CN105229492A - 随钻测井(lwd)转向可视化工具方法和*** - Google Patents

Abstract

所公开的方法包括从由工具进行的测量获取与岩层相关的钻头前方或钻头周围的数据。所述方法还包括使用所述获取的数据产生所述岩层的视图。公开了各种视图和视图特征。操作者可从所述视图和/或视图特征中选择一个或多个来作出随钻测井***的转向决定。

Description

随钻测井(LWD)转向可视化工具方法和***

发明背景

在过去，在钻入岩层之前，已经对岩层的特性进行了估计、建模或预测。然而，通常不知道岩层的特定部分的实际特性，直到钻头钻入岩层的该部分。因此，在这种情况下，操作者不能在钻头切入岩层之前基于对岩层的实际特性的预先了解而作出主动或预先决定。

附图简述

因此，本文公开了各种随钻测井(LWD)转向可视化工具***和方法。

图1示出说明性随钻测井(LWD)环境。

图2示出用于管理包括转向可视化选项的测井操作的说明性计算机***。

图3示出地下环境中的LWD工具连同各个受关注的参数的说明图。

图4示出LWD可视化***的框图。

图5A至图5U示出转向可视化工具的说明性视图选项。

图6是LWD可视化***的说明性方法的流程图。

具体实施方式

图1中代表地和示意地示出随钻测井(LWD)环境。在图1中，钻井平台2支撑具有用于升高和降低钻柱8的移动滑车6的井架4。钻柱杆10在其降低通过旋转台12时支撑钻柱8的剩余部分。旋转台12使钻柱8旋转，由此使钻头14转动。在钻头14旋转时，其会产生穿过各个岩层18的钻孔16。泵20使钻井液循环通过供给管22到达钻杆10、在井下通过钻柱8的内部、通过钻头14中的孔、经由钻柱8周围的环隙9回到地面，并进入存储池24。钻井液将钻屑从钻孔16输送到存储池24中并有助于保持钻孔的完整性。根据工作要求，钻井液可以是油基(具有高电阻率)或水基(具有低电阻率)。

钻头14仅仅是一件开放孔LWD总成，其包括一个或多个钻铤26和测井工具28。钻铤26是厚壁钢管段，其在钻井过程提供重量和刚性。测井工具28(其可内置到钻铤中)收集各个钻井或岩层参数的测量。作为一个实施例，测井仪器28可被结合到钻头14附近的井底钻具总成中以收集前方和/或周围的测量。如本文所述，所收集的测量可被绘图并用于操纵钻柱8。

可通过遥测潜入装置(例如，内置于测井工具28中)获取测井工具28的测量以将其存储在内部存储器和/或经由通信链路发送到地面。泥浆脉冲遥测是一项普通技术，其用于提供用于将测井测量传送到地面接收器30并用于从地面接收命令的通信链路，但也可使用其它遥测技术。

根据实施方案，从测井工具28收集的测量可由以各种视图选项执行转向可视化软件工具的计算机***处理。图2示出用于管理测井操作和/或转向可视化选项的说明性计算机***43。计算机***43可对应于例如图1的LWD***的现场测井设施，或接收来自这样测井设施的测井测量的远程计算***。计算机***43可包括接收这样测井测量的有线或无线通信接口。如图所示，说明性计算机***43包括具有耦接到显示装置48和用户输入装置50的计算机机箱46的用户工作站51。计算机机箱46包括一个或多个信息存储装置，其用于访问软件(图2中所示的可移动非瞬时信息存储介质52的形式)，该软件配置计算机***以与用户交互，从而使用户能够处理测井数据，且在本地测井设施的情况下管理包括分析井孔条件的测井操作。软件还可以是通过网络(例如经由互联网)访问的可下载软件。在一些实施方案中，说明性计算机***43执行转向可视化软件，其提供各种视图选项以促进岩层分析和LWD转向决定。

图3示出具有多个岩层床或层18A-18D和地床边界90A-90E的地下环境中的测井工具28的说明图。虽然岩层床18A-18D和地床边界90A-90E由直线表示为二维(2D)图像，但是应理解，地下环境通常具有倾斜或弯曲的岩层床和地床边界。

在图3中，示出各个方向箭头。箭头70表示到径向向外延伸的测井工具28的侧面的方向，箭头72表示测井工具28前方的方向，箭头74表示从测井工具28向下延伸的真垂直方向，且箭头76表示从测井工具28横向延伸的真水平方向。图3中也示出各种角度，包括角度80(其对应于测井工具28的相对倾角(即，箭头74和箭头72之间的角度))，和角度82(其对应于相对于工具方位参考点的地床边界90C的方位)。

图3中还示出指示测井工具28和不同地床边界之间的垂直距离的各个箭头。更具体而言，箭头80表示测井工具28和地床边界90B之间的垂直距离，箭头82表示测井工具28和地床边界90A之间的垂直距离，箭头84表示测井工具28和地床边界90C之间的垂直距离，且箭头86表示测井工具28和地床边界90D之间的垂直距离。

根据一些实施方案，由接收钻头前方和/或钻头周围的测量的转向可视化软件绘图或映射距离信息和角度信息(诸如图3中描述的距离和角度)。不受限制，由转向可视化软件显示或表示的参数可包括物理参数，诸如工具定向、岩层电阻率值、垂直电阻率、水平电阻率、相对倾角、相对方位角、地床倾斜、地床方位、钻井路径、与地床边界的距离、含水饱和度和岩层孔隙度。此外，信任参数(诸如不确定性估计、反演型信息，和/或比较信息)可由转向可视化软件显示或表示。通过显示或表示物理参数和信任参数，如本文所述，转向可视化软件使LWD操作者对LWD工具作出转向决定或查看过去的转向操作。

