CN109416411B - 使用来自倾斜天线的电磁(em)脉冲确定各向异性和地层倾角 - Google Patents
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Abstract
导出与电磁(EM)脉冲相对应的三轴电阻率测井仪的瞬态响应。基于三轴电阻率测井仪的瞬态响应导出与EM脉冲相对应的定向电阻率测井仪(DRT)的瞬态响应。基于DRT的瞬态响应导出DRT的理论后期瞬态响应。测量DRT的后期瞬态响应。基于所测量的后期瞬态响应和理论后期瞬态响应确定各向异性、水平电导率和地层倾角。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2016年5月17日递交的美国专利申请No.15/156,984的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
背景技术
诸如地质导向之类的操作用于对(例如，石油)钻探进行导航以获得更好的井位，在这种操作中，通常使用随钻测井(LWD)仪来绘制测井仪周围和前方的地下地层。如果使用传统的电磁(EM)波，则探测深度通常限制在测井仪周围。使用通过接近瞬时地关闭恒定发射器电流而产生的EM脉冲，可以预见测井仪周围和前方的地下地层中的变化。然而，这通常需要一组三个相互正交的发射器和一组三个相互正交的接收器，以用于测量测井仪周围和前方的地层并用于测量地层倾角。
发明内容
本公开涉及使用来自倾斜天线的电磁(EM)脉冲来确定各向异性和地层倾角。
导出与电磁(EM)脉冲相对应的三轴电阻率测井仪的瞬态响应。基于三轴电阻率测井仪的瞬态响应导出与EM脉冲相对应的定向电阻率测井仪(DRT)的瞬态响应。基于DRT的瞬态响应导出DRT的理论后期瞬态响应。测量DRT的后期瞬态响应。基于测量的后期瞬态响应和理论后期瞬态响应确定各向异性、水平电导率和地层倾角。
一些实施方式可以包括相应的计算机系统、装置和记录在一个或多个计算机存储设备上的计算机程序，它们均被配置为执行方法的动作。一个或多个计算机的系统可以被配置为通过在系统上安装的、在操作中导致系统执行动作的软件、固件、硬件或软件、固件或硬件的组合来执行特定的操作或动作。一个或多个计算机程序可以被配置为通过包括指令来执行特定操作或动作，其中所述指令在被数据处理装置执行时引起该装置执行所述动作。
例如，在计算机实现的方法的第一实施方式中，第一实施方式包括：导出与电磁(EM)脉冲相对应的三轴电阻率测井仪的瞬态响应；基于所述三轴电阻率测井仪的瞬态响应，导出与EM脉冲相对应的定向电阻率测井仪(DRT)的瞬态响应；基于所述DRT的瞬态响应，导出所述DRT的理论后期瞬态响应；测量所述DRT的后期瞬态响应；以及基于所测量的后期瞬态响应和所述理论后期瞬态响应，确定各向异性、水平电导率和地层倾角。
前述和其他实施方式中每一个可以可选地以单独或组合的方式包括以下方面中的一个或多个：
第一方面，可与一般实施方式和任何以下方面相结合，其中，所述DRT包括一个发射器和一个接收器，所述发射器的偶极子或所述接收器的偶极子中的至少一个相对于测井仪轴倾斜。
第二方面，可与先前或以下方面中的任何方面组合，其中，所述三轴电阻率测井仪包括三个相互正交的发射器和三个相互正交的接收器，所述三轴电阻率测井仪的发射器和接收器分别与所述DRT的发射器和接收器共置在同一位置。
第三方面，可与先前或以下方面中的任何方面组合，其中，导出所述理论后期瞬态响应包括使所述瞬态响应中的时间接近大的值。
第四方面，可与先前或以下方面中的任何方面组合，其中，测量所述后期瞬态响应包括测量在不同方位角处的所述后期瞬态响应。
第五方面，可与先前或以下方面中的任何方面组合，其中，确定所述各向异性、所述水平电导率和所述地层倾角包括：选择所述各向异性、所述水平电导率和所述地层倾角，使得所测量的后期瞬态响应与所述理论后期瞬态响应之间的差被最小化。
第六方面，可与先前或以下方面中的任何方面组合，其中，所述各向异性是电阻率各向异性或电导率各向异性中的至少一个。
在非暂时性计算机可读介质的第二实施方式中，第二实施方式包括能够由计算机系统执行以执行操作的一个或多个指令，所述操作包括：导出与电磁(EM)脉冲相对应的三轴电阻率测井仪的瞬态响应；基于所述三轴电阻率测井仪的瞬态响应，导出与EM脉冲相对应的定向电阻率测井仪(DRT)的瞬态响应；基于所述DRT的瞬态响应，导出所述DRT的理论后期瞬态响应；测量所述DRT的后期瞬态响应；以及基于所测量的后期瞬态响应和所述理论后期瞬态响应，确定各向异性、水平电导率和地层倾角。
前述和其他实施方式中每一个可以可选地以单独或组合的方式包括以下特征中的一个或多个：
第一方面，可与一般实施方式和任何以下方面相结合，其中，所述DRT包括一个发射器和一个接收器，所述发射器的偶极子或所述接收器的偶极子中的至少一个相对于测井仪轴倾斜。
第二方面，可与先前或以下方面中的任何方面组合，其中，所述三轴电阻率测井仪包括三个相互正交的发射器和三个相互正交的接收器，所述三轴电阻率测井仪的发射器和接收器分别与所述DRT的发射器和接收器共置在同一位置。
第三方面，可与先前或以下方面中的任何方面组合，其中，导出所述理论后期瞬态响应包括使所述瞬态响应中的时间接近大的值。
第四方面，可与先前或以下方面中的任何方面组合，其中，测量所述后期瞬态响应包括测量在不同方位角处的所述后期瞬态响应。
第五方面，可与先前或以下方面中的任何方面组合，其中，确定所述各向异性、所述水平电导率和所述地层倾角包括：选择所述各向异性、所述水平电导率和所述地层倾角，使得所测量的后期瞬态响应与所述理论后期瞬态响应之间的差被最小化。
第六方面，可与先前或以下方面中的任何方面组合，其中，所述各向异性是电阻率各向异性或电导率各向异性中的至少一个。
在计算机实现的系统的第三实施方式中，第三实施方式包括：计算机存储器；以及硬件处理器，所述硬件处理器与所述计算机存储器可互操作地耦接并且被配置为执行操作，所述操作包括：导出与电磁(EM)脉冲相对应的三轴电阻率测井仪的瞬态响应；基于所述三轴电阻率测井仪的瞬态响应，导出与EM脉冲相对应的定向电阻率测井仪(DRT)的瞬态响应；基于所述DRT的瞬态响应，导出所述DRT的理论后期瞬态响应；测量所述DRT的后期瞬态响应；以及基于所测量的后期瞬态响应和所述理论后期瞬态响应，确定各向异性、水平电导率和地层倾角。
前述和其他实施方式中每一个可以可选地以单独或组合的方式包括以下特征中的一个或多个：
