CN111771041A - 从图像日志计算裂缝密度的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于执行地层相关物理动作的方法，该方法包括：接收穿透地层的钻孔的壁的图像数据，图像数据具有与钻孔的壁相交的裂缝的图像数据；以及限定围绕钻孔的体积。该方法还包括确定在多个深度中的每个限定深度处与体积相交的每个裂缝的表面积，以及基于在多个深度中的每个限定深度处与体积相交的每个裂缝的表面积和体积的大小，计算每个限定深度的裂缝密度。该方法还包括使用被配置为执行地层相关物理动作的设备基于每个限定深度的裂缝密度来执行地层相关物理动作。

Description

从图像日志计算裂缝密度的方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年1月30日提交的美国专利申请号15/883700的权益，该申请全文以引用方式并入本文。
背景技术
地质地层可能包含所寻找的烃的储层。通常将钻孔钻入储层中，在储层中可以通过地层中的岩石裂缝提取烃。但是地层可以具有各种裂缝密度，因此在没有准确知道裂缝密度的情况下，安置具有特定轨迹的钻孔或者完成现有钻孔可能是一种挑战。准确的裂缝密度信息可用于提供资源的有效利用，以钻取或完成用于烃生产的钻孔。因此，提高岩石裂缝密度确定的准确度的创新将在钻井和生产工业中深受欢迎。
发明内容
公开了一种用于执行地层相关物理动作的方法。该方法包括：利用处理器接收穿透地层的钻孔的壁的图像数据，图像数据具有与钻孔的壁相交的裂缝的图像数据；利用处理器限定围绕钻孔的体积；利用处理器确定在多个深度中的每个限定深度处与体积相交的每个裂缝的表面积；基于在多个深度中的每个限定深度处与体积相交的每个裂缝的表面积和体积的大小，利用处理器计算每个限定深度的裂缝密度；以及使用被配置为执行地层相关物理动作的设备基于每个限定深度的裂缝密度来执行地层相关物理动作。
还公开了一种用于执行地层相关物理动作的设备。该设备包括非暂态处理器可读介质，该非暂态处理器可读介质包括用于实现方法的指令。该方法包括：利用处理器接收穿透地层的钻孔的壁的图像数据，图像数据包括与钻孔的壁相交的裂缝的图像数据；利用处理器限定围绕钻孔的体积；利用处理器确定在多个深度中的每个限定深度处与体积相交的每个裂缝的表面积；以及基于在多个深度中的每个限定深度处与体积相交的每个裂缝的表面积和体积的大小，利用处理器计算每个限定深度的裂缝密度。该设备还包括被配置为执行指令的处理器和被配置为基于针对每个限定深度所计算的裂缝密度来执行地层相关物理动作的设备。
附图说明
以下描述不应被认为以任何方式进行限制。参考附图，相同元件以相同附图标记表示：
图1描绘了立方体中体积上的表面的各方面；
图2描绘了球体的体积上的表面的各方面；
图3描绘了球体中方向的各方面；
图4描绘了由球体截取的裂缝的各方面；
图5描绘了确定钻孔方向的各方面；
图6示出了用于钻取穿透地质地层的钻孔的钻井系统的横剖视图；
图7示出了用于从地层生产烃的生产系统的横剖视图；
图8是用于确定裂缝密度并基于裂缝密度来执行地层相关动作的方法的流程图。
具体实施方式
本文所公开的设备和方法的一个或多个实施方案的详细描述以参照附图举例而非限制的方式呈现。
公开了用于以比现有技术提高的准确度确定裂缝密度并基于裂缝密度来执行地层相关动作的设备和方法。
在现有技术中，通常通过计数从图像日志获得的沿长度为L的窗口中的井的裂缝来定义表观裂缝密度。表观裂缝密度通常定义为窗口内的裂缝的数量与窗口长度之间的商。然而，应该针对裂缝平面和井的纵向轴线之间的角度来校正以这种方式确定的表观裂缝密度。该角度通常不是恒定的，并且导致对这种校正的一些反抗。裂缝和井之间的小角度可能是巨大的，并且产生过校正，使得裂缝密度不能被准确地计算。计数窗口的长度是固定的，并且当裂缝离开窗口时，裂缝不再可见并且不再进行计数，如果裂缝和井之间的角度较小，则预期在窗口的长度之外继续看到裂缝。
