CN108369288A - 根据等效地球模型的空间相关来生成地球模型 - Google Patents
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Abstract
一种测井系统包括电磁测井工具，所述电磁测井工具收集钻孔处的地下地层的至少一个测量结果。所述测井系统还包括处理系统，所述处理系统基于所述地下地层的所述至少一个测量结果来生成所述地下地层的多个地球模型。所述处理系统将至少一个第二地球模型投影在所述钻孔的井眼轨迹上，并且基于选择的模型的至少一个参数与所述至少一个第二地球模型的对应至少一个参数之间的空间相关来选择所述多个模型中的模型。
Description
背景技术
在钻井和测井领域，电阻率测井工具用于提供围绕地球钻孔的岩层的电阻率的指示。这种关于电阻率的信息可用于探知诸如烃类的流体的存在或不存在。典型的电磁传播电阻率测井工具包括至少一个发射天线和沿着工具轴线定位在距发射天线不同距离处的多个接收天线。
发射天线用于在周围地层中生成电磁场。反过来，地层中的电磁场在每个接收天线中感生电压。地层的响应被转换成一组反演参数，所述反演参数随后被用来估计地层的各向异性特性。
在对钻孔的测井期间，可以在逐点的基础上执行反演。在沿着钻孔的长度(或伸展)的两个或更多个点(或位置)中的每一者处，执行上述段落中描述的过程。全空间或“零维”或“0D”反演仅考虑单一点处的工具测量而忽略地层非均质性。为了处理地层非均质性，诸如来自地层边界的围岩影响，层状地球或“一维”或“1D”反演考虑了至少来自单一点的工具测量，以找到与那些测量相匹配的层状地层模型。因此，1D反演可以用于确定地层之间的边界的位置。
附图说明
在附图和以下描述中公开了使用测井测量从两个或更多个地层模型中选择地层模型的方法和系统。在附图中：
图1示出说明性随钻测井(LWD)环境；
图2是示出根据一个实施方案的电阻率反演的框图；
图3是示出从多个生成的地层模型中选择地层模型的框图；
图4示出说明性LWD环境；
图5示出了其中基于空间相关的程度来选择多个等效地球模型中的一个的说明性场景；以及
图6是示出基于空间相关的程度的说明性选择方法的流程图。
然而，应理解，在附图和详细描述中给出的具体实施方案并不限制本公开。相反，它们为普通技术人员辨识与给出的实施方案中的一个或多个一起涵盖在所附权利要求书的范围内的替代形式、等效物和修改提供了基础。
具体实施方式
本文中公开了用于定量解释随钻测井(LWD)数据(例如，电阻率LWD数据)的方法和系统。特定实施方案涉及从两个或更多个生成的地层模型中选择地层模型。在至少一些实施方案中，一种方法包括基于钻孔处的地下地层的至少一个测量结果来生成地下地层的多个地球模型。所述方法还包括将至少一个第二地球模型投影在钻孔的井眼轨迹上。所述方法进一步包括基于所选择的模型的至少一个参数与所投影的至少一个第二地球模型的对应至少一个参数之间的空间相关来选择多个地球模型中的模型。
相关系统包括电磁测井工具，所述电磁测井工具收集钻孔处的地下地层的至少一个测量结果。所述测井系统还包括处理系统，所述处理系统基于地下地层的至少一个测量结果来生成地下地层的多个地球模型。所述处理系统将至少一个第二地球模型投影在钻孔的井眼轨迹上，并且基于所选择的模型的至少一个参数与所投影的至少一个第二地球模型的对应至少一个参数之间的空间相关来选择多个地球模型中的模型。
图1中示出说明性LWD环境。钻井平台102配备有支持用于升高和降低钻柱108的提升机106的井架104。提升机106使顶部驱动器110悬挂，所述顶部驱动器用于使钻柱108旋转并使钻柱下降穿过井口112。钻柱108的区段由螺纹连接器107连接。钻头114连接到钻柱108的下端。钻头114的旋转会产生经过各个地层121的钻孔120。泵116使钻井液穿过供给管118循环到顶部驱动器110、向井下穿过钻柱108的内部、穿过钻头114中的孔口、经由围绕钻柱的环形物回到地面并进入储液坑124中。钻井液将钻屑从钻孔120输送到坑124中并且有助于保持钻孔的完整性。
测井工具126被集成到钻头114附近的井底钻具组件中。测井工具126可以采取钻环的形式，例如，提供重量和硬度来辅助钻井过程的厚壁管状物。在至少一个实施方案中，测井工具126是电磁电阻率LWD工具。例如，测井工具126可以是由Halliburton EnergyServices公司提供的以旋转(钻孔)模式操作的方位角深电阻率(Azimuthal DeepResistivity)(ADR)服务。随着钻头114使钻孔120延伸穿过地层121，测井工具126收集与各种地层特性相关的测量结果，以及工具取向和位置以及各种其他钻井状况。