第一方面，可与一般实施方式和任何以下方面相结合，其中，所述DRT包括一个发射器和一个接收器，所述发射器的偶极子或所述接收器的偶极子中的至少一个相对于测井仪轴倾斜。
第二方面，可与先前或以下方面中的任何方面组合，其中，所述三轴电阻率测井仪包括三个相互正交的发射器和三个相互正交的接收器，所述三轴电阻率测井仪的发射器和接收器分别与所述DRT的发射器和接收器共置在同一位置。
第三方面，可与先前或以下方面中的任何方面组合，其中，导出所述理论后期瞬态响应包括使所述瞬态响应中的时间接近大的值。
第四方面，可与先前或以下方面中的任何方面组合，其中，测量所述后期瞬态响应包括测量在不同方位角处的所述后期瞬态响应。
第五方面，可与先前或以下方面中的任何方面组合，其中，确定所述各向异性、所述水平电导率和所述地层倾角包括：选择所述各向异性、所述水平电导率和所述地层倾角，使得所测量的后期瞬态响应与所述理论后期瞬态响应之间的差被最小化。
在本说明书中描述的主题可以实现在特定实施方案中，以便实现以下优点中的一个或多个。首先，所描述的主题通过使用EM脉冲来测量测井仪周围和前方的地层的属性(诸如各向异性和其他属性)，使得可以预测电阻率异常并确定到该异常的距离。其次，代替现有方法中使用的多个发射器和接收器，所描述的主题可用于使用一个发射器和一个接收器测量各向异性和地层倾角，其中发射器或接收器中的至少一个相对于测井仪轴倾斜。通过使用一个发射器和一个接收器，可以实现小的测井仪尺寸。在一些实施方式中，通过将发射器和接收器共置在同一位置，可以使测井仪更小，因为当使用EM脉冲时，发射器与接收器之间的偏移不会影响测井仪前方的探测深度。通过使用一个发射器和一个接收器，也使测井仪易于实现。第三，通过将发射器和接收器共置在同一位置，所描述的主题可以增大测井仪前方的探测区域。第四，所描述的主题可用于通过使用EM脉冲来改善对接收信号的测量，因为测量是在发射EM脉冲的发射器关闭期间执行的；因此减轻或消除了由发射器引起的噪声。其他优点对于本领域普通技术人员将是明显的。
在附图和以下描述中阐述了本说明书的主题的一个或多个实现方式的细节。根据说明书、附图和权利要求，本主题的其他特征、方面和优点将变得显而易见。
附图说明
图1示出了根据实施方式的传统同轴电阻率测井仪和一组定向电阻率测井仪(DRT)的一般表示。
图2示出了根据实施方式的另一组DRT的一般表示。
图3示出了根据实施方式的与各向异性地层中的电阻率测井仪系统相关联的参数。
图4示出了根据实施方式的对于60°的地层倾角和不同的电阻率各向异性的、后期DRT-p瞬态响应的相对幅度。
图5示出了根据实施方式的对于90°的地层倾角和不同的电阻率各向异性的、后期DRT-p瞬态响应的相对幅度。
图6示出了根据实施方式的对于60°和70°的地层倾角的后期DRT-p瞬态响应的相对幅度。
图7示出了根据实施方式的对于60°的地层倾角和不同的电阻率各向异性的、后期DRT-q瞬态响应的相对幅度。
图8示出了根据实施方式的对于90°的地层倾角和不同的电阻率各向异性的、后期DRT-q瞬态响应的相对幅度。
图9示出了根据实施方式的对于60°和70°的地层倾角的后期DRT-q瞬态响应的相对幅度。
图10示出了根据实施方式的对于60°的地层倾角和不同的电阻率各向异性的、后期DRT-r瞬态响应的相对幅度。
图11示出了根据实施方式的对于90°的地层倾角和不同的电阻率各向异性的、后期DRT-r瞬态响应的相对幅度。
图12示出了根据实施方式的对于60°和70°的地层倾角的后期DRT-r瞬态响应的相对幅度。
图13是根据实施方式的用于使用DRT来确定各向异性和地层倾角的示例方法的流程图。
图14是根据实施方式的用于提供与如本公开中描述的算法、方法、功能、处理、流程和过程相关联的计算功能的示例计算机系统的框图。
各附图中相似的附图标记和标号指示相似的元件。
具体实施方式
本详细描述涉及使用来自倾斜天线的电磁(EM)脉冲来确定各向异性和地层倾角，给出本详细描述以使得本领域的任何普通技术人员能够制造、使用和实践所公开的主题，并且在一个或多个特定实施方式的上下文中提供本详细描述。对公开的实现方式的各种修改对本领域技术人员而言将显而易见，并且在不背离本公开的范围的情况下，此处定义的一般原理可适用于其他实施方式和应用。因此，本公开并非意在一定限于所描述的和/或示出的实施方式，而应赋予与此处公开的原理和特征一致的最宽范围。
出于本公开的目的，术语“实时”、“实时(快速)(RFT)”、“接近实时(NRT)”、“准实时”、“瞬时”、“接近瞬时”或类似术语(如本领域的普通技术人员所理解的)意味着动作和响应在时间上接近，使得个人感知到动作和响应基本上同时发生。例如，在个人做出了访问数据的动作之后进行响应以显示数据(或用于启动显示)的时间差可以小于1ms、小于1s、小于5s，等等。尽管所请求的数据不需要被瞬时地显示(或启动显示)，但是考虑到所描述的计算系统的处理限制和例如收集、精确测量、分析、处理、存储和/或传输该数据所需的时间，在没有任何有意延迟的情况下显示(或启动显示)该数据。
电阻率/电导率各向异性是地下地层的重要特征。在现有方法中，为了测量钻具周围和前方的各向异性，通过首先打开发射器然后非常快速地关闭发射器，来在钻具周围发射EM脉冲。在接收器处测量通过钻具周围的介质(例如，土、岩石、沙子等)扩散的EM脉冲。在发射器关闭后接收的扩散EM脉冲称为瞬态响应。瞬态响应可用于确定钻具周围地层的电阻率/电导率。当存在电阻率/电导率异常，或者相邻地层的边界具有不同的电阻率/电导率时，瞬态响应在EM脉冲从该异常或边界被反射时发生改变。根据瞬态响应经历突然变化时的传播/扩散时间，测量出到该异常/边界的距离。因为从钻具前方区域接收到的反射EM脉冲比来自钻具周围的其他区域的信号明显更弱，所以通常使用三轴电阻率测井仪从测井仪前方的区域收集足够的返回EM脉冲，三轴电阻率测井仪包括三个相互正交的发射器(也称为三轴发射器)和三个相互正交的接收器(也称为三轴接收器)。然而，在钻具中实现这样的多个发射器和接收器由于大尺寸以及实现复杂性而具有挑战性。
代替使用多个发射器和接收器，所描述的方法可以使用一个发射器和一个接收器作为定向电阻率测井仪(DRT)的一部分来测量电阻率/电导率各向异性和地层倾角(即，地层与钻孔之间的角度)，其中所述发射器或接收器中的至少一个相对于DRT的轴倾斜。所描述的方法提供了一种基于在DRT处接收的EM脉冲的瞬态响应来估计各向异性和地层倾角的方法。首先，假设DRT和三轴电阻率测井仪共置在同一位置，基于三轴电阻率测井仪的瞬态响应导出DRT的理论瞬态响应。还表明的是，理论DRT瞬态响应是各向异性和地层倾角的函数。也就是说，不同的各向异性和地层倾角导致不同的理论DRT瞬态响应。然后，可以在DRT在钻孔中旋转期间测量DRT的实际瞬态响应。通过选择各向异性和地层倾角以使得理论瞬态响应与测量的瞬态响应最佳地匹配，从而可以确定各向异性和地层倾角。