为了克服上述问题，本文公开的新颖方法将裂缝的密度定义为每单位体积的裂缝表面积。也就是说，裂缝密度可以计算为截取三维(3D)形状(诸如球体)的裂缝的面积与3D形状的体积的比率。这种新颖的定义等同于沿着裂缝的垂线对裂缝进行计数，并且将裂缝密度定义为每单位长度的裂缝数量。还从图像日志获得用于使用新颖定义计算裂缝密度的裂缝信息。下面进一步讨论用于生成图像日志的设备。
接下来，讨论现有技术的裂缝密度定义和新颖裂缝密度定义之间的比较。考虑到具有立方体或棱柱形状的岩石体积，诸如图1中所示的，裂缝密度Df被计算为裂缝数量相比于其长度的商，公式(1)。
Figure BDA0002650772050000031
如果分母和分子两者乘以面积A，则Df的值不变，公式(2)。
Figure BDA0002650772050000032
可以看出，对于该模型，两个定义是等效的。任意形式的任何体积可以由不同大小的立方体近似，在立方体的每一者中，定义之间的等效性仍然有效，这就是为什么可以推断等效性对所考虑的任何形式的样品体积都有效。
虽然可以使用任何形状的样品体积，出于教导的目的，使用球体。如果考虑裂缝密度为10
Figure BDA0002650772050000033
的破裂岩石的球形部分，则这些裂缝将具有0.1[单位长度]的间距平均值。使用两个定义计算该球体的裂缝密度，即单位长度的裂缝数量和裂缝面积相比于体积
Figure BDA0002650772050000034
在1[单位长度]的窗口中，由于裂缝间距的微小差异，可以模糊地输入10或11条裂缝。裂缝密度为10或11
Figure BDA0002650772050000035
使用
Figure BDA0002650772050000036
计算裂缝密度，半径为R的球体被认为是样品体积。随着球体半径的变化，裂缝将出现或消失，但会逐渐出现或消失，而不是像窗口中的计数那样突然出现或消失。作为示例，考虑半径R＝0.53的球体包括图2的所有裂缝，裂缝与球体的相交部的每一者的半径具有公式(3)的值。
R0＝0.53 (3)
Figure BDA0002650772050000041
Figure BDA0002650772050000042
Figure BDA0002650772050000043
Figure BDA0002650772050000044
Figure BDA0002650772050000045
对应于这些相交部的面积是公式(4)。
Ai＝π×Ri 2 (4)
A0＝0.88
A0＝0.85
A0＝0.76
A0＝0.60
A0＝0.38
A0＝0.10
裂缝面积由公式(5)确定。
Figure BDA0002650772050000046
R0＝0.53的球体的体积由公式(6)确定。
Figure BDA0002650772050000051
使用表面积相比于体积定义获得的裂缝密度由公式(7)确定。
Figure BDA0002650772050000052
接下来，讨论关于裂缝密度的方向方面。如果考虑每单位长度的裂缝的定义，可以看出其是取决于方向的定义。根据井的方向，获得不同的表观裂缝密度，该表观裂缝密度必须通过井与裂缝平面形成的角度来校正。如果所有裂缝都是平行的，则校正是一致的，否则是不正确的。另一方面，定义Af/V不取决于井的方向，并且不需要校正，如图3所示。
接下来，讨论使用Af/V定义计算裂缝密度。根据图4的方案，公开了一种用于根据Af/V定义计算裂缝密度的算法。在一个或多个方案中，该算法使用围绕井并沿井路径移动的半径为R的球体来计算在每个深度处截取该球体的所有裂缝面积的总和。然后将该总和除以球体的体积，如公式(8)所示，其中N是与球体相交的裂缝的数量。
Figure BDA0002650772050000053