在针对LWD使用泥浆脉冲遥测技术的井中，井下传感器(包括电阻率测井工具126)联接到遥测模块128，所述遥测模块包括泥浆脉冲遥测发射机，所述泥浆脉冲遥测发射机发射呈钻柱108的管壁中的压力变化的形式的遥测信号。泥浆脉冲遥测接收机阵列130(包括例如一个或多个压力换能器)可以联接到顶部驱动器110下方的管道，以接收发射的遥测信号。可以使用其他遥测技术，包括声学遥测(使用例如一个或多个中继器模块132来接收和重传遥测信号)、电磁遥测以及有线钻杆遥测。许多遥测技术还提供从地面向工具传送命令的能力，从而能够调整工具的配置和操作参数。在至少一些实施方案中，当工具回到地面时，遥测模块128另外或可替代地存储测量结果以用于之后检索。
计算机系统(或处理系统)140从测井工具126(例如，经由接收器阵列130)收集测量结果，并且包括用于处理和存储由测井工具收集的测量结果的计算设施。在至少一些实施方案中，计算机系统140包括处理器142，所述处理器通过执行从本地或远程非暂时性计算机可读介质148获得的软件或指令来执行地层建模分析操作。处理器142可以是，例如，通用微处理器、微控制器、数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列、可编程逻辑装置、控制器、状态机、门控逻辑、离散硬件部件、人工神经网络，或可以执行计算或其他数据操纵的任何类似的合适实体。在至少一些实施方案中，计算机硬件还可以包括元件，诸如像，存储器(例如，随机存取存储器(RAM)、快闪存储器、只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦除只读存储器(EPROM))、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、DVD，或任何其他类似的合适存储装置或介质。计算机系统140还可以包括输入装置146(例如，键盘、鼠标、触摸板等)和输出装置144(例如，监视器、打印机等)。这样的输入装置146和/或输出装置144提供用户接口，所述用户接口使得操作人员能够与测井工具126和/或由处理器142执行的软件交互。例如，计算机系统140可以使得操作人员能够选择电阻率分析选项、查看收集的电阻率数据、查看电阻率分析结果，和/或执行其他任务。
图2是示出根据一个实施方案的电阻率反演的框图。反演可能是用于分析和解释的到矿床边界的距离(DTBB)反演。在这种情况下，通过反演处理来确定测井仪器(例如，测井工具126)相对于矿床边界(例如，地层不连续性)的位置。
使用初始地层模型(或地球模型)202。初始地层模型202携带对围绕其中安置有测井仪器的井筒的地球地层(例如，图1的地层121)的几何形状和/或性质的初始估计。例如，初始地层模型202可以由特定层边界和/或特定各向同性或各向异性值(例如，电阻率值)来表征。初始地层模型202的电磁(EM)属性可以包括电阻率、电导率、电容率、磁导率、荷电率和/或其他感应极化(IP)参数。EM属性可以是各向同性的或各向异性的。可以从测井仪器相对于1D电阻率模型的取向恢复层倾角。
初始地层模型202可以将井筒周围的地球地层表示为由连续层之间的边界划分的一系列层或岩层。在模型202中，模型中的各层的物理性质可以包括例如每层的电阻率(或电导率)、每层的厚度，以及感兴趣层上方和/或下方的选定数量的层。在至少一些情况下，感兴趣层是其中测井仪器安置在井筒中的层。
为了细化模型202，将由测井仪器收集的测量数据204输入到模型中。测量数据204反映了地球地层对测井仪器的传输的响应。例如，测量数据204可以包括测量的电阻率LWD数据。根据至少一些实施方案，其他信息被输入到模型202。附加信息可能包括先验地质信息206，诸如，从地震分析(例如，3D地震学)解释的表面、连井和/或邻井。根据至少一些实施方案，信息206将模型202视为来源于对先前的EM勘测(例如，海洋控制源EM勘测、钻孔到地面EM勘测、井间EM勘测)的解释和/或分析。虽然这些信息的分辨率可能低于测井曲线的分辨率，但这些信息仍然可以提供关于总体结构趋势的有用信息。通常，信息206可以被施加在模型202上(例如，以选择性方式)作为数据权重、模型权重、正归化、模型约束和/或先验模型。
