專利名稱：顯示鉆井特性信息的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及一種方法和系統(tǒng)，用于在計(jì)算機(jī)圖形用戶界面上顯示鉆 井特性信息。
背景技術(shù)：
在完井中，套管或?qū)Ч鼙辉O(shè)置在井筒中，并且填料(典型地為水泥)被 壓入套管和地層之間的環(huán)空間內(nèi)。所述水泥的主要目的是將產(chǎn)油層和產(chǎn)氣層 相互分開，并與含水層分開。帶套管的鉆井通常在井筒內(nèi)不同材料的交界處包含許多界面。"第一界 面"存在于套管中的井眼流體與套管的交界處。該套管通常由鋼制成。"第二 界面"形成于套管和套管后的環(huán)空間之間。如果水泥-波適當(dāng)?shù)胤胖玫江h(huán)空間 內(nèi)，則該"第二界面，，存在于套管和水泥之間。"第三界面"存在于環(huán)空間和地 層之間。地層可以包括多層，例如產(chǎn)油層、產(chǎn)氣層和含水層?？梢栽谔坠芎退嘀g的第二界面處出現(xiàn)微型的環(huán)空間(micro-annulus )。所述^l型的環(huán)空間由于套管內(nèi)的壓力改變而形成。即使存 在微型環(huán)空間，水泥也可以適當(dāng)?shù)?巴各層密封起來。然而，如果在套管和地層之間存在空隙，則水泥不能將層與層分離開。 流體，例如油、氣體或水，當(dāng)受壓時(shí)可以經(jīng)過該空隙從一層遷移到另一層， 并產(chǎn)生有危險(xiǎn)的情況，或者降低生產(chǎn)效率。特別是，水遷移進(jìn)入產(chǎn)油層在一 些情況下可能使鉆井變?yōu)椴豢砷_采的。而且，油遷移進(jìn)入含水層在環(huán)境上或 經(jīng)濟(jì)上是不希望的。因此，將環(huán)空間中的內(nèi)容物成像，并且尤其是檢測位于 環(huán)空間和地層之間的第三界面，對(duì)于可靠地確定地層的不同層之間的液壓分 離是很重要的。穿過套管成像的另一需求存在于液壓致裂的過程中，其典型地發(fā)生在鉆 井已經(jīng)被加套管后，并且被用于促進(jìn)鉆井的生產(chǎn)。經(jīng)常，致裂過程伴隨著鋪 砂，即，地層的某巖層釋放出細(xì)沙，其流動(dòng)通過套管的孔眼而進(jìn)入井中，并 隨后到達(dá)表面，在那里它可能損壞生產(chǎn)設(shè)備。如果可以檢測出產(chǎn)沙區(qū)的話，例如，采用能夠通過套管操作的成像技術(shù)，就可以克服該問題。現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)使用了采用聲能的多種水泥評(píng)價(jià)技術(shù)，以便利用套管內(nèi)的設(shè)備來勘探描述厚套管壁后面的區(qū)域。其中，可以在Synott的美國專利 No.3401773、 Mason的美國專利No.2538H4、 Havira的美國專利No.4255798 或美國專利No.5763773中找到那些現(xiàn)有技術(shù)。Zeroug的美國專利 No.6483777中描述了這樣一種技術(shù)，其中，可以從環(huán)空間內(nèi)的波速和/或撓 曲波衰減中評(píng)價(jià)套管后的水泥質(zhì)量。質(zhì)量，例如物質(zhì)的狀態(tài)，可以作為深度 和方位角的函凝j皮繪制成圖。美國專利No.2006-0233048-Al描述了這樣一 種方法，其中，不同聲波模式的組合被用于評(píng)價(jià)沉積在套管和地層之間的環(huán) 空間內(nèi)的填料的完整性。這些最近的技術(shù)允許提供鉆井完整性的三維數(shù)據(jù)， 并且為了從中獲取有用的以及容易理解的信息，需要使用三維可視化方法。美國專利No.6862530和美國專利No.6917360描述了三維可視化方法。 在這些方法中，計(jì)算機(jī)的顯示器允許用戶通過旋轉(zhuǎn)、平移或放大和縮小所顯 示的畫面而管理三維物體。此外，計(jì)算機(jī)的顯示器可允許用戶改變顯示的視 覺效果，例如，對(duì)物體加色、加亮或加紋理。然而，大多數(shù)的已知技術(shù)由于需要相當(dāng)大量的資源來解釋和計(jì)算獲取的 所有數(shù)據(jù)，沒有提供令人很滿意的可視化質(zhì)量。當(dāng)那些方法沒有被應(yīng)用到實(shí) 際的數(shù)據(jù)而是應(yīng)用到預(yù)先確定的參數(shù)組時(shí)，情況就不是這樣了；其發(fā)生在例 如油田工程師的訓(xùn)練期間。因此，雖然客戶對(duì)可視化"質(zhì)量好，，的圖像有強(qiáng)烈的興趣，但當(dāng)前的方法不能提供這種基于真實(shí)設(shè)備的評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)。 