专利名称：岩土材料的异质性的连续测量的制作方法
岩土材料的异质性的连续测量相关申请的交叉引用
本申请要求于2008年4月16日提交的名称为“Method and System For Continuous Measurement of Heterogeneity For Scaling From Micro to Large Scale”的美国临时 专利申请No. 61/045，468以及于2009年4月3日提交的名称为“Continuous Measurement of Heterogeneity of Geomaterials”的美国非临时专利申请No. 12/417，694的优先权，所 述两个专利申请的全部内容通过引用结合于此。
背景技术：
与石油相关的岩土材料是如下的复合材料其通过沉淀物(矿物质和来自其它岩 石的碎片)的累积而形成，随时间被压缩并且被部分接合，并且可能受到将其结构和总成分 变换成最终形式的局部化或广泛的成岩蚀变。总的来说，这些材料包括碎屑颗粒、岩石碎 片、以及多种多样的形成矿物质的基质，这可以根据其形状和大小分布以不同方式安排，并 且以这样的方式使得其沉积并且在沉积之后被蚀变。岩土材料还包含空隙(其可以被连接 或者隔离)和孔隙流体(水、液烃或者气体)。因此，岩土材料的体性质缘于其成分、及其组成 的结构安排，并且包括孔隙的形状和取向。作为碎屑的来源，沉积和沉积后的成岩蚀变的条 件随着时间(逐渐或突然地)改变，并且沉积柱由层序列构成，所述层的边界可能是清晰或 过渡性的，所述层的性质可能彼此类似或大不相同。结果，岩性单元常常与多个岩相夹层， 所述岩相之中的一些可以进一步被成岩蚀变或者通过与生物体的相互作用而被蚀变。因 此，岩土材料在许多尺度(从微结构尺度到流域尺度)上都是异质的，并且其性质在许多尺 度上都垂直和横向地变化。

发明内容
公开有一种用于连续测量岩土材料的异质性的方法。该方法包括标识来自矿区 内的第一井的岩芯段(core section)；从第一井获得该岩芯段；以及获得该岩芯段的连续 测量。该方法进一步包括将连续测量与对第一井的测井响应的一部分相叠加以获得叠加； 将观察与该叠加相关联以获得整合的叠加；以及分析该整合的叠加以确定该岩芯段的异质 性。该方法进一步包括基于异质性标识从其中获得样本的岩芯段中的位置；从该岩芯段 中获得该样本；以及分析该样本以获得分析结果。该方法进一步包括使用该整合的叠加 和该分析结果为第一井开发连续的模型；以及呈现连续的模型。可选地，与该叠加相关联的观察可以对应于该岩芯段的视觉表示。在这种情况下， 该视觉表示可以被包括在该整合的叠加中。另外，对该岩芯段的样本的分析可以包括对该 样本执行离散测量；以及基于所述离散测量更新该整合的叠加。可选地，可以使用该方法为该矿区中的多个井生成附加的模型。在这种情况下，可 以基于为所述井之中的每个所生成的模型而来开发该矿区的模型。根据下面的描述和所附权利要求书，其它方面将是显而易见的。


图1示出了根据一个或多个实施例的用于连续测量异质性的示例性方法。图2示出了根据一个或多个实施例的对异质性的连续测量的图形化表示。图3示出了根据一个或多个实施例的断裂特性的图形化表示。图4示出了根据一个或多个实施例的连续强度特性的图形化表示。图5 — 6示出了根据一个或多个实施例的异质性的图形化表示。图7 — 8示出了根据一个或多个实施例的聚类分析的图形化表示。图9示出了根据一个或多个实施例的连续强度特性的图形化表示。图10示出了其中可以实施对岩土材料的异质性连续测量的一个或多个实施例的 计算机系统。
具体实施例方式现在将参考附图详细描述异质性的连续测量的特定实施例。为了一致，不同附图 中的相同元素用相同的附图标记来表示。在下面对岩土材料异质性的连续测量的实施例的详细描述中，阐述了大量特定细 节以便提供对岩土材料异质性的连续测量的更透彻的理解。然后，将对本领域的技术人员 而言显而易见的是，可以在没有这些特定细节的情况下实施岩土材料的异质性的连续测 量。在其它实例中，未详细描述公知特征，以避免不必要地使描述复杂化。在此所讨论的系统和方法可以涉及来自油田的烃的采集。能够理解，所述系统和 方法也可以被用于执行地表下操作、比如采矿、水回用、以及其它地下材料的采集。总的来说，岩土材料异质性的连续测量的实施例涉及用于对暴露表面进行连续测 量以便对岩土材料的异质性执行分析的方法和系统。更具体而言，确定岩土材料的异质性 可以包括将岩土材料的连续测量与、但不限于与量化工程模型以及岩石分析、地质分析和 岩石物理分析相组合以开发出异质材料的材料性质的准确模型。了解和测量岩土材料的 异质性需要在多个尺度上进行观察和测量，因为异质性的表示随着尺度变化。通过对岩芯 (core)样本执行连续测量，岩芯异质性可能与形成特性、比如岩石结构、断裂、界面、岩石学 以及地质学等等有关。图1示出了根据一个或多个实施例的用于连续测量岩土材料和抽样的异质性的 示例性方法。图1中所示的一个或多个框可以被省略、重复、和/或以不同顺序被执行。因 此，不应认为实施例限于图1中所示的特定的框安排。在框100，用于分析的岩芯段被选择。在一个或多个实施例中，岩芯段可以是诸如 下列样本全直径岩芯样本、切片的岩芯段、钻孔切割物、岩石碎片、来自矿井测井(log)的 侧壁岩颈(sidewall plug)(此后称为“井测井”或“测井”)、或者从任意其它类型的暴露 表面(例如在采矿操作或其它钻探操作期间暴露的表面)所获得的材料。样本尺寸可以在几 个材料颗粒到大实验室样本、矿区露头、以及钻井孔表面的范围内变动。如果要分析的样本 不是整个岩芯段，则该样本可能是如下形式切片岩芯、镶嵌在支承衬底上的岩芯段、镶嵌 在支承衬底上的岩石碎片、侧壁样本、岩石雕刻物、或者钻孔切割物。岩芯段不限于矿井，并 且井数据不限于传统的井测井。用于分析的岩芯段的选择可以部分地通过从相邻井收集的 数据、在本井中收集的数据、其它一些因数或其合适的组合来确定。