基于测量数据204(并且，在至少一些实施方案中，先验信息206)，生成预测的地层模型208。预测的地层模型208提供地球地层的预测的响应。预测的响应被转换成一组反演参数，所述反演参数随后被用来估计(或预测)地层的数据210。例如，估计的数据210可以包括地层的电阻率特性。
电阻率LWD反演可以基于一个或多个随机优化算法，包括例如蒙特卡洛(MC)、马尔可夫链蒙特卡洛(MCMC)、最近邻(NN)、遗传算法(GA)或模拟退火(SA)算法。随机优化算法广泛地搜索全局最小值的解空间并且提供有关地球模型参数的统计信息。这些算法本质上是“无物理的”，因为仅以统计为基础来指导模型，并且所述模型不受任何模型灵敏度分析指导。
作为另一实例，电阻率LWD反演可以基于一个或多个确定性优化算法，包括但不限于，共轭梯度(CG)、非线性共轭梯度(NLCG)以及高斯-牛顿(GN)算法。确定性优化算法是“基于物理的”，因为模型由模型灵敏度分析指导。确定性优化算法也可以产生有关地球模型参数的统计信息。然而，这样的算法取决于它们的初始模型，并且可能集中于局部而非全局最小值。
继续参考图2，在框212处，将估计的数据210与测量数据204进行比较。如先前所述，测量数据204反映了地球地层的测量的响应。估计的数据210与测量的响应204之间的差值被称为失配。在框212处，将差值与特定阈值(例如，预选阈值)进行比较。在至少一些实施方案中，阈值的值对应于测量数据204中存在的噪声水平。如果确定失配低于阈值，则使用(或采用)预测的模型208作为最终预测的模型214。
然而，如果确定失配等于或高于阈值，则调整预测的模型208的一个或多个参数。例如，使用失配的水平来更新(或调整)预测的模型208的参数，使得生成对预测的模型208的调整216。预测的模型208被相应地更新。更新的模型208提供地球地层的预测的响应。预测的响应被转换成一组反演参数，所述反演参数随后被用来估计地层的数据210。然后将估计的数据210与测量数据204进行比较。如图2所示，重复所描述的调整框216和比较框212，直到失配低于阈值。
图2中所示的电阻率反演可以在“逐点”的基础上执行。更详细地，在井筒中，测井仪器可以测量定位在井筒中(例如，沿着钻井轴线)的两个或更多个位置处(或周围)的数据。针对井筒中的每个位置，使用在该位置处测量的数据来执行图2的电阻率反演。此外，针对每个位置，确定提供足够接近所测量的数据的估计数据的预测模型(例如，模型214)。因此，针对特定数量的位置，生成相等数量的最终预测模型214。最终的模型可能是1D电阻率模型。然后可以将这些1D电阻率模型连接在一起以形成地层的2D电阻率图像。这个2D图像通常被称为“幕帘图”。
根据图2的框图，考虑单个初始模型202。更具体地，针对每个测井点只使用(并且可能调整)单个初始模型，从而导致用于所述测井点的单个预测模型。根据另外的实例，针对每个测井点考虑两个或更多个初始模型。在这种情况下，两个或更多个电阻率反演彼此独立地执行。因此，针对每个测井点生成两个或更多个预测模型。
图3是示出从多个生成的地层模型中选择地层模型的框图。如图3所示，考虑两个或更多个初始模型302-1、......、302-N。初始模型302-1、......、302-N彼此不同。例如，初始模型302-1、......、302-N中的每一者可以反映以下各项的不同组合：例如，电阻率模型、相对于模型的层的工具放置，和/或从表观测井曲线或其他先验信息中限定的预测模型参数。在其他方面，模型302-1、......、302-N中的每一者与图2的模型202类似，因此，下面将不再详细描述。
基于初始模型302-1、......、302-N，分别生成最终预测模型314-1、......、314-N。例如，正如图2的执行框208、210、212、216来生成最终预测模型214那样，执行框308-1、310-1、312-1、316-1来生成最终预测模型314-1。类似地，执行框308-N、310-N、312-N、316-N来生成最终预测模型314-N。最终预测模型314-1、......、316-N中的每一者的生成可以包括执行电阻率反演。电阻率反演可以是基于随机优化算法和/或确定性优化算法。