發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供在井筒的三個(gè)維度所獲得的數(shù)據(jù)的高質(zhì) 量可視化。而且，本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種方法和系統(tǒng)，其能夠可視 化在井中獲取的真實(shí)原始數(shù)據(jù)以及在同一顯示屏上這些原始數(shù)據(jù)完全被解 釋的版本。本發(fā)明的方法和系統(tǒng)因此能夠使用戶以全面并且簡單的方式從套 管本身到位于套管和地層之間的環(huán)空間來理解圍繞加套管井的各層的本質(zhì) 和完整性。因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于在計(jì)算機(jī)視圖用戶界面上顯示 鉆井的特性信息的方法，包括以下步驟在計(jì)算機(jī)視圖用戶界面上顯示來自第一套原始數(shù)據(jù)的鉆井特性的第一個(gè)三維圖像；在同 一計(jì)算機(jī)視圖用戶界面上顯示來自第二套數(shù)據(jù)的鉆井特性的第二 個(gè)三維圖像，所述第二套數(shù)據(jù)相應(yīng)于第 一套原始數(shù)據(jù)的第 一次被處理的版本。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，該方法包括步驟在同一計(jì)算機(jī)視圖用戶界面 上顯示來自第三套數(shù)據(jù)的鉆井特性的第三個(gè)三維圖像，所述第三套數(shù)據(jù)相應(yīng) 于第 一套原始數(shù)據(jù)的完全被解釋的版本。優(yōu)選地，該方法還包括外推或內(nèi)插原始數(shù)據(jù)，以便為無原始數(shù)據(jù)存在的 位置提供被解釋的數(shù)據(jù)點(diǎn)，并且在鉆井特性的三維圖像上顯示那些數(shù)據(jù)點(diǎn)。在有趣的實(shí)施例中，該方法還包括允許鉆井特性的圖像沿著與井筒軸共 平面的平面在視圖上作切片。在優(yōu)選的實(shí)施例中，該方法包括步驟允許采用多個(gè)水平面將鉆井特征 的第一個(gè)三維圖像在視圖上作切片，以產(chǎn)生一系列被截切出的圓柱體，并允 許所述圓柱體共同地被旋轉(zhuǎn)和傾斜，以便提供更好地理解第 一個(gè)三維圖像和 第二個(gè)三維圖像之間的關(guān)聯(lián)性。此外，本發(fā)明的方法包括步驟允許圖解展開圓柱形表面，以產(chǎn)生二維 的鉆井特性圖像。有利地，鉆井特性包括鉆井完整性的數(shù)據(jù)，并且根據(jù)本發(fā)明的方法還包 括步驟允許采用視圖目標(biāo)管理器掃描鉆井特性的圖像，所述視圖目標(biāo)管理 器給出有關(guān)圖像的被選部分的細(xì)節(jié)。在優(yōu)選的實(shí)施例中，鉆井特性的圖像包括同心的圓柱形表面，所述圓柱 形表面中的每一個(gè)代表勘探的不同深度。隨后，同心的圓柱形表面包括代表 井眼套管的第 一 圓柱形表面；代表圍繞該井眼套管的材料組成的環(huán)空間的第 二圓柱形表面，以及代表井眼地層壁的第三圓柱形表面。此外，本發(fā)明的方法包括步驟允許在所有的方向上并且采用操作員選 擇的不同顯示比例來瀏覽圓柱形的表面。此外，本發(fā)明的方法包括允許在視 圖上從鉆井特性圖像中去除任何同心的圓柱形表面。本發(fā)明的另 一 目的是提供一種用于在計(jì)算機(jī)視圖用戶界面上顯示鉆井 特性信息的系統(tǒng)，其包括顯示器和可操作地連接到所述顯示器的計(jì)算機(jī)，所 述計(jì)算機(jī)具有包含指令的程序，能夠執(zhí)行如下步驟在顯示器的屏幕上顯示來自第一套原始數(shù)據(jù)的鉆井特性的第一個(gè)三維圖像；在同一顯示器屏幕上顯示來自第二套數(shù)據(jù)的鉆井特性的第二個(gè)三維圖 像，所述第二套數(shù)據(jù)相應(yīng)于第一套原始數(shù)據(jù)的第一次被處理的版本。本發(fā)明以可變角度的解釋呈現(xiàn)了在本質(zhì)上為徑向的數(shù)據(jù)，以提供清楚的 感覺該解釋。用戶可以瀏覽原始數(shù)據(jù)和部分或全部被解釋的視圖。用戶具有 選擇觀看哪幅圖的能力，以及以直覺方式管理數(shù)據(jù)的能力，這模擬了實(shí)際物 體?？梢越厍谐鰯?shù)據(jù)以顯示數(shù)據(jù)的內(nèi)部。可以從顯示器抽出并檢查數(shù)據(jù)段， 或者從顯示器去除。


