CN104520734B

CN104520734B - 检测多个地下层的边界位置

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Publication number: CN104520734B
Application number: CN201380041210.9A
Authority: CN
Inventors: Y·唐
Original assignee: Halliburton Energy Services Inc
Current assignee: Halliburton Energy Services Inc
Priority date: 2013-07-18
Filing date: 2013-07-18
Publication date: 2017-09-08
Anticipated expiration: 2033-07-18
Also published as: CA2861665A1; EP2841692A4; WO2015009307A1; CN104520734A; EP2841692A1; MX2014007236A; MX339016B; AU2013394401A1; RU2014123715A; RU2596080C2; US9678240B2; AR096624A1; AU2013394401B2; CA2861665C; EP2841692B1; US20150035536A1

Abstract

描述了用于检测多个地下层的边界位置的系统、方法、和软件。在一些方面，基于与多个不同发射器－接收器间距相关联的测量来标识地下区域中的多个地下层的边界。基于操作在地下区域中的井眼中的工具深度处的电阻率测井工具的多个发射器和多个接收器生成测量。基于与第一发射器－接收器间距相关联的第一测量来确定第一对地下边界位置。基于与第二、较长的发射器－接收器间距相关联的第二测量来确定第二、不同的一对地下边界位置。第一对地下边界位置存在于地下区域中的第二对地下边界位置之间。

Description

检测多个地下层的边界位置

背景技术

本说明书涉及例如，基于电阻率测井测量来检测多个地下层的边界位置。

在电缆(wireline)测井和随钻测井的领域中，电磁电阻率测井工具已用于基于岩层的电阻率(或其倒数，导电性)开采地下。一些电阻率测井工具包括用于将电磁信号传输到地层中的多个天线和用于接收地层响应的多个接收器天线。可从由接收器检测到的地层响应来标识地层中的地下层的性质。

附图说明

图1A是示例井系统的示图。

图1B是在电缆测井环境下的包括电阻率测井工具的示例井系统的示图。

图1C是在随钻测井(LWD)环境下的包括电阻率测井工具的示例井系统的示图。

图2是示例计算系统的示图。

图3是示例电阻率测井工具的示图。

图4是示例地层模型的示图。

图5是示例坐标系的示图。

图6是示例坐标系的示图。

图7是示出了示例电阻率测井角度微元(bin)的示图。

图8是包括示出了示例模拟的电阻率测井数据的绘图的屏幕截图。

图9是用于基于电阻率测井数据检测地下层边界的示例技术的示图。

图10是示出了用于标识地下层边界的示例技术的流程图。

在各附图中相似的附图标记指示相似的部件。

详细描述

本说明书的一些方面描述了稳健的反演技术。在一些实现中，例如可使用反演技术来通过多间距和多频方向的随钻测井(LWD)测量来有效地检测地层的多层。在一些情况下，从在一个测井点处获得的电阻率测井测量标识到多个上矿床(bed)边界和下矿床边界的距离。在一些情况下，例如，到矿床边界距离(DTBB)的估计用于绘制地层的剖面(profile)并且允许操作者更快地并且基于更精确的信息来采取可靠的动作。例如，计算出的到多个上矿床边界和下矿床边界的距离可用于做出更准确的地质导向引导来控制钻井方向。

图1A是示例井系统100的示图。示例井系统100包括电阻率测井系统108和在地面106下方的地下区域120。井系统可包括图1A中未示出的附加的或不同的特征。例如，井系统100可包括附加的钻井系统部件、电缆测井系统部件等。

地下区域120可包括一个或多个地下地层或区域的全部或部分。如图1A所示的示例地下区域120包括多个地下层122和穿透地下层122的井眼104。地下层122可包括沉积层、岩石层、沙层、或这些其他类型的地下层的组合。地下层的一个或多个可包含流体，诸如，盐水(brine)、油、气体等。虽然在图1A中所示的示例井眼104是垂直井眼，但电阻率测井系统108可用其他井眼取向实现。例如，电阻率测井系统108可适合于水平井眼、斜井眼、弯曲井眼、垂直井眼、或这些井眼的组合。

示例电阻率测井系统108包括测井工具102、地面设备112、和计算子系统110。在图1A所示的示例中，测井工具102是在部署在井眼104中时进行操作的井下测井工具。图1A所示的示例表面设备112位于地面106处或之上(例如，在井口105附近)操作，以控制测井工具102和井眼系统100的可能其他井下设备或其他部件。示例计算子系统110可接收和分析来自测井工具102的数据。电阻率测井系统可包括附加的或不同的特征，并且电阻率测井系统的特征可如图1A中所表示的或以另一方式布置和操作。

在一些实例中，计算子系统110的全部或部分可被实现为地面设备112、测井工具102或两者的部件，或可与地面设备112、测井工具102或两者的一个或多个部件集成。在一些情况下，计算子系统110可被实现为与地面设备112和测井工具102分离的一个或多个分立计算系统结构。计算子系统110可以是或包括如图2所示的计算系统200、其他类型的计算装置、或它们的组合。

