[发明专利]构造特性确定设备、方法和系统

权利要求书

1.一种方法，其包括：

对电磁数据进行建模以通过对包括对应于地质构造的地球模型的地球模型参数的第一组表面积分方程进行求解来提供建模的电磁数据；以及

以人可读的形式发布至少一些所述建模的电磁数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其还包括：

当所述建模的电磁数据与测得的电磁数据之间的误差小于所选择的阈值时，基于所述地球模型控制所述地质构造中的钻探操作。

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述表面积分方程根据电磁场和电磁场电势、或根据等效电磁源来制定。

4.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其中所述地球模型参数包括至少两个层的构造电阻率、所述至少两个层的各向异性系数、以及所述地质构造中的所述至少两个层之间的至少一个边界的三维表面。

5.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其还包括：

确定所述地质构造具有大致垂直于井轨迹的走向角；

将所述至少一个三维表面减小到二维轮廓；以及

使用空间变换将所述表面积分方程减小到轮廓积分方程。

6.根据权利要求4所述的方法，其中所述三维表面被离散化以形成至少一个网格。

7.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其中使用包括样条或多项式函数的空间连续函数来各自定义所述地球模型参数。

8.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其还包括：

当所述建模的电磁数据与所述测得的电磁数据之间的所述误差大于所选择的阈值时，通过对第二组表面积分方程进行求解来由于所述地球模型参数的扰动而将灵敏度确定为由所述第一组积分方程产生的预测数据中的扰动。

9.根据权利要求8所述的方法，其中使用扰动方法或伴随算子方法来确定所述灵敏度。

10.根据权利要求8所述的方法，其还包括：

通过使包括所述误差和稳定功能的线性组合的参数函数最小化来使用所述误差和所述灵敏度来更新所述地球模型参数。

11.根据权利要求10所述的方法，其中使所述参数函数最小化基于正规化牛顿、高斯牛顿、马夸特勒-莱文伯格、最大似然、共轭梯度或最陡下降法中的至少一种。

12.根据权利要求1或2所述的方法，其还包括：

基于用于获得所述测得的电磁数据的工具的工具灵敏度来截断界定至少一个层的至少一个表面的横向范围。

13.根据权利要求2所述的方法，其中控制所述钻探操作包括：

操作地质导向装置以操纵所述地质构造中的井底钻具组件。

14.根据权利要求13所述的方法，其中控制所述钻探操作包括：

评估所述井底钻具组件前方或周围的所述地质构造。

15.根据权利要求2所述的方法，其中控制所述钻探操作包括：

操作地质导向装置以选择所述地质构造中的钻探方向。

16.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其还包括：

通过根据所述构造中所测得的电阻率的范围变化选择所述地球模型的功能参数化来动态地调整与确定建模的构造电阻率相关联的所述地球模型的功能复杂性。

17.一种系统，其包括：

至少一个工具，其被配置来测量地质构造中的电阻率，作为测得的构造电阻率；以及

处理单元，其耦接到所述至少一个工具以接收所述测得的构造电阻率，所述处理单元通过使用对应于地质构造的地球模型的初始或更新的地球模型参数对第一组表面积分方程进行求解来确定所述地质构造的至少一个层中的建模的电磁数据，包括建模的构造电阻率。

18.根据权利要求17所述的系统，其还包括：

钻头导向机构，其用于在所述建模的构造电阻率与所述测得的构造电阻率之间的误差小于所选择的阈值时响应于所述处理单元进行操作，以基于所述地球模型控制所述地质构造中的钻探操作。