對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，通過閱讀下面的詳細(xì)說明并參照附圖，本發(fā)明的其它方面和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得顯而易見，其中 圖1表示加套管的鉆井的環(huán)境的概略圖。圖2A和2B表示根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)顯示的三個(gè)主要的三維圖像。 圖3表示通過使用根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)而制作的可能的瀏覽選項(xiàng)的例子。圖4表示層的一部分的詳圖。圖5表示根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)可給出的數(shù)據(jù)的"展開展開" ("unwrapped")版本。圖6表示帶輪廓線的顯示屏。圖7表示在被可視化的物體中可以進(jìn)行的各種切割。圖8表示層的實(shí)體部分已經(jīng)被去除的屏幕。圖9表示根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)而提供的象限圖。圖10表示代表鉆井完整性數(shù)據(jù)的屏幕，對(duì)于漏掉的數(shù)據(jù)點(diǎn)具有額外的解釋。圖11表示顯示原始數(shù)據(jù)和分階視圖(step views)的屏幕。圖12表示同時(shí)顯示被處理的原始數(shù)據(jù)、橫截面和波形圖的屏幕。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的實(shí)施例涉及用于在計(jì)算機(jī)顯示器(或紙張)上可視化三維的鉆 井特性信息的方法，諸如根據(jù)US-2006-0233048-A1的設(shè)備和方法提供的那些，其通過參照并入本文。所述方法將代表鉆井特性信息的圖像連接到同心 的圓柱形表面上，顯示出代表勘探深度的不同的圓柱形層。如在優(yōu)選的實(shí)施例中所呈現(xiàn)的，本發(fā)明的方法和系統(tǒng)允許將來自視圖的鉆井完整性點(diǎn)(integrity point)的相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)合起來。實(shí)施例顯示了地電阻 率數(shù)據(jù)、聲波和超聲數(shù)據(jù)、聲波和超聲水泥膠結(jié)指數(shù)、井徑儀，可能增加了 進(jìn)一 步信息評(píng)價(jià)的相關(guān)數(shù)據(jù)。圖l給出了井筒環(huán)境的概略圖，它已經(jīng)被鉆并且加套管。在該圖上，從 鉆井的內(nèi)部向外可以看到幾個(gè)層和界面井筒/生產(chǎn)流體11,其可以為水、 油、氣體或者二者的組合；鋼(或其它)套管12，以幫助產(chǎn)生和穩(wěn)定鉆井； 水泥層13，以便將一個(gè)流體產(chǎn)生區(qū)與其它區(qū)域分離(例如，將含油區(qū)與含新 鮮水的區(qū)域分離)；以及在其中鉆井的巖層14。在一些情況下,很可能是其 它任何可確保分離的材料替換了水泥。在一些實(shí)施例中，第二組和第三組的 套管和水泥(未示出)可以被放置在適當(dāng)?shù)奈恢?。地層也可以在徑向被分?幾個(gè)區(qū)域，例如，侵入?yún)^(qū)、過渡區(qū)和未被開采區(qū)。在鉆井開采期間，可以評(píng)據(jù)，以便它們變得非常容易理解。來自任何界面的數(shù)據(jù)可以在二維介質(zhì)上以時(shí)間和特定域被表示為 一個(gè) 模擬的三維實(shí)體。在圖1以及下面所包含的例子中，這些界面為如下所示， 并允許看到各物質(zhì)界面物質(zhì)/實(shí)線圖套管的內(nèi)徑井眼流體套管的外徑套管水泥套的直徑套管后面的材料固體、液體、氣體外部的圓柱體(徑向范圍)由地層特性而顯色和形成圖案為了友好地可視化并且使用戶容易理解，所有的不同物質(zhì)可以被制成帶 有顏色、圖案、逼真的描畫巖石和流體、數(shù)字、符號(hào)等。而且，也可以采用 顏色、圖案、逼真的描畫巖石和流體的組合來制作所述圖像。在供選的實(shí)施 例中，系統(tǒng)可以顯示灰度數(shù)值，或者峰值和顏色的組合。正如可以在圖l和下圖中所看到的那樣，視圖主要是直立的，并且未采用井筒的真實(shí)偏離來校準(zhǔn)。然而，數(shù)據(jù)的三維視圖相應(yīng)于共同的旋轉(zhuǎn)參照而 被校準(zhǔn)，諸如從相對(duì)意義中獲得的鉆井下側(cè)或高側(cè)。此外，視圖被設(shè)計(jì)成適 應(yīng)測井?dāng)?shù)據(jù)的復(fù)印紙?？傊?，由于該方法給出了其它的可能性，比例選4奪器 被設(shè)置成操作員可以使用。比例選擇器允許操作員改變徑向和軸向的相對(duì)比 例。在本發(fā)明的一種實(shí)施例中(未示出)，使用了交互式的比例選擇器。操 作員可以將X、 Y、 Z方向的相對(duì)比例設(shè)置成他在直角坐標(biāo)(或極坐標(biāo))系中選擇的數(shù)值。在這種直角坐標(biāo)系中，z方向通常代表井眼的方向，并且x和Y方向中的每一個(gè)都代表垂直于Z方向并且相互垂直的方向。