在一些实现中，计算子系统110嵌入在测井工具102中，并且计算子系统110和测井工具102可在部署在井眼104中时并发地操作。例如，虽然在图1A所示的示例中，计算子系统110被显示为在地面106之上，但计算子系统110的全部或部分可驻留在地面106之下，例如在测井工具102的位置处或附近。

井系统100可包括允许在计算子系统110、测井工具102、和电阻率测井系统108的其他部件之间的通信的通信或遥测设备。例如，电阻率测井系统108的部件可各包括一个或多个收发器或用于在各个部件之中的有线或无线数据通信的类似的装置。例如，电阻率测井系统108可包括用于电缆遥测、有线管遥测、泥浆脉冲遥测、声学遥测、电磁遥测、或这些其他类型的遥测的组合的系统和装置。在一些情况下，测井工具102从计算子系统110或另一源接收命令、状态信号、或其他类型的信息。在一些情况下，计算子系统110从测井工具102或另一源接收测井数据、状态信号、或其他类型的信息。

可结合井系统的寿命中的各个阶段处的各种类型的井下操作执行电阻率测井操作。地面设备112和测井工具102的许多结构属性和部件将取决于电阻率测井操作的环境(context)。例如，可在钻井操作期间、在电缆测井操作期间、或在其他环境中执行电阻率测井。有此，地面设备112和测井工具102可包括，或可结合如下设备进行操作：钻井设备、电缆测井设备、或用于其他类型的操作的其他设备。

在一些示例中，在电缆测井操作期间执行电阻率测井操作。图1B示出了在电缆测井环境中的包括电阻率测井工具102的示例井系统100b。在一些示例电缆测井操作中，地面设备112包括在地面106之上的装备有井架132的平台，井架123支承延伸到井眼104中的电缆缆绳(wireline cable)134。例如，可在钻柱从井眼104移除之后执行电缆测井操作，以允许电缆测井工具102通过电缆或测井缆绳降入到井眼104中。

在一些示例中，在钻井操作期间执行电阻率测井操作。图1C示出了在随钻测井环境中的包括电阻率测井工具102的示例井系统100c。一般地使用连接在一起以形成的钻柱140的钻杆串进行钻井，钻柱140通过旋转工作台下降到井眼104中。在一些情况下，当操作钻柱140以钻探穿透地下区域120的井眼时，在地面106处的钻机142支承钻柱140。钻柱可包括，例如，方钻杆、钻杆、井底组件、和其他部件。在钻柱上的井底组件可包括钻铤、钻头、测井工具102、和其他部件。测井工具可包括随钻测量(MWD)工具、LWD工具及其他工具。

在一些示例实现中，测井工具102包括用于从地下区域120获得电阻率测量的地层电阻率工具。例如，如图1B所示，测井工具102可由电缆线缆、挠性管(colied tubing)、或将该工具连接至地面控制单元或地面设备112的其他部件的另一结构而被悬吊在井眼104中。在一些示例实现中，测井工具102下降至感兴趣区域的底部并且随后被向上拉通过感兴趣的区域(例如，以基本上恒定的速度)。例如，如图1C所示，可在井眼104中在连接钻杆、硬连接钻杆、或者其他展开硬件上展开测井工具102。在一些示例实现中，当测井工具102在钻井操作期间向下移动通过感兴趣的区域时，测井工具102收集在钻井操作期间的数据。

在一些示例实现中，测井工具102收集在井眼104中的离散测井点处的数据。例如，测井工具102可递增地向上或向下移动至井眼104中的一系列深度处的每个测井点。在每个测井点处，测井工具102中的仪器(例如，图3所示的发射器和接收器)执行在地下区域120上的测量。测量数据可被传送至计算子系统110以用于存储、处理、和分析。可在钻井操作期间(例如，在随钻测井(LWD)操作期间)、在电缆测井操作期间、或在其他类型的活动期间，来搜集和分析这种地层评估数据。

计算子系统110可从测井工具102接收和分析测量数据以检测地下层122。例如，计算子系统110可基于由测井工具102在井眼104中获得的电阻率测量来标识地下层122的边界位置和其他性质。例如，在一些情况下，较高的电阻率指示油气成藏的可能性较高。

在一些情况下，基于到矿床边界的距离(DTBB)分析来检测地下层122的边界位置。例如，电阻率测井系统108可确定从测井工具102上的参考点到每个地下层122的边界的距离。例如，测井工具102上的参考点可表示在测井工具102中的发射器和接收器的阵列的轴心处或附近的井眼深度，或在另一位置处的井眼深度。例如，每个地下层122的边界可表示其中地下层122与井眼104相交处的井眼深度。

在一些实现中，测井工具102包括每个作为发射器或接收器进行操作的多个天线。发射器天线可采用交流电来生成电磁场，该电磁场可在周围区域中引起涡流。涡流可生成可由测井工具102中的接收器天线检测到的磁场。

