检测多个地下层的边界位置制造技术

描述了用于检测多个地下层的边界位置的系统、方法、和软件。在一些方面，基于与多个不同发射器－接收器间距相关联的测量来标识地下区域中的多个地下层的边界。基于操作在地下区域中的井眼中的工具深度处的电阻率测井工具的多个发射器和多个接收器生成测量。基于与第一发射器－接收器间距相关联的第一测量来确定第一对地下边界位置。基于与第二、较长的发射器－接收器间距相关联的第二测量来确定第二、不同的一对地下边界位置。第一对地下边界位置存在于地下区域中的第二对地下边界位置之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】检测多个地下层的边界位置
技术介绍
本说明书涉及例如，基于电阻率测井测量来检测多个地下层的边界位置。在电缆(wireline)测井和随钻测井的领域中，电磁电阻率测井工具已用于基于岩层的电阻率(或其倒数，导电性)开采地下。一些电阻率测井工具包括用于将电磁信号传输到地层中的多个天线和用于接收地层响应的多个接收器天线。可从由接收器检测到的地层响应来标识地层中的地下层的性质。附图说明图1A是示例井系统的示图。图1B是在电缆测井环境下的包括电阻率测井工具的示例井系统的示图。图1C是在随钻测井(LWD)环境下的包括电阻率测井工具的示例井系统的示图。图2是示例计算系统的示图。图3是示例电阻率测井工具的示图。图4是示例地层模型的示图。图5是示例坐标系的示图。图6是示例坐标系的示图。图7是示出了示例电阻率测井角度微元(bin)的示图。图8是包括示出了示例模拟的电阻率测井数据的绘图的屏幕截图。图9是用于基于电阻率测井数据检测地下层边界的示例技术的示图。图10是示出了用于标识地下层边界的示例技术的流程图。在各附图中相似的附图标记指示相似的部件。详细描述本说明书的一些方面描述了稳健的反演技术。在一些实现中，例如可使用反演技术来通过多间距和多频方向的随钻测井(LWD)测量来有效地检测地层的多层。在一些情况下，从在一个测井点处获得的电阻率测井测量标识到多个上矿床(bed)边界和下矿床边界的距离。在一些情况下，例如，到矿床边界距离(DTBB)的估计用于绘制地层的剖面(profile)并且允许操作者更快地并且基于更精确的信息来采取可靠的动作。例如，计算出的到多个上矿床边界和下矿床边界的距离可用于做出更准确的地质导向引导来控制钻井方向。图1A是示例井系统100的示图。示例井系统100包括电阻率测井系统108和在地面106下方的地下区域120。井系统可包括图1A中未示出的附加的或不同的特征。例如，井系统100可包括附加的钻井系统部件、电缆测井系统部件等。地下区域120可包括一个或多个地下地层或区域的全部或部分。如图1A所示的示例地下区域120包括多个地下层122和穿透地下层122的井眼104。地下层122可包括沉积层、岩石层、沙层、或这些其他类型的地下层的组合。地下层的一个或多个可包含流体，诸如，盐水(brine)、油、气体等。虽然在图1A中所示的示例井眼104是垂直井眼，但电阻率测井系统108可用其他井眼取向实现。例如，电阻率测井系统108可适合于水平井眼、斜井眼、弯曲井眼、垂直井眼、或这些井眼的组合。示例电阻率测井系统108包括测井工具102、地面设备112、和计算子系统110。在图1A所示的示例中，测井工具102是在部署在井眼104中时进行操作的井下测井工具。图1A所示的示例表面设备112位于地面106处或之上(例如，在井口105附近)操作，以控制测井工具102和井眼系统100的可能其他井下设备或其他部件。示例计算子系统110可接收和分析来自测井工具102的数据。电阻率测井系统可包括附加的或不同的特征，并且电阻率测井系统的特征可如图1A中所表示的或以另一方式布置和操作。在一些实例中，计算子系统110的全部或部分可被实现为地面设备112、测井工具102或两者的部件，或可与地面设备112、测井工具102或两者的一个或多个部件集成。在一些情况下，计算子系统110可被实现为与地面设备112和测井工具102分离的一个或多个分立计算系统结构。计算子系统110可以是或包括如图2所示的计算系统200、其他类型的计算装置、或它们的组合。