例如，在X: Y: Z=l: 1: l的比例中，井眼長度將很長很細(xì)。另一方面，X: Y: Z=l: 1: 1000的比例將壓縮井眼的長度，并產(chǎn)生更容易分析的"較胖"顯示。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，提供了自動(dòng)的比例選擇器。本發(fā)明的自動(dòng)比 例選擇器通過將在顯示器中顯示的井眼長度和徑向距離的相對(duì)尺寸進(jìn)行對(duì) 比而選耳又一個(gè)比例。圖2A表示例舉數(shù)據(jù)的三個(gè)主要圖像，同時(shí)被顯示在三個(gè)維數(shù)中。這些 圖像從左到右包括一個(gè)三維的鉆井完整性原始數(shù)據(jù)圖像20、 一個(gè)三維的鉆井 完整性基礎(chǔ)被處理的圖像21、和一個(gè)三維的鉆井完整性最終被解釋的圖像 22。這種類型的可視化對(duì)用戶特別重要，這是由于他可以簡單并且容易地理 解數(shù)據(jù)如何被解釋、最初的原始數(shù)據(jù)鉆井完整性圖是什么樣的。第一幅圖像20為波形(原始數(shù)據(jù))定向的視圖，其允許過程屬性重疊，諸如篩選(pick)。 第二幅被處理的圖像21為界面圖，顯示了同心地出現(xiàn)在井筒內(nèi)的層交界面。 正如可以在圖像21上所看到的，套管的內(nèi)徑交界面、套管的外交界面和水 泥套的交界面是看得到的。最終被解釋的圖像22為充分被解釋的從測井流 體到地層的徑向視圖。在本發(fā)明中，被解釋的信息被定義為通過分析原始的 鉆井完整性數(shù)據(jù)而獲得的任何信息。用戶也可以直接作用于根據(jù)本發(fā)明的方 法和系統(tǒng)，以便修改解釋參數(shù)，從而根據(jù)用戶的自身知識(shí)和現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)使最終 被解釋的圖像看起來更接近實(shí)際。從左向右以二維顯示的其它鉆井完整性數(shù) 據(jù)(integrity data)是整個(gè)區(qū)間的y射線25、展開的(螺旋形的)3D變密度 測井、聲波變密度測井26、被選區(qū)間上的Y射線和水泥膠結(jié)指數(shù)27,從聲 波和超聲測量中獲得。在該例子中未顯示但也相關(guān)的將是包含棵眼井的井徑 數(shù)據(jù)，當(dāng)可用到時(shí)。然而，盡管存在與原始數(shù)據(jù)解釋相互作用的可能性，根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)用于向操作員提供盡可能多的便利性。因此，該系統(tǒng)和方法允許對(duì)測 井分析了解很少的人能夠?yàn)g覽鉆井整體性數(shù)據(jù)并得出適當(dāng)?shù)慕Y(jié)論。為了實(shí)現(xiàn) 這個(gè)目標(biāo)，盡管存在相互作用的可能性，該方法和系統(tǒng)也允許自動(dòng)瀏覽井筒 和環(huán)繞井筒的各材料層的完整性，以便操作員不必輸入任何計(jì)算機(jī)命令以繼 續(xù)顯示更新的并且不同的鉆井完整性信息視圖。在本發(fā)明的 一個(gè)實(shí)施例中， 執(zhí)行聲音識(shí)別程序是可能的，以便可以通過對(duì)著連接到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的麥克風(fēng) 說話而將命令發(fā)送給計(jì)算機(jī)。如在圖2A中所顯示的，在圖2A左側(cè)顯示的二維數(shù)據(jù)23也是主滾動(dòng)條。 窗口 24可以被用戶拖動(dòng)或調(diào)整大小，以便可以察看相應(yīng)于井筒垂直軸的不 同深度，并且可以詳細(xì)地察看該特定深度的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)。隨后，用戶也可能向 后推整個(gè)視圖，以允許看到更大的垂直延伸，如在圖2B上所顯示的。此外，可以管理模擬的實(shí)體圖像，如同它是真實(shí)的物體。各物體可以被 拉出、檢查并放回原位?？梢詮娘@示器上去除使視圖模糊的部分。視圖可以 繞y軸并局部繞x軸旋轉(zhuǎn)。視圖的旋轉(zhuǎn)受到限制，以便它始終位于上視圖或 側(cè)視圖之間的某位置。這有助于防止用戶喪失對(duì)物體方位的感覺。根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)的 一 個(gè)重要優(yōu)勢是足以在實(shí)時(shí)獲取期間有效 地應(yīng)用，或者用在通用的個(gè)人計(jì)算機(jī)(膝上型計(jì)算機(jī))上，假定它們具有適 當(dāng)?shù)?見圖卡。如可以在圖3上可看到的，使用了選取和播放界面，允許用戶直觀地作 用于數(shù)據(jù)。這允許提供很流線化的用戶界面。