图4示出说明性LWD可视化***400的框图。LWD可视化***400包括具有用于收集钻头前方和/或钻头周围的测量的前方/周围***442的测井工具440(例如，测井工具28)。测井工具440还包括用于存储所收集的测量和/或用于存储测井指令的存储器444。测井工具440的通信接口446使钻头前方和/或钻头周围的测量数据能够被传送到地面通信接口430。地面通信接口430将钻头前方和/或钻头周围的测量数据提供到地面计算机402。

如图4中所示，地面计算机402包括处理器404，其耦接到显示器405、输入装置406，和存储介质408。显示器405和输入装置406功能是作为用户界面，其使LWD操作者能够查看信息并输入转向命令或接口选项命令(控制如何查看信息)。存储介质408存储转向可视化软件工具410，当由处理器404执行时，所述转向可视化软件工具基于由测井工具440收集的钻头前方和/或钻头周围的测量提供各种视图选项416。

在一些实施方案中，输入装置406包括触摸屏、鼠标和/或键盘，这些可通过用户接口操作以提供用户输入以在不同视图之间切换、以显示多个视图、以启用不同视图特征，和/或禁用不同视图特征。此外，输入装置406使操作者能够与转向可视化界面交互，这可协助操作者使用本文所述的一个或多个视图作出转向决定。

视图选项416包括各种二维(2D)或三维(3D)数据图选项，在该选项中，工具位置/定向和岩层特性(例如，电阻率或电磁导通率)由颜色、图案和/或形状表示。特定岩层材料也可通过颜色、图案和/或形状识别。在一些实施方案中，用于表示岩层特性的图案或形状具有表示各向同性岩层特性的默认外观和表示各向异性岩层特性的缩放外观(相对于默认外观)。2D/3D数据图选项可包括使用箭头、线和/或带来表示方向和距离(例如，钻头和地床边界之间的方向和距离)。2D/3D数据图选项还可包括对所显示或表示的数据的不确定性估计。在一些实施方案中，通过改变所显示的数据的透明度(透明度越高表示不确定性越高)、改变所显示的数据的阴影，或通过显示所显示的数据的不确定性的区域来表示不确定性。2D/3D数据图选项还可包括显示对应于不同反演的数据与反演标识符。2D/3D数据图选项还包括延伸超出视图边界的包覆绘图数据。2D/3D数据图选项还可包括显示地床边界和钻头之间的距离和方向的雷达式图。

在一些实施方案中，存储介质408存储指令，当由处理器404执行时，所述指令使处理器404显示具有如本文所述的视图特征和/或选项的视图。当由处理器404执行时，指令还可使处理器404响应于用户请求在不同视图之间切换。当由处理器404执行时，指令还可使处理器404响应于用户请求显示多个视图。当由处理器404执行时，指令可进一步使处理器404响应于用户请求启用或禁用不同视图特征。

本文所述的视图选项416基于用于转向可视化软件工具410的反演选项412和对应的不确定性计算414显示数据。此外，在一些实施方案中，当用户选择交互式绘图数据时，本文所述的视图选项416是交互的并显示其它岩层信息。为了支持这种交互操作，转向可视化软件工具410包括岩层细节模块418。转向可视化软件工具410还包括建议***420，其基于预定标准和所收集的钻头前方和/或钻头周围的测量来建议转向动作。建议***420可将转向建议在转向可视化软件工具410的视图选项416上显示为线、箭头或其它方向指示符。建议***420也可响应于预定标准(例如，小于阈值量与最近地床边界的距离)显示警报。

图5A至图5U示出转向可视化软件工具410的各种说明性视图选项。虽然这里没有显示，但是图5A至图5U的各种视图选项可包括颜色或符号说明以帮助操作者解释所显示的数据。一些视图选项(参见例如图5A至图5F和图5L至图5S)提供易于阅读2D视图以促进转向决定。作为一个实施例，图5A至图5F示出测井工具的范围内的实时前方或周围测量，但没有示出钻头后面的数据。在替代实施方案中，类似于图5A至图5F的视图可显示钻头后面的测量或先前反演信息。例如，可针对图5A至图5F的每个真垂直深度(TVD)显示负距离值和相关的岩层测量以示出钻头后面的测量。同时，图5L至图5S提供易于阅读钻头前方和钻头后方的测量的2D视图以示出钻头所处的位置和钻头前方在小范围(如测井仪器的范围)内的位置。其它视图选项(参见例如图5G至图5J、图5T和图5U)使操作者能够在长距离内查看钻井路径以查看转向战略和地下岩层。其它视图选项(参见例如图5K)使操作者能够查看地床边界细节。