最终预测模型314-1、......、316-N中的每一者由对应的失配表征。最终预测模型314-1、......、316-N被认为是等效的(或非唯一的)，因为表征模型的相应失配全部落在特定阈值(例如，对应于框312-1、......、312-N的阈值)之下。所述阈值可以对应于测量数据204中存在的噪声水平。模型的等效性可能是由于例如数据中缺乏足够的测量灵敏度、建模误差和/或噪声。
当对地层结果的分析产生多个等效的模型时，其中一个模型可以被选择为最佳(例如，在至少一个方面诸如地质精度上比其余的模型更好)。在图3的实施方案中，利用失配的特定值来选择最佳模型。在框318处，分析表征模型314-1、......、316-N的失配的值。将具有最低失配的模型选择为最佳预测模型320。
类似于图2所示的电阻率反演，图3所示的选择也可以在“逐点”的基础上执行。因此，针对大量的多个位置，生成相等数量的最佳预测模型320。然后可以将这些1D电阻率模型连接在一起以形成地层的2D电阻率图像(或“幕帘图”)。
当严格地基于失配程度来选择底层模型(例如，模型320)时，所得到的2D电阻率图像可以含有地质学上不现实的人工产物。可能发生这种情况，例如，因为框318的选择没有考虑到模型(例如，模型314-1、......、314-N)中的任一者相对于投影在井筒的轨迹(或井眼轨迹)上的另一模型的空间相似性程度。当2D电阻率图像含有此类人工产物时，图像可能与实际地球模型几乎不相似(或不够相似)。大量人工产物的出现会削弱对建模结果的质量的信任。例如，测井曲线中的大量人工产物会削弱解释者对电阻率LWD反演的信任。
如之前参考图3所述，单纯地基于最低失配来选择模型320。模型320的选择没有考虑到模型320与投影在井眼轨迹的估计上的另一模型(例如，基于一个或多个来源的另一模型，诸如邻井、相邻结构地球模型和/或地质细胞模型)之间的空间相关。
通常，关于一个或多个邻井的信息是有用的。在井之间存在分段连续改变的地质条件的情况下，邻井之间存在潜在的强相关。对于定位在结构复杂地层(例如，断层地层、倾斜地层等)中的井，这种相关可能较弱。
另外，其他信息来源可能是有用的。例如，例如使用LWD或有线方法获取的测井曲线可以以精确的(测量的和总的)深度控制来提供有关井眼轨迹的地层的相对高的分辨率(例如，分辨率大约小于1英尺)。作为另一实例，当钻井时，地震数据可能经常可用。在这种情况下，深度转换的、井相关的地震地层和地震属性模型可以在整个储层结构上提供相对粗糙的分辨率(例如，大约50英尺的分辨率)。
在地质导向期间，可以基于投影在井眼轨迹上的地球模型和/或(例如，来自邻井的)数据沿着井眼轨迹构建地球模型。例如，可以基于对LWD和/或来自邻井、地震数据和/或地质细胞模型的有线数据的分析来构建地球模型。此外，投影在井眼轨迹上的地球模型和/或数据可以用于约束在随后位置处的地球模型的生成。
本公开的方面涉及分析(i)针对相对于特定位置的井筒生成的地球模型(例如，等效模型314-1、......、314-N中的任一者)与(ii)至少一个其他地球模型之间的空间相关。所述其他地球模型可以表征另一个井(例如，邻井)并且可以投影在井筒的井眼轨迹上。从针对特定位置生成的等效地球模型中，至少基于确定一个模型相对于另一模型具有足够强(例如，最强)的空间相关程度来选择所述模型。这增加了所选择的模型比未选择的模型在地质学上更合理(或似乎合理)的可能性。沉积地层在它们的岩性界面和物理性质方面通常表现出缓慢改变的空间变化。因此，预期邻井或并列地球模型之间存在强相关(在物理性质方面)可能是合理的。
现在将参考图4更详细地描述各种实施方案，该图示出说明性LWD环境400。
针对井筒402中的特定位置，生成两个或更多个地球模型。可以使用由安置在井筒402中的电阻率LWD工具(例如，测井工具126)所得到的测量结果来生成地球模型。在至少一个实施方案中，这些地球模型类似于图3的最终预测模型。如之前参考图3所述的，分别基于初始模型(例如，模型302-1、......、302-N)来生成最终预测模型(例如，模型314-1、......、314-N)。地球模型的生成可以基于随机和/或确定性优化技术。地球模型中的每一者可以被参数化为由例如至少一个层深度、至少两个层电阻率值(其可以是各向异性的)和一个层倾角表征的层状地球模型。