一些示例测井工具包括多个发射器和多个接收器，并且每个发射器和每个接收器位于沿着测井工具的纵轴的不同位置处。多个接收器可基于来自单个发射器的信号来检测响应。由两个间隔开的接收器接收到的信号可具有相位和幅度差异。

在一些实例中，在单个测井工具中的一些或全部发射器和接收器可以多个电磁频率操作。由以多个频率和多个间距操作的发射器和接收器获得的测量可提供地层检测中的多功能化和其他优点。灵敏度范围可受到地层、工具的结构、或其他原因的影响。

地下区域120的各个方面可影响由测井工具102生成的电阻率测量。例如，地层各向异性、地层倾角，到边界的距离、和其他因素可能对电阻测井测量有显著影响，并且电阻率测井系统108可以考虑这些参数以获得准确的地层电阻率和位置估计。

在一些实例中，示例计算子系统110使用反演技术来基于由测井工具102生成的电阻率测量数据来获得有关地层参数的信息。一些示例反演技术通过搜索在模拟的数据和测量之间的最佳或以其他方式可接受的匹配来操作。可通过假设地层参数来生成模拟的数据，该地层参数包括水平电阻率、垂直电阻率、倾角、边界位置等。

在一些情况下，示例电阻率测井系统108可快速、实时地生成到边界的距离的计算。例如，在钻井环境中，当前测井点的位置对于做出现场钻井的决定可能是重要的。当地层电阻率已知时，一维(1D)反演代码可通过定向LWD测量获得到矿床边界的距离(DTBB)，并且可在足够的测量可用时给出反演结果。

对于一些示例反演技术，可由来自测井工具102的至少两个不同的原始测量来确定两个未知距离(例如，到上边界和下边界的距离)。例如，可能需要两个原始测量来减少不确定性。在一些实例中，测井工具102获得在井眼104中的单个测井位置处的两个或两个以上原始测量，并且将所有原始测量传输至计算子系统110以用于分析(例如，用于到矿床边界的距离的计算)。

反演技术可基于在单个工具深度处获得的数据来标识多个相邻地下层的边界。这种一维反演技术可用于基于由定向电阻率仪器生成的测量来标识地下地层参数。这种单点反演技术可基于包括由定向电阻率仪器生成的多间距和多频率测量的输入来操作。

在一些示例实现中，迭代算法可从在单个测井点处获得的数据生成多层地层剖面。每次迭代可使用不同的灵敏度范围测量。反演可从数层的简单模型开始，例如，以降低复杂性、以减少计算时间、以增加准确度、或者以实现这些和其他优点的任意组合。可从最短灵敏度范围测量来标识在第一层内的边界。可通过使用越来越长的灵敏度范围测量来反演越来越远的目标层，从而添加其他层。校正处理可被应用至经反演的结果(例如，在每个反演步骤之后或在其他情况下)，例如，以消除伪像(artifact)(例如，“伪层”效应)。

图2是示例计算系统200的示图。示例计算系统200可用作图1A的计算子系统110，或示例计算系统200可以其他方式被使用。在一些情况下，示例计算系统200可结合井系统进行操作(例如，图1A所示的井系统100)并且位于井系统的一个或多个井处或附近或远程位置处。计算系统200的全部或部分可独立于井系统操作。

图2所示的示例计算系统200包括可通过总线165通信地耦合的存储器150、处理器160、和输入/输出控制器170。存储器150可包括，例如，随机存取存储器(RAM)、存储设备(例如，可写只读存储器(ROM)或其它存储器)、硬盘、或另一类型的存储介质。计算子系统110可被预先编程或它可通过从另一源(例如，从CD-ROM、通过数据网络从另一计算机设备、或以其他方式)下载程序来编程(和重编程)。

在一些示例中，输入/输出控制器170耦合至输入/输出设备(例如，监视器175、鼠标、键盘、或其他输入/输出设备)并且耦合至通信链路180。输入/输出设备在通信链路(诸如，串行链路、无线链路(例如，红外、射频、或其他)、并行链路、或另一类型的链路)上以模拟或数字的形式接收和传输数据。

通信链路180可包括任何类型的通信信道、连接器、数据通信网络、或其他链路。例如，通信链路180可包括无线或有线网络、局域网(LAN)、广域网(WAN)、专用网络、公共网络(诸如，因特网)、WiFi网络、包括卫星链路的网络、或另一类型的数据通信网络。

存储器150可存储与操作系统、计算机应用、和其他资源相关联的指令(例如，计算机代码)。存储器150还可存储可由在计算系统200上运行的一个或多个应用或虚拟机解释的应用数据和数据对象。如图2所示，示例存储器150包括测井数据151、层数据152、其他数据153、和应用154。在存储器150中的数据和应用可以任何合适的形式或格式所存储。

