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CN104854479A - 用于使地层相关特征可视化的设备和方法 - Google Patents

用于使地层相关特征可视化的设备和方法 Download PDF

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CN104854479A CN201380064672.2A CN201380064672A CN104854479A CN 104854479 A CN104854479 A CN 104854479A CN 201380064672 A CN201380064672 A CN 201380064672A CN 104854479 A CN104854479 A CN 104854479A
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Abstract

可在多种应用中实施使与地层相关联的地层特性和距离可视化的设备和方法。在各种实施方案中，被布置成实施此类方案的一个或多个可视化方案和系统可使用视觉结构的组合来提供关于测得地层的信息。本发明公开额外设备、系统和方法。

Description

用于使地层相关特征可视化的设备和方法
技术领域
本发明大体上涉及相对于与石油和天然气勘探有关的测量结果的设备和方法。
技术背景
在为石油和天然气勘探而钻井的过程中，理解相关联地质地层的结构和特性会提供信息来帮助勘探。通常执行井眼中的测量来获得此理解。可通过将来自测量工具的数据映射到对应的色图来指示从所述数据得出的地层特性。举例来说，在Operatic等人的“Deep Directional ElectromagneticMeasurements for Optimal Well Placement”(SPA97045，2005，第1到12页，Society of Petrol.Engrs.，美国)中，将电阻率映射到颜色。美国专利公开2006/0074561A1中论述图案与电阻率值之间的笔直映射。此类测量结果的有用性可与从此类测量结果得出的信息的精度或质量以及所述信息的呈现有关。
附图简述
图1示出根据各种实施方案的用户界面上的数据的可视化。
图2示出根据各种实施方案的用来考虑可视化方法的三层地层中的钻井路径的实例。
图3示出根据各种实施方案的标绘为真实垂直距离和测得深度的函数的反演电阻率值的例示性图像。
图4示出根据各种实施方案的电阻率值到色度的映射，其中颜色的透明度取决于测量工具的勘测深度。
图5示出根据各种实施方案的电阻率到点密度的映射。
图6示出根据各种实施方案的电阻率到线密度的映射。
图7示出根据各种实施方案的电阻率到密度的映射，其中线表示储集层，且点表示非储集层。
图8示出根据各种实施方案的实施高度映射的可视化。
图9A到图9B示出根据各种实施方案的所关注地层参数的值的直接映射。
图10示出根据各种实施方案的将地层参数映射到形状的大小。
图11示出根据各种实施方案的将地层参数映射到距边界的距离。
图12示出根据各种实施方案的使用定向在特定角度的对象来显示方位信息的方案。
图13示出根据各种实施方案的使用文本来显示方位信息的方案。
图14示出根据各种实施方案的到地床边界距离反演的三维可视化。
图15示出根据各种实施方案的到地床边界距离反演的三维可视化。
图16A到图16C示出根据各种实施方案的到地床边界的距离的二维可视化。
图17示出根据各种实施方案的操作地质导向系统的实例方法的特征。
图18示出根据各种实施方案的操作后处理系统的实例方法的特征。
图19描绘根据各种实施方案的可操作来执行与数据的可视化、可视化的应用及其组合相关联的方案的实例系统的特征的框图。
具体实施方式
以下具体实施方式涉及附图，附图以例示而非限制的方式示出可实践本发明的各种实施方案。以充分的细节来描述这些实施方案，以使本领域的技术人员能够实践这些和其它实施方案。可利用其它实施方案，且可对这些实施方案进行结构、逻辑和电气改变。各种实施方案不一定是互相排斥的，因为一些实施方案可与一个或多个其它实施方案组合来形成新的实施方案。因此，不应在限制意义上来考虑以下具体实施方式。
图1示出数据102在用户界面105上的可视化，用户界面105可提供一些用户交互。在各种实施方案中，设备和方法提供一种机制来使记录数据可视化，这对记录数据的用户来说可为有益的。此类方法可用用户界面来实施，所述用户界面可提供允许用户交互的装置。用户界面可包括显示单元以及下面的电子元件，其允许输入和输出与管理数据并将数据提供给显示单元相关联的信号。用户界面可为交互的，从而为来自用户的输入提供一种机制，其可响应于用户界面向用户显示的信息。用户界面可包括硬件和逻辑组件。在此类实施方案中，数据的可视化可影响岩石物理学家解读数据的方式。另外，以不同可视化来提供记录数据可有助于用户以快速且有效的方式来识别和响应钻井操作中可能遇到的任何问题。
可用随钻测井(LWD)工具来实施可视化方案，因为此类工具可需要现场工程师基于可视化单元上显示的结果而做出的实时决策。举例来说，工程师可通过查看可视化结果沿最佳井路径操纵工具来最大化石油生产。为了此决策的准确，应向用户呈现不同的地层层以及对应的地层特性。这些地层层可包括工具位于其中的地床，以及接近地床，或可包括任何数目的额外地床。类似地，地层特性可包括电阻率、水饱和度、砂/页岩含量、层是否为碳氢化合物储集层的预测，或可对工程师有用的任何其它参数。然而，也可用绳索工具来实施可视化方案。