在一个或多个实施例中，要抽样的岩芯段使用对相邻井的聚类分析而被确定。下 面提供对聚类分析的描述。一旦已经执行聚类分析，则特定的岩芯段可以被标识并且随后 在钻探目标井(即与前述井相邻的井)时被获得。在一个或多个实施例中，例如相对于以下 图10所描述的计算机被用于选择用于分析的岩芯段。在框102，测井响应与所选岩芯段之间的关系被确定。更具体而言，使获得岩芯段 的深度位置与同一深度处的测井响应相联系。该联系允许将岩芯样本的分析结果与合适的 测井响应相比较。本领域的技术人员能够理解，以多个尺度所收集的数据可以被组合成单 个参考尺度、例如测井尺度以供在此处所述方法中使用。在一个或多个实施例中，测井响应是对测井的性质或行为(例如地质性质、岩石性 质、储层性质、完整性质)的测量。测井响应可以以测井尺度被测量(例如被定义成每6英寸 测量一次)。地质性质可以包括、但不限于地层划分、岩石分类、矿床界限、岩性描述、断裂描 述等等。岩石性质可以包括、但不限于结构成分分析、矿物质安排分析、孔隙类型、矿物质成 分、颗粒尺寸分布、接合、有机含量等等。储层性质可以包括、但不限于孔隙渗透率、孔隙流 体饱和度、粘土束缚水等等。完整性质可以包括、但不限于机械性质、弹性静力和动力性质、 强度等等。关于地质性质所收集的测量可以被称为地质数据；类似地，关于岩石性质所收集 的测量可以被称为岩石数据。测井响应测量可以通过声波扫描仪(测量声学性质)、元素俘 获谱测井(ECS)(测量元素含量)、全井眼地层微成像仪(FMI)(测量电响应以产生全井眼图 像)、模块式地层动态测试器、泥浆测井和/或使用任意其他的测井工具被搜集。地质数据 和岩石数据也针对岩芯段被搜集，并且随后被用于分析与测井响应测量之间的关系。本领域的技术人员能够理解，可以执行聚类分析以验证所选的(一个或多个)岩芯 段。更具体而言，该分析可以包括实施测井测量以及对岩芯段范围内的测井测量实施聚类 分析。聚类分析的结果可以与基于之前在相邻井的相应段处进行的测量的预测相比较。如 果聚类分析与以前的测量存在偏差(例如未预料到的断层)，可以获得不同的岩芯段以用于 抽样，这在上面在框100至102中予以了描述。在一个或多个实施例中，相对于下面图10 所描述的计算机被用于确定测井响应与所选岩芯段之间的关系。在框104，针对所选岩芯段获得连续测量(即观察或者“划痕试验”)。连续测量可 以包括一个测量或者可以包括若干沿着岩芯的整个长度的一种或多种测量。在一个或多个 实施例中，在执行连续测量以前，岩芯被准备(即处理)，并且将对岩芯进行的连续测量的组 合被选择。处理可以包括、但不限于深度标记、取向标记、切片、破碎(fragmenting )、将碎 片镶嵌在衬底中、以及表面磨削。处理也可以包括伽玛射线测量，其确定岩芯与测井深度 关系；标识岩性；以及评估泥质含量和放射性矿床。连续测量可以以不同的尺度来实施。例 如，连续测量可以以地震尺度、测井尺度、矿区尺度、井尺度、岩芯尺度、或者实验室样本尺 度来实施。在一个或多个实施例中，连续测量是诸如下列的材料性质测量强度、弹性、各向 同性性质、应力性质、流体相互作用等等。在一个或多个实施例中，连续测量产生关于所测 量的岩芯段的高分辨率测量。然而，该分辨率可以被过滤成较低分辨率。连续测量不限于 无侧限抗压强度测量并且可以对岩芯段变化的形状和尺寸、或者对未处于岩芯形状中的其 它样本来执行。连续测量可以沿着相对于下列项目的任何方向被实施层理取向、断裂取向 或者任何其它结构特征、包括径向取向、轴向取向或者横向取向。连续测量可以通过单次或多次纵向经过来进行，所述纵向经过可以与旋转运动相组合并且可以与渗透深度有关地变 化。在一个或多个实施例中，连续测量也可以通过连续测量和除去材料来测量体积异质性 (例如通过沿着螺旋式路径刮划对圆柱形样本进行)，直到大部分材料被除去并且其与距原 始表面的径向距离有关的性质被测量(随着渗透深度的增加)。对这些性质的地形重建提供 样本的整个体积的强度变异性的高分辨率可视化。体积异质性的连续测量可以用于随机异 质介质、包括但不限于碳酸盐岩储层。在一个或多个实施例中，用于获得连续测量的设备是固定系统或者具有移动头 (moving head)的可移动式系统。该移动头可以在所测量的岩芯段的范围内平移和往返运 动。在一个或多个实施例中，所述移动头可以附着有一个或多个用来测量岩芯段的不同性 质的测量探头。所述探头可以包括压痕探头、金刚石划痕探头、磨损探头、光束探头、回弹 探头、声传输探头等等。该设备也可以包括支承框架和机构(例如伺服机构)以使得易于测 量岩芯段。用于执行测量的伺服机构可以包括用于控制轴向应力的轴向执行器和用于限制 压力控制的负荷执行器。该设备也可以包括用于控制/模拟环境条件或者提供对各种其它 应力条件控制的机械设备、比如用于创建流体池以浸渍样本的垫或缓冲区，所述控制包括、 但不限于控制轴向和限制应力、温度控制、暴露于流体、以及其它不同的原位条件。该设 备也可以被配置为在环境条件下获得连续测量。该设备可以是固定、可移动、或者手持的， 并且可以用在不同的应用中、包括但不限于连续剖面法(profiling)以用于采矿、土木工程 或者用在石油工业中。该设备可以用在不同的情况下、包括但不限于对任何露头或自由表 面实施测量。例如在一个或多个实施例中，该设备或方法可以适用于石油工业以在钻探的 同时或钻探后执行测量、或者对岩石样本执行测量。该设备或方法可以适用于采矿工业以 对来自采矿挖掘的隧道壁执行测量。该设备或方法可以适用于土木工程工业以对广泛的表 面、公路、以及紧凑区域执行测量或者适用于用于任何的(一个或多个)露头测量的任何工 业。继续框104，在一个或多个实施例中，对岩芯段的连续测量可以包括数字摄影和强 度测量以分析断裂和夹层的存在。例如，数字摄影提供对整个岩芯段范围内的结构的高分 辨率评估，并且强度测量提供关于强度在整个岩芯段范围内如何变化的信息。将连续测量 相组合可以提供与岩芯段内的断裂和夹层的存在相关联的附加信息。摄影与强度分布的该 组合可以被称为叠加(overlay)，并且下面在框106中予以讨论。上面列举的连续测量的组 合是一组可以被执行的连续测量的例子。因此，不应当认为实施例限于上面列举的连续测 量的组合。继续框104，可以被执行的连续测量的例子是用于计算离子扩散率的连续强度测 量。为了使用连续强度测量来计算离子扩散率，岩芯段被暴露于不同的盐水溶液，并且连续 强度测量在该暴露以后被执行。这些测量示出在初始量级和岩石流体暴露的给定时间内的 渗透深度方面的化学相互作用的所产生的量级，由此允许计算离子扩散率。在一个或多个 实施例中，相对于下面图10所描述的计算机被用于针对所选岩芯段控制该设备和/或获得 连续测量。