 描述可以包括定量和定性的數(shù)據(jù)。地質(zhì)和巖石觀察和描述的例子包括但不限于結(jié)構(gòu)觀察、 巖石和礦物質(zhì)特定的觀察、以及斷裂描述。該疊加也可以與巖芯段的視覺表示相整合。這 些數(shù)據(jù)可以通過在疊加的底部添加詳細(xì)描述地質(zhì)和巖石數(shù)據(jù)的附加碼與疊加相整合。該碼 可以被實(shí)施以顏色或者數(shù)目以供圖形評(píng)估。該整合可以揭示關(guān)于結(jié)構(gòu)改變、成分改變和材 料性質(zhì)中的相應(yīng)改變的視覺觀察的進(jìn)一步細(xì)節(jié)。視覺明顯的結(jié)果與地質(zhì)/巖石觀察和描述 的整合允許通過直接對(duì)結(jié)構(gòu)、成分和材料性質(zhì)進(jìn)行視覺觀察來在一致性方面進(jìn)一步評(píng)估樣 本。該整合可以用于開發(fā)巖芯到測(cè)井定標(biāo)關(guān)系和用于基于特定的井整合分析到測(cè)井尺度異 質(zhì)性(下面在框116中予以描述)。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，在框108，連續(xù)測(cè)量可以被用于在整合后進(jìn)行進(jìn)一步評(píng) 估比如評(píng)估測(cè)量斷裂特性(例如斷裂密度和斷裂取向(傾角和方位角))以與相應(yīng)的巖芯斷 裂和測(cè)井?dāng)嗔逊治鱿啾容^；分析夾層的位置、頻率和強(qiáng)度；分析特定巖石類型與強(qiáng)度之間 的關(guān)系；以及評(píng)估精細(xì)分辨的薄地層的厚度以用于沉積學(xué)分析。另外，在框108，連續(xù)測(cè)量 可以被過濾為測(cè)井分辨率(即每英尺兩個(gè)測(cè)量點(diǎn))以創(chuàng)建將用在疊加中的測(cè)量的另一表示。 該分析可以被用于標(biāo)識(shí)巖芯內(nèi)的從其獲得所選巖芯樣本的位置(在框110中描述)。在一個(gè) 或多個(gè)實(shí)施例中。下面相對(duì)于圖10所述的計(jì)算機(jī)被用于將疊加與地質(zhì)和巖石觀察和描述 相整合。在框110，來自框108的所整合的疊加被分析以標(biāo)識(shí)巖芯內(nèi)的從其獲得所選巖芯 樣本的位置。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，所整合的疊加被分析以標(biāo)識(shí)可以經(jīng)歷附加的分析的 所選巖芯段(即附加的樣本)以更準(zhǔn)確地表征均質(zhì)介質(zhì)的性質(zhì)或異質(zhì)介質(zhì)的不同組成的性 質(zhì)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解，所選巖芯樣本可以是實(shí)驗(yàn)室樣本。巖芯樣本可以使用整 合的疊加和統(tǒng)計(jì)分析(例如聚類分析、對(duì)測(cè)井響應(yīng)的變異性或者連續(xù)測(cè)量的變異性的分析 等等)來選擇。離散測(cè)量可以基于連續(xù)測(cè)量的變異性從這些所選巖芯樣本被收集。在這種 情況下，該分析更好地表征巖芯段的地質(zhì)和巖石性質(zhì)。例如，如果框110中的分析揭示巖 芯段是均質(zhì)(或者基本均質(zhì))的，則可能不需要獲得附加的樣本。然而，如果分析揭示巖芯段不是異質(zhì)(或基本上異質(zhì))的，則可以為了分析而從巖芯段內(nèi)部獲得附加的樣本以確定巖 芯段內(nèi)的異質(zhì)性的程度以及與巖芯段內(nèi)的每個(gè)異質(zhì)段相關(guān)聯(lián)的性質(zhì)。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，整合疊加的分析可以包括重新解釋或確認(rèn)地質(zhì)解釋。例 如，可以對(duì)整合的疊加執(zhí)行異質(zhì)性的定量分析，以確定所選巖芯段的位置。在另一實(shí)施例 中，可以對(duì)整合的疊加執(zhí)行異質(zhì)性的定量分析以確定樣本的實(shí)心和夾層的段。在這種情況 下，所述段然后可以被用于定義所選巖芯樣本以用于附加的測(cè)試。在另一實(shí)施例中，異質(zhì)性的定量分析可以與強(qiáng)度的測(cè)井預(yù)測(cè)相比較以確定所選巖 芯樣本的位置。在這種情況下，連續(xù)強(qiáng)度測(cè)量的較高分辨率可以被用于標(biāo)識(shí)不能通過測(cè)井 預(yù)測(cè)被標(biāo)識(shí)的低強(qiáng)度區(qū)域，這在下面相對(duì)于圖6予以描述。這些低強(qiáng)度區(qū)域可指示該附加 的分析應(yīng)該被執(zhí)行，因?yàn)樵黾拥某錾?sanding)風(fēng)險(xiǎn)。該附加的分析可以通過從這些通過 連續(xù)測(cè)量被標(biāo)識(shí)以用于附加分析的區(qū)域中獲得所選巖芯樣本來執(zhí)行。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，可以使用統(tǒng)計(jì)分析來標(biāo)識(shí)巖芯內(nèi)的從其獲得所選巖芯樣 本的位置?？梢耘c框104中所執(zhí)行的連續(xù)測(cè)量一起使用的統(tǒng)計(jì)分析的例子是三元圖。三元 圖是如下的可視化其通過區(qū)分3個(gè)主要的礦物群(三元圖未示出)來幫助表征材料中的成 分的相似性。當(dāng)這些主要的礦物群與連續(xù)測(cè)量(例如強(qiáng)度)的輪廓圖相組合時(shí)，結(jié)果可以圖 形化地示出具有相似成分的許多樣本具有相似的強(qiáng)度。所述相似性指示成分是這些性 質(zhì)的主要控制(可能由于結(jié)構(gòu)是不變的)?？商娲兀绻哂邢嗤煞值臉颖臼境鰪?qiáng)度的 相當(dāng)大的變異性，則該變異性表明單單該成分還不是強(qiáng)度的驅(qū)動(dòng)力。在這樣的情況下，執(zhí) 行結(jié)構(gòu)觀察(例如顆粒尺寸、形狀、以及顆粒尺寸分布、微層理、或者引起疊層結(jié)構(gòu)的具有不 同顆粒尺寸的地層的交替組合)。這些觀察被(用顏色或數(shù)字)編碼以用于圖形評(píng)估。將兩 個(gè)觀察(結(jié)構(gòu)和成分)組合在同一三元圖中提供視覺明顯的手段來理解成分和結(jié)構(gòu)的組合 如何可以導(dǎo)致相似或不同的強(qiáng)度。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，這些結(jié)果可以被合并到將連續(xù) 測(cè)量與結(jié)構(gòu)和成分的地質(zhì)和巖石測(cè)量相聯(lián)系的模型中(在框116中討論)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解，進(jìn)一步的測(cè)試可以有助于表征巖芯段的其它性質(zhì)。 這樣的進(jìn)一步的測(cè)試可以包括基于進(jìn)一步測(cè)試的結(jié)果創(chuàng)建隨后的疊加。一旦分析在框110 中被完成，則獲得所選巖芯樣本的位置就被定義。這些所選巖芯樣本常常提供離散的測(cè)量 以更準(zhǔn)確地表征感興趣區(qū)域的材料性質(zhì)。而且，如果巖芯樣本群被分析以用于特定材料性 質(zhì)表征(例如在多個(gè)限制等級(jí)下基于5個(gè)三軸測(cè)試的破壞包絡(luò)分析)，則框110中所定義的 對(duì)巖芯樣本的選擇可以提供樣本表示彼此(即巖芯樣本被適當(dāng)?shù)胤纸M)的高確定性。