用于地层的特征化、导航钻探路径以及在地下钻井中布置井的方法

1.一种用于引导目标地层中的井眼钻探的方法，所述方法包括下列步骤：
提供具有井底组件的钻井设备，所述井底组件包括可控的定向钻井子系统以及具有环视和前视能力的随钻测井定向测量工具；
确定所述目标地层中的预定类型的地层特征的存在；以及
使用所述钻井设备在所述目标地层中对钻井路径进行导航，包括：从所述定向测量工具接收测量信号，从接收到的测量信号获得关于所述目标地层中的所述地层特征的地层参数的代表物，以及控制所述定向钻井子系统，以便沿根据获得的地层参数的代表物确定的方向钻井。
2.如权利要求1所述的方法，其中，提供随钻测井定向测量工具的步骤包括：提供具有环视和前视能力的随钻测井定向电阻率测量工具。
3.如权利要求2所述的方法，其中，提供具有环视和前视能力的随钻测井定向电阻率测量工具的步骤包括：提供具有高达大约100英尺的环视能力和高达大约60英尺的前视能力的所述工具。
4.如权利要求2所述的方法，其中，确定所述目标地层中的预定类型的地层特征的存在的所述步骤包括：
在存储器中存储包括多个示例性地层特征模型的多个表示的知识库；
提供所述目标地层的初始参数数据；以及
比较所述初始参数数据与所述知识库中的模型，以便选择地层特征模型，所述目标地层中的所述预定类型的地层特征从选定的地层特征模型导出。
5.如权利要求4所述的方法，其中，在存储器中存储包括多个示例性地层特征模型的多个表示的知识库的步骤包括：存储包括多组地层几何结构和地层物理参数的模型。
6.如权利要求4所述的方法，其中，比较所述初始参数数据与所述模型的步骤包括：反演所述初始参数数据，以及比较所述反演的结果与所述模型。
7.如权利要求4所述的方法，其中，比较所述初始参数数据与所述模型的步骤包括：正演模拟所述地层特征模型，以及比较所述正演模拟的结果与所述初始参数数据。
8.如权利要求2所述的方法，其中，从接收到的测量信号获得关于所述目标地层中的所述地层特征的地层参数的代表物的所述步骤包括：反演所述接收到的测量信号，以获得关于所述目标地层中的所述地层特征的地层参数的所述代表物。
9.如权利要求2所述的方法，其中，所述地层参数包括钻头相对于所述目标地层中的所述地层特征的空间关系。
10.如权利要求8所述的方法，其中，所述地层参数包括钻头相对于所述目标地层中的所述地层特征的空间关系。
11.如权利要求2所述的方法，其中，所述地层参数包括钻头相对于所述目标地层中的所述地层特征的选定边界的空间关系。
12.如权利要求8所述的方法，其中，所述地层参数包括钻头相对于所述目标地层中的所述地层特征的选定边界的空间关系。
13.如权利要求2所述的方法，其中，所述地层参数包括电阻率张量。
14.如权利要求2所述的方法，其中，所述预定类型的地层特征包括从下面的组中选择的多个典型特征：地层断层；连同页岩边界、脊、砂体、盐丘和地层油/水接触面的地层储层。
15.如权利要求8所述的方法，其中，所述预定类型的地层特征包括从下面的组中选择的多个典型特征：地层断层；连同页岩边界、脊、砂体、盐丘和地层油/水接触面的地层储层。
16.如权利要求4所述的方法，其中，所述方法还包括根据从所述定向电阻率测量工具接收的测量结果修改选定的地层特征模型。
17.一种用于动态地特征化目标地层的方法，所述方法包括下列步骤：
提供具有井底组件的钻井设备，所述井底组件包括可控的定向钻井子系统和具有环视和前视能力的随钻测井定向测量工具；
确定目标地层中的预定类型的地层特征的存在；以及
使用所述钻井设备在所述目标地层中钻井，从所述定向测量工具接收测量信号，以及基于接收到的测量信号进一步特征化所述目标地层中的所述预定类型的地层特征。
18.如权利要求17所述的方法，其中，提供随钻测井定向测量工具的步骤包括：提供具有环视和前视能力的随钻测井定向电阻率测量工具。
19.如权利要求18所述的方法，其中，所述进一步特征化所述目标地层中的所述预定类型的地层特征的步骤包括：进一步特征化所述目标地层中的地层几何结构和地层物理参数。
20.如权利要求18所述的方法，其中，提供具有环视和前视能力的随钻测井定向电阻率测量工具的步骤包括：提供具有高达大约100英尺的环视能力和高达大约60英尺的前视能力的所述工具。