特别地，当测井仪相对于垂直轴倾斜时，所描述的方法检查DRT在均匀垂直横向各向同性(VTI)各向异性地层中的瞬态响应。在薄层地层和页岩层中经常观察到VTI各向异性地层。当DRT在钻孔中旋转时，测量DRT的方位角响应并将其用于确定VTI各向异性和地层倾角。
图1示出了根据实施方式的传统同轴电阻率测井仪和一组DRT 100的一般表示。传统同轴电阻率测井仪102通常包括具有等效接收器偶极子122的接收器环形天线112和具有等效发射器偶极子142的发射器环形天线132，其中接收器偶极子122和发射器偶极子142沿着测井仪轴(即，钻孔轴)152同轴对准。100中的一组DRT包括各种DRT结构，诸如DRT-P 104、DRT-Q 106、DRT-Q’108和DRT-R 110。DRT-P 104包括具有等效接收器偶极子124的接收器环形天线114和具有等效发射器偶极子144的发射器环形天线134，其中接收器偶极子124和发射器偶极子144都相对于测井仪轴154倾斜。接收器偶极子124和发射器偶极子144相对于测井仪轴154在相同方向上倾斜并且彼此平行。DRT-Q 106包括具有等效接收器偶极子126的接收器环形天线116和具有等效发射器偶极子146的发射器环形天线136，其中接收器偶极子126相对于测井仪轴156倾斜，发射器偶极子146与测井仪轴156对准。DRT-Q’108包括具有等效接收器偶极子128的接收器环形天线118和具有等效发射器偶极子148的发射器环形天线138，其中接收器偶极子128与测井仪轴158对准，发射器偶极子148相对于测井仪轴158倾斜。DRT-R 110包括具有等效接收器偶极子130的接收器环形天线120和具有等效发射器偶极子150的发射器环形天线140，其中接收器偶极子130和发射器偶极子150都相对于测井仪轴160倾斜。接收器偶极子130和发射器偶极子150相对于测井仪轴160在不同方向上倾斜并且彼此垂直。在所示的一般表示的电阻率测井仪102、104、106、108和110中，发射器与接收器之间的距离表示为L。在DRT-P 104、DRT-Q 106、DRT-Q’108和DRT-R 110中，倾斜的接收器或发射器偶极子相对于相应的测井仪轴倾斜约45°。如本领域普通技术人员所理解的，也可以使用其他倾斜角度。示出的示例性倾斜角度不意味着以任何方式限制本公开。在诸如DRT-P 104和DRT-R 110之类的、接收器偶极子和发射器偶极子都相对于测井仪轴倾斜的结构中，发射器偶极子和接收器偶极子的倾斜角度可以是不同的。
图2示出了根据实施方式的另一组DRT 200的一般表示。该另一组DRT 200包括各种DRT结构，诸如DRT-p 202、DRT-q 204、DRT-q'206和DRT-r 208。DRT-p 202包括具有等效接收器偶极子222的接收器环形天线212和具有等效发射器偶极子242的发射器环形天线232，其中接收器偶极子222和发射器偶极子242都相对于测井仪轴252倾斜。接收器偶极子222和发射器偶极子242彼此平行，都相对于测井仪轴252在约45°的相同方向上倾斜。DRT-q204包括具有等效接收器偶极子224的接收器环形天线214和具有等效发射器偶极子244的发射器环形天线234，其中接收器偶极子224相对于测井仪轴254倾斜约45°，发射器偶极子244与测井仪轴254对准。DRT-q'206包括具有等效接收器偶极子226的接收器环形天线216和具有等效发射器偶极子246的发射器环形天线236，其中接收器偶极子226与测井仪轴256对准，发射器偶极子246相对于测井仪轴256倾斜约45°。DRT-r 208包括具有等效接收器偶极子228的接收器环形天线218和具有等效发射器偶极子248的发射器环形天线238，其中接收器偶极子228和发射器偶极子248彼此垂直，两者都相对于测井仪轴258倾斜约45°，但是在不同的方向上倾斜。
图3示出了根据实施方式的与各向异性地层中的电阻率测井仪系统300相关联的参数。测井仪系统300包括地球坐标系和钻孔坐标系。地球坐标系由东方的X轴302、北方的Y轴304和垂直方向的Z轴306形成，其中三个轴彼此垂直。钻孔坐标系由彼此垂直的l轴308、t轴310和u轴312形成。l轴308也可以称为钻孔轴或测井仪轴，与钻孔方向和测井仪方向对准。l轴308和t轴310位于由X轴302和Z轴308形成的平面内。垂直于l轴308和t轴310的u轴312平行于Y轴304。如图所示，钻孔相对于垂直的Z轴308偏离θ，即，地层与钻孔之间的地层倾角为θ。均匀各向异性地层的特征在于水平电导率σH314和垂直电导率σV 316。电导率各向异性由α2＝σV/σH定义。地层的特征还在于水平电阻率RH和垂直电导率Rv，电阻率各向异性由l/α2＝RV/RH定义。
考虑图3中的钻孔中的三轴电阻率测井仪，该三轴电阻率测井仪应将三个相互正交的发射器偶极子318、320和322以及三个相互正交的接收器偶极子324、326和328与l轴308、t轴310和u轴312对准。发射器与接收器之间的距离是L。可以导出三轴电阻率测井仪在均匀各向异性地层中的瞬态响应。对于单位发射器偶极矩1Am2和单位接收器偶极矩1Am2，瞬态响应是接收器处的瞬态数据乘以4πL3。
对于与测井仪轴308同轴对准的同轴发射器318和接收器324，相对于时间的同轴瞬态响应Vll(t)由下式给出：
其中t是时间，
α2是电导率各向异性，θ是地层倾角，σH是水平电导率，σV是垂直电导率，L是发射器与接收器之间的距离，C是常数，μ0是真空的磁导率，M是发射器的磁偶极矩的强度，ρ是发射器环形天线的半径。
对于彼此平行并且与测井仪轴308垂直的共面发射器320和接收器326，共面瞬态响应Vtt(t)由下式给出：
对于彼此平行并且与测井仪轴308垂直的共面发射器322和接收器328，共面瞬态响应Vuu(t)由下式给出：
对于彼此垂直的发射器320和接收器324，交叉分量瞬态响应Vlt(t)由下式给出：
在均匀地层中，交叉分量瞬态响应Vtl(t)由下式给出：
Vtl(t)＝Vlt(t) (5).
