用于将地质顶部自动相关的系统和方法
【专利说明】
[_1 ] 优先权声明/相关申请 本申请根据美国专利法35 USC 119(e)项要求2013年4月17日提交且题为"System and Method for Automatically Correlating Geologic Tops (用于将地质顶部自动相关的 系统和方法)"的美国临时专利申请序号61/813，124的权益，该申请的全部内容通过引用被 结合到本文中。
[0002] 附录 附录A(8页)包含在本方法中使用的时间规整方法的更多细节。附录A构成本说明书的 一部分并通过引用被结合到本文中。
技术领域
[0003] 本公开的各方面涉及一种用于使用从井眼(well bore)获取的数据来解释地质构 成的系统和过程。更特别地，本公开的各方面涉及到一种被配置成帮助分析员快速且准确 地识别并在三个维度上对地表下地质构成进行建模的计算系统。
【背景技术】
[0004] 在地质学和地质学相关领域中，地层学涉及到构成地表下地形的岩石和土壤的各 层的研究。在油气勘探领域中，区域地层的识别尤其重要，因为从地层可识别油气沉积的可 能位置。此外，断层的识别不仅对于识别用于资源的潜在位置、而且对于安全钻井而言是特 别重要的。为了识别地表下地形中的各种地层，地质学家承担考察测井记录(well log)形 式的数据的任务。
[0005] 测井记录是被井眼穿透的地质构成的记录。这些测井记录然后可以由地质学家分 析，以识别被井眼穿透的地层接触或井顶部(well top)。通常，来自诸如油田或油田的一部 分之类的区域的测井记录被显示为二维或三维图。地质学家在一个井眼中开始进行测井记 录，识别井顶部，并在其它井眼中的相同的测井记录中识别相应的井顶部。随着油田在尺寸 方面增加，用此类常规技术来分析测井记录的三维采集变得越来越困难且费时。此外，随着 测井记录和井眼的数目增加，实现一贯地准确的结果的可能性降低，并且不同的地质学家 可能以明显不同的方式解释相同的数据。
[0006] 考虑到这些及其它问题开发了本公开的各方面。
【附图说明】
[0007] 图1描绘了油田中的井眼穿透地层的示例； 图2描绘了根据位置定位的测井记录连同其各自井眼的示例性三维图； 图3A-3C每个描绘了跨多个测井记录所识别的井顶部的情况下的被根据位置定位的测 井记录的示例性三维图，； 图4描绘了用于执行自动化顶部相关的示例性方法； 图5描绘了跨多个测井记录识别两个井顶部的情况下的被根据位置定位的测井记录的 示例性三维图； 图6描绘了用于确定每个井的自然邻点(natural neighbors)的示例性图表； 图7是图示出可被用来实现用于将地质顶部自动相关的系统的通用计算系统的示例的 框图；以及 图8-12图示出实现自动化顶部相关的伪代码的示例。
【具体实施方式】
[0008] 本公开可特别适用于使用诸如在如下所述的通用计算系统中的至少一个过程将 地质顶部自动相关的系统和方法，并且将在此上下文中描述本公开。然而，将领会的是，该 系统和方法具有更大的实用性，因为该系统和方法可使用诸如客户端服务器计算机系统、 具有终端的大型计算机系统、独立计算机系统、基于云的计算机系统或软件即服务(SaaS) 模型之类的其它计算机系统和模型来实现。例如，在SaaS模型系统实施方式中，计算系统将 是一个或多个计算资源，诸如具有至少一个处理器的后端部件中的一个或多个云计算资源 或一个或多个服务器计算机，所述至少一个处理器执行多行计算机代码，使得所述至少一 个处理器实现下面所述的方法。使用诸如台式计算机、膝上型计算机、平板计算机等不同计 算设备的用户可经由诸如有线或无线计算机网络、蜂窝式网络等通信路径耦合到后端部 件，以将地震数据上传到后端部件，该后端部件执行地质顶部的自动相关，并且以可由用户 在计算设备上显示的用户界面数据的形式向用户返回结果。