图5A示出2D视图选项，其绘制了随真垂直深度(TVD)变化的与地床边界的前方距离，并使用不同颜色来识别不同岩层电阻率值。在不同实施方案中，颜色可用于识别电阻值、电磁导通率值，或可通过测井传感器/工具辨别的其它岩层参数。在图5A中，针对每个TVD所表示的钻头前方的数据处于箭头72的方向上(参见图3)。因此，对于每个TVD，距离0(零)对应于钻头上或其附近的参考点，其中在箭头72的方向上相对于该参考点(高达20英尺或测井工具的范围内的另一距离值)示出所表示的数据。作为一个实施例，在TVD3730处，三种岩层材料和两个边界处于箭头72的方向上的20英尺参考点内的钻头前方。更具体而言，在TVD3730处，第一岩层材料处于参考点的前方0-10英尺之间，第二岩层材料处于钻头前方的10-15英尺之间，且第三岩层材料处于箭头72的方向上的钻头前方的15-20英尺之间。因此，在TVD3730处，在箭头72的方向上的20英尺参考点内具有两个地床边界。一个边界接近钻头前方的10英尺，而另一个边界接近钻头前方的15英尺。这些地床边界中的每个都由线(其对应于工具相对于地床边界的倾角(即，图3所讨论的角度80))表示。应理解，该角度可针对不同地床边界和不同TVD变化。

图5B示出2D视图选项，其绘制随真垂直深度(TVD)变化的与下一个地床边界的“周围”或“横向”距离，并使用不同颜色来识别不同岩层电阻率值。如针对图5A所提到，颜色可用于识别电阻值、电磁导通率值，或可通过测井传感器/工具辨别的其它岩层参数。在图5B中，针对每个TVD所表示的横向距离数据数据处于沿箭头70的方向上(参见图3)。因此，对于每个TVD，距离0(零)对应于钻头处或其附近的参考点，其中在箭头70的方向上相对于该参考点(高达20英尺或测井工具的范围内的另一距离值)示出所表示的数据。作为一个实施例，在TVD3700处，两种岩层材料和一个边界处于箭头70的方向上的20英尺参考点内。地床边界由线(其具有与倾角相关的角度(图3中的角度80))表示。应理解，该角度可针对不同地床边界和不同TVD变化。

图5C示出2D视图选项，其绘制随真垂直深度(TVD)变化的与地床边界的前方距离，并使用图案密度(即较高图案密度表示较高电阻率)来识别不同岩层电阻率值。在不同实施方案中，图案密度或特定图案可用于识别电阻值、电磁导通率值，或可通过测井传感器/工具辨别的其它岩层参数。图5C中所表示的数据与图5A中所表示的数据相同，不同之处在于图案密度在图5C中用于代替颜色来识别不同岩层电阻率值。

图5D示出2D视图选项，其绘制随真垂直深度(TVD)变化的与地床边界的周围距离，并使用图案密度来识别不同岩层电阻率值。在不同实施方案中，图案密度或特定图案可用于识别电阻值、电磁导通率值，或可通过测井传感器/工具辨别的其它岩层参数。图5D中所表示的数据与图5B中所表示的数据相同，不同之处在于图案密度在图5D中用于代替颜色来识别不同岩层电阻率值。

图5E示出各向同性和各向异性岩层模型，其可用于给定视图选项中。如图5E中所示，各向异性岩层模型是各向同性岩层模型的缩放版本，其可对应于默认图案。当应用到视图时，不同缩放可应用于不同方向，其中每个缩放对应于该方向上的岩层特性。图案本身可变化。图5E示出各种说明性图案，其可适用于示出各向异性，包括形状图案、线/箭头图案，和剖面线图案。

图5F类似于图5A并示出2D视图选项，其绘制随真垂直深度(TVD)变化的与地床边界的前方距离，并使用不同颜色来识别不同岩层电阻率值。在图5F中，表示地床边界的线是直的且不会传达相对倾角信息。相反，针对每个不同TVD将相对倾角信息表示为其尾部处于距离0(零)处的箭头。每个箭头或其它相对倾角指示符表示钻头或参考点和最近地床边界之间的相对倾角。在替代实施方案中，尺寸、位置，和/或相对倾角指示符可变化。此外，除了基于形状的指示符或代替基于形状的指示符，还可示出数值。此外，对于一些TVD，可省略相对倾角信息。

虽然未示出，但是可显示类似于图5B的2D视图，其中地床边界线是直的且针对每个TVD示出相对于倾角指示符的横向(即，图3中的倾角80的90度补充)。在替代实施方案中，尺寸、位置，和/或相对倾角指示符的横向可变化。此外，除了基于形状的指示符或代替基于形状的指示符，还可示出数值。应理解，角度值可针对不同地床边界和不同TVD变化。此外，对于一些TVD，可省略相对于倾角指示符的横向。

图5A至图5F示出2D视图，其显示随深度变化的相对于工具的参考点的单个预定方向上的岩层特性(例如，岩层电阻率和/或电磁导通率)。在一些实施方案中，预定方向对应于钻头相对于参考点前方方向。在替代实施方案中，预定方向对应于钻头相对于参考点的横向方向。此外，斜线可被显示在图5A至图5F的视图中以表示针对深度值而显示的两个岩层之间的地床边界，其中斜线的角度对应于预定方向和地床边界之间的相对倾角指示符。在替代实施方案中，直线可被显示在图5A至图5F的视图中以表示针对深度值而显示的两个岩层之间的地床边界，其中针对深度值显示由直线分开的相对倾角指示符以表示预定方向和地床边界之间的角度。相对倾角指示符可以是其尾部处于工具的参考点处或其附近的箭头，其中箭头相对于参考点的角度传达相对倾角信息。在一些实施方案中，可在图5A至图5F的视图中显示每个深度值中与地床边界明显相对的倾角指示符。