在各种实施方案中，可实施可视化方案来使反演数据可视化。反演是搜索模拟的数据与测量结果之间的匹配的过程。反演操作可包括测量结果与正向模型的预测的比较，使得可确定物理特性的值或空间变化。正向模型处理相对于具有相关联地层特性的假定地层模型来计算预期观察到的值。
可实施使电阻率和距离反演结果可视化的方法来改进地质导向决策。可使用若干不同可视化方法或方法组合。在可视化方法中，可通过将反演数据映射到对应的色图来指示地层特性。由于地层层中的经反演地层特性可相同或非常接近，因此颜色的锐变可向用户指示所述层的边界。在可视化方法中，可将地层特性映射到例如图案类型、密度或大小中的一个或多个。举例来说，可使用线或点来示出储集层和非储集层，且这些形状的密度可指示地层特性的值。在可视化方法中，可将勘测深度或检测深度映射到图像透明度、图案密度或图案大小。在已知数据较准确的空间区域中，可使数据图像较浓，且随着达到勘测深度，图像的图案和颜色可淡化。在其它实施方式中，可修改图案密度或图案大小来传达勘测深度信息。在可视化方法中，可在三维(3D)绘图中使用高度来指示地层特性的值。可使用此方法来容易地辨别所关注参数的相对变化。也可使用等高线来使相对变化可视化。在可视化方法中，可依据位置将所关注参数的值打印在图像上。操作者可容易在关注点处从此图像读取参数的值。在可视化方法中，可将地层特性映射到图案的大小或长度，或所标绘的到边界的距离。在需要强调不同地床之间的对比度的情况下，这些方法是有用的。另外，这些方法的组合和变化可提供对所关注的地层特性和地层区域的增强的洞察力。
颜色、图案类型、图案密度、图案大小、透明度和其它呈现格式提供一种将与测得数据相关联的值指派给视觉表示或使与测得数据相关联的值与视觉表示相关的方式或方法。也可使用其它技术来将与测得数据相关联的值指派给视觉表示，或使与测得数据相关联的值与视觉表示相关。
为了演示本文所教示的可视化方法，考虑三层地层中的电阻率记录实例。图2示出此实例在三层地层中的地层几何。垂直轴表示真实垂直深度(TVD)，且水平轴示出以米为单位的测得深度(MD)。测得数据可替代地针对垂直部分，即以米为单位的工具从参考点的水平位移。线209表示由垂直部分和TVD参数化的工具的钻井路径，其中线209可示出为有色线，例如黑色线。假定所述工具在地层层201中，所述地层层201具有20Ω-m的电阻率，以及18m的宽度。存在两个半无限围岩，其中上部围岩207具有5Ω-m的电阻率，且下部围岩203具有1Ω-m的电阻率。工具距地床边界的距离保持恒定在距上部地床10米，且距下部地床2038米。假定所述工具能够测量地层层的电阻率，以及距地床边界的距离(DTBB)。
然而，为了更好地例示实际情形中遇到的数据反演中的错误和不确定性，在模拟实例中向经反演的DTBB和电阻率结果增加一些乘性噪声。假定此噪声的最大振幅为反演参数的振幅的四分之一。等式(1)中给出描述此过程的数学等式。在此等式中，PM表示测得参数，PR为所述参数的真实值，且u(-0.5,0.5)表示在-0.5与0.5之间具有均匀分布的随机变量。
PM＝PR×[1+u(-0.5，0.5，)×0.5]  (1)
可考虑的所关注地层参数的值可包括电阻率的振幅与色度之间的映射。举例来说，电阻率的值可映射到色度。图3示出标绘为TVD和MD的函数的反演电阻率值的图像。对于空间中的特定点，可使用图像的颜色来指示所述点处的电阻率的值。所关注的电阻率值与调色板之间的映射可示出为绘图右手侧的条形图。这些图中以灰度来示出颜色的变化。
颜色映射是呈现数据的直觉机制，因为此方法允许用户容易地区分地层层，这是因为具有不同特性的地层层可用不同颜色来表示。因此，色调的明显间断可警告用户存在地床边界。用颜色映射获得的图像可类似于在所述空间区域处取得地球的横截面时所观察到的图像，从而进一步促成绘图的直观性。在各种实施方案中，颜色可与文本、定向、大小或其组合结合，来提供地层数据的可视化。地层数据的这些可视化可成为相对于所述地层进行操作的信息来源。
指示所关注的地层参数的值的方法可包括勘测深度与色度之间的映射。在图2中考虑的实例模型中，整个空间被层201分为三个区域，其中工具位于两个围岩203与207之间。显然，实际地层通常比此模型中描述的地层复杂。然而，本文所教示的方法不限于具有正好三个层的地层。与本文所论述的方法类似或相同的方法适用于任何数目的地层地床。此外，可用所公开的方法来类似地使钻孔、侵入层等可视化。然而，在一些实际情形中，由于工具可具有有限的勘测深度，因此将地层模型化为由较小数目的层组成以降低分析的复杂性可能是优选的。勘测深度对于图形接口的用户来说也是重要参数，因为其有助于用户理解哪些空间区域数据较准确，且在何处较不可靠。
描述勘测深度的方法可使用图像的颜色特性，例如透明度。此处，将透明度界定为任一颜色与背景颜色之间的单调过渡。在已知数据为准确的区域中，图像可较浓地呈现，而在工具不可靠的区域中，可使图像为不透明。因此，依据置信水平，可使图像上的颜色淡化，置信水平又可基于工具的勘测深度。如同其它方法一样，此方法可与本文所述的其它可视化方法组合。举例来说，图4示出通过应用透明度映射算法而重新标绘的图3中所描绘数据的颜色映射(以灰度为单位)。在此模型化实例中，将工具的勘测深度选择为约25米。在距工具较远的区域中，颜色可缓慢的淡化，且最后在工具变得不敏感的某一距离处，与背景融合。也可以其它方式来呈现数据的不确定性。举例来说，可根据其中一组颜色中的每一颜色对应于相应的不确定性水平(或者，不同的相应置信水平)的方案来指派颜色来表示数据。
在各种实施方案中，可视化可基于勘测深度与图案密度之间的映射。可使用勘测深度与图案密度之间的相关来使勘测深度(DOI)可视化。举例来说，图案较密的区域可指示工具较敏感的区，而图案较稀疏的区域可对应于较低敏感性。可使用具有勘测深度作为参数的转变函数来实现此变化。在一实施方式中，可将敏感性乘子函数s(d)定义为：