所生成的地球模型是等效的，因为表征模型的相应失配都低于特定阈值。此外，地球模型可能已经经历了空间连续性分析，诸如2016年2月16日提交的标题为“Methods ofSelecting an Earth Model from a Plurality of Earth Models”的共同未决中的国际申请号PCT/US2016/018009中所描述的那样，并且可能已经基于相对于与井筒(例如，井筒402)中的至少一个不同位置(或点)对应的模型的空间连续性选择了地球模型。
类似地，针对井404和/或井406生成至少一个模型。井404、406中的每一者与井筒402相邻。井402与404(或402与406)之间的水平离距可以取决于结构或储层。例如，在诸如页岩、蒸汽辅助重力泄油(SAGD)储层等结构中，水平离距可能是大约数百米。作为另一实例，在特定位置(例如，加拿大)的SAGD油藏中，水平分支井可能(水平地)相距约50m。
将井404(或井406)的地球模型投影在井筒402的井眼轨迹上。例如，将井404(或井406)的地球模型的至少一个模型参数投影在井筒402的井眼轨迹上。所述投影可以是基于线性或非线性空间函数的标量投影，以用于将模型参数从井404的井眼轨迹外推或内插到井筒402的井眼轨迹。例如，在至少一个实施方案中，投影可以基于将模型参数外推或内插的空间统计方法(例如，地质统计学)。
关于井筒402，矢量m可以表示对应模型(例如，模型314-1、......、314-N中的任一者)的一个或多个参数。不同的矢量(mp)可以表示另一个模型的一个或多个对应的投影参数(例如，投影在井筒402的井眼轨迹上的井404的地球模型的参数)。
如之前所述，确定(i)相对于特定位置的井筒生成的地球模型(例如，等效模型314-1、......、314-N中的任一者)与(ii)表征另一个井(例如，邻井)的至少一个其他地球模型之间的空间相关。根据特定实施方案，空间相关被确定为m与mp的离散互相关。如在以下表达式(1)中所捕获的，识别互相关的最大结果：
根据至少一个实施方案，在井筒402的井眼轨迹的子集(或一部分)上执行表达式(1)的离散互相关的求和。例如，井眼轨迹的子集可以是基于电阻率LWD工具(例如，测井工具126)的最大长度尺度/灵敏度。
选择导致相对于投影的地球模型的最高空间相关程度的地球模型(例如，模型314-1、......、314-N)作为最佳模型。
出于说明的目的，现在将参考图5描述所提到的选择。图5示出其中基于与至少一个投影的地球模型的空间相关(例如，根据表达式(1)的离散互相关)来选择多个等效地球模型中的一者的说明性场景。
在LWD操作期间，将测井仪器(例如，测井工具126)安置在井筒(例如，图4的井筒402)中的特定位置处。针对该位置，生成最终预测模型514-1、514-2、514-3、514-4、514-5、514-6、514-7。这些最终预测模型类似于图3的模型314。出于说明的目的，图5中示出根据最终预测模型的对地层的相应描述。
另外，邻井(例如，图4的井404或井406)由类似模型表征。将邻井的模型投影在井筒402的井眼轨迹上，以生成投影模型522。
针对最终预测模型514-1、514-2、514-3、514-4、514-5、514-6、514-7中的每一者，确定与投影模型522的互相关。例如，如之前参考表达式(1)所述，确定(i)最终预测模型的至少一个参数(m)与(ii)投影模型522的至少一个对应参数(mp)之间的离散互相关。每个结果可以基于最大互相关值(N)进行归一化，使得互相关的结果在0与1之间的范围内。将产生最大归一化结果的最终预测模型选择为最佳模型520。
参考图5，(i)模型514-1的参数(例如，电阻率值)与(ii)投影模型522的对应参数之间的互相关产生归一化结果0.80。(i)模型514-2的参数与(ii)投影模型522的对应参数之间的互相关产生归一化结果0.75。(i)模型514-3的参数与(ii)投影模型522的对应参数之间的互相关产生归一化结果0.50。(i)模型514-4的参数与(ii)投影模型522的对应参数之间的互相关产生归一化结果0.25。(i)模型514-5的参数与(ii)投影模型522的对应参数之间的互相关产生归一化结果1.00。(i)模型514-6的参数与(ii)投影模型522的对应参数之间的互相关产生归一化结果0.10。最后，(i)模型514-7的参数与(ii)投影模型522的对应参数之间的互相关产生归一化结果0.20。