测井数据151可包括来自测井工具的测量和其他数据。在一些情况下，测井数据151包括用于在井眼中的多个不同测井点的每一个的一个或多个测量。例如，与给定测量相关联的测井点可以是在获得了给定测量时测井工具的参考点的位置。每个测量可包括由以一个或多个信号频率操作的一个或多个发射器－接收器对获得的数据。每个测量可包括由以一个或多个发射器－接收器间距操作的多个发射器－接收器对获得的数据。测井数据151可包括标识与每个测量相关联的发射器－接收器间距的信息。

层数据152可包括有关地下层的信息。例如，层数据152可包括描述电阻率、尺寸、深度、体积、几何形状、面积范围、孔隙率、压力、和有关地下层的其他信息。在一些实现中，层数据152包括由反演引擎生成的信息。例如，层数据152可包括从电阻率测量推导出的到矿床边界的距离信息和测井数据151中的其他信息。因此，层数据152可包括与一个或多个测井点相关联的信息。例如，层数据152可指示从测井点到一个或多个层边界的距离。

其他数据153可包括由应用154使用的、生成的、或以其他方式与应用154相关联的其他信息。例如，其他数据153可包括模拟的数据和可被反演引擎用于从测井数据151产生层数据152的其他信息。

应用154可包括软件应用、脚本、程序、函数、可执行文件、或由处理器160解释或执行的其他模块。例如，应用154可包括反演引擎和其他类型的模块。应用154可包括用于执行与图8-10有关的操作的一个或多个机器可读指令。

应用154可从存储器150、从另一本地源、或从一个或多个远程源(例如，经由通信链路180)获得输入数据，诸如，测井数据、模拟数据、或其他类型的输入数据。应用154可生成输出数据并将输出数据存储在存储器150中、在另一本地介质中、或在一个或多个远程设备中(例如，通过经由通信链路180发送输出数据)。

处理器160可执行指令，例如以基于数据输入来生成输出数据。例如，处理器160可通过执行或解释软件、脚本、程序、函数、可执行文件、或包含在应用154中的其他模块来运行应用154。处理器160可执行与图8-10有关的操作的一个或多个。由处理器160接收的输入数据或由处理器160生成的输出数据可包括测井数据151、层数据152、或其他数据153中的任一个。

图3是示例电阻率测井工具300的示图。示例电阻率测井工具300可在如图1A所示的电阻率测井系统108中使用，例如，作为测井工具102、作为测井工具102的部件或以另一方式。示例电阻率测井工具300可在其他类型的系统(包括其他类型的电阻率测井系统)中或在其他环境中(例如，在其他类型的井系统中)使用。

一般而言，定向电阻率工具有沿着工具间隔开的多个(N)倾斜或同轴的发射器天线T₁、T₂、T₃、…、T_N，和多个(N')倾斜或同轴的接收器天线R₁、R₂、R₃、…、R_N'，该多个(N')倾斜或同轴的接收器天线R₁、R₂、R₃…R_N'与发射器天线轴向间隔开并且彼此轴向间隔开。在一些实例中，在电阻率测井工具已放置在井眼中之后，该工具可旋转并收集由多间距和多频率的当前源发射器激发的接收器测量。由定向电阻率工具以不同频率和不同间距获得的测量可对地层参数具有不同灵敏度和甚至对于相同参数具有不同检测能力。在一些实例中，长发射器/接收器间距执行矿床边界和肩(shoulder)电阻率的深测量，而短发射器/接收器间距提供局部区域的准确信息。

示例性电阻率测井工具300是定向电阻率工具的一个示例。示例电阻率测井工具300包括工具主体303、六个发射器302a,302b,302c,302d,302e,302f和三个接收器304a,304b,304c。例如，电阻率测井工具可包括附加的特征，诸如，控制发射器和接收器的操作的数据处理装置、向发射器和接收器供电的电源、处理来自发射器和接收器的数据的计算子系统、用于与外部系统通信的遥测系统等。电阻率测井工具可包括不同数量的发射器、不同数量的接收器、或以上两者，并且发射器和接收器可如图3所示地布置或以其他类型布置。

工具主体303可包括用于支承电阻率测井工具300的发射器、接收器、和可能的其他部件的结构、部件、或组件。例如，工具主体303可连接至电阻率测井系统的其他部件，诸如，钻井组件、电缆组件、或其他类型的部件。如图3所示的示例工具主体303限定电阻率测井工具300的纵轴，并且每个发射器或接收器固定至沿纵轴的不同的位置处。

在操作期间，工具主体303可在经验内移动通过一系列测井点。在每个测井点处，发射器和接收器的一些或全部可在一个或多个信号频率处操作以收集电阻率数据，该电阻率数据可在电阻率测井工具300处处理、传输至另一系统以用于处理、或以上两者。