该算法考虑到，当解释井图像日志时，可以将孔径分配给发现或识别的裂缝Ei中的每一者。裂缝与球体的每个相交部的面积乘以孔径即为孔体积。裂缝的孔隙度Φf如公式(9)中计算。在非限制性实施方案中，可以使用岩石露头或岩石样本来估计孔径尺寸。
Figure BDA0002650772050000054
接下来，讨论确定钻井方向的实施方案。如果定向井路径或轨迹的目的是在尽可能开放的同时横穿最大数量的裂缝，则一种方式是定义与裂缝和球体的每个相交部相对应的矢量。该矢量垂直于相交平面，并且具有相交面积与对应裂缝的开度的乘积的量值。对于每个深度，使用矢量加法将所有矢量相加。具有较大幅度的矢量是贡献更大孔隙度的矢量，并且是在如图5所示的总和方向上将具有更大权重的矢量。
接下来，讨论裂缝的渗透率。假设天然裂缝与井的直径相比是延伸的，则建立的流动是径向的。在这种情况下，当流体接近井时，速度会加快。为了在面积减小时保持流量，产生压降以保持能量恒定。另外，由于重力效应引起的高度变化产生压力差，并且由于粘滞效应而产生压降，该粘滞效应比其他两种效应占优势。
仅考虑由于在两个半径为R的盘之间形成的流动的粘滞效应而产生的压降，其中在一个盘的中心具有半径为r的孔。在盘之间具有距离H的情况下，根据公式(10)建立从R到r的压降ΔP。[发明人-什么是Q和μ？]。
Figure BDA0002650772050000061
在相同的径向流模型中，达西(Darcy)定律可以用公式(11)表示，其中k是渗透率。
Figure BDA0002650772050000062
使公式(10)与公式(11)相等，在公式(12)中获得等效于裂缝的渗透率，所述裂缝的厚度等于裂缝的开度。
Figure BDA0002650772050000063
用达西表示渗透率，用毫米表示裂缝的开度，可以得到公式(13)。
Figure BDA0002650772050000064
这一结果与用线性流动模型得到的结果一致。通过公式(14)确定破裂岩石的渗透率，考虑V[m]的深度窗口，其中存在N个裂缝，每个裂缝具有开度Hi。
Figure BDA0002650772050000071
现在讨论用于实施本文公开的方法和执行地层相关动作的设备。图6示出了用于实施本文公开的方法的钻井设备。图6是穿透包括地层4的大地3的钻孔2(也可以称为井眼或井)的横剖视图。地层4包括具有断层或裂缝的地层岩石，其中一些断层或裂缝与钻孔2的壁相交。
钻井系统8包括被构造成钻取钻孔2的钻机9。钻头7设置在钻管5的远侧端部，用于钻取钻孔2。钻管5可以是由多根连接的钻杆6构成的钻柱。钻井液或泥浆被泵送通过钻管5以润滑钻头7并从钻孔2冲洗钻屑。钻井液由钻井液泵进行泵送，钻井液的流量由钻井液控制阀控制。钻井液泵和流量控制阀可由钻井参数控制器14控制，以维持合适的压力和流量，从而防止钻孔2坍塌。合适的钻井液压力和流动参数可以通过知道地层岩石的应力来确定，地层岩石的应力可以从井眼2周围的裂缝的知识来确定。钻井参数控制器14被配置为诸如通过反馈控制来控制用于钻取钻孔的参数。钻管5包括底部钻具组合(BHA)10。BHA 10包括井下传感器11，该井下传感器被配置为感测各种井下属性或参数，以提供可用于对钻孔2的壁成像的图像数据。图像数据包括与钻孔2的壁相交的裂缝的图像。井下传感器11的非限制性实施方案包括电阻率或电导率传感器和声学传感器。不同的井下传感器可以单独使用或组合使用。可以通过遥测装置将传感器数据传输到地面以进行处理，诸如通过计算机处理系统12进行处理。由于井下传感器11可以由钻管5承载，所以钻管5可以被称为载体。
BHA 10还可包括地质导向系统15。地质导向系统15被配置为导向钻头7，以便根据选定的轨迹、路径或几何形状钻取钻孔2。通常选择轨迹、路径或几何形状来优化钻孔2的烃产量。在一个或多个实施方案中，选择轨迹以将井眼安置在具有最大渗透率或在最大渗透率的选定范围内的地层体积中。导向命令可以通过遥测装置从钻井参数控制器14传输到地质导向系统15。一个或多个实施方案中的遥测装置可以包括泥浆脉冲遥测装置或有线钻杆。井下电子器件18可以处理井下的数据和/或充当与遥测装置的接口。系统操作和数据处理操作可以由井下电子器件18、地面计算机处理系统12或其组合执行。