該確定 性被驗(yàn)證，因?yàn)樗x巖芯樣本基于在框110中所執(zhí)行的統(tǒng)計(jì)分析而被定義。該統(tǒng)計(jì)分析被 用于保證巖芯、測(cè)井和/或井異質(zhì)性的變異性的充足表示。在框116中討論被創(chuàng)建以表征 感興趣區(qū)域的材料性質(zhì)的模型。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，下面相對(duì)于圖10所描述的計(jì)算機(jī) 被用于分析整合的疊加以標(biāo)識(shí)巖芯內(nèi)的從其獲得所選巖芯樣本的位置。在框112，在框110所標(biāo)識(shí)的樣本被獲得。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，來自框110的 分析可以首先在獲得樣本之前被發(fā)送給客戶端以獲得批準(zhǔn)。所述樣本可以從所分析的巖芯 段內(nèi)部獲得(例如從巖芯段中被插入)。所述樣本可以基于前面的分析獲得。在一個(gè)或多個(gè) 實(shí)施例中，下面相對(duì)于圖10所描述的計(jì)算機(jī)被用于控制設(shè)備以獲得所標(biāo)識(shí)的樣本。在框114中，在框112所獲得的樣本被分析。例如，對(duì)樣本的分析可以在實(shí)驗(yàn)室中 進(jìn)行。另外，對(duì)樣本的分析可以導(dǎo)致對(duì)異質(zhì)巖芯的完整評(píng)估。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，該分析包括執(zhí)行離散測(cè)量、比如元素分析、應(yīng)力、流體滲透等等。如前面所討論的那樣，這些離散 測(cè)量被用于獲得對(duì)巖芯、測(cè)井和/或井異質(zhì)性的變異性的充足表示。這些離散測(cè)量提供附 加的測(cè)量值以補(bǔ)充在框104中所執(zhí)行的連續(xù)測(cè)量以及在框110中所執(zhí)行的分析。在這種情 況下，樣本分析被用于準(zhǔn)確地表征在框110中所標(biāo)識(shí)的異質(zhì)性的未知區(qū)域。更具體而言，對(duì) 樣本的分析可以產(chǎn)生關(guān)于巖芯的儲(chǔ)層性質(zhì)、巖石性質(zhì)、地球化學(xué)性質(zhì)、機(jī)械性質(zhì)以及其它性 質(zhì)的信息，這在下面相對(duì)于圖9予以描述。然后，該分析可以被用于創(chuàng)建模型以預(yù)測(cè)具有相 似地質(zhì)和巖石性質(zhì)的其它區(qū)域的行為。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，下面相對(duì)于圖10所描述的 計(jì)算機(jī)被用于分析樣本。在框115，確定測(cè)井響應(yīng)是否充足。如果測(cè)井響應(yīng)是充足的(即足夠靈敏)，則過程 前進(jìn)到框116。如果測(cè)井響應(yīng)不充分，則過程回到框100。如果來自樣本的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試的結(jié) 果確定具有相同聚類定義的單元無論在巖芯中的位置如何都產(chǎn)生統(tǒng)計(jì)上相似的實(shí)驗(yàn)室測(cè) 量(如下面相對(duì)于圖8所述)，則聚類分析被驗(yàn)證(即充足)。如果否，則由于過程回到框100， 因此聚類分析可以比如通過添加附加的測(cè)井通道以及采取新的測(cè)量而被評(píng)估和修改。在一 個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，下面相對(duì)于圖10所述的計(jì)算機(jī)被用于確定測(cè)井響應(yīng)是否充足。在框116，統(tǒng)計(jì)模型基于統(tǒng)計(jì)分析被開發(fā)出。統(tǒng)計(jì)模型可以是連續(xù)的、離散的或其 組合。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，統(tǒng)計(jì)模型在每聚類的基礎(chǔ)上使用連續(xù)測(cè)量(框104)、整合疊 加數(shù)據(jù)的分析(框110)、以及從樣本分析中獲得的離散測(cè)量(框114)被開發(fā)出。該數(shù)據(jù)被分 析以創(chuàng)建測(cè)量的統(tǒng)計(jì)分布以表征所測(cè)量的性質(zhì)以及定義各個(gè)聚類單元的測(cè)井響應(yīng)的有代 表性的變異性。使用這些統(tǒng)計(jì)分布，模型被創(chuàng)建，所述模型預(yù)測(cè)沿著包括取巖芯段的整個(gè)測(cè) 井段的每個(gè)所測(cè)量的性質(zhì)的預(yù)測(cè)值，以獲得一組針對(duì)沿著測(cè)井段的長(zhǎng)度的材料的預(yù)測(cè)值。繼續(xù)框116，可以使用定標(biāo)來將巖芯測(cè)量與測(cè)井響應(yīng)相聯(lián)系。定標(biāo)使用與測(cè)井響 應(yīng)的模式相關(guān)的聚類單元來將其與小尺度巖石測(cè)量相聯(lián)系。定標(biāo)可以基于定義的參考尺度 (例如測(cè)井分辨率下的聚類分析)來執(zhí)行。例如，可以使用統(tǒng)計(jì)方法從較小尺度向參考尺度 進(jìn)行向上定標(biāo)(upscaling)。在另一實(shí)施例中，可以使用模式識(shí)別或自適應(yīng)統(tǒng)計(jì)算法從較大 尺度向參考尺度或者從參考尺度向較小尺度進(jìn)行向下定標(biāo)(downscaling)。因此，巖石數(shù)據(jù) 到井測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)的定標(biāo)包括利用表示特性材料性質(zhì)的特性組合測(cè)井響應(yīng)來定義聚類單元。 例如，框104中所執(zhí)行的高分辨率連續(xù)測(cè)量可以被用于沿著特定聚類的長(zhǎng)度執(zhí)行所測(cè)量性 質(zhì)的變異性的統(tǒng)計(jì)分析。統(tǒng)計(jì)評(píng)估的輸出可以是盒須圖(box - and 一 whisker plot)表 示，其中盒由平均值和數(shù)據(jù)的上四分位數(shù)和下四分位數(shù)(兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差)來定義。須包括其余 數(shù)據(jù)。因此，具有短盒的分布表示幾乎恒定的值，并且具有長(zhǎng)盒的分布表示所測(cè)量數(shù)據(jù)的大 變異性。下面相對(duì)于圖8來描述儲(chǔ)層性質(zhì)的使用聚類分析的統(tǒng)計(jì)分布。在沿著巖芯段實(shí)施 聚類分析以后，聚類由于其與測(cè)井響應(yīng)的變異性相聯(lián)系而被應(yīng)用于測(cè)井的其它段。過程被 稱為聚類標(biāo)注。組合的測(cè)井響應(yīng)與測(cè)井的其它段之間的順應(yīng)性被誤差函數(shù)量化以確定低順 應(yīng)性的位置。低順應(yīng)性的位置不由巖芯段中所抽樣的材料來表示。用于利用地質(zhì)測(cè)量執(zhí)行定標(biāo)的方法使用地質(zhì)的描述性(非定量的)性質(zhì)，并且因此 不同于上述定量分析。