在以下的讨论中，发射器302a,302b,302c,302d,302e和302f分别被称为T₁、T₂、T₃、T_3'、T_2'、和T_1'，并且接收器304a、304b、和304c分别被称为R₁、R₂、和R₃。一般而言，发射器元件和接收器元件可相对于电阻率测井工具300的纵轴以任何角度部署。在图3所示的示例中，发射器T₁、T₂、T₃、T_3'、T_2'、和T_1'各与纵轴同轴，并且接收器R₁、R₂、和R₃相对于纵轴以45度的角度倾斜。在一些情况下，发射器可倾斜并且接收器可同轴，并且在一些情况下，发射器和接收器都倾斜，并且发射器和接收器倾斜角度可以相同或者它们可以不同。此外，发射器和接收器的角色可互换。可使用以其他配置的发射器元件和接收器元件。

可用长度参数x项来表述天线沿着纵轴的间距。在示例电阻率测井工具300的一些实现中，长度参数x等于16英寸；可使用另一长度参数值。在图3所示的示例中，从接收器天线R₁和R₂的中心之间的中间点沿着纵轴测量，发射器T₃和T_3'位于±1x处(例如，±16英寸)，发射器T₂和T_2'位于±2x处(例如，±32英寸)，并且发射器T₁和T_1'位于±3x处(例如，±48英寸)；接收器天线R₁和R₂位于处(例如，±4英寸)，并且接收器天线R₃位于14x处(例如，-64英寸)。发射器和接收器可位于不同位置处。

长度参数和间距系数可按需变化以提供更大或更小深度的勘测、更高的空间分辨率、或更高的信噪比。使用所示的间距，可通过在倾斜的接收器天线对R₁-R₂和在每一对相等间隔的对T₁-T_1'；T₂-T_2'；T₃-T_3'的相应发射器之间以1x、2x、和3x间距做出对称电阻率测量。此外，可通过在倾斜的接收器天线R₃和相应发射器T₁、T₂、T₃、T_3'、T_2'、和T_1'之间以1x、2x、3x、5x、6x和7x间距做出不对称电阻率测量。在一些情况下，该间距配置提供多功能性，实现用于矿床边界检测的深(但不对称的)测量和用于准确方位电阻率确定的对称测量。

在操作的一些方面中，六个发射器T₁、T₂、T₃、T_3'、T_2'、和T_1'的每一个可被依次激励，并且可测量在三个接收器线圈R₁、R₂、和R₃的每一个中感生的所得的电压的相位和幅度。当工具在井眼中的给定测井位置处旋转时，可获得在全旋转(360度的旋转)上的测量。在360度上分布的测量可被分为微元(bin)，其中每个微元覆盖360/度的角度。第一微元(“bin1”)可表示在垂直于所述测井工具的纵轴的右上方向中的测量。作为示例，如果微元的总数量为32，则第17微元(“bin17”)为“bin1”的反(相反)方向。可从这些测量或这些测量的组合中，确定地层电阻率。

在一些实现中，由于倾斜的天线的响应是方位角灵敏的，因此，针对微元计算的地质信号可用作矿床边界指示器。示例地质信号计算函数获得当前微元的相位或测井幅度以及在井眼中的给定轴向位置处的所有微元的平均相位或测井幅度之间的差异：

(1)

(2)

在以上方程式(1)和(2)中，“geo”指示地质信号，“att”指示衰减，“pha”指示相位，“A”指示电压的幅度，“φ”指示电压的相位，“R”指示接收器并且“T”指示发射器。例如，geo_att_R1T1(k)指示由T₁激发的接收器R₁上的第k个微元测量的地质信号衰减并且geo_pha_R1T1(k)指示由T₁激发的接收器R₁上的第k个微元测量的地质信号相位。geo_pha的值以度为单位表示，并且geo_att的值以分贝为单位表示。

以上方程式(1)和(2)示出了示例地质信号计算，该示例地质信号计算基于通过操作一个发射器和接收器对获得的数据来生成电阻率测井测量。其他类型的方程式可用于生成电阻率测井测量，并且可基于通过操作一个发射器和接收器对获得的数据、或基于通过操作多个发射器和接收器对获得的数据，来生成该电阻率测井测量。

例如，可通过对由对称发射器－接收器对获得的数据求平均(或以其他方式组合)来生成经补偿的电阻率测井测量。发射器和接收器对可包括单个发射器和多个接收器、单个接收器和多个发射器、或多个发射器和多个接收器。用于生成电阻率测井测量的每个发射器和接收器对可具有相同的发射器－接收器间距，或来自多个发射器－接收器间距的数据可用于生成电阻率测井测量。经补偿的幅度测量α_c的示例被提供如下：

α_T1＝log(A_R2T1)-log(A_R1T1) (3a)

α_T1′＝log(A_R1T1′)-log(A_R2T1′) (3b)

α_C＝(α_T1+α_T1′)/2 (3c)

可基于通过操作电阻率测井工具的一个或多个发射器－接收器对获得的数据，来生成其他类型的经补偿的或未补偿的电阻率测井测量。

在一些实现中，来自图3所示的示例电阻率测井工具300的测量可包括与16英寸、32英寸、48英寸、80英寸、96英寸、和112英寸的发射器－接收器(T-R)间距相关联的测量。可从井眼的顶部测量或可从测得的数据中计算工具的方位角取向。使用已知的方位角，曲线偏移可用于提供在零方位角处的测井测量。由此，本讨论的各个方面假设已知方位角取向，但该讨论可适合于其他场景。