由于考虑到在钻取钻孔2后会有进一步的动作，现在讨论用于实施这些动作的生产装备。图7以横剖视图描绘了用于从地球地层4生产烃的生产装备的各方面。生产钻机20被构造成执行与经由钻孔2从地层4中的储层生产烃相关的动作。例如，生产钻机20可以包括泵16，该泵被构造成基于地层4的渗透性以选定的流量将进入钻孔2的烃泵送到地面。钻孔2可以衬有套管17，以防止钻孔2坍塌。生产钻机20可包括被构造成激励地层4以增加烃流量的地层或储层激励系统26。在一个或多个实施方案中，储层激励系统26被构造成水力压裂地层4中的岩石。在一个或多个实施方案中，地层4在具有低渗透率或低于选定渗透率阈值的渗透率的区域或深度间隔中被压裂。
生产钻机20还可被构造成使用井下传感器11对钻孔2的壁成像，从而对与壁相交的裂缝成像。井下传感器11可以被包括在井下工具28中，该井下工具可以通过载体(诸如也提供与地面的通信的铠装电线)传送通过钻孔2。在另一个实施方案中，井下工具28可以被构造成基于渗透率在选定的位置处对套管17进行穿孔，以提供使地层流体与钻孔2连通以进行提取的穿孔。在一个或多个实施方案中，基于地层在该深度或深度间隔处的渗透率等于或大于阈值渗透率值来选择用于穿孔的深度或深度间隔。
图7还示出了计算机处理系统22。计算机处理系统22被配置为实现本文公开的方法。此外，计算机处理系统22可以被配置为充当用于控制生产钻机20的操作的控制器，以包括井图像测井、井下工具操作和/或地层激励操作。
图8是用于执行地层相关物理动作的方法80的流程图。方框81要求利用处理器接收穿透地层的钻孔的壁的图像数据，该图像数据具有与钻孔的壁相交的裂缝的图像数据。在一个或多个实施方案中，该方框还可以包括使用被配置为感测图像数据的井下测井工具获得图像数据。方框82要求利用处理器限定围绕钻孔的体积。该体积可以被称为虚拟体积，其被配置为分析图像数据中的裂缝。在一个或多个实施方案中，钻孔在体积的中心横穿该体积。在一个或多个实施方案中，该体积是球体。在一个或多个实施方案中，该体积或球体的直径由测井工具的采样速率、成像角度和测井工具被传送通过钻孔的速度来确定，使得相邻体积彼此接触或重叠，以在钻孔的深度范围内提供连续覆盖。在一或多个实施方案中，球体的直径为十英尺。方框83要求利用处理器确定在多个深度中的每个限定深度处与体积相交的每个裂缝的表面积。明确地说，该表面积是在限定的体积内的裂缝的表面积。方框84要求基于在多个深度中的每个限定深度处与该体积相交的每个裂缝的表面积和体积的大小，利用处理器计算每个限定深度的裂缝密度。在一个或多个实施方案中，通过将与每个限定深度的体积相交的裂缝的表面积之和除以体积的大小来计算每个限定深度的裂缝密度。
方框85要求使用用于执行地层相关物理动作的设备基于每个限定深度的裂缝密度来执行地层相关物理动作。方法80还可以包括使用每个限定深度的裂缝密度来计算每个限定深度的孔隙度。在一个或多个实施方案中，地层相关物理动作包括钻取新钻孔或者进一步钻取现有钻孔，该钻孔具有在地层的孔隙度满足或超过阈值的位置处与地层相交的轨迹。在一个或多个实施方案中，方法80还可以包括：定义每个裂缝的矢量，该矢量具有垂直于每个裂缝的平面的方向和一定量值，所述量值为与体积相交的每个裂缝的裂缝面积和每个裂缝的孔径的乘积；以及将矢量求和以提供和矢量，其中该和矢量的方向用于确定轨迹。在一个或多个实施方案中，地层相关物理动作包括在孔隙度小于或等于阈值的深度处水力压裂地层。在一个或多个实施方案中，地层相关物理动作包括在地层的孔隙度满足或超过阈值的深度处对套管进行穿孔。