为了显示岩层特性(例如，岩层电阻率和/或电磁导通率)，图5A至图5F的视图可使用颜色，其中不同颜色表示不同岩层特性值。在替代实施方案中，图5A至图5F的视图可使用图案来显示岩层特性，其中不同图案密度表示不同岩层特性值。此外，图案可相对于默认图案在至少一个方向上被缩放以表示各向异性岩层特性值。

图5G示出3D视图选项，其绘图钻井路径和地床边界，并使用不同颜色、形状，或图案来识别地床边界的不同岩层特性值。在图5G中，立方或其它形状在每个TVD值下沿钻井路径定位，其中立方或其它形状的定向可对应于工具的定向。通过对沿钻井路径的多个TVD处的钻头前方和/或钻头周围的数据绘图，显示了地床边界在测井工具范围内的表示。地床边界可由颜色、形状、棱柱，或线表示，其中所显示的角度或地床边界的倾斜对应于边界相对于3D视图所提供的透视图的倾斜。图5G的示例3D视图可例如通过对每个TVD的钻头周围的数据绘图来绘图。作为一个具体实施例，沿钻井路径502的工具对象504可与岩层特性对象506相关联，其中工具对象504的角度表示工具的定向且岩层特性对象506的角度表示最近地床边界的相对倾角(即针对图3所讨论的角度80)。应理解，相对倾角可针对不同地床边界和不同TVD变化。在图5G中，具有接近40个TVD块和40种地床边界形状(每个TVD块具有一种形状)。然而，应指出，不是每个TVD都将具有相关联的地床边界形状(如果在给定TVD下的工具范围内没有地床边界)。此外，一些TVD可与多个地床边界形状相关联(如果在给定TVD下的工具范围内具有多个地床边界)。

在一些实施方案中，图5G的3D视图选项包括沿钻井路径的多个交互点，其在选择时显示附加信息，诸如与最近地床边界的距离、与最近地床边界的相对倾角、最近地床边界的方位角，和/或其它信息。图5H示出与图5G的3D视图选项相关的旋转3D视图选项。如图5H中所示的旋转3D视图可方便观看所绘制的数据。此外，图5H示出沿钻井路径的一个交互点的岩层细节(地床倾角＝20°，地床方位角＝45°)。作为一个实施例，当用户选择特定交互点或用光标传递交互点时可显示地床细节。

图5I至图5J示出与图5G的3D视图选项相关的2D视图选项。更具体而言，图5I示出根据TVD和东/西水平坐标绘制的钻井路径和地床边界，图5J示出根据TVD和南/北水平坐标绘制的钻井路径和地床边界，且图5K示出根据东/西水平坐标和北/南水平坐标绘制的地床边界对象。如在图5G中，可在图5I至图5J中使用不同颜色或图案来识别地床边界的不同地床电阻率值。此外，图5I至图5J的2D视图选项可包括沿钻井路径的交互点，如本文所述，其在选择时显示岩层参数。图5G至图5J的2D/3D视图选项可如本文所述使用不同图案、不同图案密度，和/或不同图案缩放比例来示出电阻率值。

如图所示，图5G至图5J示出2D或3D视图，其显示钻井路径(例如，图5G中的路径502)与对应于沿钻井路径的不同深度值的钻井路径对象(例如，对象504)和地床边界对象(例如，图5G中的对象506)。在一些实施方案中，每个所显示的地床边界对象标志地床边界的一部分。此外，每个所显示的地床边界对象可传送岩层特性信息，诸如电阻率或电磁导通率。同时，每个所显示的钻井路径对象位于钻井路径处或其附近，且可传送沿钻井路径的工具定向和/或岩层特性信息。例如，图5G至图5J的每个地床边界对象或钻井路径对象都可具有颜色或图案属性以指示岩层电阻率或电磁渗透率值。此外，每个地床边界对象都可具有倾角属性以指示相对于工具的参考点的地床边界的相对倾角值。此外，每个地床边界对象都可具有方位角属性以指示地床边界相对于工具的参考点的相对方位。类似地，每个钻井路径对象都可具有倾角属性以指示工具相对于参考点的相对倾角值，并且可具有方位角属性以指示工具相对于参考点的方位角值。

还应理解，图5G至图5J的视图可在至少一个方向上转动。此外，图5G至图5J的视图可支持放大和缩小功能。此外，图5G至图5J的视图可支持选择地床边界对象或钻井路径对象以显示与地床边界对象或钻井路径对象相关的补充数据。例如，补充钻井路径对象数据可包括相对于参考点的工具倾角的数值、相对于参考点的工具方位的数值，和所选的钻井路径对象处或其附近的电阻率或电磁导通率的数值。同时，补充地床边界对象数据可包括地床边界的相对倾角的数值、工具定向和地床边界之间的方位角的数值，和地床边界对象处或其附近的地床电阻率或电磁导通率的数值。图5L至图5R示出2D视图选项，其对随垂直深度变化的与地床边界线的距离绘图。与地床边界线的距离的长度对应于缩放的物理距离。同时，与地床边界线的距离的角度(相对于图5L至图5R的中心线)对应于和与地床边界线的每个距离相关联的垂直深度处的地床边界的相对倾角。应指出，与地床边界线的距离的角度可相对于水平或垂直轴来测量。