在一些实现中，计算子系统110嵌入在测井工具102中，并且计算子系统110和测井工具102可在部署在井眼104中时并发地操作。例如，虽然在图1A所示的示例中，计算子系统110被显示为在地面106之上，但计算子系统110的全部或部分可驻留在地面106之下，例如在测井工具102的位置处或附近。井系统100可包括允许在计算子系统110、测井工具102、和电阻率测井系统108的其他部件之间的通信的通信或遥测设备。例如，电阻率测井系统108的部件可各包括一个或多个收发器或用于在各个部件之中的有线或无线数据通信的类似的装置。例如，电阻率测井系统108可包括用于电缆遥测、有线管遥测、泥浆脉冲遥测、声学遥测、电磁遥测、或这些其他类型的遥测的组合的系统和装置。在一些情况下，测井工具102从计算子系统110或另一源接收命令、状态信号、或其他类型的信息。在一些情况下，计算子系统110从测井工具102或另一源接收测井数据、状态信号、或其他类型的信息。可结合井系统的寿命中的各个阶段处的各种类型的井下操作执行电阻率测井操作。地面设备112和测井工具102的许多结构属性和部件将取决于电阻率测井操作的环境(context)。例如，可在钻井操作期间、在电缆测井操作期间、或在其他环境中执行电阻率测井。有此，地面设备112和测井工具102可包括，或可结合如下设备进行操作：钻井设备、电缆测井设备、或用于其他类型的操作的其他设备。在一些示例中，在电缆测井操作期间执行电阻率测井操作。图1B示出了在电缆测井环境中的包括电阻率测井工具102的示例井系统100b。在一些示例电缆测井操作中，地面设备112包括在地面106之上的装备有井架132的平台，井架123支承延伸到井眼104中的电缆缆绳(wirelinecable)134。例如，可在钻柱从井眼104移除之后执行电缆测井操作，以允许电缆测井工具102通过电缆或测井缆绳降入到井眼104中。在一些示例中，在钻井操作期间执行电阻率测井操作。图1C示出了在随钻测井环境中的包括电阻率测井工具102的示例井系统100c。一般地使用连接在一起以形成的钻柱140的钻杆串进行钻井，钻柱140通过旋转工作台下降到井眼104中。在一些情况下，当操作钻柱140以钻探穿透地下区域120的井眼时，在地面106处的钻机142支承钻柱140。钻柱可包括，例如，方钻杆、钻杆、井底组件、和其他部件。在钻柱上的井底组件可包括钻铤、钻头、测井工具102、和其他部件。测井工具可包括随钻测量(MWD)工具、LWD工具及其他工具。在一些示例实现中，测井工具102包括用于从地下区域120获得电阻率测量的地层电阻率工具。例如，如图1B所示，测井工具102可由电缆线缆、挠性管(coliedtubing)、或将该工具连接至地面控制单元或地面设备112的其他部件的另一结构而被悬吊在井眼104中。在一些示例实现中，测井工具102下降至感兴趣区域的底部并且随后被向上拉通过感兴趣的区域(例如，以基本上恒定的速度)。例如，如图1C所示，可在井眼104中在连接钻杆、硬连接钻杆、或者其他展开硬件上展开测井工具102。在一些示例实现中，当测井工具102在钻井操作期间向下移动通过感兴趣的区域时，测井工具102收集在钻井操作期间的数据。在一些示例实现中，测井工具102收集在井眼104中的离散测井点处的数据。例如，测井工具102可递增地向上或向下移动至井眼104中的一系列深度处的每个测井点。在每个测井点处，测井工具102中的仪器(例如，图3所示的发射器和接收器)执行在地下区域120上的测量。测量数据可被传送至计算子系统110以用于存储、处理、和分析。可在钻井操作期间(例如，在随本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测地下层边界位置的方法，所述方法包括：访问基于操作在包括多个地下层的地下区域中限定的井眼中的工具深度处的电阻率测井工具的一个或多个发射器和一个或多个接收器生成的测量，所述测量包括与第一发射器－接收器间距相关联的第一测量和与第二、较长的发射器－接收器间距相关联的第二测量；以及通过数据处理装置的操作，基于所述测量确定地下层的边界位置，确定边界位置包括：独立于所述第二测量，基于所述第一测量来确定第一对地下边界位置；以及基于所述第二测量来确定第二、不同的一对地下边界位置，在地