在框106，使用连续测量和测井响应获得叠加。在此，通过将样本的数字照片与连 续测量叠加来使连续测量的结果视觉明显。更具体而言，通过将连续测量重叠在所测量的 岩芯段的照片上来创建该叠加，其中所重叠的测量值直接处于所测量的样本上的点之上。如果所测量的样本不是岩芯段而是其它类型的暴露表面，则该叠加可以使用暴露表面的数 字照片被创建。在一个或多个实施例中，如果连续测量处于岩芯尺度并且聚类分析处于测 井尺度，则可以在这两种尺度之间建立一种或多种关系，从而允许岩芯一测井整合。在一个或多个实施例中，该叠加使连续测量的结果视觉明显。该可视化允许直接 观察连续测量与结构、成分、以及材料性质之间的关系。例如，无侧限抗压强度的测量可以 与样本的数字照片叠加以评估矿物质含量的改变、岩性边界的改变、定量和定性的地质观 察、断裂密度的改变、夹层和矿物质填充的断裂的边界、以及矿物质含量和岩石组构的变异 性。图2 — 5中示出了所述测量之中一些的例子。继续该例，可以使用3个切割器头来测 量连续强度分布，从而允许分析断裂和层理取向，这在下面相对于图3予以描述。上面列举 的叠加的例子未旨在是包括一切的，并且本领域的技术人员能够理解，叠加可以采取其它 形式。对材料性质的变异性的分析有助于定义岩芯段的异质性并且可以有助于标识位置以 选择附加的样本，这在下面相对于图5予以描述。附加样本的选择在在框110中予以进一 步讨论。在一个或多个实施例中，下面相对于图10所描述的计算机被用于使用连续测量和 测井响应创建叠加。在框108，来自框106的叠加被与地质和岩石观察和描述整合。地质和岩石观察和 描述可以包括定量和定性的数据。地质和岩石观察和描述的例子包括但不限于结构观察、 岩石和矿物质特定的观察、以及断裂描述。该叠加也可以与岩芯段的视觉表示相整合。这 些数据可以通过在叠加的底部添加详细描述地质和岩石数据的附加码与叠加相整合。该码 可以被实施以颜色或者数目以供图形评估。该整合可以揭示关于结构改变、成分改变和材 料性质中的相应改变的视觉观察的进一步细节。视觉明显的结果与地质/岩石观察和描述 的整合允许通过直接对结构、成分和材料性质进行视觉观察来在一致性方面进一步评估样 本。该整合可以用于开发岩芯到测井定标关系和用于基于特定的井整合分析到测井尺度异 质性(下面在框116中予以描述)。在一个或多个实施例中，在框108，连续测量可以被用于在整合后进行进一步评 估比如评估测量断裂特性(例如断裂密度和断裂取向(倾角和方位角))以与相应的岩芯断 裂和测井断裂分析相比较；分析夹层的位置、频率和强度；分析特定岩石类型与强度之间 的关系；以及评估精细分辨的薄地层的厚度以用于沉积学分析。另外，在框108，连续测量 可以被过滤为测井分辨率(即每英尺两个测量点)以创建将用在叠加中的测量的另一表示。 该分析可以被用于标识岩芯内的从其获得所选岩芯样本的位置(在框110中描述)。在一个 或多个实施例中。下面相对于图10所述的计算机被用于将叠加与地质和岩石观察和描述 相整合。在框110，来自框108的所整合的叠加被分析以标识岩芯内的从其获得所选岩芯 样本的位置。在一个或多个实施例中，所整合的叠加被分析以标识可以经历附加的分析的 所选岩芯段(即附加的样本)以更准确地表征均质介质的性质或异质介质的不同组成的性 质。本领域的技术人员能够理解，所选岩芯样本可以是实验室样本。岩芯样本可以使用整 合的叠加和统计分析(例如聚类分析、对测井响应的变异性或者连续测量的变异性的分析 等等)来选择。离散测量可以基于连续测量的变异性从这些所选岩芯样本被收集。在这种 情况下，该分析更好地表征岩芯段的地质和岩石性质。例如，如果框110中的分析揭示岩 芯段是均质(或者基本均质)的，则可能不需要获得附加的样本。然而，如果分析揭示岩芯段不是异质(或基本上异质)的，则可以为了分析而从岩芯段内部获得附加的样本以确定岩 芯段内的异质性的程度以及与岩芯段内的每个异质段相关联的性质。在一个或多个实施例中，整合叠加的分析可以包括重新解释或确认地质解释。例 如，可以对整合的叠加执行异质性的定量分析，以确定所选岩芯段的位置。在另一实施例 中，可以对整合的叠加执行异质性的定量分析以确定样本的实心和夹层的段。在这种情况 下，所述段然后可以被用于定义所选岩芯样本以用于附加的测试。在另一实施例中，异质性的定量分析可以与强度的测井预测相比较以确定所选岩 芯样本的位置。在这种情况下，连续强度测量的较高分辨率可以被用于标识不能通过测井 预测被标识的低强度区域，这在下面相对于图6予以描述。这些低强度区域可指示该附加 的分析应该被执行，因为增加的出沙(sanding)风险。该附加的分析可以通过从这些通过 连续测量被标识以用于附加分析的区域中获得所选岩芯样本来执行。在一个或多个实施例中，可以使用统计分析来标识岩芯内的从其获得所选岩芯样 本的位置。可以与框104中所执行的连续测量一起使用的统计分析的例子是三元图。三元 图是如下的可视化其通过区分3个主要的矿物群(三元图未示出)来帮助表征材料中的成 分的相似性。当这些主要的矿物群与连续测量(例如强度)的轮廓图相组合时，结果可以图 形化地示出具有相似成分的许多样本具有相似的强度。所述相似性指示成分是这些性 质的主要控制(可能由于结构是不变的)。可替代地，如果具有相同成分的样本示出强度的 相当大的变异性，则该变异性表明单单该成分还不是强度的驱动力。在这样的情况下，执 行结构观察(例如颗粒尺寸、形状、以及颗粒尺寸分布、微层理、或者引起叠层结构的具有不 同颗粒尺寸的地层的交替组合)。这些观察被(用颜色或数字)编码以用于图形评估。将两 个观察(结构和成分)组合在同一三元图中提供视觉明显的手段来理解成分和结构的组合 如何可以导致相似或不同的强度。在一个或多个实施例中，这些结果可以被合并到将连续 测量与结构和成分的地质和岩石测量相联系的模型中(在框116中讨论)。本领域的技术人员能够理解，进一步的测试可以有助于表征岩芯段的其它性质。 这样的进一步的测试可以包括基于进一步测试的结果创建随后的叠加。一旦分析在框110 中被完成，则获得所选岩芯样本的位置就被定义。这些所选岩芯样本常常提供离散的测量 以更准确地表征感兴趣区域的材料性质。