在图5L中，箭头被用作距离线。此外，图5L针对几个距离线示出岩层细节，包括与最近地床边界的相对倾角(θ)、最近地床边界的方位和与最近地床边界的距离(d)。在图5M中，方位指示符(例如，具有表示度的线的圆)被示出处于每个距离线的端部以示出最近地床边界的方位信息。更具体而言，方位信息被画成圆圈内的线，其中线在该圆圈内的定向表示最近地床边界的方位。在图5N中，每个距离线的方位指示符被示为沿一侧以示出相对于工具定向的地床边界的方位信息。这里应指出，与地床边界的方向或距离相对于地床边界的选定点到工具的预定参考点而限定。例如，地床边界的选定点可以是与工具的预定参考点的距离最短的点。图5N中的每个方位指示符的深度对应于与其相关联的距离线的深度。在图5O中，距离线由虚线表示且方位指示符被简化为每个距离线的端部处的线。在图5P中，带用于表示距离线。在图5L至图5P中，前三条线或带具有较高透明度以传达相对于它们的值的更高程度的不确定性。在替代实施方案，可使用颜色变化或阴影(例如，较淡阴影表示更多不确定性)来代替透明度以表示不同水平的不确定性。

图5Q示出两组距离线。第一组距离线(虚线箭头)与第一反演算法相关联，且第二组距离线(实线箭头)与第二反演算法相关联。如图所示，两组距离线略有不同。作为一个实施例，不同反演可对应于在不同频率下收集的相同区域的两组测井数据。一些LWD操作者可能倾向于与第一反演算法相关联的距离线，而另一些人倾向于与第二反演算法相关联的距离线。此外，一些操作者可能希望查看与两个或多个反演算法相关联的距离线之间的差。

图5R示出在每个距离线的端部具有不确定性的区域的距离线。在一些实施方案中，使用将噪声注入测量绘图过程中并分析结果的密度的噪声注入操作来估计不确定性的区域。在替代实施方案中，可针对每个距离线显示反演(Q_f)估计的质量。

如图所示，图5L至图5R示出2D视图，其显示多个明显深度值中的每个中与地床边界指示符(例如，距离线)的单独距离。图5L至图5R的视图也可显示中心线以表示随深度变化的工具的参考点。在一些实施方案中，与地床边界指示符的每个距离对应于在中心线和地床边界之间延伸的箭头。在替代实施方案中，与地床边界指示符的每个距离都对应于至少在中心线和最近地床边界之间延伸的带。应理解，每个箭头或带都可具有颜色或图案以提供岩层电阻率或电磁导通率信息。

图5L至图5R的视图可针对与地床边界指示符的至少一个距离显示方位指示符以表示地床边界方位和工具参考点方位之间的角度。例如，可在和与最近地床边界指示符的距离相关的地床边界处或其附近(例如，在地床边界处结束的箭头前端处或其附近)显示方位指示符。在替代实施方案中，可在对应于与地床边界指示符的相关距离的深度处沿视图的一侧显示方位指示符。方位指示符可以是圆形状内的径向线以表示地床边界方位和工具参考点方位之间的角度。

此外，图5L至图5R的视图可针对与地床边界指示符的一个或多个距离显示地床边界线，其中地床边界线的角度对应于相对于工具的参考点的相对倾角值。此外，在一些实施方案中，如本文所述，与地床边界指示符的至少一个所显示距离是部分透明以显示不确定性的水平。

在至少一些实施方案中，图5L至图5R的视图是交互的且支持选择与最近地床边界指示符的距离以显示和与地床边界指示符的距离相关的补充数据。作为一个实施例，补充数据可包括工具定向和相关地床边界之间的相对倾角值的数值、工具定向和相关地床边界之间的相对方位角值的数值，和/或工具的参考点和相关地床边界之间的距离的数值。

此外，图5L至图5R的视图可针对与地床边界指示符的至少一个距离显示不定性的区域，其中不确定性的区域对应于与地床边界指示符的相关距离的一些可能值。例如，不确定性的区域可以是封闭形状(例如，圆圈)，其中与地床边界指示符的相关距离指向形状的中心。

在至少一些实施方案中，视图(例如，图5Q的视图)显示对应于由工具收集的两个不同数据集的与地床边界指示符的两组距离。不同数据集可对应于使用用于测井工具的两个不同频率采集的测井数据集，或者使用两个不同类型的测井工具采集的测井数据集。

此外，应理解，如果多个地床边界处于工具的测量范围内，那么视图(诸如图5L至图5R中所示的那些)可显示与从相同深度值延伸的地床边界指示符的多个距离。例如，多个箭头是可从单个深度值延伸到不同地床边界的带。在这种情况下，不同的箭头颜色和/或图案可用于确保与地床边界指示符的不同距离是可区别的。此外，应理解，即使多个地床边界处于工具的测量范围内，视图(诸如图5L至图5R中所示的那些)也可仅显示与最近地床边界的地床边界指示符的距离。

图5S示出雷达视图选项，其绘制了随方位变化的与最近地床边界的前方和周围距离。在图5S中，钻头被显示处于雷达图的中心，且同心圆用于表示距离。在图5S中，可如上所述显示电阻率颜色/图案、岩层细节，和算法信息。