在一些实现中，基于由发射器和接收器获得的信号在电阻率测井工具300处(例如，由电阻率测井工具300上的一个或多个处理器)生成一个或多个地质信号，或可在电阻率测井工具300外部生成地质信号。计算系统(例如，图1A中的计算子系统110)可访问所生成的地质信号并基于该地质信号执行到矿床边界的距离计算。例如，计算系统可执行反演方法，该反演方法配置成接收多个地质信号作为输入。该反演方法可标识一个或多个地下层边界的位置和地下区域的其他性质。

图4是用于数值模拟的示例地下地层模型400的示图。示例地下地层模型400包括在地下区域408中的分层的地层和表示电阻率测井工具的纵轴(例如，图6中的z轴)的坐标轴410。在图4所示的地下区域408中，地层层各定义相对于坐标轴410的倾角。例如，倾角可以是80度或另一值。

示例地下地层模型400包括五个地下层412a、412b、412c、412d、412e，其中每个地下层毗邻一个或两个相邻的地下层，并且与一个或两个相邻的地下层共享边界。中间地下层412c毗邻相邻的地下层412b、412d，并且与相邻的地下层412b、412d共享边界；地下层412b毗邻相邻的地下层412a、412c，并且与相邻的地下层412a、412c共享边界；地下层412d毗邻相邻的地下层412c、412e，并且与相邻的地下层412c、412e共享边界。

如图4所示的示例示图显示了两个发射器天线402a、402b和接收器天线404沿着电阻率测井工具的纵轴的位置。第一发射器天线402a和接收器404之间的距离限定了第一发射器－接收器间距；并且第二发射器天线402b和接收器404之间的距离限定了第二、较短的发射器－接收器间距。

图4显示了示例操作模式(例如，以示例操作频率等)的示例发射器－接收器对的灵敏度范围。第一发射器－接收器对(发射器天线402a和接收器天线404)具有较长的发射器－接收器间距，并因此具有由轴420a上的点422a表示的较长的灵敏度范围。第二发射器－接收器对(发射器天线402b和接收器天线404)具有较短的发射器－接收器间距，并因此具有由轴420b上的点422b表示的较短的灵敏度范围。

如图4所示，相应的近和远层可对相同测量给出较强或较弱的影响。例如，第二发射器－接收器对的灵敏度范围延伸到近层412d中，并且近层412d对与较短发射器－接收器间距相关联的测量具有较强影响；并且第一发射器－接收器对的灵敏度范围延伸到远层412e中，并且远层412e对与较长的发射器－接收器间距相关联的测量有较强影响。在一些情况下，远层412e可对与较短的发射器－接收器间距相关联的测量具有非实质影响。

反演技术(诸如，图9和10所表示的反演技术)可考虑不同发射器－接收器间距的不同灵敏度范围。例如，反演技术可从基于操作具有较短的发射器－接收器间距的第二发射器－接收器对(发射器天线402b和接收器天线404)生成的测量中检测近层412d的边界位置；并且该反演技术可从基于操作具有较长的发射器－接收器间距的第一发射器－接收器对(发射器天线402a和接收器天线404)生成的测量来检测远层412e的边界位置。因此，基于不同的灵敏度范围，与不同发射器－接收器间距相关联的测量可用于单独地标识在不同深度处的地下层。

图5是示例坐标系500的示图。具体而言，图5显示了沉积地球地层的笛卡尔坐标系的示意性立体图。在一些情况下，地下层(例如，由沉积积聚形成的层，或其他类型的层)不垂直于井系统的井眼。例如，可相对于地下层122的法线以一角度来钻探图1A的井眼104。该角度可以是定向钻井、地下层的自然倾斜或走向(strike)角、或这些和其他因素的组合的结果。

在一些实现中，当测量地层电阻率和取向时，使用图5所示的地层坐标系500是方便的。也可使用其它坐标系。图5以沉积堆积的方向显示了沉积地层基(formation bed)的一部分，其中z轴垂直于地层的平面取向。在倾斜的地层基中，x轴可被选择成以最深沉降(即，“下坡”)的方向取向，或可选择另一取向。

水平电阻率(可由R_x、R_y，或它们的组合表示)是在x-y平面的方向中的电阻率，并且垂直电阻率(R_z)是在z轴方向中的电阻率。在电各向同性地层中，水平电阻率和垂直电阻率是相等的，而在电各向异性地层中，水平和垂直电阻率可以是不同的。

图6是示出坐标系之间的关系的示图。具体而言，图6显示了在井眼的坐标系和倾斜地层基的坐标系(例如，图5所示的地层坐标系500)之间的关系。在图6所示的示例中，x-、y-和z-轴限定井眼的坐标系，并且x"-、y"-、和z"-轴表示地层坐标系。井眼坐标系的z轴与井眼的长轴对齐，并且井眼坐标系的x轴可指向井眼的北侧、井眼的高侧、或另一方向。在一些情况下，电阻率测井工具的纵轴位于具有相对于工具面划线的方位角的平面中。