在模型514-1、514-2、514-3、514-4、514-5、514-6、514-7中，模型514-7导致相对于投影模型522的最强空间相关程度。这与图5中的图示一致，即，根据模型514-5的描述与根据预测模型522的描述在外表上最相似。因此，选择模型514-5作为最佳模型520。与单纯地基于失配选择的图3的最佳模型320不同，至少基于与投影模型(例如，投影模型522)的空间相关程度来选择最佳模型520。
可替代地，可以选择导致等于或大于特定阈值的空间相关程度(或度量)的两个或更多个模型作为最佳模型。例如，继续参考图5，可以选择阈值0.75。在这种情况下，除了模型514-5之外，选择模型514-1(产生归一化结果0.80)和模型514-2(产生归一化结果0.75)作为最佳模型。
返回参考表达式(1)，矢量m和mp可以表示对应的地球模型(例如，模型514-1、514-2、514-3、514-4、514-5、514-6、514-7、520)的EM属性。如先前所述，EM属性可以包括电阻率、电导率、电容率、磁导率、荷电率和/或其他IP参数。EM属性可以是各向同性的或各向异性的。可以从测井仪器相对于1D电阻率模型的取向恢复层倾角。可替代地(或另外地)，矢量m和mp表示一个或多个其他属性。例如，这些其他性质可以包括到一个边界的深度、到两个边界中的每一者的深度和/或边界的倾角。
根据至少一个实施方案，矢量m和mp表示之前描述的两个或更多个性质的函数。例如，所述矢量可以表示如从到两个边界中的每一者的深度之间的差值中导出的层的厚度。作为另外的实例，所述矢量可以表示如从电阻率和厚度或者各向异性系数的乘积中导出的层的电阻(或电导)。
如之前所述，矢量mp可以表示另一个模型的一个或多个投影参数。可替代地，矢量mp可以表示两个或更多个井的模型的一个或多个投影参数。例如，参考图4，矢量mp可以由将两个或更多个邻井(例如，井404、406)的模型投影到井筒402的井眼轨迹上引起。
可替代地(或另外地)，矢量mp可以被确定为来自被诸如结构或地质细胞地球模型内的地震或岩性表面的表面所约束的一个或多个邻井的投影。此外，矢量mp可以由已经例如经由分析、经验或统计岩石物理关系而被转换为基于电阻率的模型参数的其他测井曲线数据和/或模型(例如，来自核测井的密度、来自声学测井的慢度、来自核磁共振(NMR)测井的孔隙度和流体饱和度)计算得到。
可替代地(或另外地)，矢量mp可以被确定为来自地质细胞模型(例如，表征遍及储层空间分布的岩石物理、地质、地球物理、流体和岩石数据的静态储层模型)的投影。此外，矢量mp可以从已经例如经由分析、经验或统计岩石物理关系而被转换为基于电阻率的模型参数的岩石物理模型(例如，孔隙度、流体饱和度)中确定。
可替代地(或另外地)，矢量mp可以是基于来自其他地球模型参数的可接受或预期的扰动。例如，可以扰动被投影成具有恒定层厚度的探边井(例如，以诸如1.1的标量来缩放)以允许变化，或者诸如断层、薄层、狭缩等的其他2D或3D结构。这种扰动的量(例如，幅度或振幅)可以构成独立和附加的模型参数。通过观察模型参数的变化导致相关的结果变化的程度来评估灵敏度。
尽管表达式(1)利用了m和mp的离散互相关，但应理解，可以利用其他相似性度量。例如，可以执行卷积、相关和/或相干函数，并且可以识别最大结果。
根据至少一个实施方案，在测量深度(MD)和真实垂直深度(TVD)的坐标中，将一组等效地球模型(例如，模型314-1、......、314-N)投影到2D(像素)电阻率模型，例如，ρ(MD，TVD)，其中ρ表示电阻率，并且(MD，TVD)表示轨线的坐标。在这种情况下，选择将2D离散互相关函数最大化的等效地球模型作为最佳模型。根据另一个实施方案，等效地球模型与其他LWD或有线数据/测井(1D或2D)互相关。在这种情况下，互相关不需要基于所导出的地球模型参数。
图6是示出基于地球模型之间的空间相关程度的说明性选择方法600的流程图。在方法600中，在框602处生成地下地层的多个地球模型。基于钻孔(例如，图4的钻孔402)处的地下地层的至少一个测量结果(例如，电阻率测量结果)来生成地球模型(例如，图5的模型514-1、514-2、514-3、514-4、514-5、514-6、514-7)。在框604处，将至少一个第二地球模型投影在钻孔的井眼轨迹上。返回参考图4，第二地球模型可以表征邻井404(或邻井406)。在框606处，选择多个地球模型中的一者。所述选择是基于所选择的模型的至少一个参数与所投影的第二地球模型的对应至少一个参数之间的空间相关。例如，所述选择是基于确定所选择的模型与所投影的第二地球模型具有最强空间相关程度。作为另一实例，所述选择是基于确定所选择的模型具有等于或大于特定阈值的空间相关程度(或度量)。