如图所示，图5S示出雷达视图，其显示工具参考点和工具参考点周围的同心圆以表示与工具参考点的距离。在图5S中，雷达视图显示随相对于工具的轴的方位变化的岩层特性。

在至少一些实施方案中，图5S的雷达视图可显示相对于工具的方位参考点的方位指示符。换言之，视图可显示沿工具轴的横截面视图，其中横截面角度相对于工具的方位角参考点。应理解，许多不同的横截面视图沿工具轴是可能的(即，具有360度的范围)，且因此不同视图是可能的。不论特定方位如何，雷达视图都可显示从工具参考点(中心)延伸到雷达视图的顶部的工具对象。在替代实施方案中，雷达视图可显示沿与工具的定向有关的角度从工具参考点延伸到雷达视图的侧面的工具对象。在这种情况下，沿工具轴的横截面视图(其由雷达视图表示)将被相应地调整。

此外，雷达视图可以是交互的且支持选择所所显示的岩层特性以显示补充数据。例如，补充数据包括工具定向和地床边界之间的相对方位角值的数值、工具定向和地床边界之间的相对方位角值的数值，和/或工具参考点和地床边界之间的距离的数值。此外，在一些实施方案中，雷达视图显示每个所显示的岩层的反演算法指示符。这种反演算法指示符可提供关于特定测井工具、频率，和/或与所显示的岩层相关的反演技术的信息。

图5T和图5U示出包覆视图选项，其绘制了随真垂直深度(TVD)变化的油井路径，且在超过地图边界时包覆油井路径数据或其它数据。这里包覆装置作出坐标的映射，使得形状的位置将总是在画布内。一种特定类型的包覆使离开画布的线从右侧移动到左侧，反之亦然。在图5T中，距离线(与最近地床边界指示符的距离)从油井路径延伸且可用于确定地床边界。同时，在图5U中，显示了地床边界线和垂直深度信息。

如图所示，图5T和图5U示出包覆视图，其显示随深度和水平位置变化的钻井路径和地床边界，其中在钻井路径的水平长度超过视图的水平位置范围时，视图将所显示钻头路径的水平位置包覆到视图的相对侧。在一些实施方案中，包覆视图可显示多个明显深度值中的每个中与最近地床边界指示符的距离。此外，包覆视图可显示与最近地床边界指示符的每个距离中的单独地床边界线。此外，包覆视图可显示与最近地床边界指示符的至少一个距离的相对倾角指示符。

在一些实施方案中，包覆视图可显示每个地床边界的连续线。在这种情况下，与最近地床边界指示符的距离可被省略。此外，一些包覆视图可显示每个地床边界的垂直深度值。

图6是LWD***的说明性方法602的流程图。如图所示，方法602包括收集前方或周围测井数据(框604)。在框606中，计算反演和不确定性估计。在框608中，基于反演显示2D或3D视图选项。在框608中所显示的视图选项可对应于图5A至图5U中所描述的任何视图实施例、它们的组合，或它们的变化。在一些实施方案中，可在同一时间显示不同视图。

根据要求，在框610中显示地床细节。地床细节可指在选择线、形状或交互点时在所显示的视图中出现的字母数字字符和值。在框612中，提供了钻井建议或警报。钻井建议可对应于视图中线或箭头以示出所建议的钻井方向。同时，警报可对应于音频或视觉指示符，和触发警报的相关值(例如，比预定阈值更靠近最近地床边界)。钻井建议可能会或可能不会随警报一起出现。在一些实施方案中，方法602通过如本文所述的计算机执行转向可视化软件进行。通过由方法602所提供的信息，LWD操作者能够选择LWD工具的适当转向命令。

在一些实施方案中，在框608中显示视图选项包括显示2D视图，其示出随深度变化的相对于工具的参考点的单个预定方向上的地床特性。额外地或替代地，在框608中显示视图选项包括显示2D或3D视图，其示出钻井路径和沿钻井路径的多个明显深度值中的每个的至少一个单独2D或3D钻井路径对象。额外地或替代地，在框608中显示视图选项包括显示2D视图，其示出多个明显深度值中的每个的与地床边界指示符的单独距离。额外地或替代地，在框608中显示视图选项包括显示雷达视图，其示出工具参考点和工具参考点周围的同心圆以表示与工具参考点的距离，其中雷达视图显示随相对于工具的轴的方位变化的岩层特性。岩层特性对象可以是边界线和/或地床信息，诸如电阻率或电磁导通率。额外地或替代地，在框608中显示视图选项包括显示视图，其示出随深度和水平位置变化的钻井路径和地床边界，其中当钻井路径的水平长度超过视图的水平位置范围时，视图将所显示的钻井路径的水平位置包覆到视图的相对侧。

在不同视图中，可启用或禁用不同特征。例如，视图可采用可缩放图案以表示各向异性地床特性值的电阻率缩放特征。此外，视图可采用不同颜色或图案来识别不同岩层电阻率或导通率值。此外，视图可采用交互式钻井路径对象和/或地床边界对象，其中选择(例如，通过将光标点击或移动到对象上方)对象会如本文所述使补充数据显示。额外地或替代地，在框608中显示视图选项包括示出不确定性特征，其使用透明度、不确定性的区域，或不同反演数据图以示出所绘制数据的不确定性的水平。

应理解，在不脱离本公开的原理的情况下，可采用以上描述的本公开的各个实施方案与各种类型的钻头前方或钻头周围的测量。此外，所示的视图选项仅是由本公开的原理体现的有用视图的实施例，其不限于这些实施方案的任何特定细节。当然，在仔细考虑了本公开的代表性实施方案的上述描述后，本领域技术人员应很容易理解，可对具体实施方案作出很多修改、添加、取代、删除，和其它变化，且这样的变化被涵盖在本公开内容的原理内。