在图6所示的示例中，两个坐标系(x,y,z)和(x",y",z")通过两个旋转相关。以井眼系统(x,y,z)开始，围绕z轴做出角度γ的第一旋转。所得的坐标系在图6表示为(x',y',z')。角度γ可以是指示相对于井眼的坐标系的地层倾斜方向的相对走向角。然后围绕y'做出角度δ的第二旋转以达到地层坐标系，该地层坐标系在图6中表示为(x",y",z")。这将地层坐标系与井眼坐标系对齐。角度δ可以是指示在电阻率测井工具的纵轴和地层基的法线之间的角度的相对倾斜角。

图7是示出了在坐标平面700中的示例电阻率测井角度微元的示图。电阻率测井工具可通过使工具在井眼中的给定测井位置处围绕其纵轴旋转来生成对于全范围的方位角(例如，360度的旋转)的测量。测量可被分为N微元，其中每个微元覆盖360/N度的角度。在图7所示的示例中，第一微元被表示为β₁，第二微元被表示β₂等。可从对应于单个微元或多个微元的组合的数据中标识地下层的边界位置。

图8是屏幕截图800，屏幕截图800包括显示示例模拟的电阻率测井数据的三个绘图(plot)810、820、830。在绘图810、820、830中的每一个中的水平轴表示在井眼坐标系中的三层地层中的偏离(departure)的范围。第一绘图810中的曲线812显示了图6中表示的坐标系之间的关系；第一绘图810中的垂直轴表示在地层坐标系中的三层地层中的实际垂直深度(TVD)。第一绘图810的背景的阴影示出用于模拟图8中表示的数据的三个地下层的位置。中间地下层(从510英尺到530英尺范围)用20欧姆的电阻率建模；上层和下层(中间层的任一侧上)各用5欧姆的电阻率建模。

第二绘图820显示了基于在500kHz的工作频率下与三个不同发射器－接收器(T-R)间距相关联的模拟的电阻率测井测量的电阻率相对偏离。第一曲线822显示了基于来自48英寸T-R间距的测量的电阻率，第二曲线824显示了基于来自32英寸T-R间距的测量的电阻率，且第三曲线826显示了基于来自16英寸T-R间距的测量的电阻率。

第三绘图830显示了基于在500kHz的工作频率下对三个发射器－接收器(T-R)间距的每一个的模拟的电阻率测井测量的测得的地质信号相对(versus)偏离。第一曲线832显示了对于48英寸T-R间距的测得的地质信号，第二曲线834显示了对于32英寸T-R间距的测得的地质信号，以及第三曲线836显示了与16英寸T-R间距的相关联的地质信号。

如在第二和第三绘图820、830中所示，来自48英寸T-R间距的电阻率和地质信号具有较深的检测范围，而来自16英寸T-R间距的电阻率和地质信号具有较短的检测范围。这些不同的灵敏度范围可用于确定在不同深度处的地下层的边界位置和其他性质。例如，较长的T-R间距可用于检测离电阻率测井工具的较远的地下层的性质，并且较短的T-R间距可用于检测较靠近电阻率测井工具的地下层的性质。

图9是用于基于电阻率测井数据来检测地下层边界的示例技术的示图900。图9中的示图900显示了一系列层910、测量920、和边界930。在示图900中，各层被标记为R(-n),…R(-2),R(-1),R(0),R(1),R(2),…R(n)；各测量被标记为M(1),M(2),…M(n)；并且各边界被标记为D(-n),…D(-3),D(-2),D(-1),D(1),D(2),D(3),…D(n)。作为示例，层910可表示图1A中所示的地下层122，或其他地下层。

示例测量920的每一个与不同的发射器－接收器(T-R)间距相关联。从最短T-R间隔M(1)到最长T-R间隔M(n)排序测量标记。在所示的示例中，M(1)是来自16英寸T-R间距的测量，M(2)是来自32英寸T-R间距的测量；且M(n)是来自112英寸T-R间距的测量。

可以迭代的方式进行基于测量M(1),M(2),…M(n)的示例反演技术。例如，第一个三层反演可从测量M(1)中标识三个中间层R(-1),R(0),R(1)的边界D(-1),D(1)。接下来的两层R(-2),R(2)然后被添加至模型；并且从测量M(2)中标识这些层的边界D(-2),D(2)。例如，该过程可继续迭代直到已使用所有测量或直到满足另一标准。在图9中所示的示例中，从测量M(n)标识最后两层R(-n),R(n)的边界D(-n),D(n)。

以这种方式，如图9所表示的示例所示的，通过使用每个测量以反演目标影响层来分离每个层对来自不同T-R间距的测量的影响。在一些实例中，比从所有测量一起执行多个层反演的一些传统技术，这种反演技术可提供更精确的输出并且需要更少的计算时间。