21.如权利要求18所述的方法，其中，确定所述目标地层中的预定类型的地层特征的存在的所述步骤包括：
在存储器中存储包括多个示例性地层特征模型的多个表示的知识库；
提供所述目标地层的初始参数数据；以及
比较所述初始参数数据与所述知识库中的模型，以便选择地层特征模型，所述目标地层中的所述预定类型的地层特征从选定的地层特征模型导出。
22.如权利要求21所述的方法，其中，在存储器中存储包括多个示例性地层特征模型的多个表示的知识库的步骤包括：存储包括多组地层几何结构和地层物理参数的模型。
23.如权利要求21所述的方法，其中，比较所述初始参数数据与所述模型的步骤包括：
反演所述初始参数数据，以及比较所述反演的结果与所述模型。
24.如权利要求21所述的方法，其中，比较所述初始参数数据与所述模型的步骤包括：
正演模拟所述地层特征模型，以及比较所述正演模拟的结果与所述初始参数数据。
25.如权利要求18所述的方法，其中，从接收到的测量信号获得关于所述目标地层中的所述地层特征的地层参数的代表物的所述步骤包括：反演所述接收到的测量信号，以获得关于所述目标地层中的所述地层特征的地层参数的所述代表物。
26.如权利要求18所述的方法，其中，所述地层参数包括钻头相对于所述目标地层中的所述地层特征的空间关系。
27.如权利要求25所述的方法，其中，所述地层参数包括钻头相对于所述目标地层中的所述地层特征的空间关系。
28.如权利要求18所述的方法，其中，所述地层参数包括钻头相对于所述目标地层中的所述地层特征的选定边界的空间关系。
29.如权利要求25所述的方法，其中，所述地层参数包括钻头相对于所述目标地层中的所述地层特征的选定边界的空间关系。
30.如权利要求18所述的方法，其中，所述地层参数包括电阻率张量。
31.如权利要求18所述的方法，其中，所述预定类型的地层特征包括从下面的组中选择的多个典型特征：地层断层；连同页岩边界、脊、砂体、盐丘和地层油/水接触面的地层储层。
32.如权利要求25所述的方法，其中，所述预定类型的地层特征包括从下面的组中选择的多个典型特征：地层断层；连同页岩边界、脊、砂体、盐丘和地层油/水接触面的地层储层。
33.一种用于在目标地层中产生井眼钻探计划的方法，所述方法包括下列步骤：
提供存储器；
在所述存储器中存储包括多个示例性地层特征模型的多个表示的知识库；
提供所述目标地层的初始参数数据；
比较所述初始参数数据与所述知识库中的模型，且基于所述比较选择模型；以及根据选定的模型导出井眼钻探计划。
34.如权利要求33所述的方法，其中，所述示例性地层特征模型包括从下面的组中选择的多个典型特征：地层断层；连同页岩边界、脊、砂体、盐丘和地层油/水接触面的地层储层。
35.如权利要求33所述的方法，其中，导出井眼钻探计划的所述步骤包括：根据选定的模型和所述初始参数数据导出绘图。
36.如权利要求35所述的方法，其中，所述方法还包括根据所述导出的钻井绘图在所述目标地层中开始井眼钻探。
37.如权利要求33所述的方法，其中，所述示例性地层模型包括多组地层参数。
38.如权利要求33所述的方法，其中，比较所述初始参数数据与所述模型的步骤包括：
反演所述初始参数数据，以及比较所述反演的结果与所述模型。
39.如权利要求37所述的方法，其中，比较所述初始参数数据与所述模型的步骤包括：
正演模拟所述多组地层参数，以及比较所述正演模拟的结果与所述初始参数数据。
40.如权利要求36所述的方法，其中，所述方法还包括配置井底组件以包括定向钻井子系统和随钻测井子系统，以及使用具有所述配置的井底组件的钻柱在所述目标地层中钻井。
41.如权利要求40所述的方法，其中，所述方法还包括根据所述导出的钻井计划以及还根据从LWD测量结果确定的参数来控制所述目标地层中的钻井。
42.如权利要求41所述的方法，其中，所述随钻测井子系统包括具有环视和前视能力的定向电阻率测量工具。
43.如权利要求33所述的方法，其中，所述存储、比较和导出步骤使用机器处理器来执行。
44.如权利要求33所述的方法，其中，所述存储、比较和导出步骤使用计算机处理器来执行。

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