本文公开的实施方案包括：
A：一种测井系统，所述测井系统包括电磁测井工具，所述电磁测井工具收集钻孔处的地下地层的至少一个测量结果。所述测井系统还包括处理系统，所述处理系统基于地下地层的至少一个测量结果来生成地下地层的多个地球模型。所述处理系统将至少一个第二地球模型投影在钻孔的井眼轨迹上，并且基于所选择的模型的至少一个参数与所投影的至少一个第二地球模型的对应至少一个参数之间的空间相关来选择多个地球模型中的模型。
B.一种方法，所述方法包括基于钻孔处的地下地层的至少一个测量结果来生成地下地层的多个地球模型。所述方法还包括将至少一个第二地球模型投影在钻孔的井眼轨迹上。所述方法还包括基于所选择的模型的至少一个参数与所投影的至少一个第二地球模型的对应至少一个参数之间的空间相关来选择多个地球模型中的模型。
实施方案A和B中的每一者可以具有任意组合的下面另外的要素中的一个或多个。要素1：其中：多个地球模型中的每个模型的失配小于特定阈值，所述失配是基于地下地层的至少一个测量结果与基于对应模型的预测测量结果之间的差值；并且相对于单独基于失配进行选择，基于空间相关的选择提高了所选择的模型比多个地球模型中的至少一个其他模型在地质学上更加准确的可能性。要素2：其中：处理系统通过将来自至少一个第二井眼轨迹的对应至少一个参数空间地外推或内插到钻孔的井眼轨迹来投影至少一个第二地球模型；并且空间外推或内插是至少基于空间函数或空间统计函数。要素3：其中至少一个第二地球模型对应于与钻孔相邻的至少一个井，或者包括地质细胞地球模型。要素4：其中，在多个地球模型中，所选择的模型与所投影的至少一个第二地球模型具有最强空间相关程度。要素5：其中处理系统通过在所选择的模型的至少一个参数与所投影的至少一个第二地球模型的对应至少一个参数之间执行至少互相关、卷积或相干来选择模型。要素6：其中处理系统通过在钻孔的井眼轨迹的子集上在所选择的模型的至少一个参数与所投影的至少一个第二地球模型的对应至少一个参数之间执行离散互相关来选择模型。
要素7：其中：多个地球模型中的每个模型的失配小于特定阈值，所述失配是基于地下地层的至少一个测量结果与基于对应模型的预测测量结果之间的差值；并且相对于单独基于失配进行选择，基于空间相关的选择提高了所选择的模型比多个地球模型中的至少一个其他模型在地质学上更加准确的可能性。要素8：其中所选择的阈值是基于对应于至少一个测量结果的噪声水平。要素9：其中所述至少一个测量结果包括电阻率测量结果。要素10：其中生成多个地球模型包括基于所述至少一个测量结果来执行多个电阻率反演，所述多个电阻率反演至少包括随机电阻率反演或确定性电阻率反演。要素11：其中投影所述至少一个第二地球模型包括将来自至少一个第二井眼轨迹的对应至少一个参数空间地外推或内插到钻孔的井眼轨迹。要素12：其中空间外推或内插是至少基于空间函数或空间统计函数。要素13：其中至少一个第二地球模型对应于与钻孔相邻的至少一个井，或者包括地质细胞地球模型。要素14：其中，在多个地球模型中，所选择的模型与所投影的至少一个第二地球模型具有最强的空间相关程度。要素15：其中所选择的模型具有高于特定阈值的空间相关程度。要素16：其中选择模型包括在所选择的模型的至少一个参数与所投影的至少一个第二地球模型的对应至少一个参数之间执行至少互相关、卷积或相干。要素17：其中选择模型包括在钻孔的井眼轨迹的一部分上在所选择的模型的至少一个参数与所投影的至少一个第二地球模型的对应至少一个参数之间执行离散互相关。要素18：其中所述井眼轨迹的所述部分是基于至少一个测量结果的来源的灵敏度。
一旦完全理解了上述公开内容，许多变化和修改对于本领域技术人员来说将变得明显。所述方法和系统可以用于钻井、测井和/或其中从两个或更多个地层模型(例如，等效地层模型)中选择特定地层模型的其他操作。随附的权利要求旨在涵盖适用的这些变化。
Claims (20)
1.一种对地下地层建模的方法，所述方法包括：
基于钻孔处的地下地层的至少一个测量结果来生成所述地下地层的多个地球模型；
将至少一个第二地球模型投影在所述钻孔的井眼轨迹上；以及
基于选择的模型的至少一个参数与所述投影的至少一个第二地球模型的对应至少一个参数之间的空间相关来选择所述多个地球模型中的模型。