而且，如果岩芯样本群被分析以用于特定材料性 质表征(例如在多个限制等级下基于5个三轴测试的破坏包络分析)，则框110中所定义的 对岩芯样本的选择可以提供样本表示彼此(即岩芯样本被适当地分组)的高确定性。该确定 性被验证，因为所选岩芯样本基于在框110中所执行的统计分析而被定义。该统计分析被 用于保证岩芯、测井和/或井异质性的变异性的充足表示。在框116中讨论被创建以表征 感兴趣区域的材料性质的模型。在一个或多个实施例中，下面相对于图10所描述的计算机 被用于分析整合的叠加以标识岩芯内的从其获得所选岩芯样本的位置。在框112，在框110所标识的样本被获得。在一个或多个实施例中，来自框110的 分析可以首先在获得样本之前被发送给客户端以获得批准。所述样本可以从所分析的岩芯 段内部获得(例如从岩芯段中被插入)。所述样本可以基于前面的分析获得。在一个或多个 实施例中，下面相对于图10所描述的计算机被用于控制设备以获得所标识的样本。在框114中，在框112所获得的样本被分析。例如，对样本的分析可以在实验室中 进行。另外，对样本的分析可以导致对异质岩芯的完整评估。在一个或多个实施例中，该分析包括执行离散测量、比如元素分析、应力、流体渗透等等。如前面所讨论的那样，这些离散 测量被用于获得对岩芯、测井和/或井异质性的变异性的充足表示。这些离散测量提供附 加的测量值以补充在框104中所执行的连续测量以及在框110中所执行的分析。在这种情 况下，样本分析被用于准确地表征在框110中所标识的异质性的未知区域。更具体而言，对 样本的分析可以产生关于岩芯的储层性质、岩石性质、地球化学性质、机械性质以及其它性 质的信息，这在下面相对于图9予以描述。然后，该分析可以被用于创建模型以预测具有相 似地质和岩石性质的其它区域的行为。在一个或多个实施例中，下面相对于图10所描述的 计算机被用于分析样本。在框115，确定测井响应是否充足。如果测井响应是充足的(即足够灵敏)，则过程 前进到框116。如果测井响应不充分，则过程回到框100。如果来自样本的实验室测试的结 果确定具有相同聚类定义的单元无论在岩芯中的位置如何都产生统计上相似的实验室测 量(如下面相对于图8所述)，则聚类分析被验证(即充足)。如果否，则由于过程回到框100， 因此聚类分析可以比如通过添加附加的测井通道以及采取新的测量而被评估和修改。在一 个或多个实施例中，下面相对于图10所述的计算机被用于确定测井响应是否充足。在框116，统计模型基于统计分析被开发出。统计模型可以是连续的、离散的或其 组合。在一个或多个实施例中，统计模型在每聚类的基础上使用连续测量(框104)、整合叠 加数据的分析(框110)、以及从样本分析中获得的离散测量(框114)被开发出。该数据被分 析以创建测量的统计分布以表征所测量的性质以及定义各个聚类单元的测井响应的有代 表性的变异性。使用这些统计分布，模型被创建，所述模型预测沿着包括取岩芯段的整个测 井段的每个所测量的性质的预测值，以获得一组针对沿着测井段的长度的材料的预测值。继续框116，可以使用定标来将岩芯测量与测井响应相联系。定标使用与测井响 应的模式相关的聚类单元来将其与小尺度岩石测量相联系。定标可以基于定义的参考尺度 (例如测井分辨率下的聚类分析)来执行。例如，可以使用统计方法从较小尺度向参考尺度 进行向上定标(upscaling)。在另一实施例中，可以使用模式识别或自适应统计算法从较大 尺度向参考尺度或者从参考尺度向较小尺度进行向下定标(downscaling)。因此，岩石数据 到井测井数据的定标包括利用表示特性材料性质的特性组合测井响应来定义聚类单元。 例如，框104中所执行的高分辨率连续测量可以被用于沿着特定聚类的长度执行所测量性 质的变异性的统计分析。统计评估的输出可以是盒须图(box - and 一 whisker plot)表 示，其中盒由平均值和数据的上四分位数和下四分位数(两个标准差)来定义。须包括其余 数据。因此，具有短盒的分布表示几乎恒定的值，并且具有长盒的分布表示所测量数据的大 变异性。下面相对于图8来描述储层性质的使用聚类分析的统计分布。在沿着岩芯段实施 聚类分析以后，聚类由于其与测井响应的变异性相联系而被应用于测井的其它段。过程被 称为聚类标注。组合的测井响应与测井的其它段之间的顺应性被误差函数量化以确定低顺 应性的位置。低顺应性的位置不由岩芯段中所抽样的材料来表示。用于利用地质测量执行定标的方法使用地质的描述性(非定量的)性质，并且因此 不同于上述定量分析。然而，当配备有连续测量以及连续测量和数字岩芯摄影的叠加时，地 质学家可以在其描述方面更具体和一致，并且因此所述描述变得更具定量能力。例如，由于 对岩石段中的颗粒尺寸的逐渐增大的观察导致的向上粗化序列指示增加的强度的可测量 的趋势，其中可以使用与数字岩芯摄影叠加的连续测量来测量序列的上限值和下限值以及长度。在一个或多个实施例中，下面相对于图10所述的计算机被用于开发统计模型。在框118，统计模型可以被用于实施预测或者解决矿区问题。在一个或多个实施例 中，来自在框116中所创建的模型的预测值被与来自框114中所执行的离散测量的结果相 比较。预测值也可以在可能时与框104中所执行的连续测量的结果相比较。来自这些比较 的结果被与聚类标注方法一起用于将可靠性的指标分配给预测值。该可靠性的指标标识岩 芯之外的与岩芯中所存在的聚类相等的聚类，并且这样的聚类被给予高顺应性等级。相反， 岩芯之外的与岩芯中存在的聚类不能很好相比的聚类被给予低顺应性等级。因此，具有高 可靠性的预测对应于具有高顺应性等级的聚类单元。下面相对于图7来描述对这些比较的 图形化表述。在一个或多个实施例中，下面相对于图10所描述的计算机被用于运行统计模 型并且提供基于所述结果的输出。在岩芯段被从井获得并且在实验室测试以后，将岩芯数据与测井数据相关联的统 计模型被获得的情况下，框116中所开发的统计模型可以被用于使用来自相邻井的测井来 实施对随后的相邻井的预测。在这种情况下，相邻井测井可以使用在上面所讨论的、使用参 考井(即如下井从所述井中，岩芯段测量被获得和分析)中所标识的聚类的测井定义的聚 类分析而被分析。然后，聚类分析的结果可以与性质的预测值的分析一起用于基于前面所 开发的模型获得相邻井的材料性质的预测。下面是使用框116中所开发的统计模型来解决矿区问题的例子。在这种情况下， 统计模型可以被用于使用测井测量用不同的材料性质标记岩石单元。