用于倾角确定的图像对称性的制作方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]井眼图像被用于评价被井眼穿过的地层和层理的构造或沉积倾角。例如，井眼图像可以根据倾角进行解释以描绘形成储层的地层和它们的盖岩的几何结构。在钻探大斜度井时，倾角横向分量评价中的小误差可能导致地层真实倾角和方位角的大误差。这会导致井眼成功或失败，例如，保持在目标储层内(成功)对脱离目标储层(失败)。
【发明内容】
[0002]本发明提出一种方法，包括在井眼中运送倾角确定系统的井下成像工具，其中所述井眼从井场地面延伸到地下地层，并且其中所述倾角确定系统进一步包括设置在井场地面的地面设备。操作所述井下成像工具以获取地下地层内部的地质特征的图像。操作所述倾角确定系统以通过确定所述图像的对称轴线、基于确定的所述对称轴线确定所述特征的纵向分量、以及基于确定的所述对称轴线确定所述特征的横向分量来确定所述地质特征的状况。所述纵向分量接着被分解成多个部分，并且所述纵向分量部分与所述横向分量结合以确定对应的正弦曲线线段。接下来基于所述正弦曲线线段将单个倾角值分配给每个深度。
[0003]本发明还提出一种方法，包括在井眼中运送倾角确定系统的井下成像工具，其中所述井眼从井场地面延伸到地下地层，并且其中所述倾角确定系统进一步包括设置在井场地面的地面设备。操作所述井眼成像工具以获取地下地层内部的地质特征的图像。操作所述倾角确定系统，通过确定对于形成所述图像的每个像素来说对称轴线与所述像素相一致的概率来确定所述地质特征的状况。接着生成概率图，所述概率图描绘确定的每个像素与对称轴线相一致的概率。所述概率图和所述图像接着被叠加以生成映射图(mappedimage)。接着基于所述映射图估计所述对称轴线。接着选取与多个深度区域的每一个区域中的地质特征边界相一致的图像像素，并且将正弦曲线线段拟合到选取的在每个深度区域中的所述图像像素。接着基于在其中拟合的所述正弦曲线线段来确定所述深度区域的每一个区域中的倾角。
[0004]本发明还提出一种设备，包括倾角确定系统，其包括井下成像工具和地面设备。所述井下成像工具在从井场地面延伸到地下地层的井眼中被运送，并且可以被操作以在被设置在与地质特征相邻的井眼中时获取地下地层的地质特征的图像。所述地面设备被设置在所述井场地面，并且与所述井下成像工具电子通信。操作所述倾角确定系统以通过确定对于形成所述图像的每个像素来说对称轴线与所述像素相一致的概率来确定所述地质特征的状况。接着生成概率图，所述概率图描绘确定的每个像素与所述对称轴线相一致的概率。所述概率图和所述图像被叠加以生成映射图。接着基于所述映射图估计所述对称轴线。接着选取与多个深度区域的每一个区域中的地质特征边界相一致的图像像素。接着将正弦曲线线段拟合到选取的在每个深度区域中的所述图像像素。接着基于在其中拟合的所述正弦曲线线段来确定所述多个深度区域的每一个区域中的倾角。
[0005]本发明的这些和其它方面在后面的说明书中给出，且/或本领域普通技术人员通过阅读本文的内容和/或实践本文描述的原理可以得知。本发明的至少某些方面可以通过在所附权利要求中所例举的方法实现。
【附图说明】
[0006]通过下面参照附图所描述的详细说明对本发明进行理解。需要强调的是，根据行业的标准实践，各个特征并未按比例绘制。事实上，为了清晰显示，各个特征的大小可以任意放大或缩小。
[0007]图1为根据本发明的一个或多个方面的井眼部分的示意图。
[0008]图2为描绘本发明的一个或多个方面的井眼图像。
[0009]图3为根据本发明的一个或多个方面的图2所示的井眼图像的示意图。
[0010]图4为图3的一部分的放大视图。
[0011]图5为在根据本发明的一个或多个方面的过程的中间阶段的井眼图像的示意图。
[0012]图6为根据本发明的一个或多个方面的绘制在井眼图像中的曲线的示意图。
[0013]图7为在根据本发明的一个或多个方面的过程的中间阶段的井眼图像的示意图。
[0014]图8为根据本发明的一个或多个方面的概率图的示意图。
[0015]图9为根据本发明的一个或多个方面的叠加图7和8的示意图。
[0016]图10为根据本发明的一个或多个方面的图9在过程的后期阶段的示意图。
[0017]图11为根据本发明的一个或多个方面的图10在过程的后期阶段的示意图。
[0018]图12为根据本发明的一个或多个方面的至少一部分设备的示意图。