随着时间t的增加，
可以证明等式(1)-(4)中的瞬态响应接近以下后期瞬态响应：
以及
可以证明，地层倾角θ可以通过求解下式来根据等式(1)-(5)中的三轴瞬态响应代数地确定：
类似地，电导率各向异性α2可以通过求解例如下式来根据等式(1)-(5)中的瞬态响应进行确定：
或者
现在回到图3，考虑钻孔中的DRT，其中DRT发射器和接收器分别与三轴发射器和接收器共置在同一位置。DRT具有发射器偶极子330和接收器偶极子332，它们分别相对于钻孔轴308倾斜了极角ξT和ξR，并且当DRT在钻孔内部旋转时，它们分别围绕钻孔轴旋转方位角ηT和ηR。换句话说，方位角ηT是三轴发射器偶极子320与DRT发射器偶极子330之间的角度，方位角ηR是三轴接收器偶极子326与DRT接收器偶极子332之间的角度。发射器与接收器之间的距离是L。可以导出DRT在均匀各向异性地层中的瞬态响应。
对于图2所示的DRT-p 202(其中发射器和接收器偶极子是倾斜的并且是彼此平行的，ξT＝ξR＝ξ且ηT＝ηR＝η)，基于等式(l)-(5)，DRT-p瞬态响应由下式给出：
其中ξ是发射器和接收器偶极子的倾斜角度，η是方位角，
并且
对于图2所示的DRT-q 204(其中发射器为轴向，ξT＝0，接收器倾斜，极角ξR＝ξ并且旋转方位角ηR＝η)，基于等式(l)-(5)，DRT-q瞬态响应由下式给出：
对于图2所示的DRT-r 208(其中发射器和接收器偶极子是倾斜的并且是彼此垂直的，ξT＝ξ,，ξR＝π-ξ，并且ηT＝ηR＝η)，基于等式(l)-(5)，DRT-r瞬态响应由下式给出：
注意，ξT＝ξR＝0的传统同轴测井仪(例如，图1中的测井仪102)的瞬态响应由下式给出：
由于V(t)通过
而取决于电导率各向异性α2和地层倾角θ，所以同轴测井仪测量值V(t)可用于确定β，但不能用于确定单个α2或θ，除非其中一个已知。
从等式(13)-(15)可以看出，对于给定的电导率各向异性和地层倾角，任何DRT结构的瞬态响应都关于方位角η而变化。图4至图12示出了对于各向异性和地层倾角的各种值的、关于方位角变化的后期DRT瞬态响应的相对幅度，其说明了对于不同的地层倾角和各向异性，关于方位角变化的后期瞬态响应是不同的。换句话说，对于给定的地层倾角和各向异性，关于方位角变化的后期瞬态响应是唯一的。通过测量关于方位角变化的后期瞬态响应，可以确定相关联的各向异性和地层倾角。
图4至图6示出了DRT-p在均匀各向异性地层中的后期瞬态响应的相对幅度，其中DRT-p发射器和接收器偶极子倾斜45°，即ξ＝45°。电阻率各向异性RV/RH(＝1/α2)从1(各向同性)变化到2、3和5。水平电阻率从0.1欧姆-米变化到100欧姆-米。地层倾角θ假设为0°(垂直井)、60°、70°或90°(水平井)。基于等式(13)中的DRT-p瞬态响应，可以表明随着t增加，
并且可以通过下式给出后期DRT-p瞬态响应的相对幅度：
其中，相对幅度是归一化为常数C的等式(13)的后期幅度。在一些实施方式中，后期DRT-p瞬态响应的相对幅度由下式给出：
其中，相对幅度是归一化为项
的等式(13)的后期幅度。
图4示出了根据实施方式的对于60°的地层倾角和不同的电阻率各向异性的、后期DRT-p瞬态响应400的相对幅度。瞬态响应400示出了基于等式(18)的后期瞬态响应的相对幅度404关于方位角402的变化，包括了在地层倾角为60°时分别针对电阻率各向异性2、3和5的后期瞬态响应406、408和410。可以观察到，随着电阻率各向异性增加，关于方位角变化的幅度变化增加。例如，瞬态响应410中的幅度变化大于瞬态响应406中的幅度变化。
图5示出了根据实施方式的对于90°的地层倾角和不同的电阻率各向异性的、后期DRT-p瞬态响应500的相对幅度。瞬态响应500示出了基于等式(18)的后期瞬态响应的相对幅度504关于方位角502的变化，包括了在地层倾角为90°时分别针对电阻率各向异性2、3和5的后期瞬态响应506、508和510。可以观察到，当地层倾角为90°时，幅度响应506、508和510相对于方位角90°是对称的。
图6示出了根据实施方式的对于60°和70°的地层倾角的后期DRT-p瞬态响应600的相对幅度。瞬态响应600示出了基于等式(18)的后期瞬态响应的相对幅度604关于方位角602的变化，包括了在地层倾角为70°时分别针对电阻率各向异性2和3的后期瞬态响应606和608，以及在地层倾角为60°时分别针对电阻率各向异性2和3的后期瞬态响应610和612。可以观察到，随方位角变化的幅度变化更强烈地取决于电阻率各向异性。换句话说，电阻率各向异性对幅度变化的影响比地层倾角对幅度变化的影响更大。另外，对于给定的电阻率各向异性，幅度变化随着地层倾角的增加而增加。
图7至图9示出了DRT-q在均匀各向异性地层中的后期瞬态响应的相对幅度，其中DRT-q发射器偶极子倾斜45°，即ξ＝45°。基于等式(14)中的DRT-q瞬态响应，后期DRT-q瞬态响应的相对幅度由下式给出：
其中，相对幅度是归一化为常数C的等式(14)的后期幅度。在一些实施方式中，后期DRT-q瞬态响应的相对幅度由下式给出：
其中，相对幅度是归一化为项
的等式(14)的后期幅度。
图7示出了根据实施方式的对于60°的地层倾角和不同的电阻率各向异性的、后期DRT-q瞬态响应700的相对幅度。瞬态响应700示出了基于等式(20)的后期瞬态响应的相对幅度704关于方位角702的变化，包括了在地层倾角为60°时分别针对电阻率各向异性2、3和5的后期瞬态响应706、708和710。图8示出了根据实施方式的对于90°的地层倾角和不同的电阻率各向异性的、后期DRT-q瞬态响应800的相对幅度。瞬态响应800示出了基于等式(20)的后期瞬态响应的相对幅度804关于方位角802的变化，包括了在地层倾角为90°时分别针对电阻率各向异性2、3和5的后期瞬态响应806、808和810。图9示出了根据实施方式的对于60°和70°的地层倾角的后期DRT-q瞬态响应900的相对幅度。瞬态响应900示出了基于等式(20)的后期瞬态响应的相对幅度904关于方位角902的变化，包括了在地层倾角为70°时分别针对电阻率各向异性2和3的后期瞬态响应906和908，以及在地层倾角为60°时分别针对电阻率各向异性2和3的后期瞬态响应910和912。对图4至图6和图7至图9进行对比可以观察到，DRT-p的关于方位角变化的幅度变化比DRT-q更明显。
图10至图12示出了DRT-r在均匀各向异性地层中的后期瞬态响应的相对幅度，其中DRT-r发射器和接收器偶极子在不同方向上倾斜45°，即ξ＝45°。基于等式(15)中的DRT-r瞬态响应，后期DRT-r瞬态响应的相对幅度由下式给出：
其中，相对幅度是归一化为常数C的等式(15)的后期幅度。在一些实施方式中，后期DRT-r瞬态响应的相对幅度由下式给出：
(α2-1)(cos2θ+sin2θsin2η) (22)，
其中，相对幅度是归一化为项
的等式(15)的后期幅度。