然而，當(dāng)配備有連續(xù)測(cè)量以及連續(xù)測(cè)量和數(shù)字巖芯攝影的疊加時(shí)，地 質(zhì)學(xué)家可以在其描述方面更具體和一致，并且因此所述描述變得更具定量能力。例如，由于 對(duì)巖石段中的顆粒尺寸的逐漸增大的觀察導(dǎo)致的向上粗化序列指示增加的強(qiáng)度的可測(cè)量 的趨勢(shì)，其中可以使用與數(shù)字巖芯攝影疊加的連續(xù)測(cè)量來測(cè)量序列的上限值和下限值以及長(zhǎng)度。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，下面相對(duì)于圖10所述的計(jì)算機(jī)被用于開發(fā)統(tǒng)計(jì)模型。在框118，統(tǒng)計(jì)模型可以被用于實(shí)施預(yù)測(cè)或者解決礦區(qū)問題。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例 中，來自在框116中所創(chuàng)建的模型的預(yù)測(cè)值被與來自框114中所執(zhí)行的離散測(cè)量的結(jié)果相 比較。預(yù)測(cè)值也可以在可能時(shí)與框104中所執(zhí)行的連續(xù)測(cè)量的結(jié)果相比較。來自這些比較 的結(jié)果被與聚類標(biāo)注方法一起用于將可靠性的指標(biāo)分配給預(yù)測(cè)值。該可靠性的指標(biāo)標(biāo)識(shí)巖 芯之外的與巖芯中所存在的聚類相等的聚類，并且這樣的聚類被給予高順應(yīng)性等級(jí)。相反， 巖芯之外的與巖芯中存在的聚類不能很好相比的聚類被給予低順應(yīng)性等級(jí)。因此，具有高 可靠性的預(yù)測(cè)對(duì)應(yīng)于具有高順應(yīng)性等級(jí)的聚類單元。下面相對(duì)于圖7來描述對(duì)這些比較的 圖形化表述。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，下面相對(duì)于圖10所描述的計(jì)算機(jī)被用于運(yùn)行統(tǒng)計(jì)模 型并且提供基于所述結(jié)果的輸出。在巖芯段被從井獲得并且在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試以后，將巖芯數(shù)據(jù)與測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的統(tǒng) 計(jì)模型被獲得的情況下，框116中所開發(fā)的統(tǒng)計(jì)模型可以被用于使用來自相鄰井的測(cè)井來 實(shí)施對(duì)隨后的相鄰井的預(yù)測(cè)。在這種情況下，相鄰井測(cè)井可以使用在上面所討論的、使用參 考井(即如下井從所述井中，巖芯段測(cè)量被獲得和分析)中所標(biāo)識(shí)的聚類的測(cè)井定義的聚 類分析而被分析。然后，聚類分析的結(jié)果可以與性質(zhì)的預(yù)測(cè)值的分析一起用于基于前面所 開發(fā)的模型獲得相鄰井的材料性質(zhì)的預(yù)測(cè)。下面是使用框116中所開發(fā)的統(tǒng)計(jì)模型來解決礦區(qū)問題的例子。在這種情況下， 統(tǒng)計(jì)模型可以被用于使用測(cè)井測(cè)量用不同的材料性質(zhì)標(biāo)記巖石單元。聚類分析被用于評(píng)估 巖石單元。所產(chǎn)生的測(cè)井得出的礦物質(zhì)和成分關(guān)系使用框116中所開發(fā)的模型被評(píng)估以將 一個(gè)或多個(gè)前述巖石單元標(biāo)識(shí)為具有特性性質(zhì)或行為(例如彈性行為相對(duì)于非彈性行為、 各向同性性質(zhì)相對(duì)于各向異性性質(zhì)、與應(yīng)力有關(guān)的行為相對(duì)于與應(yīng)力無關(guān)的行為、流體靈 敏行為相對(duì)于非流體靈敏行為等等)。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，框116中所創(chuàng)建的統(tǒng)計(jì)模型可以被用于使用測(cè)井標(biāo)記材 料性質(zhì)的行為。在該場(chǎng)景中，測(cè)井響應(yīng)可以被測(cè)量并且聚類分析可以被執(zhí)行以確定測(cè)井的 不同材料性質(zhì)。測(cè)井響應(yīng)可以基于從連續(xù)測(cè)量中所標(biāo)識(shí)/得出的聚類而被評(píng)估以確定具有 特性性質(zhì)的測(cè)井區(qū)域。這些區(qū)域可以被標(biāo)注以標(biāo)識(shí)具有相似材料性質(zhì)的區(qū)域?？?16中所創(chuàng)建的統(tǒng)計(jì)模型也可以被用于解決井鉆探領(lǐng)域中的問題。例如，沿著 巖芯的強(qiáng)度的預(yù)測(cè)、離散測(cè)量以及連續(xù)測(cè)量可以被組合以標(biāo)識(shí)易于出沙的區(qū)域，這在下面 相對(duì)于圖9予以描述。在該例中，測(cè)井預(yù)測(cè)提供對(duì)平均強(qiáng)度的良好表示，但是可能未準(zhǔn)確地 標(biāo)識(shí)特定的低強(qiáng)度區(qū)域。連續(xù)測(cè)量可以被用于在巖芯段內(nèi)準(zhǔn)確地標(biāo)識(shí)特定的低強(qiáng)度區(qū)域并 且有助于預(yù)測(cè)井中的其它部分中的低強(qiáng)度區(qū)域。具體而言，將測(cè)井響應(yīng)與巖芯上的連續(xù)測(cè) 量相整合可以產(chǎn)生更準(zhǔn)確的模型，該模型能夠標(biāo)識(shí)低強(qiáng)度區(qū)域并且預(yù)測(cè)其在巖芯段之外的 存在。可以使用框116中所創(chuàng)建的統(tǒng)計(jì)模型被解決的問題的另一例子是流體一巖石相 互作用。流體一巖石相互作用難以測(cè)量和量化；然而，能夠通過標(biāo)識(shí)巖芯段(或其樣本)的 離子擴(kuò)散率常數(shù)來評(píng)估該關(guān)系。在該例中，樣本在所設(shè)置長(zhǎng)度的時(shí)間內(nèi)被浸入惰性流體并 且然后其受到重復(fù)的連續(xù)強(qiáng)度測(cè)量，直到改變的區(qū)域的深度(即侵入?yún)^(qū)域)被定位。浸漬之 后的強(qiáng)度降低可以根據(jù)測(cè)量被評(píng)估。另外，離子擴(kuò)散的速率可以根據(jù)測(cè)量被評(píng)估。另外，與 暴露于流體的時(shí)間有關(guān)的強(qiáng)度減少和計(jì)算離子擴(kuò)散率提供潛在的流體一巖石相互作用的準(zhǔn)確模型。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，框102至110中所執(zhí)行的動(dòng)作可以被自動(dòng)化并且使用設(shè) 備被執(zhí)行。該設(shè)備可以連接到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行軟件程序以實(shí)施前述分析 以便確定測(cè)井響應(yīng)與所選巖芯段之間的關(guān)系(框102)；獲得連續(xù)測(cè)量(框104)；創(chuàng)建連續(xù) 測(cè)量與測(cè)井響應(yīng)的疊加(框106)；將疊加與地質(zhì)/巖石觀察和描述相整合(框108)；以及分 析整合的疊加以確定所選巖芯樣本(框110)。