聚类分析被用于评估 岩石单元。所产生的测井得出的矿物质和成分关系使用框116中所开发的模型被评估以将 一个或多个前述岩石单元标识为具有特性性质或行为(例如弹性行为相对于非弹性行为、 各向同性性质相对于各向异性性质、与应力有关的行为相对于与应力无关的行为、流体灵 敏行为相对于非流体灵敏行为等等)。在一个或多个实施例中，框116中所创建的统计模型可以被用于使用测井标记材 料性质的行为。在该场景中，测井响应可以被测量并且聚类分析可以被执行以确定测井的 不同材料性质。测井响应可以基于从连续测量中所标识/得出的聚类而被评估以确定具有 特性性质的测井区域。这些区域可以被标注以标识具有相似材料性质的区域。框116中所创建的统计模型也可以被用于解决井钻探领域中的问题。例如，沿着 岩芯的强度的预测、离散测量以及连续测量可以被组合以标识易于出沙的区域，这在下面 相对于图9予以描述。在该例中，测井预测提供对平均强度的良好表示，但是可能未准确地 标识特定的低强度区域。连续测量可以被用于在岩芯段内准确地标识特定的低强度区域并 且有助于预测井中的其它部分中的低强度区域。具体而言，将测井响应与岩芯上的连续测 量相整合可以产生更准确的模型，该模型能够标识低强度区域并且预测其在岩芯段之外的 存在。可以使用框116中所创建的统计模型被解决的问题的另一例子是流体一岩石相 互作用。流体一岩石相互作用难以测量和量化；然而，能够通过标识岩芯段(或其样本)的 离子扩散率常数来评估该关系。在该例中，样本在所设置长度的时间内被浸入惰性流体并 且然后其受到重复的连续强度测量，直到改变的区域的深度(即侵入区域)被定位。浸渍之 后的强度降低可以根据测量被评估。另外，离子扩散的速率可以根据测量被评估。另外，与 暴露于流体的时间有关的强度减少和计算离子扩散率提供潜在的流体一岩石相互作用的准确模型。在一个或多个实施例中，框102至110中所执行的动作可以被自动化并且使用设 备被执行。该设备可以连接到计算机系统，所述计算机系统运行软件程序以实施前述分析 以便确定测井响应与所选岩芯段之间的关系(框102)；获得连续测量(框104)；创建连续 测量与测井响应的叠加(框106)；将叠加与地质/岩石观察和描述相整合(框108)；以及分 析整合的叠加以确定所选岩芯样本(框110)。在该例中，样本可以以自动化的方式被该设备 获得。在这种情况下，该设备可以执行对岩芯段的初始经过以执行连续测量，并且然后执行 对岩芯段的第二次经过以插入框110中所标识的样本。而且在插入时，该设备可以执行对 转矩、渗透率等的附加测量。这些附加测量可以被用于随后的比较和分析以及标识样本质 量。考虑用于自动化的采样(在前段中所述)的过程的例子。最初，聚类分析的结果被 获得。然后，在存在岩芯的区间内的聚类被评估，这是与每个聚类的界限相关联的岩芯顶部 和底部深度。接着，聚类数据的界外值被除去。在该阶段，具有相同颜色的聚类单元(即聚 类群)的组合长度与岩芯的总长度的比率被计算出。另外，第二比率通过使岩芯长度等分地 除以聚类的数目而被计算出。然后，每个聚类群的优势度使用前面计算出的两个比率而被 评估。优势度最大的聚类和标准聚类可以接收2的抽样冗余度(即复制程度)，并且优势度 最低的聚类可以接收0. 5的抽样冗余度。接着，在保存对岩芯的高分辨率连续测量的结果以后，这些测量的每个的统计频 率分布在逐个聚类的基础上被计算出。然后，相同称号(designation)的这些各个聚类的 每个的单独统计分布被与具有相同聚类称号的其他段的组合变异性相比较。接着，如果相 同称号的位于岩芯的不同段中的聚类的统计分布产生双态或三态分布，则针对重新聚类的 提醒被触发。当多个连续岩芯测量被评估时，其所述测量被给予其在分析中的重要性的权 重因子(被人工分配或者基于与之前完成的项目相关联的内部经验而被确定)。可选地，可 以呈现每个聚类颜色的组合统计分布的盒须图。继续该例，整个分布的中值与分布的第一和第三四分位数的中值之间的变异性 (其对应于盒图的边和中值之间的百分比变异性)被计算出。然后，分布的第一和第三四分 位数的中值与分布的最大值和最小值之间的变异性(其对应于分布的盒图的边与须之间的 百分比变异性)被计算出。在该阶段，基于以前经验所定义的抽样系数因子被与这两个之前 计算的每个的相应阈值相比较，并且所述结果被相加以获得每聚类的样本的最终数目。接 着，每聚类所需的样本数被联合，并且抽样冗余系数(上面所述)被应用以确定每聚类称号 所需的样本总数。然后，岩芯中的与每聚类的所期望的性质值相关联的其它相应位置被选 择。仍然继续该例，所期望的值的其它可能位置基于诸如下列标准被与测井响应相比 较最小眼扩大、最佳质量测井数据、以及测井数据到所选点的一定距离内的最小变异性。 不满足标准的备选点可以被消除。接着，剩余点被与连续岩芯测量相比较，并且存在于所选 点的所定义的距离内的稳定值的范围内的点被保留。这些剩余点被认为是高质量的并且按 照聚类水平在聚类上高亮表示。然后，用于抽样的最终位置被记录在样本选择测井中并且 与显示测井、岩芯图像以及连续测量的图相叠加。接着，沿着每个所期望的位置的样本被获 得。当对样本进行钻探时，转矩、钻压、以及样本到取芯管的渗透的深度的测量被用于标识样本质量。如果样本质量是可接受的，则操作继续到下一位置。如果样本质量被拒绝，则最 佳等价样本被从该列表中选择。一旦样本根据期望被获得，则操作完成。本领域的技术人员能够理解，岩土材料的异质性的连续测量可以将用于聚类分析 和用于定义测井尺度下的异质性的聚类标注的方法与用于提供岩芯尺度下的材料性质的 异质性的定量评价的方法相整合。在这种情况下，在岩芯或岩石样本上获得的连续测量和 材料性质的分布被与从井获得的分布(即井测井)和连续测量相联系。测井尺度与岩芯尺度 通过聚类分析的整合允许更佳地选择取芯、岩芯段或侧壁岩颈的位置以及更佳地对聚类单 元进行抽样和表征。另外，测井尺度与岩芯尺度通过聚类分析的整合导致更准确地开发聚 类单元(在测井分辨率下被定义)与所测量的连续和离散材料性质之间的模型。在一个或多个实施例中，可以对在框104中执行的连续测量执行聚类分析。该聚 类分析可以对应于将数据分割成子集的统计多维分析，其中所述子集的每个都共有共同的 性状。换言之，连续测量的结果被分割成群，其中每群中的结果共有共同的性状或测量组。 