方法80还可包括针对每个限定深度计算地层的渗透率。方法80还可包括基于所计算的渗透率执行地层相关动作。
下面示出了前述公开的一些实施方案：
实施方案1：一种用于执行地层相关物理动作的方法，所述方法包括：利用处理器接收穿透地层的钻孔的壁的图像数据，所述图像数据包括与所述钻孔的所述壁相交的裂缝的图像数据；利用所述处理器限定围绕所述钻孔的体积；利用所述处理器确定在多个深度中的每个限定深度处与所述体积相交的每个裂缝的表面积；基于在多个深度中的每个限定深度处与所述体积相交的每个裂缝的所述表面积和所述体积的大小，利用所述处理器计算每个限定深度的裂缝密度；以及使用被配置为执行所述地层相关物理动作的设备基于每个限定深度的所述裂缝密度来执行所述地层相关物理动作。
实施方案2.根据任何前述实施方案所述的方法，还包括通过将与每个限定深度的所述体积相交的所述裂缝的所述表面积之和除以所述体积的大小来计算所述裂缝密度。
实施方案3.根据任何前述实施方案所述的方法，其中所述体积包括球体形状。
实施方案4.根据任何前述实施方案所述的方法，其中所述球体的直径满足或超过十英尺。
实施方案5.根据任何前述实施方案所述的方法，其中相邻体积相接或重叠以在限定的深度范围内提供连续覆盖。
实施方案6.根据任何前述实施方案所述的方法，还包括使用每个限定深度的所述裂缝密度来计算每个限定深度的孔隙度。
实施方案7.根据任何前述实施方案所述的方法，其中所述地层相关物理动作包括钻取新钻孔或者进一步钻取现有钻孔，所述钻孔具有在所述地层的所述孔隙度满足或超过阈值的位置处与所述地层相交的轨迹。
实施方案8.根据任何前述实施方案所述的方法，还包括：定义每个裂缝的矢量，所述矢量具有垂直于每个裂缝的平面的方向和一定量值，所述量值包括与所述体积相交的每个裂缝的所述裂缝面积和每个裂缝的孔径的乘积；以及将所述矢量求和以提供和矢量，其中所述和矢量的方向用于确定所述轨迹。
实施方案9.根据任何前述实施方案所述的方法，其中所述地层相关物理动作包括在所述孔隙度小于或等于阈值的深度处水力压裂所述地层。
实施方案10.根据任何前述实施方案所述的方法，其中所述地层相关物理动作包括在所述地层的所述孔隙度满足或超过阈值的深度处对套管进行穿孔。
实施方案11.根据任何前述实施方案所述的方法，还可包括针对每个限定深度计算所述地层的渗透率。
实施方案12.一种用于执行地层相关物理动作的设备，所述设备包括：非暂态处理器可读介质，所述非暂态处理器可读介质包括用于实现方法的指令，所述方法包括：利用处理器接收穿透地层的钻孔的壁的图像数据，所述图像数据包括与所述钻孔的所述壁相交的裂缝的图像数据；利用所述处理器限定围绕所述钻孔的体积；利用所述处理器确定在多个深度中的每个限定深度处与所述体积相交的每个裂缝的表面积；基于在多个深度中的每个限定深度处与所述体积相交的每个裂缝的所述表面积和所述体积的大小，利用所述处理器计算每个限定深度的裂缝密度；处理器，所述处理器被配置为执行所述指令；和设备，所述设备被配置为基于针对每个限定深度所计算的裂缝密度来执行所述地层相关物理动作。
实施方案13.根据任何前述实施方案所述的设备，其中所述方法还包括通过将与每个限定深度的所述体积相交的所述裂缝的所述表面积之和除以所述体积的大小来计算所述裂缝密度。
实施方案14.根据任何前述实施方案所述的设备，其中所述方法还包括使用每个限定深度的所述裂缝密度来计算每个限定深度的孔隙度。
实施方案15.根据任何前述实施方案所述的设备，还包括钻井系统，所述钻井系统被配置成通过钻取新钻孔或者进一步钻取现有钻孔执行所述地层相关物理动作，所述钻孔具有在所述地层的所述孔隙度满足或超过阈值的位置处与所述地层相交的轨迹。
实施方案16.根据任何前述实施方案所述的设备，其中所述方法还包括：定义每个裂缝的矢量，所述矢量具有垂直于每个裂缝的平面的方向和一定量值，所述量值包括与所述体积相交的每个裂缝的所述裂缝面积和每个裂缝的孔径的乘积；以及将所述矢量求和以提供和矢量，其中所述和矢量的方向用于确定所述轨迹。