在該例中，樣本可以以自動(dòng)化的方式被該設(shè)備 獲得。在這種情況下，該設(shè)備可以執(zhí)行對(duì)巖芯段的初始經(jīng)過以執(zhí)行連續(xù)測(cè)量，并且然后執(zhí)行 對(duì)巖芯段的第二次經(jīng)過以插入框110中所標(biāo)識(shí)的樣本。而且在插入時(shí)，該設(shè)備可以執(zhí)行對(duì) 轉(zhuǎn)矩、滲透率等的附加測(cè)量。這些附加測(cè)量可以被用于隨后的比較和分析以及標(biāo)識(shí)樣本質(zhì) 量。考慮用于自動(dòng)化的采樣(在前段中所述)的過程的例子。最初，聚類分析的結(jié)果被 獲得。然后，在存在巖芯的區(qū)間內(nèi)的聚類被評(píng)估，這是與每個(gè)聚類的界限相關(guān)聯(lián)的巖芯頂部 和底部深度。接著，聚類數(shù)據(jù)的界外值被除去。在該階段，具有相同顏色的聚類單元(即聚 類群)的組合長(zhǎng)度與巖芯的總長(zhǎng)度的比率被計(jì)算出。另外，第二比率通過使巖芯長(zhǎng)度等分地 除以聚類的數(shù)目而被計(jì)算出。然后，每個(gè)聚類群的優(yōu)勢(shì)度使用前面計(jì)算出的兩個(gè)比率而被 評(píng)估。優(yōu)勢(shì)度最大的聚類和標(biāo)準(zhǔn)聚類可以接收2的抽樣冗余度(即復(fù)制程度)，并且優(yōu)勢(shì)度 最低的聚類可以接收0. 5的抽樣冗余度。接著，在保存對(duì)巖芯的高分辨率連續(xù)測(cè)量的結(jié)果以后，這些測(cè)量的每個(gè)的統(tǒng)計(jì)頻 率分布在逐個(gè)聚類的基礎(chǔ)上被計(jì)算出。然后，相同稱號(hào)(designation)的這些各個(gè)聚類的 每個(gè)的單獨(dú)統(tǒng)計(jì)分布被與具有相同聚類稱號(hào)的其他段的組合變異性相比較。接著，如果相 同稱號(hào)的位于巖芯的不同段中的聚類的統(tǒng)計(jì)分布產(chǎn)生雙態(tài)或三態(tài)分布，則針對(duì)重新聚類的 提醒被觸發(fā)。當(dāng)多個(gè)連續(xù)巖芯測(cè)量被評(píng)估時(shí)，其所述測(cè)量被給予其在分析中的重要性的權(quán) 重因子(被人工分配或者基于與之前完成的項(xiàng)目相關(guān)聯(lián)的內(nèi)部經(jīng)驗(yàn)而被確定)?？蛇x地，可 以呈現(xiàn)每個(gè)聚類顏色的組合統(tǒng)計(jì)分布的盒須圖。繼續(xù)該例，整個(gè)分布的中值與分布的第一和第三四分位數(shù)的中值之間的變異性 (其對(duì)應(yīng)于盒圖的邊和中值之間的百分比變異性)被計(jì)算出。然后，分布的第一和第三四分 位數(shù)的中值與分布的最大值和最小值之間的變異性(其對(duì)應(yīng)于分布的盒圖的邊與須之間的 百分比變異性)被計(jì)算出。在該階段，基于以前經(jīng)驗(yàn)所定義的抽樣系數(shù)因子被與這兩個(gè)之前 計(jì)算的每個(gè)的相應(yīng)閾值相比較，并且所述結(jié)果被相加以獲得每聚類的樣本的最終數(shù)目。接 著，每聚類所需的樣本數(shù)被聯(lián)合，并且抽樣冗余系數(shù)(上面所述)被應(yīng)用以確定每聚類稱號(hào) 所需的樣本總數(shù)。然后，巖芯中的與每聚類的所期望的性質(zhì)值相關(guān)聯(lián)的其它相應(yīng)位置被選 擇。仍然繼續(xù)該例，所期望的值的其它可能位置基于諸如下列標(biāo)準(zhǔn)被與測(cè)井響應(yīng)相比 較最小眼擴(kuò)大、最佳質(zhì)量測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)、以及測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)到所選點(diǎn)的一定距離內(nèi)的最小變異性。 不滿足標(biāo)準(zhǔn)的備選點(diǎn)可以被消除。接著，剩余點(diǎn)被與連續(xù)巖芯測(cè)量相比較，并且存在于所選 點(diǎn)的所定義的距離內(nèi)的穩(wěn)定值的范圍內(nèi)的點(diǎn)被保留。這些剩余點(diǎn)被認(rèn)為是高質(zhì)量的并且按 照聚類水平在聚類上高亮表示。然后，用于抽樣的最終位置被記錄在樣本選擇測(cè)井中并且 與顯示測(cè)井、巖芯圖像以及連續(xù)測(cè)量的圖相疊加。接著，沿著每個(gè)所期望的位置的樣本被獲 得。當(dāng)對(duì)樣本進(jìn)行鉆探時(shí)，轉(zhuǎn)矩、鉆壓、以及樣本到取芯管的滲透的深度的測(cè)量被用于標(biāo)識(shí)樣本質(zhì)量。如果樣本質(zhì)量是可接受的，則操作繼續(xù)到下一位置。如果樣本質(zhì)量被拒絕，則最 佳等價(jià)樣本被從該列表中選擇。一旦樣本根據(jù)期望被獲得，則操作完成。本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解，巖土材料的異質(zhì)性的連續(xù)測(cè)量可以將用于聚類分析 和用于定義測(cè)井尺度下的異質(zhì)性的聚類標(biāo)注的方法與用于提供巖芯尺度下的材料性質(zhì)的 異質(zhì)性的定量評(píng)價(jià)的方法相整合。在這種情況下，在巖芯或巖石樣本上獲得的連續(xù)測(cè)量和 材料性質(zhì)的分布被與從井獲得的分布(即井測(cè)井)和連續(xù)測(cè)量相聯(lián)系。測(cè)井尺度與巖芯尺度 通過聚類分析的整合允許更佳地選擇取芯、巖芯段或側(cè)壁巖頸的位置以及更佳地對(duì)聚類單 元進(jìn)行抽樣和表征。另外，測(cè)井尺度與巖芯尺度通過聚類分析的整合導(dǎo)致更準(zhǔn)確地開發(fā)聚 類單元(在測(cè)井分辨率下被定義)與所測(cè)量的連續(xù)和離散材料性質(zhì)之間的模型。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，可以對(duì)在框104中執(zhí)行的連續(xù)測(cè)量執(zhí)行聚類分析。該聚 類分析可以對(duì)應(yīng)于將數(shù)據(jù)分割成子集的統(tǒng)計(jì)多維分析，其中所述子集的每個(gè)都共有共同的 性狀。換言之，連續(xù)測(cè)量的結(jié)果被分割成群，其中每群中的結(jié)果共有共同的性狀或測(cè)量組。 具體來說，聚類分析可以標(biāo)識(shí)具有相似或不同的組合測(cè)井響應(yīng)的巖石單元。這些相似的群 然后被定義成聚類。聚類分析的結(jié)果可以使用顏色表示聚類，其中相似的顏色標(biāo)識(shí)出具有 相似材料性質(zhì)的區(qū)域。聚類分析是有利的，因?yàn)槠渫ㄟ^許多學(xué)科、包括但不限于地質(zhì)學(xué)、巖 石學(xué)、地球物理、以及實(shí)驗(yàn)室表征來設(shè)置共同的參考以用于評(píng)估材料性質(zhì)。聚類分析也是有 利的，因?yàn)樵摲治隹梢允境鰷y(cè)井尺度或子測(cè)井尺度下的異質(zhì)性，該分析區(qū)分異質(zhì)的區(qū)域內(nèi) 的一致的粘土行為的區(qū)域，并且使用聚類水平下的巖芯所校準(zhǔn)的模型可以是更加魯棒的。