用于供地質(zhì)導(dǎo)向應(yīng)用使用的毯式圖的系統(tǒng)、方法和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的制作方法
【專利說明】用于供地質(zhì)導(dǎo)向應(yīng)用使用的毯式圖的系統(tǒng)、方法和計(jì)算機(jī) 程序產(chǎn)品 發(fā)明領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明大體上涉及在油氣儲(chǔ)層中的地質(zhì)導(dǎo)向，并且更具體地涉及提供井路徑的實(shí) 時(shí)三維（"3D"）建模以優(yōu)化井位的地質(zhì)導(dǎo)向系統(tǒng)。 技術(shù)背景
[0002] 通常，在鉆探水平井以得到準(zhǔn)確的井位中的一個(gè)挑戰(zhàn)是沉積形成的沉積環(huán)境本質(zhì) 上是復(fù)雜的。河道砂體就是這樣的沉積環(huán)境，這種沉積環(huán)境要在三維中建模和觀察通常非 常困難。迄今為止，操作人員已被受限于手工繪制的圖畫或簾式圖，這些圖畫或簾式圖僅是 沿著示出在期望區(qū)域上方和下方的地質(zhì)的垂直平面而進(jìn)行建模。
[0003] 因此，本領(lǐng)域中存在對(duì)地質(zhì)導(dǎo)向系統(tǒng)的需要，所述地質(zhì)導(dǎo)向系統(tǒng)不但提供在井眼 的期望截面上方和下方的可視化，而且提供對(duì)那個(gè)截面的左右的可視化，進(jìn)而提供完整的、 實(shí)時(shí)的3D可視化。
[0004] 附圖簡(jiǎn)述
[0005] 圖1示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的毯式圖可視化系統(tǒng)的方框圖；
[0006] 圖2A示出用于解釋本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的巖層；
[0007] 圖2B示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的毯式圖；
[0008] 圖2C示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的簾式圖；
[0009] 圖3A是根據(jù)本發(fā)明的示例性方法的毯式圖工作流程；
[0010] 圖3B是在圖3A的工作流程圖中使用的平面圖；
[0011] 圖4是示出由本發(fā)明的毯式圖可視化系統(tǒng)的示例性實(shí)施方案生成的毯式圖和簾 式圖的顯示；
[0012] 圖5A和圖5B示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的給定到地層邊界的距離計(jì)算的 地質(zhì)巖層的實(shí)時(shí)編輯；并且
[0013] 圖6是根據(jù)本發(fā)明的另一示例性方法的毯式圖工作流程。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 下文描述本發(fā)明的示例性實(shí)施方案和相關(guān)的方法，因?yàn)樗鼈兛赡鼙挥迷趦?yōu)化井位 的3D地質(zhì)導(dǎo)向應(yīng)用中。為了清晰，并非實(shí)際實(shí)現(xiàn)形式或方法的所有特征都在本說明書中進(jìn) 行描述。當(dāng)然，應(yīng)當(dāng)了解，在開發(fā)任何此類實(shí)際實(shí)施方案中，應(yīng)做出大量特定于實(shí)現(xiàn)形式的 決策來實(shí)現(xiàn)開發(fā)人員的特定目標(biāo)，如對(duì)系統(tǒng)相關(guān)和業(yè)務(wù)相關(guān)的約束的符合性，這些目標(biāo)將 從一個(gè)實(shí)現(xiàn)形式到另一個(gè)實(shí)現(xiàn)形式有所不同。此外，應(yīng)當(dāng)了解，此類開發(fā)努力可能是復(fù)雜 的、耗時(shí)的，但是無論如何，對(duì)受益于本公開的普通技術(shù)人員而言，這類開發(fā)努力仍是日常 工作內(nèi)容。本發(fā)明的各種實(shí)施方案和相關(guān)的方法的其它方面和優(yōu)點(diǎn)將從考慮以下的描述和 附圖而變得顯而易見。