具体来说，聚类分析可以标识具有相似或不同的组合测井响应的岩石单元。这些相似的群 然后被定义成聚类。聚类分析的结果可以使用颜色表示聚类，其中相似的颜色标识出具有 相似材料性质的区域。聚类分析是有利的，因为其通过许多学科、包括但不限于地质学、岩 石学、地球物理、以及实验室表征来设置共同的参考以用于评估材料性质。聚类分析也是有 利的，因为该分析可以示出测井尺度或子测井尺度下的异质性，该分析区分异质的区域内 的一致的粘土行为的区域，并且使用聚类水平下的岩芯所校准的模型可以是更加鲁棒的。在一个或多个实施例中，聚类分析可以在框110中与整合的叠加的分析一起被用 于选择样本中的位置。更具体而言，岩芯段内的位置的选择可以基于下列项目而被执行聚 类分析、对每个聚类内的测井响应的变异性的分析、对岩芯段所执行的许多连续测量的变 异性的分析、和/或岩芯结构的视觉变异性。例如，图7描述了为优化不同聚类的表示所选 择的8个样本。聚类分析也可以被分析以确定为了充足地表示每个聚类所需的合适抽样。对聚类的进一步分析可以提供对附加样本的更佳理解，所述样本可以有助于合适 地表征每个聚类的岩芯样本的地质性质和岩石性质。该进一步分析可以通过在每聚类的基 础上创建连续测量的统计分布来执行。不同的聚类常常呈现出相同性质的不同分布。这些 结果可以被用于评估在岩芯样本内所选的位置以获得所选样本以用于进一步的测试。例如，聚类分析可以包括显示结果以标识岩芯样本选择。在一个或多个实施例 中，连续测量被过滤为其等价测井分辨率以将其与聚类分析的表示相叠加。该结果是用于 选择用于实验室测试的离散样本的视觉明显的显示。附加地，由连续测量提供的具有数字 图像叠加的信息、连续测量、聚类分析叠加、以及每个聚类的连续性质的统计分布可以被比 较以定义实验室样本的数目和位置。聚类分析还在下面相对于图7和8予以描述。图2示出了岩土材料的异质性的连续测量的图形化表示。在该例中，图200显示 出连续性质(例如无侧限抗压强度)以定义地质层序(parasequence)(例如向上粗化序列)。 使用该图200的分析提供对定性地质观察的定量测量。图200包括岩芯地质测井204以及与一个或多个岩芯样本208、210、212的不同的 连续划痕测试相关联的尺度206。在该例中，岩芯地质测井204反映出在样本的视觉地质勘 察期间所标识的不同泥岩岩相。尺度206被划分成英尺的十分位，从而反映岩芯样本为两 英尺长。在该例中，一个或多个岩芯样本208、210、212的不同的连续划痕测试测量(即连续测量)指示在岩芯的整个长度范围内的以磅/平方英寸(psi )反映的无侧限抗压强度(USC) 的量级。在另一例中，所述一个或多个样本208、210、212的不同的连续测量也可以指示声 速、表面硬度、岩石颜色、岩石一流体相互作用、任何其它连续测量的性质或其任意组合。另 外，对所述一个或多个岩芯样本208、210、212的连续划痕测试测量被与所测量的相应岩芯 样本的图像(例如数字照片)相重叠(即叠加)，其中所重叠的测量值直接对应于所测量的岩 芯样本的点。如上面所解释的那样，将划痕测试与相应岩芯样本的图像相叠加的优点是允许直 接观察相应岩芯样本的结构、成分、和材料性质之间的关系。对所述一个或多个样本208、 210、212的不同的连续划痕测试测量可以是对不同岩芯样本的相同测试、对相同岩芯样本 的不同测试、或其任意组合。图3示出了根据一个或多个实施例的断裂特性的图形化表示。具体而言，图3示出 了 3个切割器头的连续强度分布的图形化表示。图300的图302表示左切割器在该切割器 沿着岩芯样本执行划痕测试时的运动方向；图304表示中切割器在切割器沿着岩芯样本执 行划痕测试时的运动方向；以及图306表示右切割器在切割器沿着岩芯样本执行划痕测试 时的运动方向。图300可以经历过滤以消除低幅度变异性。对图302、304和306中的测量 的分析提供关于断裂和层理取向的信息。每个图302、304和306的向下的尖峰(例如308) 表示特征的标记。例如，向下的尖峰308可以表示岩芯样本中的断裂或其它不连续性(例如 312)的标记。在该例中，这些尖峰(例如310)之上的圆圈可以表示分析的结果以及测量的 对准，以标识特征的方位取向。另外，当中切割器切割到增加的深度时，关于断裂和地层倾 角的附加信息也可以被获得。如该例中所示出的那样，每个切割器头的运动方向与岩芯样 本的图像的叠加可以允许直接观察断裂和地层倾角。图4示出了根据一个或多个实施例的连续性质的图形化表示。具体而言，图400示 出了强度变异性的量值和频率以确定岩芯样本的矿物质含量和岩石组构的变异性。图400 具有英尺十分位形式的长度尺度402、以及10000 psi的增量形式的应力尺度404。应力尺 度404与一个或多个岩芯样本406和408的各种连续划痕测试相关联。对所述一个或多个 岩芯样本406和408的各种连续划痕测试测量指示岩芯的整个长度范围内的无侧限抗压强 度(UCS)的量级。对所述一个或多个岩芯样本406和408的不同的连续划痕测试测量可以 是对不同岩芯样本的相同测试、对相同岩芯样本的不同测试、或其任意组合。如该例中所示 出的那样，划痕测试测量与同所述一个或多个岩芯样本406和408相关联的图像的叠加可 以用于使连续强度测量视觉明显，从而允许进行直接观察以及在岩芯样本406与408之间 比较直接观察。例如，连续强度测量可以在叠加的情形下被分析以理解其它相关联的性质 的变异性(例如渗透率、孔隙度等等)。图5示出了根据一个或多个实施例的异质性(即材料性质的变异性)的图形化表 示。图500示出了实验室中取得的3个不同岩芯样本(样本A 502、样本B 504、以及样本C 506)之中每个的图像。所述图像示出了三个岩芯样本502、504、506之中的每个在形状方面 都是大体上为圆柱形的。在这种情况下，岩芯样本502、504、506之中的每个都具有拥有大 致1英寸的直径和2英寸长度的尺寸。每个岩芯样本502、504、506都被表示为实际岩石样 本并且备包括在异质性(即材料性质的变异性)的定量分析中。508和501中示出了连续划 痕测试测量。在连续划痕测试测量508的中部示出了样本B 504的连续划痕测试测量的结果(无侧限抗压强度方面)。