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，聚類分析可以在框110中與整合的疊加的分析一起被用 于選擇樣本中的位置。更具體而言，巖芯段內(nèi)的位置的選擇可以基于下列項(xiàng)目而被執(zhí)行聚 類分析、對(duì)每個(gè)聚類內(nèi)的測(cè)井響應(yīng)的變異性的分析、對(duì)巖芯段所執(zhí)行的許多連續(xù)測(cè)量的變 異性的分析、和/或巖芯結(jié)構(gòu)的視覺變異性。例如，圖7描述了為優(yōu)化不同聚類的表示所選 擇的8個(gè)樣本。聚類分析也可以被分析以確定為了充足地表示每個(gè)聚類所需的合適抽樣。對(duì)聚類的進(jìn)一步分析可以提供對(duì)附加樣本的更佳理解，所述樣本可以有助于合適 地表征每個(gè)聚類的巖芯樣本的地質(zhì)性質(zhì)和巖石性質(zhì)。該進(jìn)一步分析可以通過在每聚類的基 礎(chǔ)上創(chuàng)建連續(xù)測(cè)量的統(tǒng)計(jì)分布來執(zhí)行。不同的聚類常常呈現(xiàn)出相同性質(zhì)的不同分布。這些 結(jié)果可以被用于評(píng)估在巖芯樣本內(nèi)所選的位置以獲得所選樣本以用于進(jìn)一步的測(cè)試。例如，聚類分析可以包括顯示結(jié)果以標(biāo)識(shí)巖芯樣本選擇。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例 中，連續(xù)測(cè)量被過濾為其等價(jià)測(cè)井分辨率以將其與聚類分析的表示相疊加。該結(jié)果是用于 選擇用于實(shí)驗(yàn)室測(cè)試的離散樣本的視覺明顯的顯示。附加地，由連續(xù)測(cè)量提供的具有數(shù)字 圖像疊加的信息、連續(xù)測(cè)量、聚類分析疊加、以及每個(gè)聚類的連續(xù)性質(zhì)的統(tǒng)計(jì)分布可以被比 較以定義實(shí)驗(yàn)室樣本的數(shù)目和位置。聚類分析還在下面相對(duì)于圖7和8予以描述。圖2示出了巖土材料的異質(zhì)性的連續(xù)測(cè)量的圖形化表示。在該例中，圖200顯示 出連續(xù)性質(zhì)(例如無側(cè)限抗壓強(qiáng)度)以定義地質(zhì)層序(parasequence)(例如向上粗化序列)。 使用該圖200的分析提供對(duì)定性地質(zhì)觀察的定量測(cè)量。圖200包括巖芯地質(zhì)測(cè)井204以及與一個(gè)或多個(gè)巖芯樣本208、210、212的不同的 連續(xù)劃痕測(cè)試相關(guān)聯(lián)的尺度206。在該例中，巖芯地質(zhì)測(cè)井204反映出在樣本的視覺地質(zhì)勘 察期間所標(biāo)識(shí)的不同泥巖巖相。尺度206被劃分成英尺的十分位，從而反映巖芯樣本為兩 英尺長(zhǎng)。在該例中，一個(gè)或多個(gè)巖芯樣本208、210、212的不同的連續(xù)劃痕測(cè)試測(cè)量(即連續(xù)測(cè)量)指示在巖芯的整個(gè)長(zhǎng)度范圍內(nèi)的以磅/平方英寸(psi )反映的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度(USC) 的量級(jí)。在另一例中，所述一個(gè)或多個(gè)樣本208、210、212的不同的連續(xù)測(cè)量也可以指示聲 速、表面硬度、巖石顏色、巖石一流體相互作用、任何其它連續(xù)測(cè)量的性質(zhì)或其任意組合。另 外，對(duì)所述一個(gè)或多個(gè)巖芯樣本208、210、212的連續(xù)劃痕測(cè)試測(cè)量被與所測(cè)量的相應(yīng)巖芯 樣本的圖像(例如數(shù)字照片)相重疊(即疊加)，其中所重疊的測(cè)量值直接對(duì)應(yīng)于所測(cè)量的巖 芯樣本的點(diǎn)。如上面所解釋的那樣，將劃痕測(cè)試與相應(yīng)巖芯樣本的圖像相疊加的優(yōu)點(diǎn)是允許直 接觀察相應(yīng)巖芯樣本的結(jié)構(gòu)、成分、和材料性質(zhì)之間的關(guān)系。對(duì)所述一個(gè)或多個(gè)樣本208、 210、212的不同的連續(xù)劃痕測(cè)試測(cè)量可以是對(duì)不同巖芯樣本的相同測(cè)試、對(duì)相同巖芯樣本 的不同測(cè)試、或其任意組合。圖3示出了根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的斷裂特性的圖形化表示。具體而言，圖3示出 了 3個(gè)切割器頭的連續(xù)強(qiáng)度分布的圖形化表示。圖300的圖302表示左切割器在該切割器 沿著巖芯樣本執(zhí)行劃痕測(cè)試時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向；圖304表示中切割器在切割器沿著巖芯樣本執(zhí) 行劃痕測(cè)試時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向；以及圖306表示右切割器在切割器沿著巖芯樣本執(zhí)行劃痕測(cè)試 時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向。圖300可以經(jīng)歷過濾以消除低幅度變異性。對(duì)圖302、304和306中的測(cè)量 的分析提供關(guān)于斷裂和層理取向的信息。每個(gè)圖302、304和306的向下的尖峰(例如308) 表示特征的標(biāo)記。例如，向下的尖峰308可以表示巖芯樣本中的斷裂或其它不連續(xù)性(例如 312)的標(biāo)記。在該例中，這些尖峰(例如310)之上的圓圈可以表示分析的結(jié)果以及測(cè)量的 對(duì)準(zhǔn)，以標(biāo)識(shí)特征的方位取向。另外，當(dāng)中切割器切割到增加的深度時(shí)，關(guān)于斷裂和地層傾 角的附加信息也可以被獲得。如該例中所示出的那樣，每個(gè)切割器頭的運(yùn)動(dòng)方向與巖芯樣 本的圖像的疊加可以允許直接觀察斷裂和地層傾角。圖4示出了根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的連續(xù)性質(zhì)的圖形化表示。具體而言，圖400示 出了強(qiáng)度變異性的量值和頻率以確定巖芯樣本的礦物質(zhì)含量和巖石組構(gòu)的變異性。圖400 具有英尺十分位形式的長(zhǎng)度尺度402、以及10000 psi的增量形式的應(yīng)力尺度404。應(yīng)力尺 度404與一個(gè)或多個(gè)巖芯樣本406和408的各種連續(xù)劃痕測(cè)試相關(guān)聯(lián)。對(duì)所述一個(gè)或多個(gè) 巖芯樣本406和408的各種連續(xù)劃痕測(cè)試測(cè)量指示巖芯的整個(gè)長(zhǎng)度范圍內(nèi)的無側(cè)限抗壓強(qiáng) 度(UCS)的量級(jí)。對(duì)所述一個(gè)或多個(gè)巖芯樣本406和408的不同的連續(xù)劃痕測(cè)試測(cè)量可以 是對(duì)不同巖芯樣本的相同測(cè)試、對(duì)相同巖芯樣本的不同測(cè)試、或其任意組合。如該例中所示 出的那樣，劃痕測(cè)試測(cè)量與同所述一個(gè)或多個(gè)巖芯樣本406和408相關(guān)聯(lián)的圖像的疊加可 以用于使連續(xù)強(qiáng)度測(cè)量視覺明顯，從而允許進(jìn)行直接觀察以及在巖芯樣本406與408之間 比較直接觀察。