Claims (62)

1.一种方法，其包括：

从由工具进行的测量获取与岩层相关的钻头前方或钻头周围的数据；

使用所述获取的数据产生所述岩层的二维(2D)视图，其中所述2D视图显示相对于随深度变化的所述工具的参考点的单个预定方向上的岩层特性。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述预定方向对应于相对于所述参考点的钻头前方的方向。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述预定方向对应于相对于所述参考点的钻头侧面的方向。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述视图包括斜线以表示针对深度值而显示的两个岩层之间的地床边界，且其中所述斜线的角度对应于所述预定方向和所述地床边界之间的相对倾角指示符。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述视图包括直线以表示针对深度值而显示的两个岩层之间的地床边界，且其中针对所述深度值显示与所述直线分离的相对倾角指示符以表示所述预定方向和所述地床边界之间的角度。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述相对倾角指示符是其尾部处于所述工具的所述参考点处或其附近的箭头，并且其中所述箭头相对于所述参考点的角度传达相对倾角信息。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述视图显示岩层电阻率或电磁导通率。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中所述视图包括每个深度值中与所显示地床边界明显相对的倾角指示符。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中所述视图使用颜色显示岩层特性，其中不同颜色表示不同岩层特性值。

10.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中所述视图使用图案显示岩层特性，其中不同图案密度表示不同岩层特性值。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述图案相对于默认图案在至少一个方向上被缩放以表示各向异性值。

12.一种方法，其包括：

从由工具进行的测量获取与岩层相关的钻头前方或钻头周围的数据；

使用所述获取的数据产生所述岩层的二维(2D)或三维(3D)视图，其中所述2D或3D视图显示钻井路径和沿所述钻井路径的多个明显深度值中的每个的单独2D或3D钻井路径对象。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述显示的钻井路径对象中的至少一个包括颜色或图案属性以传达岩层电阻率或电磁导通率信息。

14.根据权利要求12所述的方法，其中所述显示的钻井路径对象中的至少一个包括对应于工具定向的定向属性。

15.根据利要求12至14中任一项所述的方法，其中所述视图使得能够选择所显示的钻井路径对象以显示补充钻井路径对象数据。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述补充钻井路径对象数据包括选自由以下组成的组中的至少一个值：相对于参考点的工具倾角的数值、相对于参考点的工具方位的数值，和所选钻井路径对象处或其附近的岩层电阻率或电磁导通率的数值。

17.根据权利要求12所述的方法，其中所述视图显示沿所述钻井路径的多个明显深度值中的每个的至少一个2D或3D地床边界对象。

18.根据权利要求17所述的方法，其中所述显示的地床边界对象中的至少一个包括颜色或图案属性以传达岩层电阻率或电磁导通率信息。

19.根据权利要求17所述的方法，其中所显示的地床边界对象中的至少一个包括对应于地床边界相对于所述工具的参考点的相对倾角的定向属性。

20.根据权利要求17至19中任一项所述的方法，其中所述视图使得能够选择所显示的地床边界对象以显示补充地床边界对象数据。

21.根据权利要求20所述的方法，其中所述补充地床边界对象数据包括选自由以下组成的组中的至少一个值：地床边界的相对倾角的数值、工具定向和地床边界之间的方位角的数值，和地床边界对象处或其附近的岩层电阻率或电磁导通率的数值。

22.根据权利要求12至21中任一项所述的方法，其中所述视图可在至少一个方向上旋转。

23.根据权利要求12至21中任一项所述的方法，其中所述视图支持放大和缩小。

24.一种方法，其包括：

从由工具进行的测量获取与岩层相关的钻头前方或钻头周围的数据；

使用所述获取的数据产生所述岩层的二维(2D)视图，其中所述2D视图显示多个明显深度值中的每个的与地床边界指示符的单独距离。

25.根据权利要求24所述的方法，其中所述视图显示中心线以表示随深度变化的所述工具的参考点。

26.根据权利要求25所述的方法，其中与地床边界指示符的每个距离都对应于在所述中心线和最近地床边界之间延伸的箭头。

27.根据权利要求25所述的方法，其中与地床边界指示符的每个距离都对应于至少在所述中心线和地床边界之间延伸的带。

28.根据权利要求27所述的方法，其中每个带都具有颜色或图案以提供岩层电阻率或电磁导通率信息。

29.根据权利要求24所述的方法，其中所述视图显示与地床边界指示符的至少一个距离的方位指示符以表示地床边界方位和工具参考点方位之间的角度。

30.根据权利要求29所述的方法，其中在与地床边界指示符的距离相关的地床边界处或其附近显示所述方位指示符。

31.根据权利要求29所述的方法，其中在对应于与地床边界指示符的相关距离的深度处沿所述视图的一侧显示所述方位指示符。

32.根据权利要求29所述的方法，其中所述方位指示符是圆形内的径向线以表示地床边界方位和工具参考点方位之间的角度。

33.根据权利要求24所述的方法，其中所述视图显示与地床边界指示符的至少一个距离的地床边界线，其中所述地床边界线的角度对应于相对所述工具的参考点的相对倾角值。

34.根据权利要求24至33中任一项所述的方法，其中与地床边界指示符的至少一个所显示的距离是部分透明的以示出不确定性的水平。

35.根据权利要求24至33中任一项所述的方法，其中所述视图支持选择到地床边界指示符的距离以显示和与地床边界指示符的距离相关的补充数据。

36.根据权利要求35所述的方法，其中所述补充数据包括选自由以下组成的组中的至少一个值：工具定向和所述地床边界之间的相对倾角的数值、工具定向和所述地床边界之间的相对方位角的数值，和所述工具的参考点和所述地床边界之间的距离的数值。