实施方案17.根据任何前述实施方案所述的设备，还包括井下工具，所述井下工具被构造成通过在所述孔隙度小于或等于阈值的深度处水力压裂所述地层执行所述地层相关物理动作。
实施方案18.根据任何前述实施方案所述的设备，还包括井下工具，所述井下工具被构造成通过在所述地层的所述孔隙度满足或超过阈值的深度处对套管进行穿孔执行所述地层相关物理动作。
为了支持本文的教导内容，可使用各种分析部件，包括数字系统和/或模拟系统。例如，地面计算机处理系统12、22、井下传感器11、钻井参数控制器14、地质导向系统15、井下电子器件18、储层激励系统26和/或井下工具28可以包括数字和/或模拟系统。这些系统可具有诸如处理器、存储介质、存储器、输入、输出、通信链路(有线、无线、光学或其他)、用户界面(例如，显示器或打印机)、软件程序、信号处理器(数字或模拟)的部件以及其他此类部件(诸如电阻器、电容器、电感器等)，用于以本领域熟知的若干方式中的任一种来提供对本文所公开的设备和方法的操作和分析。可以认为，这些教导内容可以但不必结合存储在非暂态计算机可读介质上的计算机可执行指令集来实现，该非暂态计算机可读介质包括存储器(ROM、RAM)、光学介质(CD-ROM)或磁性介质(例如，磁盘、硬盘驱动器)或任何其他类型的介质，这些计算机可执行指令在被执行时，致使计算机实现本发明的方法。除了本公开中所描述的功能之外，这些指令还可提供系统设计者、所有者、用户或其他此类人员认为相关的装备操作、控制、数据收集和分析以及其他功能。
此外，可包括各种其他部件，并要求它们提供本文教导内容的各方面。例如，可包括电源(发电机、远程供电装置和电池中的至少一者)、磁体、电磁体、传感器、电极、发射器、接收器、收发器、天线、控制器、光学单元、电单元或机电单元以支持本文所讨论的各个方面或支持本公开以外的其他功能。
如本文所用，术语“载体”是指可用于传送、容纳、支撑或以其他方式有利于使用另一个装置、装置部件、装置的组合、介质和/或构件的任何装置、装置部件、装置的组合、介质和/或构件。其他示例性非限制性的载体包括盘管型、接合钻杆型的钻柱及其任何组合或部分。其他载体示例包括套管、电线、电线探测器、滑线探测器、熔滴弹丸(drop shot)、底部钻具组合、钻柱插入物、模块、内部壳体及其衬底部分。
实施方案的元素已由冠词“一个”或“一种”引入。冠词旨在表明存在有一个或多个这些元素。术语“包括”和“具有”等等旨在是包括性的并且表示可以有除已列出的元素以外的额外的元素。连词“或”当与至少两个术语的列举一起使用时旨在意为任意术语或者术语的组合。术语“配置”涉及装置的一个或多个结构限制，该装置需要该结构限制来执行该装置被配置的功能或操作。
本文所描绘的流程图仅仅是示例。在不脱离本发明的精神的情况下，可对该图或其中所描述的步骤(或操作)进行许多变化。例如，可以不同的顺序执行步骤，或者可添加、删除或修改步骤。所有这些变化都被认为是所要求保护的发明的一部分。
本文说明性公开的公开内容可以在不存在本文未具体公开的任何元素的情况下实施。
虽然在此已经示出和描述了一个或多个实施方案，但在不脱离本发明的范围的情况下可对其进行修改和替换。因此，应当理解，已经通过例示而非限制的方式描述了本发明。
应当认识到，各种部件或技术可提供某些必要的或有益的功能或特征。因此，支持所附权利要求及其变型形式可能需要的这些功能和特征被认为是作为本文的教导内容的一部分和公开的本发明的一部分而固有地包括在内。
虽然已参考示例性实施方案描述了本文所述的实施方案，但应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可做出各种改变并且可用等同物代替其元素。另外，在不脱离本发明的基本范围的情况下，可作出许多修改以使特定的仪器、情形或材料适应本公开的教导内容。因此，预期的是，本发明不限于作为设想用于实现本发明的最佳模式而公开的特定实施方案，而是本发明将包括落入权利要求书的范围内的所有实施方案。

