[发明专利]使用前视环视电磁工具改善地质导向反演

说明书

技术领域

本发明总体涉及油气勘探和开采，特别涉及用于油气勘探和开采中的定向钻井作业的地质导向反演技术。

背景技术

地质导向被认为是调整井筒的井斜以在期望的方向上或向地下油气藏内的预定目标位置导向井下工具的过程。这个过程通常需要岩石物理学家分析各种井下工具的实时测量，从而可以实时了解井筒周围的地质信息，由此可以实时地获得优化的井筒开发。还可以利用基于数值优化技术(例如，高斯-牛顿梯度反演)的地质导向反演来反演地层地质学，并且基于所述反演来最小化井下工具的测量和正演模拟响应之间的任何差异。这种反演技术可以为岩石物理学家提供一种方法来实时快速地估计地层属性。然而，当例如井下工具的测量对目标层不够敏感或者难以区分不同地层之间的不同地层属性时，常规的反演技术可能会产生不可靠的估计。缺少对地层属性的可靠估计，所述反演可能不能产生最小化模拟的地层属性与实际地层的观测到的真实世界的属性之间的差异的有效地层模型。

附图说明

图1示出了具有倾斜天线结构的示例性井下前视环视(LALA)工具。

图2示出了用于实现用于地质导向的基于知识的LALA反演的井下LALA工具的示例性结构。

图3是用于基于来自井下LALA工具的测量来执行基于知识的LALA反演的示例性方法的流程图。

图4示出了用于使用LALA工具的参考位置后面的反演的已有多层来执行前视反演的地层模型的示例性电阻率曲线。

图5示出了用于使用LALA工具的参考位置后面的反演的已有多层和前面地层的梯度电阻率过渡来执行前视反演的地层模型的示例性电阻率曲线。

图6示出了用于使用LALA工具的参考位置后面的反演的已有多层和前面地层的升序排列的电阻率值的梯度过渡的前视反演的地层模型的示例性电阻率曲线。

图7示出了用于使用LALA工具的参考位置后面的反演的已有多层和前面地层的随机顺序排列的电阻率值的梯度过渡的前视反演的地层模型的示例性电阻率曲线。

图8示出了对不同层地层的地层电阻率测量的记录和用于执行LALA反演的地层模型的电阻率曲线之间的比较。

图9示出了用于表示前视反演中的对数线性、多项式或其他电阻率曲线的示例性通用前视曲线时窗。

图10示出了用于表示前视反演中的对数线性、多项式或其他电阻率曲线的示例性通用前视和环视曲线时窗。

图11是用于在井下闭环钻井应用中自动化基于知识的地质导向反演的示例性处理方案的流程图。

图12是示出可以在其中实现本发明的实施例的计算机系统的例子的框图。

具体实施方式

本发明的实施例涉及基于来自井下前视环视(LALA)工具的测量执行用于地质导向的基于知识的前视反演。虽然本文参考用于特定应用的示例性实施例描述了本发明，但是应当理解，实施例不限于此。其他实施例是可能的，并且可以在本文的教导的精神和范围内以及在其中实施例将具有显著效用的额外领域内对实施例进行修改。在本文的详细描述中，对“一个或多个实施例”、“一个实施例”、“示例性实施例”等的引用表示所描述的实施例可以包括特定的特征、结构或特点，但是每个实施例可以不必须包括特定的特征、结构或特点。这样的短语不一定指代相同的实施例。此外，当结合实施例描述特定特征，结构或特点时，结合无论是否未明确描述的其他实施例来实现这样的特征、结构或特点被认为在相关领域技术人员的知识范围内。

对于相关领域技术人员来说同样显而易见的是，如本文所述的实施例可以在软件、硬件、固件和/或附图中所示实体的许多不同实施例中实现。具有对硬件的专门控制以实现实施例的任何实际软件代码不是对详细描述的限制。因此，基于本文给出的细节水平，将在理解实施例的修改和变化是可能的情况下描述实施例的操作行为。

本发明的实施例涉及用于使用地层之间的梯度过渡曲线执行基于知识的反演以在定向钻井期间改善前视性能和地质导向精度的系统和技术。在一个或多个实施例中，井下LALA工具可以被配置为在钻井操作期间测量地下地层的各种属性，用于从地层内的储层勘探和/或开采油气藏。这种LALA工具可以是例如用于测量工具前面(前视)和工具周围(环视)的区域中的地层电阻率的电磁电阻率工具。然而，应当注意，实施例不旨在限于此，并且所公开的实施例可以应用于其他类型的LALA工具，例如声波或超声波工具。此外，应当注意，这样的工具可以用于测量其他类型的地层属性，例如渗透性、介电常数等。