[0015] 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的毯式圖可視化系統(tǒng)100的方框圖。如 本文將所述，毯式圖可視化系統(tǒng)100的示例性實(shí)施方案提供當(dāng)井眼上下移動(dòng)時(shí)沿著近似水 平的平面可視化近似水平的井眼的左至右取向的平臺(tái)。然而，受益于本公開的本領(lǐng)域普通 技術(shù)人員也將意識(shí)到本文公開的實(shí)施方案也可應(yīng)用于水平的和非水平的井眼。然而，"毯式 圖"提供這樣的顯示：借此，虛擬地將巖層的地質(zhì)沿著期望路徑水平地切片，使得將鉆柱的 左至右移動(dòng)實(shí)時(shí)可視化。同樣，如本文將所述，本發(fā)明提供了沿著期望路徑（例如井路徑） 對(duì)鉆柱的上下移動(dòng)的可視化。這樣，就提供了對(duì)于河道砂體而言在向左、向右、向上以及向 下方向上或沿著急劇傾斜的巖層進(jìn)行地質(zhì)導(dǎo)向的能力。因此，本發(fā)明的示例性實(shí)施方案提 供了井路徑的全3D水平的和垂直的可視化。
[0016] 參考圖1，毯式圖可視化系統(tǒng)100包括至少一個(gè)處理器102、非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存 儲(chǔ)器104、收發(fā)器/網(wǎng)絡(luò)通信模塊105、可選的I/O設(shè)備106以及任選的顯示器108 (例如用 戶接口），全部通過系統(tǒng)總線109互連?？蓪⒏鶕?jù)本文描述的示例性實(shí)施方案的由用于實(shí)現(xiàn) 存儲(chǔ)在毯式圖可視化應(yīng)用程序110內(nèi)的軟件指令的處理器102可執(zhí)行的軟件指令存儲(chǔ)在存 儲(chǔ)器104或一些其它計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中。
[0017] 雖然未在圖1中明確地示出，但是應(yīng)認(rèn)識(shí)到，毯式圖可視化系統(tǒng)100可通過一個(gè)或 多個(gè)適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)連接來連接至一個(gè)或多個(gè)公共和/或?qū)Ｓ镁W(wǎng)絡(luò)。還應(yīng)認(rèn)識(shí)到，也可將構(gòu)成 毯式圖可視化應(yīng)用程序110的軟件指令通過有線的或無線的方法從CD-ROM或其它適當(dāng)?shù)?存儲(chǔ)介質(zhì)加載到存儲(chǔ)器104中。
[0018] 另外，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，可利用各種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)配置實(shí)施本發(fā)明，所述各 種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)配置包括手持式設(shè)備、多處理器系統(tǒng)、基于微處理器的設(shè)備或可編程消費(fèi)電 子產(chǎn)品、微型計(jì)算機(jī)、大型計(jì)算機(jī)以及類似設(shè)備。任意數(shù)目的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可與 本發(fā)明一起使用?？梢栽诜植际接?jì)算環(huán)境中實(shí)施本發(fā)明，在所述環(huán)境中由通過通信網(wǎng)絡(luò)鏈 接的遠(yuǎn)程處理設(shè)備來執(zhí)行任務(wù)。在分布式計(jì)算環(huán)境中，程序模塊可定位在包括存儲(chǔ)器存儲(chǔ) 裝置的本地和遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)兩者中。因此，本發(fā)明可在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或其他處理系統(tǒng) 中與各種硬件、軟件或其組合相結(jié)合地實(shí)現(xiàn)。
[0019] 在某些示例性實(shí)施方案中，毯式圖可視化應(yīng)用程序110包括多井模塊114和數(shù)據(jù) 庫模塊112。數(shù)據(jù)庫模塊112提供跨越井結(jié)構(gòu)和完成過程的所有方面，例如像鉆井、固井、 電纜測(cè)井、井測(cè)試以及井增產(chǎn)的歷史和實(shí)時(shí)的井相關(guān)數(shù)據(jù)的穩(wěn)健數(shù)據(jù)檢索和集成。另外， 所述數(shù)據(jù)可包括例如井軌跡、測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)、層面數(shù)據(jù)、斷層面數(shù)據(jù)等。存儲(chǔ)這個(gè)信息的數(shù)據(jù) 庫（未示出）可駐留在數(shù)據(jù)庫模塊112內(nèi)或遠(yuǎn)程位置處。示例性數(shù)據(jù)庫平臺(tái)為例如通過 Halliburton Energy Services Inc. (Houston Texas)商業(yè)提供的 INSITE?軟件套件。受 益于本公開的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員意識(shí)到如本文所述，存在各種軟件平臺(tái)和相關(guān)系統(tǒng)以用 于檢索、存儲(chǔ)和集成井相關(guān)數(shù)據(jù)。