图10示出了根据实施方式的对于60°的地层倾角和不同的电阻率各向异性的、后期DRT-r瞬态响应1000的相对幅度。瞬态响应1000示出了基于等式(22)的后期瞬态响应的相对幅度1004关于方位角1002的变化，包括了在地层倾角为60°时分别针对电阻率各向异性2、3和5的后期瞬态响应1006、1008和1010。图11示出了根据实施方式的对于90°的地层倾角和不同的电阻率各向异性的、后期DRT-r瞬态响应1100的相对幅度。瞬态响应1100示出了基于等式(22)的后期瞬态响应的相对幅度1104关于方位角1102的变化，包括了在地层倾角为90°时分别针对电阻率各向异性2、3和5的后期瞬态响应1106、1108和1110。图12示出了根据实施方式的对于60°和70°的地层倾角的后期DRT-r瞬态响应1200的相对幅度。瞬态响应1200示出了基于等式(22)的后期瞬态响应的相对幅度1204关于方位角1202的变化，包括了在地层倾角为70°时分别针对电阻率各向异性2和3的后期瞬态响应1206和1208，以及在地层倾角为60°时分别针对电阻率各向异性2和3的后期瞬态响应1210和1212。对图4至图9和图10至图12进行对比，可以观察到，DRT-p和DRT-q的关于方位角变化的幅度变化比DRT-r更明显。另外，电阻率各向异性α2和水平电导率σH不能由DRT-r单独确定，因为它们在等式(21)所示的后期DRT-r瞬态响应中表现为乘积
从图4至图12很明显地看出，对于不同的地层倾角和各向异性，关于方位角变化的相对幅度响应是不同的。因此，通过测量在不同方位角处的后期瞬态响应的相对幅度，可以例如通过非线性回归技术、参数拟合技术或其他技术来确定电阻率各向异性和地层倾角。在一些实施方式中，还可以确定水平电阻率。例如，水平电阻率、各向异性和地层倾角可以通过最小化以下成本函数来确定：
其中，Vξ(σH,α,θ；η；t→large)是在测井仪方位角η处的理论后期DRT瞬态响应(例如，基于等式(17)、(19)或(21))，其中各向异性地层中的天线偶极倾斜角度为ξ，各向异性地层具有水平电导率σH、电导率各向异性α2和地层倾角θ，并且Mξ(η；t→large)是在测井仪方位角η处所测量的后期响应。在一些实施方式中，可以在某个大的t值处计算Vξ(σH,α,θ；η；t→large)，并且可以在与该同一t值相对应的时刻测量Mξ(η；t→large)。各向异性、水平电导率和地层倾角可以被确定为在方位角范围(例如，0°至180°的范围)内使理论后期响应与所测量的响应之间的差最小化的一组参数。在一些实施方式中，可以在方位角范围内预先计算针对不同的地层倾角、水平电导率和各向异性的理论后期瞬态响应。通过计算在方位角η范围内进行求和的误差
可以将所测量的响应与每个预先计算的响应进行比较。可以识别与所测量的响应最佳匹配(例如，具有最小误差)的理论响应。各向异性、水平电导率和地层倾角可以被确定为与所测量的响应最佳匹配的理论响应所关联的各向异性、水平电导率和地层倾角。
图13是根据实施方式的用于使用DRT来确定各向异性和地层倾角的示例方法1300的流程图。为了清楚地呈现，以下描述在本说明书中的其他附图的上下文中一般地描述方法1300。然而，应当理解，方法1300可以例如通过任何合适的系统、环境、软件和硬件，或者系统、环境、软件和硬件的适当组合来执行。在一些实施方式中，方法1300的各个步骤可以并行、组合、循环或以任何顺序运行。
在1302处，导出三轴电阻率测井仪的瞬态响应，其中三轴电阻率测井仪具有三个相互正交的发射器和三个相互正交的接收器，并且发射器中之一和接收器中之一与钻孔轴对准。例如，三轴电阻率测井仪的同轴、共面和交叉分量瞬态响应可以如等式(l)-(5)中那样导出。方法1300从1302前进到1304。
在1304处，基于1302处的三轴瞬态响应导出DRT测井仪的瞬态响应，其中DRT的发射器和接收器分别与三轴电阻率测井仪的发射器和接收器共置在同一位置，并且DRT发射器或接收器偶极子中的至少一个相对于钻孔轴倾斜。例如，DRT-p、DRT-q和DRT-r的瞬态响应可以基于等式(l)-(5)中的三轴瞬态响应如等式(l3)-(15)中那样导出。方法1300从1304前进到1306。
在1306处，通过在1304处的瞬态响应中使时间t接近大的值来导出理论后期DRT瞬态响应。例如，对于DRT-p、DRT-q和DRT-r，后期瞬态响应的相对幅度在等式(17)-(22)中示出。方法1300从1306前进到1308。
在1308处，可以测量关于测井仪方位角变化的后期DRT瞬态响应。具有测井仪方位角变化的后期瞬态响应可以通过例如在钻探期间在钻孔中旋转DRT来测量。在一些实施方式中，1306处的理论后期瞬态响应(例如，等式(17)、(19)或(21))可以在某个大的t值处被求出，并且所测量的后期瞬态响应可以在与1306处使用的t值相对应的时刻测量。方法1300从1308前进到1310。
在1310处，可以基于1308处的所测量的后期瞬态响应和1306处的理论后期瞬态响应，通过例如参数拟合技术、回归分析、最小化过程、蒙特卡罗最小化过程、反演过程或其他技术或过程，来确定各向异性、水平电导率和地层倾角。例如，各向异性、水平电导率和地层倾角可以通过在测井仪方位角范围内使所测量的响应与理论响应之间的差最小化(例如使等式(23)中的成本函数最小化)来确定。
在一些实施方式中，可以针对不同的各向异性、水平电导率和地层倾角预先计算理论后期瞬态响应。例如，取决于DRT结构，基于等式(17)、(19)和(21)中之一，可以在不同的方位角η1和η2处针对作为第一组参数的地层倾角θ1、水平电导率σH1和各向异性α2 1计算理论后期瞬态响应，分别表示为Vξ(σH1，α1，θ1；η1；t→large)和Vξ(σH1，α1，θ1；η2；t→large)。类似地，还可以在方位角η1和η2处针对作为第二组参数的地层倾角θ2、水平电导率σH2和各向异性α2 2计算理论后期瞬态响应，分别表示为Vξ(σH2，α2，θ2；η1；t→large)和Vξ(σH2，α2，θ2；η2；t→large)。在方位角η1和η2处测量的实际后期响应分别表示为Mξ(η1；t→large)和Mξ(η2；t→large)。可以将所测量的响应与预先计算的理论响应进行比较，以确定所测量的响应更接近与第一组参数相关联的响应还是与第二组参数相关联的响应。例如，可以分别针对第一组参数和第二组参数计算理论响应与所测量的响应之间的误差，如下所示：
Error1＝|Vξ(σH1，α1，θ1；η1；t→large)-Mξ(η1；t→large)|2
+|Vξ(σH1，α1，θ1；η2；t→large)-Mξ(η2；t→large)|2
以及
Error2＝|Vξ(σH2，α2，θ2；η1；t→large)-Mζ(η1；t→large)|2
+|Vξ(σH2，α2，θ2；η2；t→large)-Mξ(η2；t→large)|2
如果Error1小于Error2，则各向异性、水平电导率和地层倾角被确定为第一组参数，即地层倾角θ1、水平电导率σH1和各向异性α2 1。否则，各向异性、水平电导率和地层倾角被确定为第二组参数，即地层倾角θ2、水平电导率σH2和各向异性α2 2。从1310开始，方法1300停止。
图14是根据实施方式的用于提供与如本公开中描述的算法、方法、功能、处理、流程和过程相关联的计算功能的示例计算机系统1400的框图。示出的计算机1402旨在包括任意计算设备，例如服务器、台式计算机、膝上型/笔记本计算机、无线数据端口、智能电话、个人数字助理(PDA)、平板计算设备、这些设备内的一个或多个处理器、或任意其他合适的处理设备(包括计算设备的物理和/或虚拟实例(或这两者))。附加地，计算机1402可以包括计算机，该计算机包括可以接受用户信息的输入设备(例如键区、键盘、触摸屏或其他设备)以及输出设备，该输出设备传达与计算机1402的操作相关联的信息，包括数字数据、视觉信息或音频信息(或信息的组合)或GUI。