下区域中，所述第一对地下边界位置中的至少一个驻留在所述第二对地下边界位置之间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于检测地下层边界位置的方法，所述方法包括：访问基于操作在包括多个地下层的地下区域中限定的井眼中的工具深度处的电阻率测井工具的一个或多个发射器和一个或多个接收器生成的测量，所述测量包括与第一发射器－接收器间距相关联的第一测量和与第二、较长的发射器－接收器间距相关联的第二测量；以及通过数据处理装置的操作，基于所述测量确定地下层的边界位置，确定边界位置包括：独立于所述第二测量，基于所述第一测量来确定第一对地下边界位置；独立于所述第一测量，基于所述第二测量来确定第二对地下边界位置，其中，所述第一对地下边界位置不同于所述第二对地下边界位置；确定所述第一发射器－接收器间距短于所述第二发射器－接收器间距；以及响应于确定所述第一发射器－接收器间距短于所述第二发射器－接收器间距，基于所述第一发射器－接收器间距和所述第二发射器－接收器间距来确定在地下区域中所述第一对地下边界位置驻留在所述第二对地下边界位置之间，其中，所述电阻率测井工具的发射器和接收器限定多个发射器－接收器间距，并且所述方法包括通过如下来迭代地确定地下层的边界位置：在第一迭代上，使用与最短发射器－接收器间距相关联的一个或多个测量来确定邻近的一对边界的边界位置；以及在每个后续迭代上，使用一个或多个其他测量来确定另一对边界的边界位置，在每个后续迭代上使用的测量与比在先前迭代上使用的测量更长的发射器－接收器间距相关联，并且通过每个迭代确定的一对边界位置比通过先前迭代确定的一对边界位置彼此离得更远。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，第一和第二测量中各自是基于操作所述电阻率测井工具的多个对称发射器－接收器对生成的经补偿的测量。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，第一和第二测量各自是基于由单个发射器－接收器对获得的数据的未补偿的测量。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，第一和第二测量各自是从通过以多个不同电磁频率激励一个或多个发射器获得的数据所生成的。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，第一和第二测量各自基于由一个或多个接收器检测到的电磁信号的相位或幅度中的至少一个所生成。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，操作发射器和接收器包括使电阻率测井工具围绕所述电阻率测井工具的纵轴旋转，并且第一和第二测量各自基于在电阻率测井工具的多个预定取向处获得的数据。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测量包括与比第二发射器－接收器间距长的第三发射器－接收器间距相关联的第三测量，并且所述方法包括：在第一迭代上，使用所述第一测量来确定第一地下层的边界位置；在第二迭代上，使用第二测量来确定第二和第三地下层的边界位置，所述第一地下层驻留在第二和第三地下层之间；以及在第三迭代上，使用第三测量来确定第四和第五地下层的边界位置，第一、第二、和第三地下层驻留在第四和第五地下层之间。8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定地下层的边界位置包括：从与两个不同发射器－接收器间距相关联的测量来标识两个相邻层；确定所述两个相邻层具有相同的电阻率；以及组合所述两个相邻层以确定单个地下层的边界位置。9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定地下层的边界位置包括：从与两个不同发射器－接收器间距相关联的测量来标识...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y·唐，
申请(专利权)人：哈里伯顿能源服务公司，
类型：发明
国别省市：美国;US