[0020] 毯式圖可視化應(yīng)用程序110使用多井模塊114與存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫模塊112內(nèi)的數(shù)據(jù) 交接。這樣，多井模塊114例如提供能力來選擇用于多井項(xiàng)目的數(shù)據(jù)、編輯現(xiàn)有的數(shù)據(jù)和/ 或必要時(shí)生成新數(shù)據(jù)，從而解釋并實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的三維井可視化。示例性多井平臺(tái)例如包括 形成INSITE?軟件套件的一部分的MultiWell功能。然而，受益于本公開的本領(lǐng)域普通技 術(shù)人員意識(shí)到也可使用其它類似的平臺(tái)。
[0021] 仍然參考圖1的示例性實(shí)施方案，毯式圖可視化應(yīng)用程序110也執(zhí)行例如能夠 實(shí)現(xiàn)巖層可視化、鉆井前研宄、實(shí)時(shí)地質(zhì)導(dǎo)向以及鉆井后解釋的本發(fā)明的地質(zhì)解釋和地面 建模功能。為此，如本文將所述，毯式圖可視化應(yīng)用程序110上傳來自多井模塊114的多 井作業(yè)數(shù)據(jù)（通過數(shù)據(jù)庫模塊112的使用），對(duì)數(shù)據(jù)執(zhí)行各種解釋性和正演建模操作，并 且使用顯示器108提供數(shù)據(jù)的期望可視化（例如毯式圖）。示例性可視化應(yīng)用程序例如 包括StrataSteer?3D或DecisionSpace? Desktop套件，后者可通過本發(fā)明的受讓人 Landmark Graphics Corporation (Houston, Texas)商購獲得。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員意識(shí)到存在可用于執(zhí)行本發(fā)明的這些功能的各種類似的軟件平臺(tái)。
[0022] 如前所述，毯式圖可視化系統(tǒng)100提供地質(zhì)巖層和井軌跡的3D可視化。3D可視化 包括毯式圖，其對(duì)地質(zhì)巖層內(nèi)可變的真實(shí)垂直深度（"TVD"）切片的水平的、左至右取向進(jìn) 行建模。在某些示例性實(shí)施方案中，所選擇的TVD切片被選擇為對(duì)應(yīng)于井路徑的軌跡。然 而，受益于本公開的普通技術(shù)人員將意識(shí)到TVD切片可選擇為對(duì)應(yīng)于地質(zhì)巖層或井路徑的 任何期望部分。然而，另外，本發(fā)明的示例性實(shí)施方案也對(duì)"簾式圖"進(jìn)行建模，所述"簾式 圖"是示出地質(zhì)巖層內(nèi)的所選擇的TVD切片的上下取向的井眼的垂直可視化。因此，簾式圖 與毯式圖結(jié)合提供所選擇的TVD切片的全3D可視化。
[0023] 提供圖2A的示例性地面模型用于本發(fā)明的簾式和毯式圖概念的進(jìn)一步說明和理 解。在這個(gè)示例性實(shí)施方案中，已經(jīng)對(duì)巖層200進(jìn)行建模，巖層200包括井路徑202,其橫向 穿過油氣河道203。雖然本文描述為河道，但是可沿著巖層的任何期望部分對(duì)井路徑進(jìn)行建 模。簾式圖204被示為沿著井路徑202的左右行程的垂直切片，因此示出了沿著巖層200 的井路徑202的上下取向。虛線205表示從地面模型中的井路徑202的TVD在垂直平面中 的井路徑202的外推路徑。也示出了鉆探橫截面206,其反映出垂直于井路徑202的行程的 巖層200的切片。除了簾式圖204之外，示出了毯式圖208,所述毯式圖208表示沿井路徑 202的上下行程的巖層200的水平的可變TVD切片209,由此提供沿巖層200的井路徑202 的左右取向的可視化。虛線210表示從地面模型中的井路徑202的TVD在水平平面中的井 路徑202的外推路徑。
[0024] 如受益于本公開的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，TVD切片是處于設(shè)定的TVD值