在等式(2)中，d表示距工具的距离。可将敏感性乘子函数用作原始图案密度的修改者。因此，直到距工具的所标绘距离等于工具的勘测深度为止，可使图案密度等于其原始值，且在那之后，图案密度可以指数方式减小。
在一些实施方式中，可能希望使图案密度与所关注的一些其它参数相关。举例来说，可使用敏感性乘子函数来实现电阻率与图案大小之间的映射，所述敏感性乘子函数可给出为：
在此等式中，P(x,y,z)表示具有坐标(x,y,z)的点处的所关注参数。因此，图案密度可同时向用户传达关于勘测深度和另一所关注地层参数两者的信息。
在各种实施方案中，可视化可基于勘测深度与图案大小之间的映射。可通过应用工具的勘测深度与图案的大小之间的映射函数来使工具的勘测深度可视化。此实施方式中可使用类似于等式(2)中所描述的函数的敏感性乘子函数，其可修改图案的原始大小。因此，对于远离工具的敏感区域的区域，可使图案大小逐渐变小。
在各种实施方案中，可视化实施方式可包括映射到图案的所关注地层参数的值。一般来说，此图案可为任何形状，只要所关注参数的值与特定图案形状之间的映射是指定的即可。在先前的研究中，已进行了图案与电阻率值之间的映射的直接实施方式。在各种实施方案中，可进行参数(例如电阻率)与图案类型、密度、大小或其组合之间的映射。
本文所论述的方法的实施方案可包括图案映射的一种实施方式，其中图案可由单个特定形状(例如点或线)组成，且形状的密度可与所关注参数的值成比例。在可视化实施方式的另一实施方案中，可使用不同图案与密度的组合。举例来说，可使用点来表示砂层，且可使用线来表示储集岩，其中这些点和线的密度可示出电阻率的值。图5、图6和图7中示出图2中所描绘的地层几何的实例。在图5和图6中，测得电阻率分别由点和线的密度表示。用户可容易地区分地层边界与图案密度的急剧变化。在图7中，可共同使用点和线。并且，这些图案的密度可表示地层电阻率，线表示储集层，且点表示非储集围岩。可通过调整图案的密度来使地层电阻率的变化可视化。因此，此方法允许操作者在一个绘图中区分储集层和非储集层以及所述层的电阻率值。此外，也可如先前所述，从图像的透明度获得关于工具的勘测深度的信息。
在各种实施方案中，可视化方案可包括将所关注的地层参数映射到图像的高度轴。举例来说，所述方案可为电阻率与高度之间的映射。此方法允许用户更好地估计所关注的地层参数之间的差异，并且容易地区分不同的地床和地床边界。图8示出对图2中所描绘的实例地层实施高度映射的可视化。在图8中，三维网格的x轴和y轴表示TVD和MD，而高度轴中的数据的值与所述点处的地层电阻率成正比。注意，也可使用等高线来将所关注的地层参数映射到高度。
在各种实施方案中，可视化方案可包括地层参数(例如但不限于电阻率)与文本之间的映射。在一些情况下，操作者可能对所关注地层参数的确切值感兴趣。在那些情况下，不是将值映射到颜色或图案，而是可直接呈现参数的值的图案。图9A示出所关注地层参数的值到相关联的一组字符的直接映射。图像可完全由文本组成，其中与所述值相关联的文本可包括网格。举例来说，针对图2的地层实例来示出此方法。图9A中也使用基于工具的勘测深度的透明度映射。用户可使用此可视化方法来容易地读取和使用空间中的特定点处的电阻率值。另外，可使用个别文本的大小或颜色来区分差异电阻率值。举例来说，在图9A中的4200m的MD处，可使用文本大小8和/或蓝色来呈现电阻率4.9181Ωm，可使用文本大小10和/或红色来呈现电阻率16.0883Ω·m，且可使用文本大小6和/或黄色来呈现电阻率1.1088Ω·m。可结合文本特征的利用来使用其它颜色映射技术。
图9B也示出所关注的地层参数的值到相关联的一组字符的直接映射。图像可完全由文本组成，其中与所述值相关联的文本可包括网格。举例来说，针对图2的地层实例来示出此方法。图9B中也使用基于工具的勘测深度的透明度映射。可使用调整个别文本定向的特征来指示地床倾斜。如图9B中所示，随着TVD增加，地床倾斜增加。可利用文本定向来指示每一深度处的地床倾斜。在其它可视化中，用来表示地层特性的可视化结构的定向可用来提供关于地层特性的其它特征的信息。
在各种实施方案中，可视化方案可包括地层参数(例如但不限于电阻率)与一维(1D)图案类型、密度、大小或其组合之间的映射。图10示出地层参数到形状大小的映射。在此图中，将反演边界位置标绘为线1003和1007，其可由例如蓝色的颜色表示。使用气泡1004、1006和1008来示出层的地层参数，例如电阻率，其中气泡的大小与电阻率值成比例地增加。气泡1004、1006和1008可由另一颜色(例如红色)来呈现。
在各种实施方案中，可视化方案可包括地层参数(例如但不限于电阻率)与到边界曲线的所标绘距离之间的映射，如图11中所示出。在图11中，指示地层边界的线1103和1107可由例如蓝色的颜色来表示。此绘图中的线1104、1106、1108和1109可以另一颜色(例如红色线)来显示。红色线(1104、1106、1108或1109)到边界(蓝色线1103和1107)的所标绘距离指示所述线位于其中的层的电阻率。
尽管本文所呈现的实例中使用简单的三层地层模型，但此模型的使用不限制本文所述方法的使用。方法可应用于任何所关注地层参数，或参数组合。举例来说，对于各向异性地层，垂直和水平方向上的电阻率可分开呈现，或对于一些方法，例如直接映射到值方法，这两个电阻率可在单个图像上呈现。此外，这些可视化方法可单独使用，或彼此结合使用。一些方法还可扩展到较高维度；例如，可将颜色映射应用于三维绘图。