當(dāng)用戶在物體上移動(dòng)鼠標(biāo)時(shí)， 給出有關(guān)物體是否可以被管理的提示。如在圖3上所顯示的，用戶隨后很容 易選擇特定的井筒部分，以便可以更好地瀏覽該部分。采用這種方式，有可 能當(dāng)這樣做時(shí)在井筒中存在的各同心層中選擇用戶想要可視化的那個(gè)層，如 同上面早已解釋的那樣。如圖4所示，用戶可選擇打開對(duì)象管理器，其將給出有關(guān)被選物體的更 詳細(xì)信息?？梢源嬖跀?shù)據(jù)質(zhì)量指示器、半徑值等。有關(guān)被選物體的細(xì)節(jié)被顯 示在其附近，如在圖4上所看到的。圖5表示鉆井完整性數(shù)據(jù)的"展開"的版本。該視圖允許用戶看到物體的 所有側(cè)面。該視圖類似于用在石油工業(yè)的傳統(tǒng)形式的圖形數(shù)據(jù)可視化，被稱 為"圖像"，但它保留了距離的額外尺寸。在根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)給出的 另一功能中，為了更加詳細(xì)，輪廓線可以增加到被解釋的視圖上，如圖6所示。為了可視化所有的數(shù)據(jù)點(diǎn)，用戶可以垂直切開物體以觀察其它隱藏的特 征，如圖7所示。條71指示用戶將進(jìn)行什么類型的切割，以便進(jìn)行精密并 且逐級(jí)的瀏覽。被解釋的數(shù)據(jù)的實(shí)體部分也可以被去除，以便可以看到其它的特性。如圖8所示，用戶隨后有可能例如選擇性地首先去除填充在位于地層和套管間的環(huán)空間的物質(zhì)，并隨后也去除套管，以便可以更好地瀏覽后面 的地層。根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)允許操作員手動(dòng)或自動(dòng)調(diào)節(jié)顯示的徑向距離。例如，在自動(dòng)運(yùn)行的模式中，將通過顯示井眼和周圍層有12英寸的徑向距 離而開始顯示；幾秒鐘后，將出現(xiàn)徑向距離介于12-24英寸的數(shù)據(jù)信息，隨 后是從24到36英寸等。該特征給予了操作員另一種方法，采用該方法來理 解鉆井完整性數(shù)據(jù)如何在空間上改變。操作員可以調(diào)節(jié)顯示特定顯示物的持 續(xù)時(shí)間。如在圖9上所看到的，根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)也允許提供屏幕圖像， 其中，通過相交平面而將各層分為四個(gè)部分，并且每一部分都可以移動(dòng)離開 其它部分。如該圖所示，已經(jīng)從四個(gè)部分中去除了一個(gè)部分。在該構(gòu)型中， 當(dāng)部分被移走時(shí)，操作員將能夠清楚地看到圖像。而且，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng) 和方法允許根據(jù)來自操作員的指令而使部分被移動(dòng)到不同的位置，并且從不 同的角度來觀看。對(duì)于遺漏的數(shù)據(jù)點(diǎn)，根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)也允許為用戶提供不同水 平的解釋。如圖IO所示，為解釋數(shù)據(jù)點(diǎn)遺失的同一位置而給出了多個(gè)階段。 它使用戶有機(jī)會(huì)利用他自己的經(jīng)驗(yàn)來估計(jì)被解釋部分的準(zhǔn)確性，以及最終需 要在解釋的參數(shù)中改變，以便最終的結(jié)果接近用戶的感覺，即根據(jù)他的知識(shí) 認(rèn)為圖像應(yīng)當(dāng)如何。如圖11所示，當(dāng)瀏覽原始的徑向數(shù)據(jù)時(shí)，它被顯示在剖面圓柱體上， 以便用戶可以旋轉(zhuǎn)通過所有的數(shù)據(jù)點(diǎn)，以獲得構(gòu)思性的圖片，即將如何來進(jìn) 行解釋。協(xié)同旋轉(zhuǎn)并傾斜所有的視圖，允許在原始數(shù)據(jù)和最終解釋之間作出 快速的關(guān)聯(lián)。在根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施例中，如果任何附加的數(shù)據(jù)是可 利用的(在本質(zhì)上不是徑向的)，它可以沿著三維視圖而顯示，以允許更高 層次的解釋或數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)。作為例子，這將產(chǎn)生測井?dāng)?shù)據(jù)，其將給出對(duì)套管內(nèi)的流體類型和性能的指示(如簡單地在圖1上顯示的那樣)。在幾幅圖中顯 示的是來自聲波和/或電學(xué)成像設(shè)備、測井生產(chǎn)設(shè)備中的不同類型設(shè)備的地層 特性以及水泥評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)。