计算机1402可以用作用于执行本公开中描述的主题的计算机系统的客户端、网络组件、服务器、数据库或其他持久性或任意其他组件(或它们的组合)。示出的计算机1402可通信地与网络1430耦接。在一些实施方式中，计算机1402的一个或多个组件可以被配置为在包括基于云计算的环境、本地环境、全局环境、或其他环境在内的环境(或者环境的组合)中操作。
从高层面来看，计算机1402是可操作为接收、发送、处理、存储或管理与所描述的主题相关联的数据和信息的电子计算设备。根据一些实施方式，计算机1402还可以包括或可通信地耦接到应用服务器、电子邮件服务器、web服务器、缓存服务器、流传输数据服务器、商业智能(BI)服务器或其他服务器(或服务器的组合)。
计算机1402可以通过网络1430从客户端应用(例如，在另一计算机1402上执行的应用)接收请求，并通过在适当的软件应用中处理所述请求来响应所接收的请求。另外，还可以从内部用户(例如，从命令控制台或通过其他适当的访问方法)、外部或第三方、其他自动化应用以及任何其他适当的实体、个人、计算机、系统或计算机向计算机1402发送请求。
计算机1402的每个组件可以使用系统总线1403进行通信。在一些实施方式中，计算机1402的任意或所有组件(硬件或软件(或硬件和软件的组合))可以使用应用编程接口(API)1412或服务层1413(或API 1412和服务层1413的组合)，通过系统总线1403与彼此或接口1404(或两者的组合)交互。API 1412可以包括针对例程、数据结构和对象类的规范。API 1412可以是独立于或依赖于计算机语言，并且指的是完整的接口、单个功能或甚至是一组API。服务层1413向计算机1402或可通信地耦接到计算机1402的其他组件(无论是否被示出)提供软件服务。计算机1402的功能可以对于使用该服务层的所有服务消费者是可访问的。软件服务(例如由服务层1413提供的软件服务)通过定义的接口提供可重用的、定义的业务功能。例如，接口可以是以JAVA、C++或以可扩展标记语言(XML)格式或其它合适格式提供数据的其它合适语言所编写的软件。虽然被示为计算机1402的集成组件，但是备选实施方式可以将API 1412和/或服务层1413示为作为相对于计算机1402的其他组件或可通信地耦接到计算机1402的其他组件(无论是否被示出)独立的组件。此外，在不脱离本公开的范围的情况下，API 1412或服务层1413的任意或所有部分可以被实现为另一软件模块、企业应用或硬件模块的子模块或副模块。
计算机1402包括接口1404。虽然在图14中被示为单个接口1404，但是可以根据计算机1402的特定需要、期望或特定实现而使用两个或更多个接口1404。接口1404由计算机1402用于与连接到网络1430的分布式环境中的其它系统(无论是否示出)通信。通常，接口1404包括以软件或硬件(或软件和硬件的组合)编码的逻辑，并且可操作为与网络1430通信。更具体地，接口1404可以包括支持与通信相关联的一个或多个通信协议的软件，使得网络1430或接口的硬件可操作以在所示出的计算机1402内部和外部传送物理信号。
计算机1402包括处理器1405。虽然在图14中被示为单个处理器1405，但是可以根据计算机1402的特定需要、期望或特定实现而使用两个或更多个处理器。通常，处理器1405执行指令并操纵数据以执行计算机1402的操作以及如本公开中所描述的任何算法、方法、功能、处理、流程和过程。
计算机1402还包括存储器1406，其保存用于计算机1402或可以连接到网络1430的其它组件(无论是否被示出)(或两者的组合)的数据。例如，存储器1406可以是存储与本公开一致的数据的数据库。虽然图14中示为单个存储器1406，但是可以根据计算机1402和所描述的功能的特定需求、需要或特定实现方式，来使用两个或更多个存储器。虽然存储器1406被示为计算机1402的集成组件，但是在备选实施方式中，存储器1406可以在计算机1402的外部。
应用1407是根据计算机1402的特定需要、期望或特定实现提供功能(尤其是关于本公开中描述的功能)的算法软件引擎。例如，应用1407可以用作一个或多个组件、模块、应用等。此外，尽管被示为单个应用1407，但是应用1407可以被实现为计算机1402上的多个应用1407。另外，虽然被示出为与计算机1402集成，但是在备选实施方式中，应用1407可以在计算机1402的外部。
可以存在与包含计算机1402的计算机系统相关联或在其外部的任意数量的计算机1402，每个计算机1402通过网络1430进行通信。此外，在不脱离本公开的范围的情况下，术语“客户端”、“用户”和其他适当的术语可以酌情互换使用。此外，本公开包含许多用户可以使用一个计算机1402，或者一个用户可以使用多个计算机1402。
在本说明书中描述的主题和功能操作的实施可以在数字电子电路中、在有形实现的计算机软件或固件中、在计算机硬件中实现，包括在本说明书中公开的结构及其结构等同物、或它们中的一个或多个的组合。在本说明书中描述的主题的实施可以被实现为在有形非瞬时计算机存储介质上编码的一个或多个计算机程序，即计算机程序指令的一个或多个模块，所述程序用于由数据处理装置执行或者控制数据处理装置的操作。备选地或另外地，程序指令可以编码在人工产生的传播信号(例如，机器产生的电、光或电磁信号)上，所述信号被产生以对信息进行编码以传输给合适的接收机装置，供数据处理装置执行。计算机存储介质可以是机器可读存储设备、机器可读存储基板、随机或串行存取存储器设备、或计算机存储介质的组合。
术语“数据处理装置”、“计算机”或“电子计算机设备”(或本领域普通技术人员所理解的等效物)是指数据处理硬件，并且包括用于处理数据的各种装置、设备和机器，例如包括可编程处理器、计算机、或多个处理器或计算机。所述装置还可以是或还可以包括专用逻辑电路，例如，中央处理单元(CPU)、FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)。在一些实施方式中，数据处理装置或专用逻辑电路(或数据处理装置或专用逻辑电路的组合)可以基于硬件或基于软件(或基于硬件和软件的组合)。可选地，装置可以包括为计算机程序创建执行环境的代码，例如，构成处理器固件、协议栈、数据库管理系统、操作系统或者执行环境的组合的代码。本公开考虑具有或不具有常规操作系统(例如LINUX、UNIX、WINDOWS、MAC OS、ANDROID、IOS或任意其它合适的常规操作系统)的数据处理装置的使用。
可以以任何形式的编程语言来写计算机程序(也可以称作或描述为程序、软件、软件应用、模块、软件模块、脚本或代码)，编程语言包括：经编译或经解释的语言、或者声明或程序语言，并且可以以任何形式来部署计算机程序，包括部署为单独的程序或者部署为适合于用于计算环境的模块、组件、子例程、或者其它单元。计算机程序可以(但不必)与文件系统中的文件相对应。程序可以存储在保持其他程序或数据(例如，存储在标记语言文档中的一个或多个脚本)的文件的一部分中、专用于所讨论的程序的单个文件中、或者存储在多个协同文件中(例如，存储一个或多个模块、子程序或代码部分的文件)。计算机程序可以被部署为在一个计算机上或者在位于一个站点或分布在多个站点并且通过通信网络互连的多个计算机上执行。尽管各图中所示的程序的部分被示为通过各种对象、方法或其他处理实现各种特征和功能的单独模块，但是视情况处理可以替代地包括多个子模块、第三方服务、组件、库等。相反，各种组件的特征和功能可以视情况组合成单个组件。