在地质导向应用中，也呈现方位信息可为合意的。在各种实施方案中，用于呈现方位信息的形状的定向可与地层参数(例如但不限于电阻率)与距边界曲线的所标绘距离之间的映射组合。图12示出使用与地层参数(例如但不限于电阻率)与距边界曲线的所标绘距离之间的映射(如图11中所示出)组合的以特定角度定向的对象来显示方位信息的方案。举例来说，对象1211，例如具有传达方位信息的嵌入线的圆，可添加到指示地层边界的线1103和1107，以及与电阻率有关的线1104、1106、1108和1109。具有嵌入线的圆1211可用与地层边界的颜色不同的颜色(例如红色)来显示。每一嵌入线或箭头指示作为到测量工具的路径上的对应点处的地床的最短距离的方向。注意，有可能使用其它可视化方法来显示方位角。
举例来说，方位角可直接显示为具有文本，其具有指示地层边界的线1103和1107，以及与电阻率有关的线1104、1106、1108和1109，如图13中所示。显示方位角的每一文本指示作为到测量工具的路径上的对应点处的地床的最短所标绘距离的方向。在各种实施方式中，用户可操作指点器装置(计算机鼠标、触摸激活屏幕、或其它此类选择结构)来选择或点击日志上的点，以获得对应于所述点的方位信息或任何其它所要的所关注参数。信息可覆盖在现有的图上。可使用文本来呈现此信息，或可使用例如图案或颜色等其它方法的组合。
在各种实施方案中，可视化方案可包括地床和边界参数与1D图案颜色和形状之间的映射。对于DTBB应用，测量工具与所述工具可检测的围岩之间的最大距离是有限的。然而，使用不同的地层电阻率、相对倾斜角度、工具的操作参数等，所述工具可能够确定所述工具周围的一个或多个围岩。
图14通过使用(1)用来描述井眼偏差和钻井路径的线1409，其可由例如蓝色的颜色显示，(2)用来呈现在相应深度处读取的当前地床电阻率的一个或多个球体1411-1...1411-M(其可为有色球体)，以及(3)用来指示工具最大检测范围内的所有围岩的多个矩形棱柱1413-1...1413-N(其可为多个有色矩形棱柱)，来呈现DTBB反演结果的3D可视化。球体和棱柱的颜色可对应于图14的色条中所表明的电阻率值。所述色条的范围可从一个颜色(例如蓝色)中的低值1416，穿过若干颜色，到另一颜色(例如红色)中的高值1417。另外，用户可通过用用户界面装置(例如用于计算机显示器的鼠标、触摸激活屏幕，或用于用户界面的其它选择装置)选择其位置，来清楚地读取每一球体或棱柱的电阻率值。用户也能够如图15中所示那样显示DTBB，或每一矩形长方体处显示地床倾斜角度、地床方位角。
图15的3D绘图也可作为若干2D绘图同时旋转。图16A到图16C示出所标绘的到地床边界的距离的二维可视化。用户将能够基于图16A和图16B来理解井眼偏差，且基于图16C来理解钻井方位角。通过使用3D绘图和2D绘图来检查反演结果，用户可被实时告知工具的位置以及在不同深度处工具周围的地层层。
在各种实施方案中，与本文所论述的可视化方法类似或相同的可视化方法可在记录系统中实施。举例来说，地质导向是其中基于数据可视化的决策对于系统操作为基础的系统应用。地质导向表示应基于所获得数据做出快速决策的实时系统。在其它系统中，可在稍后的时间存储和处理收集到的数据。此系统处理收集到的数据的操作原理可不同于实时系统，但这些差异可能是轻微的。
图17示出操作作为实时应用的实例的地质导向系统的实例方法的特征。在1710处，进行数据测量，其中依据位置和时间来获得数据。此外，数据也可取决于工具参数，例如操作频率，以及发射器与接收器传感器之间的间距。上的双条意在表示测得数据可存储为多频率和/或多间距系统的矩阵。接着可在1720处，预处理此测得数据以获得数据的预处理可包括在1730处，为增益变化、标准化以及在反演步骤之前执行的其它类似操作而补偿数据。在反演之后，在1740处，可将于工具和地层特性有关的多种参数传递到可视化步骤。这些参数，在图17中表示为矩阵可包括地床倾斜、地床方位角、层数、每一层的电阻率、到地床边界的距离、泥浆电阻率、钻孔直径、工具的高侧、地球的北侧、侵入层等。不一定经由反演获得所有这些参数；一些参数可由辅助工具直接测得，且传递到可视化步骤。
在可视化期间，可使用此处所描述方法中的一个或多个来向用户呈现信息。在1750处，可使用用户界面来提供用户交互，其中用户可在屏幕上选择绘图的类型，或如先前所提到，在其它实施方案中，用户可在所呈现的日志上选择特定点，以获得关于所述点的更详细信息。用户也可基于可视化的数据来调整反演参数，在此情况下，可使用调整过的参数来再次应用反演，且重新标绘或更新向用户呈现的图像。可调整的参数的实例为数字优化问题中的项的权重、反演的数字参数(例如收敛的最大迭代或阈值)，以及反演中所使用的频率或传感器的选择。基于所述绘图，操作者可在1760处作出地质导向决策，其可包括改变钻井的方向或速度。在1770处，可作出关于更改钻井操作的决策。此决策可包括停止钻井操作、改变钻井操作的方向、改变钻井操作的速度，或获取额外数据来为新的可视化和新的地质导向决策产生新的值。在1780处，执行替代钻井任务；否则可重复上述步骤来取得测量结果，从而提供额外数据来为新的可视化和新的地质导向决策产生新的值。如果工具位于所要位置，那么钻井操作可停止。
图18示出操作后处理系统的实例方法的特征。应用数据的后处理的系统的整个操作类似于图17中所呈现的实时系统。然而，在此情况下，在1810处，假定先前已经测量并存储数据。此测得数据可再次来自多频率和/或多间距工具。在1820处，处理数据，且在1830处，针对层电阻率、层边界而反演所述数据，且在1840处，使任何其它所要地层信息可视化。在可视化期间，可使用与本文所论述的方案类似或相同的一种或多种方法。并且，在1850处，用户可使用界面来控制可视化的数据；且如果结果不令人满意，那么用户可更新反演参数，并重新产生图像。在获得令人满意的绘图之后，可基于所述绘图作出岩石物理学、地层学或地球物理学确定。可向包括客户在内的多种实体呈现可视化的数据。操作者所作出的确定可用来调节可交付成果。