因此， 一些二維數(shù)據(jù)與三維圖像一起顯示。隨后，在被解釋視圖的右面顯示了對(duì)所有方位的總結(jié)；其幫助用戶知道在三維物體后面是否存在感興趣的東西，其在視圖上是沒有的。最后，方位參考點(diǎn)(樣品#0)被顯示為透明平面，其不干擾或使被觀看的數(shù)據(jù)變模糊。在圖12顯示的本發(fā)明的一種實(shí)施例中，除了三維視圖之外，也可以采 用二維或橫截面視圖來檢查數(shù)據(jù)。可以采用處理指示器來增強(qiáng)原始數(shù)據(jù)，以 便對(duì)解釋進(jìn)行質(zhì)量控制。在根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)的其它實(shí)施例中，也可能與其它現(xiàn)有的瀏覽 二維視圖的方法聯(lián)系起來，象商業(yè)的Schlumberger (2D)瀏覽器，被稱為 DataViewTM。該瀏覽器最好用于瀏覽單點(diǎn)和整體的測量，諸如地電阻率或平 均的套管厚度。當(dāng)在DataView 中滾動(dòng)通過二維數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的方 法和系統(tǒng)顯示的三維視圖將滾動(dòng)，以匹配并將徑向數(shù)據(jù)顯示為模擬的三維物 體，并且反之亦然。以這種方式，能夠一次瀏覽許多不同形式的數(shù)據(jù)。在另 一實(shí)施例中，二維視圖可以直接被發(fā)送到根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)中，以便 4又需要加載一個(gè)文件。在另一實(shí)施例中，本發(fā)明的方法和系統(tǒng)允許可視化更多的特性，諸如地 層傾角。采用傾斜的平面或通過傾斜"地層"，用戶將能夠快速地看到數(shù)據(jù)值。 而且，如果關(guān)鍵的評(píng)價(jià)不可用，根據(jù)圖的遺漏部分這將是很明顯的。作為例 子，如果水泥評(píng)價(jià)測井(cement evaluation log )未被運(yùn)行，將可能具有類似 于圖8的中心視圖的視圖。 一旦水泥評(píng)價(jià)被運(yùn)行，數(shù)據(jù)將被加載，并且完成 圖片。此外，根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)允許操作員手動(dòng)或自動(dòng)察看在一段時(shí) 間內(nèi)取自不同測井行程的數(shù)據(jù)。例如，地層流體性能可能隨著鉆井的生產(chǎn)史 而改變，或如此對(duì)于用于鉆井完整性數(shù)據(jù)。這些不同的測井行程將產(chǎn)生不同 的數(shù)據(jù)特性。在自動(dòng)運(yùn)行的模式中，通過顯示在首次測井行程的幾秒種內(nèi)獲 取的數(shù)據(jù)而開始顯示，隨后是在第二次測井行程的幾秒鐘內(nèi)獲取的數(shù)據(jù)，以 及接下來是在第三次測井期間獲得的數(shù)據(jù)。這將允許操作員在可視化地理解 鉆井完整性信息如何隨時(shí)間而改變。在該實(shí)施例的一個(gè)有趣的應(yīng)用中，根據(jù) 本發(fā)明的方法和系統(tǒng)將被用于監(jiān)測C02儲(chǔ)存環(huán)境內(nèi)的鉆井完整性(其中，C02 為特別有腐蝕性的)。在另一應(yīng)用中，可視化具有或不具有施加(壓力通過)的套管壓力的測井?dāng)?shù)據(jù)將有助于辨別微型環(huán)空間。類似地，在擠壓前后可視 化數(shù)據(jù)將幫助確定是否已經(jīng)達(dá)到成功的液壓分離。盡管在本說明書的大多數(shù)部分提到了鉆井完整性數(shù)據(jù)，根據(jù)本發(fā)明的方 法和系統(tǒng)也適合于顯示任何類型的與井筒特性有關(guān)的信息數(shù)據(jù)。也可以采用 根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)隨后顯示地層性質(zhì)。這將包括但不局限于地理上的 地層性質(zhì)，如地層孔隙度、電阻率、密度速度、組分、顆粒結(jié)構(gòu)、滲透性、 流體飽和度、溫度、壓力等。該數(shù)據(jù)也將包括深層的地層信息，如三軸感應(yīng)、 交叉鉆井電磁成像、井眼地震和聲學(xué)成像、壓縮的徑向差別等。對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選和供選實(shí)施例的前述說明是為了解釋和描述而提供的。 不希望是窮舉的，或者將本發(fā)明限制到描述的確切例子中。對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù) 人員而言，許多修改和變形是很明顯的。為了最好地解釋本發(fā)明的原理及其 實(shí)際應(yīng)用而選擇和描述了實(shí)施例，從而能夠使本領(lǐng)域的其它技術(shù)人員理解本 發(fā)明可用于各種實(shí)施例中，并且可以進(jìn)行各種修改以適合于預(yù)期的特定應(yīng) 用。希望本發(fā)明的范圍由附屬的權(quán)利要求及其等同物來限定。