在连续划痕测试测量510的左部和右部分别示出了样本A 502 和样本C 506的连续划痕测试测量的结果(无侧限抗压强度方面)。在实验室中所测量的岩 芯样本可以基于诸如岩石类型和强度的特性沿着岩芯样本变异性的有代表性段而被选择。 在一个或多个实施例中，对岩芯样本502、504、506的每个执行连续测量将揭示测量中的变 差(variation)。基于这些变差，具有相似性质的区域可以被确定，从而允许选择表示每个 不同区域的测试样本以更好地分析岩芯的异质性。图6示出了根据一个或多个实施例的用于确定异质性的无侧限抗压强度的图形 化表示。具体而言，图6示出了岩土材料的异质性的连续测量的效率。图600绘出了 3个 不同的测量。具体而言，图600绘出了划痕测试测量606、在实验室中测量的离散数据608、 以及对来自测井测量610的岩石强度的评估。作为连续强度测量的划痕测试测量606提供 高分辨率并且指示样本比由实验室608和测井测量610所公开的异质性更大。在该例中， 在实验室608中所测量的离散数据与划痕测试测量606 —致，这示出了划痕测试测量606 在确定岩芯样本的实际均质性方面的有效性。相比之下，来自测井测试610的对岩石强度 的评估示出了与划痕测试测量606相比的高度变异性，从而指示来自测井测量610的对岩 石强度的评估未能正确反映岩芯样本的实际均质性。图7示出了根据一个或多个实施例的聚类分析的图形化表示。图700包括8个不 同的聚类群701 - 708，其中每个聚类群对应于显示在聚类图712上的阴影线配置。尽管在 该例中，每个聚类群都对应于数字，但是每个聚类群也可以对应于颜色。聚类图712上的阴 影线配置表示深度，其中对应于该阴影线配置的聚类群的特性比对应于其它聚类群的特性 更普遍。通过对岩芯样本710进行划痕测试所产生的连续测量示出了沿着岩芯样本710的 长度的在Psi方面的变异性。对岩芯样本710的划痕测试测量可以与岩芯样本710的图像 相叠加。还沿着岩芯的长度示出了每个聚类内的测井响应(例如714)。使用这些结果的分 析可以允许用户标识潜在的备选以用于随后的岩芯样本选择。如上面解释的那样，通过将 划痕测试测量过滤为其等价测井分辨率以及将其与聚类分析的结果相叠加(即将高分辨率 数据和低分辨率数据相组合以找出异质性与均质性之间的偏差)，可以标识随后的岩芯样 本选择。图8示出了根据一个或多个实施例的聚类分析的图形化表示。更具体而言，图8 示出了一系列盒须图(例如802 — 820)，这些盒须图之中的每个都表示在逐个聚类基础上 的连续预测性质(例如干燥颗粒密度、孔隙度等等)。图例822规定在盒须图(例如802 -820)中所表示的每个聚类的称号。聚类在表示唯一的性质组方面的一致性基于盒图(例如 824)的尺寸被评价。盒图的尺寸越小，则分布越窄，这指示该聚类的该性质的评价的更高置 信度。图9示出了根据一个或多个实施例的为了评估岩石一流体灵敏度而对圆柱形岩 芯样本进行的连续强度测量的图形化表示。图900绘出在相对于岩芯样本中的切割深度的 归一化的特定能量方面的测量，其中岩芯样本被浸入惰性流体中。在该例中，该流体包含一 定浓度的氯化钾(KCl )。将岩芯样本浸入到流体中达所设置长度的时间以后，实施重复的连 续强度测量，直到侵入区域的深度被定位，其中侵入深度是流体已经渗透到岩芯样本中的 深度。侵入区域的渗透深度和离子扩散速率可以根据该测量被评估。图900包括针对在未 将岩芯样本浸入流体中的情况下所实施的连续测量的参考图902。另外，图900示出了在多种时长下和/或浓度的KCl (904 - 910)下浸渍岩芯样本以后所执行的连续测量的4个 图。第一图904示出了在浸入16% KCl 18小时以后对岩芯样本执行的测量。第二图906示 出了在浸入11% 18小时KCl以后对岩芯样本执行的测量。第三图908示出了在浸入22% KCl 18小时以后对岩芯样本执行的测量。第四图910示出了在浸入22% KC122小时以后对 岩芯样本执行的测量。第四图910还包括最佳拟合线，该拟合线指示被改变的区域的渗透 深度为13. 5 mm。在这种情况下，第四图910的离子扩散常数被评估为2. 3X10 —3 m2/s。本领域的技术人员能够理解，前面相对于图2 — 9所描述的例子是仅仅为了表示 的目的而提供的，并且因此不应当被认为是限制连续异质性测量的范围。实施例可以在虚拟和任何类型的计算机上实施，而不管所使用的平台如何。例如， 如图10所示，计算机系统(1000)包括一个或多个处理器(1002)、相关联的存储器(1004) (例如随机存取存储器(RAM)、缓存存储器、闪存等等)、存储设备(1006)(例如硬盘、光驱、比 如光盘驱动器、或者数字视频光盘(DVD)驱动器、闪存记忆棒等等)以及如今计算机常用的 大量其它的元件和功能(未示出)。计算机(1000)还可以包括输入装置、比如键盘(1008)、 鼠标(1010)、或者麦克风(未示出)。另外，计算机(1000)可以包括输出装置、比如监视器 (1012)(例如液晶显示器(IXD)、等离子显示器、或者阴极射线管(CRT)监视器。计算机系 统(1000)可以通过网络接口连接(未示出)连接到网络(1014)(例如局域网(LAN)、广域网 (WAN)、比如因特网、或者任意相似类型的网络)。本领域的技术人员能够理解，存在许多不 同类型的计算机系统，并且前述输入和输出装置可以采取其它现在已知的或以后开发出的 形式。总的来说，计算机系统(1000 )包括至少一个为了实施对岩土材料的异质性的连续测 量的实施例所需的最小处理、输入、和/或输出装置。另外，本领域的技术人员能够理解，一个或多个前述计算机系统(1000)的元件可 以位于远程位置并且通过网络连接到其它元件。另外，岩土材料的异质性的连续测量的实 施例可以在具有多个节点的分布式系统上实施，其中实施例的每个部分都可以位于该分布 式系统内的不同节点上。在一个或多个实施例中，节点对应于计算机系统。可替代地，节点 可以对应于具有相关联的物理存储器的处理器。可替代地，节点可以对应于具有共享存储 器和/或资源的处理器。另外，用于执行对岩土材料的异质性的连续测量的实施例的软件 指令可以被存储在计算机可读介质、比如光盘(CD)、磁盘、磁带、或者任意其它计算机可读 存储介质上。