在各种实施方案中，一个或多个可视化方案以及被布置来实施此类方案的系统可使用图案、文本和颜色的组合，来提供信息以作出地质导向决策。可经由交互式用户界面将此信息提供给钻井工程师。归因于反演结果中的质量问题，在作出准确地质导向决策时，结果的呈现可为重要的。如本文所教示的一个或多个可视化方案可改进地质导向和地层评估决策。这些地质导向和地层评估决策可允许允许操作者将井放在产量较高的地带，而不穿透储集边界。因此，这些决策可实现显著的节约，并增加传播电阻率工具的价值。
在各种实施方案中，机器可读存储装置上可存储有指令，其在由机器的一个或多个处理器执行时，致使所述机器执行操作，所述操作包以与本文所述的方法和方案相同或类似的方式来呈现关于地层的信息且基于所述信息来进行操作的方法的特征中的任一特征。所述指令可包括将从测量结果产生的值指派给一个或多个类型的可视化结构。所述值可为应用于相对于地层特性而测得的数据、从测量工具到地层的特性特征的距离或其组合的反演的结果。另外，在本文中，机器可读存储装置为存储物理装置内的物理结构所表示的数据的物理装置。机器可读存储装置的实例包括但不限于只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁盘存储装置、光学存储装置、快闪存储器以及其它电子、磁性和/或光学存储器装置。
在各种实施方案中，使地层相关特征可视化的实例方法的实施方案的活动可包括：从工具的测量结果获取与地层有关的数据；通过将勘测深度映射到透明度算法所应用于的色度来从所述数据产生表示表示；以及显示所述表示，使得提供所述地层的特性的可视化。所获取的数据可为从工具收集且经过处理的测量数据。所获取的数据可为因对从工具收集到的测量数据的处理而产生的数据。测量数据的处理可包括对测量数据或从测量数据得出的数据进行反演操作。透明度算法可提供颜色图像，使得颜色依据对应于所述数据的置信水平而淡化。置信水平可基于勘测深度。置信水平可基于其它信息，包括但不限于测量数据、进行测量的工具的特性、存储在数据库中的历史数据或其组合。
在各种实施方案中，使地层相关特征可视化的实例方法的实施方案的活动可包括：从工具的测量结果获取与地层有关的数据；通过勘测深度与图案密度或图案大小中的一个或多个之间的映射来从所述数据产生表示；以及显示所述表示，使得提供所述地层的特性的可视化。所获取的数据可为从工具收集且经过处理的测量数据。所获取的数据可为因对从工具收集到的测量数据的处理而产生的数据。测量数据的处理可包括对测量数据或从测量数据得出的数据进行反演操作。所述方法可包括将敏感性乘子函数应用于图案密度或图案大小中的一个或多个。敏感性乘子函数可产生为
其中d表示距工具的距离，且DOI为勘测深度。产生所述表示可包括使所关注参数与图案密度或图案大小中的一个或多个相关。所述方法可包括相对于所关注参数应用敏感性乘子函数。相对于所述所关注参数的所述敏感性乘子函数可产生为
其中d(x,y,z)表示距工具的距离，DOI为勘测深度，且P(x,y,z)表示具有坐标(x,y,z)的所关注参数。
在各种实施方案中，使地层相关特征可视化的实例方法的实施方案的活动可包括：从工具的测量结果获取与地层有关的数据；通过地层特性与图案类型连同图案密度或图案大小之间的映射来从所述数据产生表示；以及显示所述表示，使得提供所述地层的特性的可视化。所获取的数据可为从工具收集且经过处理的测量数据。所获取的数据可为因对从工具收集到的测量数据的处理而产生的数据。测量数据的处理可包括对测量数据或从测量数据得出的数据进行反演操作。图案类型可包括点和线。所述方法可包括将电阻率映射到点密度。所述方法可包括将电阻率映射到线密度。所述方法可包括使用线、点、线的密度、点的密度，使得线表示储集层、点表示非储集围岩，线的密度指示储集层的地层特性的值，且点的密度表示非储集围岩的地层特性的值。经可视化的地层特性可为电阻率。
在各种实施方案中，使地层相关特征可视化的实例方法的实施方案的活动可包括：从工具的测量结果获取与地层有关的数据；通过地层特性与图像的高度之间的三维映射来从所述数据产生表示；以及显示所述表示，使得提供所述地层的特性的可视化。所获取的数据可为从工具收集且经过处理的测量数据。所获取的数据可为因对从工具收集到的测量数据的处理而产生的数据。测量数据的处理可包括对测量数据或从测量数据得出的数据进行反演操作。所述高度可沿路径表示。可使用等高线来沿所述路径映射高度。
在各种实施方案中，使地层相关特征可视化的实例方法的实施方案的活动可包括：从工具的测量结果获取与地层有关的数据；通过地层特性与文本之间的映射来从所述数据产生表示；基于所述文本正指示的地层特性的测得或估计物理位置来将文本定位在绘图中；以及显示所述表示，使得提供所述地层特性的可视化。所获取的数据可为从工具收集且经过处理的测量数据。所获取的数据可为因对从工具收集到的测量数据的处理而产生的数据。测量数据的处理可包括对测量数据或从测量数据得出的数据进行反演操作。可将透明度函数应用于所述文本。在一实施方案中，所述地层的表示可仅由不具有其它图形对象的文本组成。可将文本映射到网格。所述网格可在作为绘图的横坐标的x轴方向上是均一的。文本的字体大小的变化可表示所获取的数据或地层特性的变化。所述方法可包括调整个别文本的定向来指示地床倾斜。所述文本可指示地层的电阻率值。所述文本可指示所标绘的距地层边界的距离值。