37.根据权利要求24至33中任一项所述的方法，其中所述视图显示与地床边界指示符的至少一个距离的不确定性的区域，其中所述不确定性的区域对应于与地床边界指示符的相关距离的一系列可能的距离和方向值。

38.根据权利要求37所述的方法，其中所述不确定性的区域是一个形状，并且其中所述与地床边界指示符的相关距离指向所述形状的中心。

39.根据权利要求24至33中任一项所述的方法，其中所述视图显示对应于由所述工具收集的两个不同数据集的与地床边界指示符的两组距离。

40.根据权利要求24至33中任一项所述的方法，其中所述视图显示单个深度值中的与地床边界指示符的多个距离，其中与地床边界指示符的所述多个距离中的每个都与不同地床边界相关联。

41.根据权利要求24至33中任一项所述的方法，其中所述视图仅显示与最近地床边界指示符的距离。

42.一种方法，其包括：

从由工具进行的测量获取与岩层相关的钻头前方或钻头周围的数据；

使用所述获取的数据产生所述岩层的雷达视图，其中所述雷达视图显示工具参考点和所述工具参考点周围的同心圆以表示与所述工具参考点的距离，并且其中所述雷达视图显示相对于所述工具的轴随方位变化的岩层特性对象。

43.根据权利要求42所述的方法，其中所述雷达视图显示相对于所述工具的方位参考点的方位指示符。

44.根据权利要求42所述的方法，其中所述雷达视图显示从所述工具参考点延伸到所述雷达视图的顶部的工具对象。

45.根据权利要求42所述的方法，其中所述雷达视图显示沿与所述工具的定向相关的角度从所述工具参考点延伸到所述雷达视图的侧面的工具对象。

46.根据权利要求42至45中任一项所述的方法，其中所述雷达视图支持选择所显示的岩层特性对象以显示补充数据。

47.根据权利要求46所述的方法，其中所述补充数据包括选自由以下组成的组中的一个值：工具定向和地床边界之间的相对倾角的数值、工具定向和地床边界之间的相对方位角的数值、工具参考点和地床边界之间的距离的数值，和所选择的岩层特性对象处或其附近的岩层电阻率或电磁导通率的数值。

48.根据权利要求42至45中任一项所述的方法，其中所述雷达视图显示所述显示的岩层特性对象中的至少一个的反演算法指示符。

49.根据权利要求42至45中任一项所述的方法，其中所述雷达视图显示颜色或图案以表示所述显示的岩层特性对象中的至少一个的电阻率或电磁导通率。

50.一种方法，其包括：

从由工具进行的测量获取与岩层相关的钻头前方或钻头周围的数据；

使用所述获取的数据产生所述岩层的视图，其中所述视图显示钻井路径和随深度和水平位置变化的地床边界，并且其中当所述钻井路径的水平长度超过所述视图的水平位置范围时，所述视图将所显示的钻井路径的水平位置包覆到所述视图的相对侧。

51.根据权利要求50所述的方法，其中所述视图显示多个明显深度值中的每个的与地床边界指示符的距离。

52.根据权利要求51所述的方法，其中所述视图显示与地床边界指示符的每个距离的单独地床边界线。

53.根据权利要求51所述的方法，其中所述视图显示与地床边界指示符的至少一个距离的相对倾角指示符。

54.根据权利要求50所述的方法，其中所述视图显示每个地床边界的连续线。

55.根据权利要求54所述的方法，其中所述视图显示每个所显示的地床边界处或其附近的垂直深度数值。

56.一种具有存储在其上的指令的计算机可读存储装置，当由计算机中的一个或多个处理器执行时，所述指令使所述计算机进行操作，所述操作包括根据权利要求1至55中任一项所述的方法。

57.根据权利要求56所述的计算机可读存储装置，其中当由计算机中的一个或多个处理器执行时，所述指令使所述计算机响应于用户请求在不同视图之间切换。

58.根据权利要求56所述的计算机可读存储装置，其中当由计算机中的一个或多个处理器执行时，所述指令使所述计算机响应于用户请求显示多个视图。

59.根据权利要求56所述的计算机可读存储装置，其中当由计算机中的一个或多个处理器执行时，所述指令使所述计算机响应于用户请求启用或禁用不同视图特征。

60.一种***，其包括：

一个或多个处理器；

用户接口，其可由所述一个或多个处理器操作；和

计算机可读存储装置，其存储转向可视化软件工具，当由所述一个或多个处理器执行时，所述转向可视化软件工具使所述***进行操作，所述操作包括根据权利要求1至54中任一项所述的方法。

61.根据权利要求60所述的***，其中所述***包括获取钻头前方或钻头周围的数据的工具。

62.根据权利要求60所述的***，其中所述***包括可通过所述用户接口操作的输入装置，其中所述输入装置为所述转向可视化软件工具提供用户输入以在不同视图之间切换、以显示多个视图、以启用不同视图特征，或禁用不同视图特征。