Claims (15)

1.一种用于执行地层相关物理动作的方法(80)，所述方法(80)的特征在于：
利用处理器接收穿透地层(4)的钻孔(2)的壁的图像数据，所述图像数据包括与所述钻孔(2)的所述壁相交的裂缝的图像数据；
利用所述处理器限定围绕所述钻孔(2)的体积；
利用所述处理器确定在多个深度中的每个限定深度处与所述体积相交的每个裂缝的表面积；
基于在多个深度中的每个限定深度处与所述体积相交的每个裂缝的所述表面积和所述体积的大小，利用所述处理器计算每个限定深度的裂缝密度；以及
使用被配置为执行所述地层相关物理动作的设备基于每个限定深度的所述裂缝密度来执行所述地层相关物理动作。
2.根据权利要求1所述的方法(80)，还包括通过将与每个限定深度的所述体积相交的所述裂缝的所述表面积之和除以所述体积的大小来计算所述裂缝密度。
3.根据权利要求1所述的方法(80)，其中所述体积包括球体形状。
4.根据权利要求3所述的方法(80)，其中所述球体的直径满足或超过十英尺。
5.根据权利要求1所述的方法(80)，其中相邻体积相接或重叠以在限定的深度范围内提供连续覆盖。
6.根据权利要求1所述的方法(80)，还包括使用每个限定深度的所述裂缝密度来计算每个限定深度的孔隙度。
7.根据权利要求6所述的方法(80)，其中所述地层相关物理动作包括钻取新钻孔(2)或者进一步钻取现有钻孔(2)，所述钻孔具有在所述地层(4)的所述孔隙度满足或超过阈值的位置处与所述地层(4)相交的轨迹。
8.根据权利要求7所述的方法(80)，还包括：
定义每个裂缝的矢量，所述矢量具有垂直于每个裂缝的平面的方向和一定量值，所述量值包括与所述体积相交的每个裂缝的所述裂缝面积和每个裂缝的孔径的乘积；以及
将所述矢量求和以提供和矢量，其中所述和矢量的方向用于确定所述轨迹。
9.根据权利要求6所述的方法(80)，其中所述地层相关物理动作包括在所述孔隙度小于或等于阈值的深度处水力压裂所述地层。
10.根据权利要求6所述的方法(80)，其中所述地层相关物理动作包括在所述地层(4)的所述孔隙度满足或超过阈值的深度处对套管(17)进行穿孔。
11.根据权利要求1所述的方法(80)，还包括针对每个限定深度计算所述地层(4)的渗透率。
12.一种用于执行地层相关物理动作的设备，所述设备的特征在于：
非暂态处理器可读介质，所述非暂态处理器可读介质包括用于实现方法(80)的指令，所述方法包括：
利用处理器接收穿透地层的钻孔(2)的壁的图像数据，所述图像数据包括与所述钻孔(2)的所述壁相交的裂缝的图像数据；
利用所述处理器限定围绕所述钻孔(2)的体积；
利用所述处理器确定在多个深度中的每个限定深度处与所述体积相交的每个裂缝的表面积；
基于在多个深度中的每个限定深度处与所述体积相交的每个裂缝的所述表面积和所述体积的大小，利用所述处理器计算每个限定深度的裂缝密度；
处理器，所述处理器被配置为执行所述指令；和
设备，所述设备被配置为基于针对每个限定深度所计算的裂缝密度来执行所述地层相关物理动作。
13.根据权利要求12所述的设备，其中所述方法(80)还包括通过将与每个限定深度的所述体积相交的所述裂缝的所述表面积之和除以所述体积的大小来计算所述裂缝密度。
14.根据权利要求12所述的设备，其中所述方法(80)还包括使用每个限定深度的所述裂缝密度来计算每个限定深度的孔隙度。
15.根据权利要求14所述的设备，还包括钻井系统(8)，所述钻井系统被配置成通过钻取新钻孔(2)或者进一步钻取现有钻孔(2)执行所述地层相关物理动作，所述钻孔具有在所述地层(4)的所述孔隙度满足或超过阈值的位置处与所述地层(4)相交的轨迹。
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