在各种实施方案中，使地层相关特征可视化的实例方法的实施方案的活动可包括：从工具的测量结果获取与地层有关的数据；通过地层特性与形状的大小之间的映射来从所述数据产生表示；以及显示所述表示，使得提供所述地层特性的可视化。所获取的数据可为从工具收集且经过处理的测量数据。所获取的数据可为因对从工具收集到的测量数据的处理而产生的数据。测量数据的处理可包括对测量数据或从测量数据得出的数据进行反演操作。所述地层特性可为电阻率，且形状的大小可与电阻率的变化成比例地变化。
在各种实施方案中，使地层相关特征可视化的实例方法的实施方案的活动可包括：从工具的测量结果获取与地层有关的数据；通过将地层特性映射到距地层边界的所标绘距离来从所述数据产生表示；以及显示所述表示，使得提供所述地层特性的可视化。所获取的数据可为从工具收集且经过处理的测量数据。所获取的数据可为因对从工具收集到的测量数据的处理而产生的数据。测量数据的处理可包括对测量数据或从测量数据得出的数据进行反演操作。产生所述表示可包括将颜色指派给地层边界，且将另一颜色指派给映射线，使得所述线被放置在距地层边界所标绘距离处，其指示地层特性的值。产生所述表示可包括在对应于工具路径的点处添加指示作为距地床的最短距离的方向的箭头或文本。
在各种实施方案中，使与地层有关的特征可视化的实例方法的实施方案可包括：从工具的测量结果获取与地层有关的数据；通过形成三维映射来从所述数据产生表示，所述三维映射使用：用来描述钻井路径的具有固定颜色的线；表示在相应深度读取的地层特性的形状，其中每一形状具有映射到色条的对应于其针对地层特性的相应值的颜色，所述色条涉及地层特性的值；以及指示工具的最大检测范围内的围岩的其它形状，其中所述其它形状中的每一个具有映射到色条的对应于其针对地层特性的相应值的颜色；以及显示所述表示，使得提供所述地层特性的可视化。所获取的数据可为从工具收集且经过处理的测量数据。所获取的数据可为因对从工具收集到的测量数据的处理而产生的数据。测量数据的处理可包括对测量数据或从测量数据得出的数据进行反演操作。可使三维映射旋转，从而同时提供若干二维映射。
在各种实施方案中，进行地质导向功能的实例方法的实施方案的活动可包括使用本文所论述的使与地层有关的特征可视化并执行额外操作的实例方法中的任何一种方法。所述额外操作可包括：将可视化提供到交互式用户界面；接收来自所述交互式用户界面的输入；对所述输入进行操作；产生输出可视化，从而提供做出地质导向决策的信息；以及示出表示所述地质导向决策的信号。所述方法可包括基于接收到的输入产生另一可视化，从而提供做出地质导向决策的信息。所述接收到的输入可包括用来调整所述数据的反演以产生其它可视化的信息。所述地质导向决策可包括：停止钻井操作；改变钻井操作的方向；改变钻井操作的速度，或取得额外数据来为新的可视化和新的地质导向决策产生新的值。
在各种实施方案中，进行分析功能的实例方法的实施方案的活动可包括使用本文所论述的使与地层有关的特征可视化并执行额外操作的实例方法中的任何一种方法。所述额外操作可包括：访问数据存储单元来收集数据；将可视化提供到交互式用户界面；接收来自交互式用户界面的输入；对所述输入进行操作；产生输出可视化，从而提供用来做出岩石物理学、地层学或地球物理学确定或产生一个或多个地层特性的日志的信息。所述方法可包括基于接收到的输入产生另一可视化。所述接收到的输入可包括用来调整所述数据的反演以产生其它可视化的信息。
在各种实施方案中，在本文所述的使与地层相关的特征可视化的实例方法中的任何一种方法中获取数据可包括获取地层参数或距离中的一个或多个的反演的结果。所述地层参数可为地层的电阻率。相对于本文所论述的使与地层相关的特征可视化的实例方法中的任何一种方法，一种机器可读存储装置上面存储有指令，所述指令在由机器的一个或多个处理器执行时，可致使所述机器执行操作，所述操作包括本文所论述的使与地层相关的特征可视化的实例方法中的任何一种。
一种系统可包括：一个或多个处理器；可结合所述一个或多个处理器操作的用户界面；以及可结合所述用户界面操作的数据处理单元，其中所述一个或多个处理器、所述用户界面以及所述数据处理单元构造为根据本文所论述的使与地层相关的特征可视化的实例方法中的任何一种来操作。所述系统可包括测量所述数据的工具。所述系统可包括触摸屏，其可结合用户界面来操作，以提供用户输入来操作所述数据处理单元。所述系统可包括计算机鼠标，其可结合用户界面来操作，以提供用户输入来操作所述数据处理单元。所述系统可与随钻测井操作兼容。
图19描绘可操作来执行与数据的可视化、可视化的应用及其组合相关联的方案的实例系统1900的实施方案的特征的框图。系统1900可包括一个或多个处理器1930、可结合一个或多个处理器1930操作的用户界面1962、可结合用户界面1962操作的数据处理单元1945，其中一个或多个处理器1930、用户界面1962以及数据处理单元1945构造为根据与如本文所教示的与数据的可视化、可视化的应用及其组合相关联的方案类似或相同的任何方案来操作。在一实施方案中，处理器1930可实现为单个处理器或一组处理器。所述组处理器中的处理器可依据所指派的功能而独立地操作。以与本文所论述的处理技术中的任何一种技术类似或相同的方式，系统1900可布置成对从在井下操作以相对于地层进行测量的工具1970获取的数据执行各种操作。
系统1900可布置为分布式系统，且可包括除一个或多个处理器1960、用户界面1962和数据处理单元1945之外的组件。系统1900可包括工具1970，其进行测量，所述测量提供可由一个或多个处理器1930、用户界面1962和数据处理单元1945以一种格式或另一格式操作以呈现关于地层的信息的数据。此信息可呈现为相对于地层的参数、从测量工具到地层的地床的所标绘距离或此类信息的各种组合的可视化。