[0019]图13为根据本发明的一个或多个方面的至少一部分设备的示意图。
[0020]图14为根据本发明的一个或多个方面的至少一部分设备的示意图。
【具体实施方式】
[0021]可以理解的是下面的公开内容给出了多个不同的实施例或者示例，用于实施各个实施例的不同特征。
[0022]下面对部件和结构的具体示例进行描述以简化本发明。当然，它们只是示例并且不是进行限制。此外，本发明的附图标记和/或字母在各个示例中可以重复。这种重复是为了简化和清楚的目的，并且本质上不是表示讨论的各个实施例和/或结构之间的关系。此夕卜，在后面的说明书中，第一特征在第二特征上方或位于其上的结构可以包括所述第一特征和第二特征直接接触形成的实施例，并且还可以包括附加特征形成为介于所述第一特征和第二特征之间以使得所述第一特征和第二特征不会直接接触的实施例。
[0023]在大斜度井中传统的倾角选取采用为基本上垂直的井开发的方法。然而，这可能导致不精确。本发明的一个或多个方面关注到至少在某些实施方式中，确定图像对称性可以提供地层或层理倾角的横向分量。
[0024]当井眼轨迹接近于或者其他方式基本上垂直于层面时，所述井眼与所述层面的层或边界的交叉对应于一小的表面，其可以被看作是平面的并且在所述图像上显示为单个正弦曲线。当所述井眼轨迹和所述层表面之间的角度较小时(例如，基本上小于大约90度)这种说法就不再是正确的。也就是说，所述交叉表面变得非常长并且不能被看作是平面的，并且这种交叉表面由此可以被分割成几个连续的平面部分。这种过程的一个或多个方面，和/或实施所述过程的一种或多种相关技术，对于实时图像解释是有益的，并且可以被包含在本发明范围之内的随钻图像采集过程中。此外，这种方法可以应用于具有垂直于高斜度轨迹的井眼中，并且还可以用在井眼轨迹方向接近于层面边界倾角的实施情况中。
[0025]本发明提出的一个或多个方面涉及采用处理的井眼图像提取用于构造解释的地层边界倾角的方法。所述处理的井眼图像可以通过一种或多种传统或未来研发的井下工具来获得，例如，斯伦贝谢公司的全井眼地层微成像仪(FMI FULLBORE FORMAT 1NMICROIMAGER)、超声井眼成像(UBI)工具(ULTRASONIC BOREHOLE IMAGING (UBI) tool)、显微镜UHRI (超高分辨率成像)工具(MICROSCOPE UHRI tool)、潜望镜工具(PERISCOPE tool)、ARCVIS10N工具、GEO VIS1N工具、和/或MCRVIS10N工具。然而，本发明的一个或多个方面还可以应用于或者易于与其它井下成像工具共同使用，并且这样的实施情况同样被看作是在本发明的范围内。
[0026]根据井眼和地层边界的平行程度，它们的交叉表面可能足够或不足够长以展示出倾角上的变化。因此，单个平面可能不能精确地模拟所述交叉表面。然而借助于现有的技术，交叉表面可以采用正弦曲线定向，似乎所述井眼基本上是竖直的。然而，在复杂表面上调整单个正弦曲线可能导致无法接受的不确定性，如下面结合图1-4所解释的。
[0027]图1描绘了井眼100的一部分，并且显示出对称轴线120相对于井眼100的顶部的偏移I1提供了倾角的横向分量130。图2描绘了在水平井眼中采用随钻测井(LWD)成像工具获取的示例图像，并且显示出传统的拟合单个正弦曲线的方法以及由此产生的倾角描绘的不确定性。图3为水平井眼的示例正弦曲线的示意图，包括参考正弦曲线140、第一示例正弦曲线150、以及第二示例正弦曲线160。图4为图3的一部分的放大视图，显示出小的横向分量误差165以及相对于大的纵向分量误差155的影响其对倾角不确定性造成的影响。第一示例正弦曲线150的大的纵向分量误差155大约为十个像素，其对应于大约0.3度的倾角误差。然而，尽管第二示例正弦曲线160的小的横向分量误差165大约为两个像素，明显小于所述误差155，然而由所述横向分量误差165所引发的相应倾角误差大约为13度。
[0028]如图2-4所描绘的，成像的正弦曲线可以被解析成纵向分量和横向分量，其中所述正弦曲线的振幅对应相对于井的纵向分量，并且所述相位(即，所述正弦曲线的顶/底相对于所述井眼顶部的位置)对应所述横向分量。所述纵向分量上的误差可能不会对倾角值产生实质的影响。然而，所述横向分量，短于或小于所述井眼直径，可能难以从低清晰度成像中捕获，并且通常是产生倾角误差的主要原因。
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