[0009] 根据一个方面，提供了一种用于使用至少一个处理器来将地址顶部自动相关的系 统和方法。该系统接收来自不同井眼的测井记录以及识别要被相关的井顶部的一个或多个 用户种子选取。该种子选取中的每一个被添加到按照每个选取的置信度排序的优先级队 列。用户选择的选取被分配最高置信度水平。该系统通过以下步骤执行相关:选择与（选自 优先级队列的顶部的）用户手动选取有关的测井记录数据的窗口；并且然后找到与相邻井 眼中的相应窗口的最佳匹配。然后通过某相关函数估计目标井中的该新的选取。然后，质量 值和置信度值可使用例如动态时间规整之类的某相关函数针对每个选取被计算，并根据置 信度值被添加到优先级队列。该系统可被配置成使得落在预设质量或置信度值以下的选取 可被丢弃且不被添加到队列。然后，该系统可继续前进至优先级队列中的下一选取。
[0010] 本公开的实施方式涉及用于将地质顶部自动相关的系统和方法。特别地，本公开 提供了用于接收一系列测井记录且能够使用所提供的测井记录跨许多井眼地将由用户识 别的井顶部自动相关的系统和方法。由用户识别的井顶部被指定为"种子选取"，其识别要 被相关的井顶部。然后，该系统利用种子选取通过对测井记录执行动态时间规整并遵循通 过所提供的井眼的（产生选取的最高置信度的）路径在所提供的钻井记录中的每一个钻井 记录中找到井顶部的相应位置（"选取"）。
[0011] 参考图1，描绘了示例性油田100。在本示例中，图示出地层的三个层110、120、130， 但是应理解的是，地层可在厚度方面从几英尺至数十英尺不等。因此，一千英尺深的井眼可 穿透数百个地层，其可能具有或不具有一致的厚度，并且可能遍及油田100不处于一致的深 度。所描绘的油田100还包括穿透表面并通过地层的许多钻孔140-150。
[0012]参考图2,描绘了在九个不同井眼处获得的一个测井记录的示例。在该示例中，通 过测量地下构成的各种属性来创建测井记录。该图是三维的，使得测井记录相对于其实际 物理位置被间隔开，并且图的顶部是在地平面处的测量结果且深度沿着页面向下而减小。 测井记录特征(s i gnature)中的变化的宽度表示随深度变化的地层。例如，取决于地层的组 成，发射的伽玛辐射可增加或减小，导致测井记录中的峰或谷。然后，结果得到的测量结果 在视觉上被描绘为测井记录中的较宽或较窄条。因此，如果测井记录的连续区域发射相似 量的伽玛辐射，则测井记录显示出一致的宽度。然后，观看该测井记录的地质学家可确定该 区域由一致层的某类型地层构成，并且是单个井顶部。
[0013] 参考图3A，利用由用户选择的种子选取300来描绘测井记录。系统通过找到对应于 种子选取300的其它测井记录中的位置进行操作。用户识别井顶部，并且选择该测井记录的 位置作为种子选取。可通过在测井记录上的井顶部的位置处覆盖指示符来以图形方式图示 出种子选取。这可通过在与具有种子选取的井眼物理上最接近的测井记录处开始来完成。 评估相邻井眼的测井记录中的每一个，并针对每个测井记录将对应于种子选取的选取相 关。被相关的每个选取被记录，并且还基于其与种子选取的匹配程度和单调非递增置信度 值来被分配质量值，所述单调非递增置信度值是种子选取的置信度与新的选取质量的组 合。然后，使用具有最高质量值的选取且将该选取与其相邻的测井记录相关来重复该过程。 利用最高置信度选取来重复该过程，直至已在每个井眼处实现选取为止、或者直至没有剩 余选取可做出为止(例如，若相关失败）。例如，参考图3B，种子选取300被用来在第一相关选 取310和第二相关选取320处选取相同的井顶部。现在参考图3C，然后，第一选取310和第二 选取320可被用来将第三选取330和第四选取340相关。因此，该系统在种子选取处开始，并 且然后该相关通过测井记录来传播。
[0014] 参考图4,描绘了将地质顶部自动相关的方法。根据一个方面，通过用户从一组井 眼中选择一个或多个测井记录以用于分析而发起自动化顶部相关(操作400)。图8-12在一 起是可实现图4中所示的自动化顶部相关方法的一段示例性伪代码。图4中所示的方法可被 实现为由计算机系统的处理器执行的代码，其中，该代码促使处理器来执行如下所述的方 法的各种过程。
[0015] 必须存在至少两个井眼，每个具有一个测井记录。一般地，数据将由大得多的一组 井眼组成。例如，一组井眼可包括跨越整个油田（可能是数百个井眼）的所有井眼或其子集。 用户可从所提供的测井记录中选择作为井顶部的一部分的至少一个种子选取(操作410)。 所述至少一个种子选取可每一个被分配最大置信度值，并且被添加到按置信度值排列优先 次序的优先级队列。例如，置信度范围可从0至1或者0至100%，其中