系统1900可包括存储器1935、电子设备1950以及通信单元1940。处理器1930、存储器1935以及通信单元1940可布置成作为处理单元来操作，以控制工具1970的管理，并对工具1970所收集到的数据信号执行操作。存储器1935可包括具有信息和其它数据的数据库，使得处实时地对来自工具1970的数据进行操作之外，系统1900可以后处理方式对此数据进行操作。在一实施方案中，数据处理单元1945可分布在系统1900的组件之间，包括电子设备1950。
通信单元1940可包括用于从工具1970向井表面通信的井下通信。此类井下通信可包括遥测系统。通信单元1940可以不干涉正在进行的测量的频率，使用有线通信技术与无线技术的组合。通信单元1940可允许数据分析的一部分或全部在井下进行，其中将结果提供给用户界面1962，以供在地上的一个或多个显示单元1960上呈现。然而，通信单元1940可提供将在地上发送的数据，使得大体上所有分析均在地上执行。通信单元1940可允许响应于用户通过用户界面1962提供的信号，将命令发射到工具1970或井下钻井控制，这允许钻井操作的交互式控制。举例来说，系统1900可实现为具有地质导向能力。系统1900也可提供用来做出岩石物理学、地层学或地球物理学确定或产生一个或多个地层特性的日志的信息。
系统1900也可包括总线1937，其中总线1937提供系统1900的组件之间的导电性。总线1937可包括地址总线、数据总线和控制总线，各自独立配置。总线1937可使用若干不同通信介质来实现，这允许系统1900的组件的分布。总线1937的使用可由处理器1930来调节。总线1937可包括用来发射和接收信号，包括数据信号和命令以及控制信号。
在各种实施方案中，外围装置1955可包括额外存储存储器和/或其它控制装置，其可结合处理器1930和/或存储器1935来操作。显示单元1960可布置有屏幕显示器，作为地面上的分布式组件，其可结合存储在存储器1935中的指令使用，以实施用户界面1962来管理工具1970和/或分布在系统1900内的组件的操作。此用户界面可结合通信单元1940和总线1937来操作。显示单元1960可包括视频屏幕、印刷装置或其它结构来在视觉上投射信息。系统1900可包括若干选择装置1964，其可结合用户界面1962来操作，以提供用户输入来操作数据处理单元1945或其均等物。选择装置1964可包括可结合用户界面1962操作的触摸屏或计算机鼠标中的一个或多个，以提供用户输入来操作数据处理单元。
系统1900可与随钻测井操作兼容。系统1900也可与缆线操作兼容。系统1900可布置为用于基于陆地的钻井操作、基于海上的钻井操作或具有基于陆地和基于海上的组件的钻井操作的分布式系统。
尽管本文已示出并描述了特定实施方案，但本领域的技术人员将了解，旨在实现相同目的的任何布置均可替代所示的特定实施方案。各种实施方案使用本文所述实施方案的排列和/或组合。将理解，以上描述既定为例示性而非限制性的，且本文所使用的措辞或术语是出于描述目的。本领域的技术人员在学习以上描述后将明白以上实施方案与其它实施方案的组合。

Claims (49)

1.一种方法，其包括：
从工具的测量结果获取与地层有关的数据；
通过将勘测深度映射到透明度算法所应用于的色度来从所述数据产生表示；以及
显示所述表示，使得提供所述地层的特性的可视化。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述透明度算法提供颜色图像，使得颜色依据对应于所述数据的置信水平而淡化。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述置信水平是基于所述勘测深度。
4.一种方法，其包括：
从工具的测量结果获取与地层有关的数据；
通过勘测深度与图案密度或图案大小中的一个或多个之间的映射来从所述数据产生表示；以及
显示所述表示，使得提供所述地层的特性的可视化。
5.如权利要求4所述的方法，其中所述方法包括将敏感性乘子函数应用于所述图案密度或图案大小中的一个或多个。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述敏感性乘子函数由以下等式给出
其中d表示距工具的距离，且DOI为勘测深度。
7.如权利要求4所述的方法，其中产生所述表示包括使所关注参数与所述图案密度或图案大小中的一个或多个相关。
8.如权利要求7所述的方法，其中所述方法包括相对于所述所关注参数应用敏感性乘子函数。
9.如权利要求8所述的方法，其中所述敏感性乘子函数由以下等式给出
其中d(x,y,z)表示距工具的距离，DOI为勘测深度，且P(x,y,z)表示具有坐标(x,y,z)的所关注参数。
10.一种方法，其包括：
从工具的测量结果获取与地层有关的数据；
通过地层特性与图案类型连同图案密度或图案大小之间的映射来从所述数据产生表示；以及
显示所述表示，使得提供所述地层特性的可视化。
11.如权利要求10所述的方法，其中所述图案类型包括点和线。
12.如权利要求10所述的方法，其中所述方法包括将电阻率映射到点密度。
13.如权利要求10所述的方法，其中所述方法包括将电阻率映射到线密度。
14.如权利要求10所述的方法，其中线表示储集层，点表示非储集围岩，所述线的密度指示所述储集层的地层特性的值，且点的密度表示所述非储集围岩的所述地层特性的值。
15.如权利要求10所述的方法，其中所述地层特性为电阻率。
16.一种方法，其包括：
从工具的测量结果获取与地层有关的数据；