權(quán)利要求
1、一種用于在計(jì)算機(jī)圖形用戶界面上顯示鉆井特性信息的方法，包括以下步驟在計(jì)算機(jī)圖形用戶界面上顯示來自第一套原始數(shù)據(jù)的鉆井特性的第一個(gè)三維圖像；在同一計(jì)算機(jī)圖形用戶界面上顯示來自第二套數(shù)據(jù)的鉆井特性的第二個(gè)三維圖像，所述第二套數(shù)據(jù)相應(yīng)于第一套原始數(shù)據(jù)的第一次被處理的版本。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中包括步驟在同一計(jì)算機(jī)圖形用戶界 面上顯示來自第三套數(shù)據(jù)的鉆井特性的第三個(gè)三維圖像，所述第三套數(shù)據(jù)相 應(yīng)于第 一套原始數(shù)據(jù)的完全被解釋的版本。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中還包括外推或內(nèi)插原始數(shù)據(jù)，以便 為無原始數(shù)據(jù)存在的位置提供被解釋的數(shù)據(jù)點(diǎn)，并且在鉆井特性的第三個(gè)三 維圖像上顯示那些數(shù)據(jù)點(diǎn)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中還包括允許沿著與井筒軸共平面的 平面對(duì)鉆井特性的圖像作圖形切片。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其中，鉆井特性包括鉆井完整性數(shù)據(jù)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括步驟允許采用圖形目標(biāo)管理器掃 描鉆井特性的圖像，所述圖形目標(biāo)管理器給出有關(guān)圖像的被選部分的細(xì)節(jié)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，鉆井特性的圖像被顯示在同心的柱 形表面上，每一所述的柱形表面代表勘探的不同深度。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中還包括步驟允許釆用多個(gè)水平面對(duì) 鉆井特征的第 一 個(gè)三維圖像作圖形切片，以產(chǎn)生 一 系列被截切出的圓柱體， 并允許所述圓柱體共同地被旋轉(zhuǎn)和傾斜，以便更好地理解第 一個(gè)三維圖像和 第二個(gè)三維圖像之間的關(guān)聯(lián)性。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中還包括步驟允許柱形表面被圖解展 開，以便產(chǎn)生二維的鉆井特性圖像。
10、 根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中，同心的柱形表面包括 代表井眼套管的第 一柱形表面；代表圍繞該井眼套管的材料組成的環(huán)空間的第二柱形表面；代表井眼地層壁的第三柱形表面。
11、 根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中還包括步驟允許在所有的方向上并 采用操作員選擇的不同顯示比例來瀏覽柱形表面。
12、 根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中還包括允許在圖形上從鉆井特性的 圖像上去除任何同心的柱形表面。
13、 根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中還包括允許在同心圓柱體表面上顯 示的鉆井特性信息被顯示，使得位于一個(gè)所述柱形表面上的所述鉆井特性信 息相應(yīng)于在第一時(shí)間段獲取的原始數(shù)據(jù)，并且位于另一所述柱形表面上的鉆 井特性信息相應(yīng)于在另 一 時(shí)間段獲取的原始數(shù)據(jù)。
14、 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其中還包括允許在第一個(gè)、第二個(gè)或第 三個(gè)三維圖像上顯示代表二維鉆井特性的數(shù)據(jù)，即在本質(zhì)上不是徑向的數(shù) 據(jù)。