本说明书中描述的过程和逻辑流可以由一个或多个可编程计算机来执行，所述一个或多个可编程计算机执行一个或多个计算机程序以通过操作输入数据并且产生输出来执行功能。过程和逻辑流也可以由专用逻辑电路(例如CPU、FPGA或ASIC)来执行，并且装置也可以实现为专用逻辑电路(例如CPU、FPGA或ASIC)。
适合于执行计算机程序的计算机可以基于通用或专用微处理器、这两者或任何其它类型的CPU。通常，CPU将从只读存储器(ROM)或随机存取存储器(RAM)或者这二者接收指令和数据。计算机的必不可少的元件是用于执行指令的CPU和用于存储指令和数据的一个或更多个存储器设备。通常，计算机还将包括用于存储数据的一个和或更多个大容量存储设备(例如，磁盘、磁光盘或光盘)，或可操作耦接以便从所述一个或更多个大容量存储设备接收或向其发送数据。然而，计算机不需要具有这些设备。此外，计算机可以嵌入在另一设备中，例如，移动电话、个人数字助理(PDA)、移动音频或视频播放器、游戏机、全球定位系统(GPS)接收机或者便携式存储设备(例如，通用串行总线(USB)闪存驱动器)，这仅是举几个例子。
适合于存储计算机程序指令和数据的计算机可读介质(暂时或非暂时的)包括所有形式的非易失性存储器、介质和存储器设备，其包括例如半导体存储器设备、例如可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)和闪存设备；磁盘(例如内部硬盘或可移动盘)；磁光盘；以及CD ROM、DVD+/-R、DVD-RAM和DVD-ROM盘。存储器可以存储各种对象或数据，包括：高速缓存区、类(class)、框架、应用、备份数据、工作、网页、网页模板、数据库表格、存储动态信息的知识库、以及包括任意参数、变量、算法、指令、规则、约束、对其的引用在内的任意其它适当的信息。另外，存储器可以包括任何其他适当的数据，诸如日志、策略、安全或访问数据、报告文件以及其他。处理器和存储器可以由专用逻辑电路来补充或者并入到专用逻辑电路中。
为了提供与用户的交互，本说明书中描述的主题可以实现在计算机上，该计算机具有用于向用户显示信息的显示设备(例如，CRT(阴极射线管)、LCD(液晶显示器)、LED(发光二极管)或等离子监视器)和用户可以向计算机提供输入的键盘和指点设备(例如，鼠标、轨迹球或轨迹板)。还可以使用触摸屏(诸如具有压敏性的平板计算机表面、使用电容或电感测的多点触摸屏或其它类型的触摸屏)向计算机提供输入。其它种类的设备也可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈，例如，视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈；以及可以从用户接收任意形式的输入(包括声音、语音或触觉输入)。此外，计算机可以通过向用户使用的设备发送文档或者从该设备接收文档来与用户交互；例如，通过响应于从用户客户端设备上的web浏览器接收到的请求而向所述web浏览器发送网页，来与用户交互。
术语“图形用户界面”或GUI可以以单数或复数形式使用，以描述一个或更多个图形用户界面以及特定图形用户界面的每一次显示。因此，GUI可以表示任意图形用户界面，包括但不限于web浏览器、触摸屏或处理信息并且有效地向用户呈现信息结果的命令行界面(CLI)。通常，GUI可以包括多个用户界面(UI)元素，其中一些或全部与web浏览器相关联，诸如可由商业套件用户操作的交互式域、下拉列表和按钮。这些和其他UI元素可以与web浏览器的功能相关或表示web浏览器的功能。
本说明书中描述的主题的实施可以实现在计算系统中，该计算系统包括后端组件(例如，数据服务器)、或包括中间件组件(例如，应用服务器)、或者包括前端组件(例如，具有用户通过其可以与本说明书中描述的主题的实现进行交互的图形用户界面或者web浏览器的客户端计算机)、或者一个或更多个此类后端组件、中间件组件或前端组件的任意组合。系统的组件可以通过有线或无线数字数据通信(或数据通信的组合)的介质或任意形式(例如通信网络)互相连接。通信网络的示例包括局域网(LAN)、无线电接入网络(RAN)、城域网(MAN)、广域网(WAN)、全球微波接入互操作性(WIMAX)、使用例如802.11a/b/g/n或802.20(或802.11x和802.20的组合或与本公开一致的其它协议)的网络(WLAN)、互联网的全部或一部分、或一个或多个位置处的任意其它通信系统(或通信网络的组合)。网络可以在网络地址之间传输例如互联网协议(IP)分组、帧中继帧、异步传输模式(ATM)小区、语音、视频、数据或其它合适信息(或通信类型的组合)。
计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般相互远离并且通常通过通信网络进行交互。客户端和服务器的关系通过在相应计算机上运行并且相互具有客户端-服务器关系的计算机程序来生成。
在一些实施方式中，计算系统的任意或所有组件(硬件或软件(或硬件和软件的组合))可以使用应用编程接口(API)或服务层(或API与服务层的组合)与彼此交互或与接口交互。API可以包括例程、数据结构和对象类的规范。API可以是独立于或依赖于计算机语言，并且指的是完整的接口、单个功能或甚至是一组API。服务层向计算系统提供软件服务。计算系统的各种组件的功能对于使用该服务层的所有服务消费者可以是可访问的。软件服务通过定义的接口提供可重用的、定义的业务功能。例如，接口可以是以JAVA、C++或以可扩展标记语言(XML)格式或其它合适格式提供数据的其它合适语言所编写的软件。API或服务层(或API与服务层的组合)可以是与计算系统的其他组件相关的集成组件或独立组件。此外，在不脱离本公开的范围的情况下，服务层的任意或所有部分可以被实现为另一软件模块、企业应用或硬件模块的子模块或副模块。
尽管本说明书包含许多特定的实施方式的细节，然而这些细节不应被解释为对要求保护的范围或任何发明的范围构成限制，而是用于描述特定于具体发明的具体实施方式的特征。在本说明书中在独立实施方式的上下文中描述的特定特征也可以在单个实现中组合实现。反之，在单个实现的上下文中描述的不同特征也可在多个实现中各自实现，或以适当的子组合来实现。此外，尽管上文可以将特征描述为以某些组合起作用并且甚至最初要求如此，但是一些情况下，来自所要求保护的组合的一个或多个特征可以从组合中删除，并且所要求保护的组合可以针对子组合或子组合的变化。
描述了本主题的具体实现。对于本领域技术人员明显是，所描述的实施方式的其他实施方式、改变和置换在所附权利要求的范围内。尽管在附图和权利要求中以特定顺序描述了操作，这不应被理解为：为了实现期望的结果，要求按所示的特定次序或按顺序次序来执行这些操作，或者要求执行所有图示的操作(一些操作可以看作是可选的)。在某些情况下，多任务或并行处理(或者多任务和并行处理的组合)可以是优选地并且视情况来执行。
此外，在上述的实施方式的各种系统模块和组件的分离或集成不应被理解为在所有实施方式中要求这样的分离或集成，并且应该理解的是，所描述的程序组件和系统一般可以一起集成在单个软件产品中或封装为多个软件产品。