通过地层特性与图像的高度之间的三维映射来从所述数据产生表示；以及
显示所述表示，使得提供所述地层特性的可视化。
17.如权利要求16所述的方法，其中所述高度是沿路径表示。
18.如权利要求17所述的方法，其中所述方法包括使用等高线来沿所述路径映射所述高度。
19.一种方法，其包括：
从工具的测量结果获取与地层有关的数据；
通过地层特性与文本之间的映射来从所述数据产生表示；
基于所述文本正指示的所述地层特性的测得或估计物理位置，来在绘图中定位所述文本；以及
显示所述表示，使得提供所述地层特性的可视化。
20.如权利要求19所述的方法，其中将透明度函数应用于所述文本。
21.如权利要求19所述的方法，其中所述地层的表示仅由不具有其它图形对象的文本组成。
22.如权利要求19所述的方法，其中将所述文本映射到网格。
23.如权利要求22所述的方法，其中所述网格在作为所述绘图的横坐标的x轴方向上是均一的。
24.如权利要求19所述的方法，其中所述文本的字体大小的变化表示所述所获取数据或所述地层特性的变化。
25.如权利要求19所述的方法，其中所述方法包括调整个别文本的定向来指示地床倾斜。
26.如权利要求19所述的方法，其中所述文本指示所述地层的电阻率值。
27.如权利要求19所述的方法，其中所述文本指示距地层边界的所标绘距离值。
28.一种方法，其包括：
从工具的测量结果获取与地层有关的数据；
通过地层特性与形状的大小之间的映射来从所述数据产生表示；以及
显示所述表示，使得提供所述地层特性的可视化。
29.如权利要求28所述的方法，其中所述地层特性为电阻率，且所述形状的所述大小与所述电阻率的变化成比例地变化。
30.一种方法，其包括：
从工具的测量结果获取与地层有关的数据；
通过将地层特性映射到距地层边界的所标绘距离来从所述数据产生表示；以及
显示所述表示，使得提供所述地层特性的可视化。
31.如权利要求30所述的方法，其中产生所述表示包括将颜色指派给地层边界，以及映射具有另一颜色的线，使得所述线被放置在距地层边界所标绘距离处，其指示所述地层特性的值。
32.如权利要求31所述的方法，其中产生所述表示包括在对应于所述工具的路径的点处添加箭头或文本，其指示作为到地床的最短距离的方向。
33.一种方法，其包括：
从工具的测量结果获取与地层有关的数据；
通过形成三维映射来从所述数据产生表示，所述三维映射使用：用来描述钻井路径的具有固定颜色的线；表示在相应深度读取的地层特性的形状，其中每一形状具有映射到色条的对应于其针对所述地层特性的相应值的颜色，所述色条涉及所述地层特性的值；以及指示所述工具的最大检测范围内的围岩的其它形状，其中所述其它形状中的每一个具有映射到所述色条的对应于其针对所述地层特性的相应值的颜色；以及
显示所述表示，使得提供所述地层特性的可视化。
34.如权利要求33所述的方法，其中使所述三维映射旋转，从而同时提供若干二维映射。
35.如权利要求1、4、10、16、19、28、30或33中任一项所述的方法，其中所述方法包括：
将所述可视化提供给交互式用户界面；
接收来自所述交互式用户界面的输入；
对所述输入进行操作，从而产生输出可视化，其提供用于做出地质导向决策的信息；
输出表示所述地质导向决策的信号。
36.如权利要求35所述的方法，其中所述方法包括基于所述接收到的输入产生另一可视化，从而提供用于做出所述地质导向决策的所述信息。
37.如权利要求36所述的方法，其中所述接收到的输入包括用于调整所述数据的反演来产生所述另一可视化的信息。
38.如权利要求35所述的方法，其中所述地质导向决策包括停止钻井操作、改变所述钻井操作的方向、改变所述钻井操作的速度，或取得额外数据来为新的可视化和新的地质导向决策产生新的值。
39.如权利要求1、4、10、16、19、28、30或33中任一项所述的方法，其中所述方法包括：
访问数据存储单元来收集所述数据；
将所述可视化提供给交互式用户界面；
接收来自所述交互式用户界面的输入；
对所述输入进行操作，从而产生输出可视化，其提供用以做出岩石物理学、地层学或地球物理学确定或用以产生一个或多个地层特性的日志的信息。
40.如权利要求39所述的方法，其中所述方法包括基于所述接收到的输入产生另一可视化。
41.如权利要求40所述的方法，其中所述接收到的输入包括用于调整所述数据的反演来产生所述另一可视化的信息。
42.如权利要求1、4、10、16、19、28、30或33中任一项所述的方法，其中获取数据包括获取地层参数或距离中的一个或多个的反演的结果。
43.如权利要求42所述的方法，其中所述地层参数为地层的电阻率。
44.一种其上存储有指令的机器可读存储装置，所述指令在由机器的一个或多个处理器执行时，致使所述机器执行操作，所述操作包括如权利要求1到43中任一项所述的方法。
45.一种系统，其包括：
一个或多个处理器；
用户界面，其可结合所述一个或多个处理器来操作；以及
数据处理单元，其可结合所述用户界面来操作，其中所述一个或多个处理器、所述用户界面以及所述数据处理单元被构造为根据权利要求1到43中任一项来操作。
46.如权利要求45所述的系统，其中系统包括测量所述数据的工具。
47.如权利要求45所述的系统，其中所述系统包括触摸屏，其可结合所述用户界面来操作，以提供用户输入来操作所述数据处理单元。
48.如权利要求45所述的系统，其中所述系统包括计算机鼠标，其可结合所述用户界面来操作，以提供用户输入来操作所述数据处理单元。
49.如权利要求45所述的系统，其中所述系统与随钻测井操作兼容。
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