15、 一種用于在計(jì)算機(jī)圖形用戶界面上顯示鉆井特性信息的系統(tǒng)，包括 顯示器和可操作地連接到所述顯示器的計(jì)算機(jī)，所述計(jì)算機(jī)具有包含指令的 程序，該程序能夠執(zhí)行如下步驟在顯示器的屏幕上顯示來自第一套原始數(shù)據(jù)的鉆井特性的第一個(gè)三維 圖像；在同一顯示器屏幕上顯示來自第二套數(shù)據(jù)的鉆井特性的第二個(gè)三維圖 像，所述第二套數(shù)據(jù)相應(yīng)于第 一套原始數(shù)據(jù)的第 一次被處理的版本。
16、 根據(jù)權(quán)利要求15的系統(tǒng)，其中，所述計(jì)算機(jī)程序還包括步驟在 同一顯示器屏幕上顯示來自第三套數(shù)據(jù)的鉆井特性的第三個(gè)三維圖像，所述 第三套數(shù)據(jù)相應(yīng)于第 一套原始數(shù)據(jù)的完全被解釋的版本。
17、 根據(jù)權(quán)利要求16的系統(tǒng)，其中，所述計(jì)算機(jī)程序還包括外推或 內(nèi)插原始數(shù)據(jù)，以便為無原始數(shù)據(jù)存在的位置提供被解釋的數(shù)據(jù)點(diǎn)，并且在 鉆井特性的第三個(gè)三維圖像上顯示那些數(shù)據(jù)點(diǎn)。
18、 根據(jù)權(quán)利要求15的系統(tǒng)，其中，所述計(jì)算機(jī)程序還包括允許沿 著與井筒軸共平面的平面對(duì)鉆井特性的圖像作圖形切片。
19、 根據(jù)權(quán)利要求15的系統(tǒng)，其中，鉆井特性的圖像包括鉆井完整性 數(shù)據(jù)。
20、 根據(jù)權(quán)利要求15的系統(tǒng)，其中，所述計(jì)算機(jī)程序還包括步驟允 許采用圖形目標(biāo)管理器掃描鉆井特性的圖像，所述圖形目標(biāo)管理器給出有關(guān)圖像的被選部分的細(xì)節(jié)。
21、 根據(jù)權(quán)利要求15的系統(tǒng)，其中，鉆井特性的圖像包括同心的柱形 表面，每一個(gè)所述的柱形表面代表勘探的不同深度。
22、 根據(jù)權(quán)利要求21的系統(tǒng)，其中，所述計(jì)算機(jī)程序還包括步驟允 許采用多個(gè)水平面對(duì)鉆井特征的第一個(gè)三維圖像作圖形切片，以產(chǎn)生一系列 被截切出的圓柱體，并允許所述圓柱體共同地被旋轉(zhuǎn)和傾斜，以便更好地理 解第 一個(gè)三維圖像和第二個(gè)三維圖像之間的關(guān)聯(lián)性。
23、 根據(jù)權(quán)利要求21的系統(tǒng)，其中，所述計(jì)算機(jī)程序還包括步驟允 許柱形表面被圖解展開，以便產(chǎn)生二維的鉆井特性圖像。
24、 根據(jù)權(quán)利要求21的系統(tǒng)，其中，同心的柱形表面包括 代表井眼套管的第 一柱形表面；代表圍繞該井眼套管的材料組成的環(huán)空間的第二柱形表面， 代表井眼地層壁的第三柱形表面。
25、 根據(jù)權(quán)利要求21的系統(tǒng)，其中，所述計(jì)算機(jī)程序還包括步驟允 許在所有的方向上并采用操作員選"t奪的不同顯示比例來瀏覽柱形表面。
26、 根據(jù)權(quán)利要求21的系統(tǒng)，其中，所述計(jì)算機(jī)程序還包括允許在 圖形上從鉆井特性的圖像上去除任何同心的柱形表面。
27、 根據(jù)權(quán)利要求21的系統(tǒng)，其中，所述計(jì)算機(jī)程序還包括步驟允 許在同心圓柱體表面上顯示的鉆井特性信息被顯示，使得位于一個(gè)所述柱形 表面上的所述鉆井特性信息相應(yīng)于在第 一 時(shí)間段獲取的原始數(shù)據(jù)，并且位于 另一所述柱形表面上的鉆井特性信息相應(yīng)于在另一時(shí)間段獲取的原始數(shù)據(jù)。
28、 根據(jù)權(quán)利要求15的系統(tǒng)，其中，還包括步驟允許在第一個(gè)、第 二個(gè)或第三個(gè)三維圖像上顯示代表二維鉆井特性的數(shù)據(jù)，即在本質(zhì)上不是徑 向的數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種高質(zhì)量可視化在鉆井井筒中獲得的三維數(shù)據(jù)的系統(tǒng)和方法，能夠在同一顯示屏幕上顯示在鉆井中獲得的原始真實(shí)數(shù)據(jù)以及對(duì)這些原始數(shù)據(jù)的全面解釋。本發(fā)明的方法和系統(tǒng)幫助用戶全面便宜地理解從套管本身到套管與地層之間的環(huán)空間之間的圍繞帶套管的鉆井的各個(gè)層的特性和完整性。
文檔編號(hào)G06T15/00GK101236664SQ200710093299
公開日2008年8月6日 申請(qǐng)日期2007年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月29日
發(fā)明者羅伯特·范凱克, 馬克·法格諾 申請(qǐng)人:普拉德研究及開發(fā)股份有限公司