2.如权利要求1所述的方法，其中：
所述多个地球模型中的每个模型的失配小于特定阈值，所述失配是基于所述地下地层的所述至少一个测量结果与基于对应模型的预测测量结果之间的差值；并且
相对于单独基于所述失配进行选择，基于所述空间相关的所述选择提高了所述选择的模型比所述多个地球模型中的至少一个其他模型在地质学上更加准确的可能性。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述选择的阈值是基于对应于所述至少一个测量结果的噪声水平。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述至少一个测量结果包括电阻率测量结果。
5.如权利要求4所述的方法，其中生成所述多个地球模型包括基于所述至少一个测量结果来执行多个电阻率反演，所述多个电阻率反演至少包括随机电阻率反演或确定性电阻率反演。
6.如权利要求1所述的方法，其中投影所述至少一个第二地球模型包括将来自至少一个第二井眼轨迹的所述对应至少一个参数空间地外推或内插到所述钻孔的所述井眼轨迹。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述空间外推或内插是至少基于空间函数或空间统计函数。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述至少一个第二地球模型对应于与所述钻孔相邻的至少一个井，或者包括地质细胞地球模型。
9.如权利要求1所述的方法，其中，在所述多个地球模型中，所述选择的模型与所述投影的至少一个第二地球模型具有最强空间相关程度。
10.如权利要求1所述的方法，其中所述选择的模型具有高于特定阈值的空间相关程度。
11.如权利要求1所述的方法，其中选择所述模型包括在所述选择的模型的所述至少一个参数与所述投影的至少一个第二地球模型的所述对应至少一个参数之间执行至少互相关、卷积或相干。
12.如权利要求1所述的方法，其中选择所述模型包括在所述钻孔的所述井眼轨迹的一部分上在所述选择的模型的所述至少一个参数与所述投影的至少一个第二地球模型的所述对应至少一个参数之间执行离散互相关。
13.如权利要求12所述的方法，其中所述井眼轨迹的所述部分是基于所述至少一个测量结果的来源的灵敏度。
14.一种测井系统，所述测井系统包括：
电磁测井工具，所述电磁测井工具收集钻孔处的地下地层的至少一个测量结果；以及
处理系统，所述处理系统：
基于所述地下地层的所述至少一个测量结果来生成所述地下地层的多个地球模型；
将至少一个第二地球模型投影在所述钻孔的井眼轨迹上；以及
基于所述选择的模型的至少一个参数与所述投影的至少一个第二地球模型的对应至少一个参数之间的空间相关来选择所述多个地球模型中的模型。
15.如权利要求14所述的测井系统，其中：
所述多个地球模型中的每个模型的失配小于特定阈值，所述失配是基于所述地下地层的所述至少一个测量结果与基于对应模型的预测测量结果之间的差值；并且
相对于单独基于所述失配进行选择，基于所述空间相关的所述选择提高了所述选择的模型比所述多个地球模型中的至少一个其他模型在地质学上更加准确的可能性。
16.如权利要求14所述的测井系统，其中：
所述处理系统通过将来自至少一个第二井眼轨迹的对应至少一个参数空间地外推或内插到所述钻孔的所述井眼轨迹来投影所述至少一个第二地球模型；以及
所述空间外推或内插是至少基于空间函数或空间统计函数。
17.如权利要求14所述的测井系统，其中所述至少一个第二地球模型对应于与所述钻孔相邻的至少一个井，或者包括地质细胞地球模型。
18.如权利要求14所述的测井系统，其中，在所述多个地球模型中，所述选择的模型与所述投影的至少一个第二地球模型具有最强空间相关程度。
19.如权利要求14所述的测井系统，其中所述处理系统通过在所述选择的模型的所述至少一个参数与所述投影的至少一个第二地球模型的所述对应至少一个参数之间执行至少互相关、卷积或相干来选择所述模型。
20.如权利要求14所述的测井系统，其中所述处理系统通过在所述钻孔的所述井眼轨迹的子集上在所述选择的模型的所述至少一个参数与所述投影的至少一个第二地球模型的所述对应至少一个参数之间执行离散互相关来选择所述模型。
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