例如，連續(xù)強(qiáng)度測(cè)量可以在疊加的情形下被分析以理解其它相關(guān)聯(lián)的性質(zhì) 的變異性(例如滲透率、孔隙度等等)。圖5示出了根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的異質(zhì)性(即材料性質(zhì)的變異性)的圖形化表 示。圖500示出了實(shí)驗(yàn)室中取得的3個(gè)不同巖芯樣本(樣本A 502、樣本B 504、以及樣本C 506)之中每個(gè)的圖像。所述圖像示出了三個(gè)巖芯樣本502、504、506之中的每個(gè)在形狀方面 都是大體上為圓柱形的。在這種情況下，巖芯樣本502、504、506之中的每個(gè)都具有擁有大 致1英寸的直徑和2英寸長(zhǎng)度的尺寸。每個(gè)巖芯樣本502、504、506都被表示為實(shí)際巖石樣 本并且備包括在異質(zhì)性(即材料性質(zhì)的變異性)的定量分析中。508和501中示出了連續(xù)劃 痕測(cè)試測(cè)量。在連續(xù)劃痕測(cè)試測(cè)量508的中部示出了樣本B 504的連續(xù)劃痕測(cè)試測(cè)量的結(jié)果(無側(cè)限抗壓強(qiáng)度方面)。在連續(xù)劃痕測(cè)試測(cè)量510的左部和右部分別示出了樣本A 502 和樣本C 506的連續(xù)劃痕測(cè)試測(cè)量的結(jié)果(無側(cè)限抗壓強(qiáng)度方面)。在實(shí)驗(yàn)室中所測(cè)量的巖 芯樣本可以基于諸如巖石類型和強(qiáng)度的特性沿著巖芯樣本變異性的有代表性段而被選擇。 在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，對(duì)巖芯樣本502、504、506的每個(gè)執(zhí)行連續(xù)測(cè)量將揭示測(cè)量中的變 差(variation)。基于這些變差，具有相似性質(zhì)的區(qū)域可以被確定，從而允許選擇表示每個(gè) 不同區(qū)域的測(cè)試樣本以更好地分析巖芯的異質(zhì)性。圖6示出了根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的用于確定異質(zhì)性的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度的圖形 化表示。具體而言，圖6示出了巖土材料的異質(zhì)性的連續(xù)測(cè)量的效率。圖600繪出了 3個(gè) 不同的測(cè)量。具體而言，圖600繪出了劃痕測(cè)試測(cè)量606、在實(shí)驗(yàn)室中測(cè)量的離散數(shù)據(jù)608、 以及對(duì)來自測(cè)井測(cè)量610的巖石強(qiáng)度的評(píng)估。作為連續(xù)強(qiáng)度測(cè)量的劃痕測(cè)試測(cè)量606提供 高分辨率并且指示樣本比由實(shí)驗(yàn)室608和測(cè)井測(cè)量610所公開的異質(zhì)性更大。在該例中， 在實(shí)驗(yàn)室608中所測(cè)量的離散數(shù)據(jù)與劃痕測(cè)試測(cè)量606 —致，這示出了劃痕測(cè)試測(cè)量606 在確定巖芯樣本的實(shí)際均質(zhì)性方面的有效性。相比之下，來自測(cè)井測(cè)試610的對(duì)巖石強(qiáng)度 的評(píng)估示出了與劃痕測(cè)試測(cè)量606相比的高度變異性，從而指示來自測(cè)井測(cè)量610的對(duì)巖 石強(qiáng)度的評(píng)估未能正確反映巖芯樣本的實(shí)際均質(zhì)性。圖7示出了根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的聚類分析的圖形化表示。圖700包括8個(gè)不 同的聚類群701 - 708，其中每個(gè)聚類群對(duì)應(yīng)于顯示在聚類圖712上的陰影線配置。盡管在 該例中，每個(gè)聚類群都對(duì)應(yīng)于數(shù)字，但是每個(gè)聚類群也可以對(duì)應(yīng)于顏色。聚類圖712上的陰 影線配置表示深度，其中對(duì)應(yīng)于該陰影線配置的聚類群的特性比對(duì)應(yīng)于其它聚類群的特性 更普遍。通過對(duì)巖芯樣本710進(jìn)行劃痕測(cè)試所產(chǎn)生的連續(xù)測(cè)量示出了沿著巖芯樣本710的 長(zhǎng)度的在Psi方面的變異性。對(duì)巖芯樣本710的劃痕測(cè)試測(cè)量可以與巖芯樣本710的圖像 相疊加。還沿著巖芯的長(zhǎng)度示出了每個(gè)聚類內(nèi)的測(cè)井響應(yīng)(例如714)。使用這些結(jié)果的分 析可以允許用戶標(biāo)識(shí)潛在的備選以用于隨后的巖芯樣本選擇。如上面解釋的那樣，通過將 劃痕測(cè)試測(cè)量過濾為其等價(jià)測(cè)井分辨率以及將其與聚類分析的結(jié)果相疊加(即將高分辨率 數(shù)據(jù)和低分辨率數(shù)據(jù)相組合以找出異質(zhì)性與均質(zhì)性之間的偏差)，可以標(biāo)識(shí)隨后的巖芯樣 本選擇。圖8示出了根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的聚類分析的圖形化表示。更具體而言，圖8 示出了一系列盒須圖(例如802 — 820)，這些盒須圖之中的每個(gè)都表示在逐個(gè)聚類基礎(chǔ)上 的連續(xù)預(yù)測(cè)性質(zhì)(例如干燥顆粒密度、孔隙度等等)。圖例822規(guī)定在盒須圖(例如802 -820)中所表示的每個(gè)聚類的稱號(hào)。聚類在表示唯一的性質(zhì)組方面的一致性基于盒圖(例如 824)的尺寸被評(píng)價(jià)。盒圖的尺寸越小，則分布越窄，這指示該聚類的該性質(zhì)的評(píng)價(jià)的更高置 信度。圖9示出了根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的為了評(píng)估巖石一流體靈敏度而對(duì)圓柱形巖 芯樣本進(jìn)行的連續(xù)強(qiáng)度測(cè)量的圖形化表示。圖900繪出在相對(duì)于巖芯樣本中的切割深度的 歸一化的特定能量方面的測(cè)量，其中巖芯樣本被浸入惰性流體中。在該例中，該流體包含一 定濃度的氯化鉀(KCl )。將巖芯樣本浸入到流體中達(dá)所設(shè)置長(zhǎng)度的時(shí)間以后，實(shí)施重復(fù)的連 續(xù)強(qiáng)度測(cè)量，直到侵入?yún)^(qū)域的深度被定位，其中侵入深度是流體已經(jīng)滲透到巖芯樣本中的 深度。侵入?yún)^(qū)域的滲透深度和離子擴(kuò)散速率可以根據(jù)該測(cè)量被評(píng)估。圖900包括針對(duì)在未 將巖芯樣本浸入流體中的情況下所實(shí)施的連續(xù)測(cè)量的參考圖902。另外，圖900示出了在多種時(shí)長(zhǎng)下和/或濃度的KCl (904 - 910)下浸漬巖芯樣本以后所執(zhí)行的連續(xù)測(cè)量的4個(gè) 圖。第一圖904示出了在浸入16% KCl 18小時(shí)以后對(duì)巖芯樣本執(zhí)行的測(cè)量。第二圖906示 出了在浸入11% 18小時(shí)KCl以后對(duì)巖芯樣本執(zhí)行的測(cè)量。第三圖908示出了在浸入22% KCl 18小時(shí)以后對(duì)巖芯樣本執(zhí)行的測(cè)量。