因此，上述对示例实施方式的描述不限定或限制本公开。在不脱离本公开的精神和范围的情况下，还可以存在其他改变、替换和变化。
此外，下面的任何要求保护的实施方式被认为适用于至少一种计算机实施的方法；存储用于执行计算机实施的方法的计算机可读指令的非暂时性计算机可读介质；以及计算机系统，该系统包括与硬件处理器可互操作地耦合的计算机存储器，所述硬件处理器被配置为执行计算机实施的方法或存储在非暂时性计算机可读介质上的指令。
Claims (20)
1.一种计算机实现的方法，包括：
导出与钻孔中所发射的电磁EM脉冲相对应的三轴电阻率测井仪的理论瞬态响应，其中所述三轴电阻率测井仪包括三个相互正交的发射器和三个相互正交的接收器，所述接收器接收所发射的EM脉冲的反射，并且其中所述三个相互正交的发射器之一和所述三个相互正交的接收器之一与所述钻孔的轴线对准；
基于所述三轴电阻率测井仪的所述理论瞬态响应，导出与所发射的EM脉冲相对应的定向电阻率测井仪DRT的理论瞬态响应，其中所述DRT包括一个发射器和一个接收器，并且所述DRT不同于所述三轴电阻率测井仪；
基于所述DRT的所述理论瞬态响应，导出所述DRT的理论后期瞬态响应；
当在所述钻孔中旋转所述DRT时，从所述DRT的所述一个接收器接收由所述DRT测量的实际后期瞬态响应；以及
基于DRT所测量的实际后期瞬态响应和所述理论后期瞬态响应，确定各向异性、水平电导率和地层倾角。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述DRT所包括的所述发射器的偶极子或所述接收器的偶极子中的至少一个相对于测井仪轴倾斜。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，用于导出所述DRT的所述理论瞬态响应的所述三轴电阻率测井仪的所述三个相互正交的发射器和所述三个相互正交的接收器被假设为分别与所述DRT的所述一个发射器和所述一个接收器共置在同一位置。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，导出所述理论后期瞬态响应包括使所述瞬态响应中的时间接近大的值。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述实际后期瞬态响应包括在不同方位角处的所述实际后期瞬态响应。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述各向异性、所述水平电导率和所述地层倾角包括：选择所述各向异性、所述水平电导率和所述地层倾角，使得DRT所测量的实际后期瞬态响应与所述理论后期瞬态响应之间的差被最小化。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述各向异性是电阻率各向异性或电导率各向异性中的一个。
8.一种存储一个或多个指令的非暂时性计算机可读介质，所述一个或多个指令能够由计算机系统执行以执行操作，所述操作包括：
导出与钻孔中所发射的电磁EM脉冲相对应的三轴电阻率测井仪的理论瞬态响应，其中所述三轴电阻率测井仪包括三个相互正交的发射器和三个相互正交的接收器，所述接收器接收所发射的EM脉冲的反射，并且其中所述三个相互正交的发射器之一和所述三个相互正交的接收器之一与所述钻孔的轴线对准；
基于所述三轴电阻率测井仪的所述理论瞬态响应，导出与所发射的EM脉冲相对应的定向电阻率测井仪DRT的理论瞬态响应，其中所述DRT包括一个发射器和一个接收器，并且所述DRT不同于所述三轴电阻率测井仪；
基于所述DRT的所述理论瞬态响应，导出所述DRT的理论后期瞬态响应；
当在所述钻孔中旋转所述DRT时，从所述DRT的所述一个接收器接收由所述DRT测量的实际后期瞬态响应；以及
基于DRT所测量的实际后期瞬态响应和所述理论后期瞬态响应，确定各向异性、水平电导率和地层倾角。
9.根据权利要求8所述的非暂时性计算机可读介质，其中所述DRT所包括的所述发射器的偶极子或所述接收器的偶极子中的至少一个相对于测井仪轴倾斜。
10.根据权利要求8所述的非暂时性计算机可读介质，其中，用于导出所述DRT的所述理论瞬态响应的所述三轴电阻率测井仪的所述三个相互正交的发射器和所述三个相互正交的接收器被假设为分别与所述DRT的所述一个发射器和所述一个接收器共置在同一位置。
11.根据权利要求8所述的非暂时性计算机可读介质，其中，导出所述理论后期瞬态响应包括使所述瞬态响应中的时间接近大的值。
12.根据权利要求8所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述实际后期瞬态响应包括在不同方位角处的所述实际后期瞬态响应。
13.根据权利要求8所述的非暂时性计算机可读介质，其中，确定所述各向异性、所述水平电导率和所述地层倾角包括：选择所述各向异性、所述水平电导率和所述地层倾角，使得DRT所测量的实际后期瞬态响应与所述理论后期瞬态响应之间的差被最小化。
14.根据权利要求8所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述各向异性是电阻率各向异性或电导率各向异性中的一个。
15.一种计算机系统，包括：
计算机存储器；以及
硬件处理器，所述硬件处理器与所述计算机存储器可互操作地耦接并且被配置为执行操作，所述操作包括：
导出与钻孔中所发射的电磁EM脉冲相对应的三轴电阻率测井仪的理论瞬态响应，其中所述三轴电阻率测井仪包括三个相互正交的发射器和三个相互正交的接收器，所述接收器接收所发射的EM脉冲的反射，并且其中所述三个相互正交的发射器之一和所述三个相互正交的接收器之一与所述钻孔的轴线对准；
基于所述三轴电阻率测井仪的所述理论瞬态响应，导出与所发射的EM脉冲相对应的定向电阻率测井仪DRT的理论瞬态响应，其中所述DRT包括一个发射器和一个接收器，并且所述DRT不同于所述三轴电阻率测井仪；
基于所述DRT的所述理论瞬态响应，导出所述DRT的理论后期瞬态响应；
当在所述钻孔中旋转所述DRT时，从所述DRT的所述一个接收器接收由所述DRT测量的实际后期瞬态响应；以及
基于DRT所测量的实际后期瞬态响应和所述理论后期瞬态响应，确定各向异性、水平电导率和地层倾角。
16.根据权利要求15所述的计算机系统，其中所述DRT所包括的所述发射器的偶极子或所述接收器的偶极子中的至少一个相对于测井仪轴倾斜。
17.根据权利要求15所述的计算机系统，其中，用于导出所述DRT的所述理论瞬态响应的所述三轴电阻率测井仪的所述三个相互正交的发射器和所述三个相互正交的接收器被假设为分别与所述DRT的所述一个发射器和所述一个接收器共置在同一位置。
18.根据权利要求15所述的计算机系统，其中，导出所述理论后期瞬态响应包括使所述瞬态响应中的时间接近大的值。
19.根据权利要求15所述的计算机系统，其中，所述实际后期瞬态响应包括在不同方位角处的所述实际后期瞬态响应。
20.根据权利要求15所述的计算机系统，其中，确定所述各向异性、所述水平电导率和所述地层倾角包括：选择所述各向异性、所述水平电导率和所述地层倾角，使得DRT所测量的实际后期瞬态响应与所述理论后期瞬态响应之间的差被最小化。
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