岩土材料的异质性的连续测量的一个或多个实施例可以使得能够更好地选择岩 芯段或侧壁岩颈、更好地对聚类单元进行抽样和表征、更准确地开发聚类单元(在测井分辨 率下被定义)与所测量的连续和离散材料性质之间的模型。而且，由于异质性现在在定量 方面被描述，因此对岩土材料的异质性的连续测量的一个或多个实施例可以使得能够针对 实验室测试表征优化抽样策略、指导之前对地质和岩石表征的描述性分析、以及进行这些 定量的表征。定量性质的表征可以在离散位置(例如结构、成分和材料性质、颗粒尺寸分布、 断裂密度和取向、地层边界、过渡性或清新的边界、过渡性或清晰的序列等等的关系)处可 用。其它应用可以包括但不限于把在离散位置处所获得的其它实验室测量和/或连续测量 相整合。尽管已经相对于数目有限的实施例描述了岩土材料的异质性的连续测量，但是本 领域的技术人员能够在得益于本公开的情况下理解，可以设计不偏离在此所公开的对岩土材料的异质性的连续测量的范围的其它实施例。因此，岩土材料的异质性的连续测量的范 围应当仅由所附权利要求书来限制。
权利要求
1.一种用于连续测量岩土材料的异质性的方法，包括 标识来自矿区内的第一井的岩芯段；从第一井获得所述岩芯段； 获得对所述岩芯段的连续测量；将连续测量与对第一井的测井响应的一部分相叠加以获得叠加； 将观察与所述叠加相关联以获得整合的叠加； 分析所述整合的叠加以确定所述岩芯段的异质性； 基于所述异质性标识从其中获得样本的岩芯段中的位置； 从所述岩芯段中获得所述样本； 基于所述样本分析所述整合的叠加以获得分析结果； 使用所述测井响应和所述分析结果为第一井开发连续的模型；以及 呈现所述连续的模型。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括 使用所述连续的模型预测矿区中的第二井的材料性质。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述观察包括地质性质。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述观察包括岩石性质。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述观察包括对所述岩芯段的视觉表示。
6.根据权利要求1所述的方法，其中标识所述岩芯段包括 获得对所述矿区中的第二井的测井响应；以及对第二井的测井响应执行聚类分析以标识需要进行连续测量的聚类，其中所述岩芯段 与所述聚类相关联。
7.根据权利要求1所述的方法，其中基于所述样本分析所述整合的叠加以获得分析 结果包括执行对样本的离散测量；基于所述离散测量更新所述整合的叠加；以及执行对所述经过更新的整合的叠加的统计分析以获得所述分析结果。
8.根据权利要求1所述的方法，其中获得所述岩芯段的连续测量包括分析所述岩芯 样本的成分和所述岩芯样本的结构，并且其中所述分析被呈现在三元图上。
9.根据权利要求8所述的方法，其中对岩性样本的结构的分析结果包括与颗粒尺寸 分布相关联的信息。
10.根据权利要求8所述的方法，其中对岩性样本的结构的分析结果包括与地层边界 相关联的信息。
11.根据权利要求8所述的方法，其中对岩性样本的结构的分析结果包括与地层之间 的距离相关联的信息。
12.根据权利要求1所述的方法，其中将连续测量与测井响应的部分相叠加包括 基于所述测井响应确定共同的尺度；以及在生成所述整合的叠加以前将连续测量定标到共同的尺度。
13.根据权利要求1所述的方法，其中连续测量被用于测量所述岩芯样本中的断裂特
14.根据权利要求1所述的方法，其中连续测量在模拟的原位条件下被实施。
15.一种计算机可读介质，包括能够被处理器执行以执行方法的指令，该方法包括 标识来自矿区内的井的岩芯段；从所述井获得所述岩芯段； 获得对所述岩芯段的连续测量；将连续测量与对所述岩芯段的第一测井响应相叠加以获得叠加；将观察与所述叠加相关联以获得第一整合的叠加；将所述第一测井响应与对所述岩芯段的第二测井响应相比较；确定第二测井响应更准确地表征所述岩芯段；使用第二测井响应重复所述叠加和关联以获得第二整合的叠加；分析所述第二整合的叠加以标识从其中获得样本的岩芯段中的位置；从所述岩芯段中获得所述样本；分析所述样本以获得分析结果；以及使用所述分析结果为所述矿区开发模型。
16.根据权利要求15所述的计算机可读介质，其中对所述岩芯段的第二测井响应通 过使用对所述井的测井响应与所述岩芯段的深度之间的关系而被获得。
17.一种用于确定岩芯段的异质性的设备，包括用于执行对所述岩芯段的第一经过以获得对所述岩芯段的连续测量的装置； 用于将连续测量与测井响应和观察相组合以获得整合的叠加的装置，所述观察与同所 述岩芯段相关的数据相关联；用于使用所述整合的叠加标识从其中获得样本的岩芯段内的位置的装置；以及 用于在对所述岩芯段的第二经过期间使用所标识的位置获得所述样本的装置，所述样 本被选择以提供与所述岩芯段的异质部分相关联的信息。
18.根据权利要求17所述的设备，进一步包括用于基于对所述样本的分析开发所述岩芯段的模型的装置，其中所述模型定义所述岩 芯段的异质部分之中的每个的材料性质。
19.根据权利要求17所述的设备，进一步包括用于评估聚类分析的有效性的装置，其中所述聚类分析被用于标识所述岩芯段将使用 连续测量而被获得以用于分析。
20.根据权利要求17所述的设备，进一步包括 用于呈现所述整合的叠加的显示装置。
全文摘要
一种用于连续测量岩土材料的异质性的方法。该方法包括标识来自矿区内的第一井的岩芯段；从第一井获得该岩芯段；以及获得对该岩芯段的连续测量。该方法进一步包括将连续测量与对第一井的测井响应的一部分相叠加以获得叠加；将观察与该叠加相关联以获得整合的叠加；以及分析该整合的叠加以确定该岩芯段的异质性。该方法进一步包括基于异质性标识从其中获得样本的岩芯段中的位置；从该岩芯段中获得该样本；以及分析该样本以获得分析结果。该方法进一步包括使用该整合的叠加和该分析结果为第一井开发连续的模型；以及呈现连续的模型。
文档编号G01V1/00GK102066984SQ200980122648
公开日2011年5月18日 申请日期2009年4月7日 优先权日2008年4月16日
发明者J·W·马丁, R·M·格里芬, R·苏亚雷斯·里韦拉, S·J·格林 申请人:普拉德研究及开发有限公司