第四圖910示出了在浸入22% KC122小時(shí)以后對(duì) 巖芯樣本執(zhí)行的測(cè)量。第四圖910還包括最佳擬合線，該擬合線指示被改變的區(qū)域的滲透 深度為13. 5 mm。在這種情況下，第四圖910的離子擴(kuò)散常數(shù)被評(píng)估為2. 3X10 —3 m2/s。本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解，前面相對(duì)于圖2 — 9所描述的例子是僅僅為了表示 的目的而提供的，并且因此不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是限制連續(xù)異質(zhì)性測(cè)量的范圍。實(shí)施例可以在虛擬和任何類型的計(jì)算機(jī)上實(shí)施，而不管所使用的平臺(tái)如何。例如， 如圖10所示，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(1000)包括一個(gè)或多個(gè)處理器(1002)、相關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)器(1004) (例如隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、緩存存儲(chǔ)器、閃存等等)、存儲(chǔ)設(shè)備(1006)(例如硬盤、光驅(qū)、比 如光盤驅(qū)動(dòng)器、或者數(shù)字視頻光盤(DVD)驅(qū)動(dòng)器、閃存記憶棒等等)以及如今計(jì)算機(jī)常用的 大量其它的元件和功能(未示出)。計(jì)算機(jī)(1000)還可以包括輸入裝置、比如鍵盤(1008)、 鼠標(biāo)(1010)、或者麥克風(fēng)(未示出)。另外，計(jì)算機(jī)(1000)可以包括輸出裝置、比如監(jiān)視器 (1012)(例如液晶顯示器(IXD)、等離子顯示器、或者陰極射線管(CRT)監(jiān)視器。計(jì)算機(jī)系 統(tǒng)(1000)可以通過網(wǎng)絡(luò)接口連接(未示出)連接到網(wǎng)絡(luò)(1014)(例如局域網(wǎng)(LAN)、廣域網(wǎng) (WAN)、比如因特網(wǎng)、或者任意相似類型的網(wǎng)絡(luò))。本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解，存在許多不 同類型的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，并且前述輸入和輸出裝置可以采取其它現(xiàn)在已知的或以后開發(fā)出的 形式?？偟膩碚f，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(1000 )包括至少一個(gè)為了實(shí)施對(duì)巖土材料的異質(zhì)性的連續(xù)測(cè) 量的實(shí)施例所需的最小處理、輸入、和/或輸出裝置。另外，本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解，一個(gè)或多個(gè)前述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(1000)的元件可 以位于遠(yuǎn)程位置并且通過網(wǎng)絡(luò)連接到其它元件。另外，巖土材料的異質(zhì)性的連續(xù)測(cè)量的實(shí) 施例可以在具有多個(gè)節(jié)點(diǎn)的分布式系統(tǒng)上實(shí)施，其中實(shí)施例的每個(gè)部分都可以位于該分布 式系統(tǒng)內(nèi)的不同節(jié)點(diǎn)上。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)?？商娲?，節(jié)點(diǎn) 可以對(duì)應(yīng)于具有相關(guān)聯(lián)的物理存儲(chǔ)器的處理器。可替代地，節(jié)點(diǎn)可以對(duì)應(yīng)于具有共享存儲(chǔ) 器和/或資源的處理器。另外，用于執(zhí)行對(duì)巖土材料的異質(zhì)性的連續(xù)測(cè)量的實(shí)施例的軟件 指令可以被存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)、比如光盤(CD)、磁盤、磁帶、或者任意其它計(jì)算機(jī)可讀 存儲(chǔ)介質(zhì)上。巖土材料的異質(zhì)性的連續(xù)測(cè)量的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例可以使得能夠更好地選擇巖 芯段或側(cè)壁巖頸、更好地對(duì)聚類單元進(jìn)行抽樣和表征、更準(zhǔn)確地開發(fā)聚類單元(在測(cè)井分辨 率下被定義)與所測(cè)量的連續(xù)和離散材料性質(zhì)之間的模型。而且，由于異質(zhì)性現(xiàn)在在定量 方面被描述，因此對(duì)巖土材料的異質(zhì)性的連續(xù)測(cè)量的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例可以使得能夠針對(duì) 實(shí)驗(yàn)室測(cè)試表征優(yōu)化抽樣策略、指導(dǎo)之前對(duì)地質(zhì)和巖石表征的描述性分析、以及進(jìn)行這些 定量的表征。定量性質(zhì)的表征可以在離散位置(例如結(jié)構(gòu)、成分和材料性質(zhì)、顆粒尺寸分布、 斷裂密度和取向、地層邊界、過渡性或清新的邊界、過渡性或清晰的序列等等的關(guān)系)處可 用。其它應(yīng)用可以包括但不限于把在離散位置處所獲得的其它實(shí)驗(yàn)室測(cè)量和/或連續(xù)測(cè)量 相整合。盡管已經(jīng)相對(duì)于數(shù)目有限的實(shí)施例描述了巖土材料的異質(zhì)性的連續(xù)測(cè)量，但是本 領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠在得益于本公開的情況下理解，可以設(shè)計(jì)不偏離在此所公開的對(duì)巖土材料的異質(zhì)性的連續(xù)測(cè)量的范圍的其它實(shí)施例。因此，巖土材料的異質(zhì)性的連續(xù)測(cè)量的范 圍應(yīng)當(dāng)僅由所附權(quán)利要求書來限制。
權(quán)利要求
1.一種用于連續(xù)測(cè)量巖土材料的異質(zhì)性的方法，包括 標(biāo)識(shí)來自礦區(qū)內(nèi)的第一井的巖芯段；從第一井獲得所述巖芯段； 獲得對(duì)所述巖芯段的連續(xù)測(cè)量；將連續(xù)測(cè)量與對(duì)第一井的測(cè)井響應(yīng)的一部分相疊加以獲得疊加； 將觀察與所述疊加相關(guān)聯(lián)以獲得整合的疊加； 分析所述整合的疊加以確定所述巖芯段的異質(zhì)性； 基于所述異質(zhì)性標(biāo)識(shí)從其中獲得樣本的巖芯段中的位置； 從所述巖芯段中獲得所述樣本； 基于所述樣本分析所述整合的疊加以獲得分析結(jié)果； 使用所述測(cè)井響應(yīng)和所述分析結(jié)果為第一井開發(fā)連續(xù)的模型；以及 呈現(xiàn)所述連續(xù)的模型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括 使用所述連續(xù)的模型預(yù)測(cè)礦區(qū)中的第二井的材料性質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述觀察包括地質(zhì)性質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述觀察包括巖石性質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述觀察包括對(duì)所述巖芯段的視覺表示。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中標(biāo)識(shí)所述巖芯段包括 獲得對(duì)所述礦區(qū)中的第二井的測(cè)井響應(yīng)；以及對(duì)第二井的測(cè)井響應(yīng)執(zhí)行聚類分析以標(biāo)識(shí)需要進(jìn)行連續(xù)測(cè)量的聚類，其中所述巖芯段 與所述聚類相關(guān)聯(lián)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中基于所述樣本分析所述整合的疊加以獲得分析 結(jié)果包括執(zhí)行對(duì)樣本的離散測(cè)量；基于所述離散測(cè)量更新所述整合的疊加；以及執(zhí)行對(duì)所述經(jīng)過更新的整合的疊加的統(tǒng)計(jì)分析以獲得所述分析結(jié)果。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中獲得所述巖芯段的連續(xù)測(cè)量包括分析所述巖芯 樣本的成分和所述巖芯樣本的結(jié)構(gòu)，并且其中所述分析被呈現(xiàn)在三元圖上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中對(duì)巖性樣本的結(jié)構(gòu)的分析結(jié)果包括與顆粒尺寸 分布相關(guān)聯(lián)的信息。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中對(duì)巖性樣本的結(jié)構(gòu)的分析結(jié)果包括與地層邊界 相關(guān)聯(lián)的信息。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中對(duì)巖性樣本的結(jié)構(gòu)的分析結(jié)果包括與地層之間 的距離相關(guān)聯(lián)的信息。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中將連續(xù)測(cè)量與測(cè)井響應(yīng)的部分相疊加包括 基于所述測(cè)井響應(yīng)確定共同的尺度；以及在生成所述整合的疊加以前將連續(xù)測(cè)量定標(biāo)到共同的尺度。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中連續(xù)測(cè)量被用于測(cè)量所述巖芯樣本中的斷裂特
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中連續(xù)測(cè)量在模擬的原位條件下被實(shí)施。
15.一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，包括能夠被處理器執(zhí)行以執(zhí)行方法的指令，該方法包括 標(biāo)識(shí)來自礦區(qū)內(nèi)的井的巖芯段；從所述井獲得所述巖芯段； 獲得對(duì)所述巖芯段的連續(xù)測(cè)量；將連續(xù)測(cè)量與對(duì)所述巖芯段的第一測(cè)井響應(yīng)相疊加以獲得疊加；將觀察與所述疊加相關(guān)聯(lián)以獲得第一整合的疊加；將所述第一測(cè)井響應(yīng)與對(duì)所述巖芯段的第二測(cè)井響應(yīng)相比較；確定第二測(cè)井響應(yīng)更準(zhǔn)確地表征所述巖芯段；使用第二測(cè)井響應(yīng)重復(fù)所述疊加和關(guān)聯(lián)以獲得第二整合的疊加；分析所述第二整合的疊加以標(biāo)識(shí)從其中獲得樣本的巖芯段中的位置；從所述巖芯段中獲得所述樣本；分析所述樣本以獲得分析結(jié)果；以及使用所述分析結(jié)果為所述礦區(qū)開發(fā)模型。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中對(duì)所述巖芯段的第二測(cè)井響應(yīng)通 過使用對(duì)所述井的測(cè)井響應(yīng)與所述巖芯段的深度之間的關(guān)系而被獲得。
17.一種用于確定巖芯段的異質(zhì)性的設(shè)備，包括用于執(zhí)行對(duì)所述巖芯段的第一經(jīng)過以獲得對(duì)所述巖芯段的連續(xù)測(cè)量的裝置； 用于將連續(xù)測(cè)量與測(cè)井響應(yīng)和觀察相組合以獲得整合的疊加的裝置，所述觀察與同所 述巖芯段相關(guān)的數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)；用于使用所述整合的疊加標(biāo)識(shí)從其中獲得樣本的巖芯段內(nèi)的位置的裝置；以及 用于在對(duì)所述巖芯段的第二經(jīng)過期間使用所標(biāo)識(shí)的位置獲得所述樣本的裝置，所述樣 本被選擇以提供與所述巖芯段的異質(zhì)部分相關(guān)聯(lián)的信息。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括用于基于對(duì)所述樣本的分析開發(fā)所述巖芯段的模型的裝置，其中所述模型定義所述巖 芯段的異質(zhì)部分之中的每個(gè)的材料性質(zhì)。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括用于評(píng)估聚類分析的有效性的裝置，其中所述聚類分析被用于標(biāo)識(shí)所述巖芯段將使用 連續(xù)測(cè)量而被獲得以用于分析。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括 用于呈現(xiàn)所述整合的疊加的顯示裝置。
全文摘要
一種用于連續(xù)測(cè)量巖土材料的異質(zhì)性的方法。該方法包括標(biāo)識(shí)來自礦區(qū)內(nèi)的第一井的巖芯段；從第一井獲得該巖芯段；以及獲得對(duì)該巖芯段的連續(xù)測(cè)量。該方法進(jìn)一步包括將連續(xù)測(cè)量與對(duì)第一井的測(cè)井響應(yīng)的一部分相疊加以獲得疊加；將觀察與該疊加相關(guān)聯(lián)以獲得整合的疊加；以及分析該整合的疊加以確定該巖芯段的異質(zhì)性。該方法進(jìn)一步包括基于異質(zhì)性標(biāo)識(shí)從其中獲得樣本的巖芯段中的位置；從該巖芯段中獲得該樣本；以及分析該樣本以獲得分析結(jié)果。該方法進(jìn)一步包括使用該整合的疊加和該分析結(jié)果為第一井開發(fā)連續(xù)的模型；以及呈現(xiàn)連續(xù)的模型。
文檔編號(hào)G01V1/00GK102066984SQ200980122648
公開日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2009年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月16日
發(fā)明者J·W·馬丁, R·M·格里芬, R·蘇亞雷斯·里韋拉, S·J·格林 申請(qǐng)人:普拉德研究及開發(fā)有限公司