在图9所表示的反演技术和相关技术中，可基于测量的结构和频率(例如以避免地层电阻率输入)或基于其他因素来选择用于反演的信号。在一些示例中，在一个测井点(即，在井眼中的一个工具深度处)测量用于不同间距和频率的全部测井数据。来自相同发射器－接收器对的全部测量可被设置在相同组中，并且在单个组中的信号可具有不同的工作频率。

在一些示例中，可采用最短T-R间距的测量处理第一个三层反演(例如，层R(-1),R(0),R(1))。如果信号没有提供足够的信息来反演地层的三层部分的未知参数，则与第二最短T-R间距相关联的信号可被添加至该三层反演中。可采用该反演结果来绘制具有当前位置层和两个肩层的地层。

在一些实现中，在第一个三层反演之后，两个较远的层(例如，层R(-2),R(2))被添加至当前反演的层中，并且基于来自下一较长的T-R对的测量来执行类似的反演过程。而且，在第二反演上，可采用来自两个T-R间距的测量反演五层地层。该过程可继续，基于来自逐渐更长的T-R间距的数据添加附加的层并且进行反演。例如，该过程可以迭代的方式继续以反演较深的地层直到使用了全部间距测量。

在一些实例中，单个的反演可错误地标识层，并且可通过在反演算法中包括检查和适当的校正来解决该“伪层”效果。在一些情况下，检查可标识错误生成的层，并且可应用适当的校正以获得精确的地层数据。可应用于标识假层的检查的示例包括检查非常薄的层、检查具有与相邻层相同(或基本上相同)电阻率的层，及其他。作为另一示例，可基于假层相对于其他层的位置来标识假层。

在一些实现中，反演算法为每个子反演设置到边界的最大距离。例如，最大距离可取决于在当前地层电阻率下的输入数据的勘测深度。例如，在一些实例中，与弱灵敏度相关联的测量间距可能不产生远边界的精确的反演结果。例如，在一些示例电阻率测井工具中，16英寸T-R间距的到矿床边界的最大距离可设置成32英寸(或另一值)，并且来自16英寸T-R间距的超过32英寸的反演的矿床边界可被忽视、标记为具有高不确定性或不可靠、或者以另一方式处理。在一些实例中，这种反演可用在检测范围的极限中。

在一些实现中，当反演算法中的层检查操作指示假层时，可组合相邻层以形成更精确表示物理地层的单个地下层(并且可删除假层)。例如，可作为为每个测量间距添加固定的层的结果而生成假层。例如，当相邻层具有相同或类似的电阻率时或当相邻层之一无实质厚度时，可组合相邻层以去除假层。为了组合层，可采用新的层信息来更新地层模型，并且可基于该新的层信息重新计算到矿床边界的距离反演。在一些示例中，可基于测量的垂直分辨率或其他因素来设置最小层厚度。

在一些实现中，当反演算法中的层检查操作指示假层时，可重新排序或交换相邻的层。作为说明，如果第一反演上层在5英尺处并且电阻率为5欧姆-米(ohm-meter)并且第二反演上层在4英尺处并且电阻率为10欧姆-米，则通过交换第一和第二层的顺序来修正地层模型。在这些和各种其他实例中，可组合、重新排序、或以其他方式修改两个或更多相邻层以改进反演算法输出的精确度。

图10是显示了用于标识地下层边界的示例过程1000的流程图。可通过一个或多个计算设备实现过程1000中的一些或全部操作。例如，可通过图1A中的计算子系统110、图2中的计算系统200、或通过另一类型的系统实现过程1000。可通过嵌入有测井工具、或以其他方式与测井工具结合操作的一个或多个计算设备实现过程1000中的一些或全部操作。例如，可与图1A中的测井工具102、图3中的电阻率测井工具300、或另一类型的工具结合实现过程1000。

在一些实现中，过程1000可包括按图10所示的顺序或以不同顺序执行的附加的、较少的、或不同的操作。此外，过程1000中的单个的操作中一个或多个或操作的子集可被孤立地执行，或被执行作为另一过程的一部分。由过程1000生成的包括由中间操作生成的输出数据的输出数据可包括存储的、显示的、打印的、传输的、传送的或处理的信息。

在一些实现中，可在钻井操作或在井系统中执行的另一类型的操作期间实时地执行过程1000中的一些或所有操作。例如，可通过响应于(例如，从传感器或监测系统)接收的数据执行操作来实时地执行该操作而基本没有延时。例如，可通过在监测附加的数据时执行操作来实时地执行操作。在钻井操作期间，一些实时操作可接收输入并产生输出；在一些实例中，该输出在时间帧内是可用的，从而允许操作者(例如，人类或机器操作者)例如通过修改钻井操作对该输出做出响应。

在一些实现中，电阻率测井工具可被置于在地下区域中限定的井眼中，该地下区域包括多个地下层。例如，电阻率测井工具可以是图1A所示的测井工具102。可通过钻井组件、通过电缆测井组件、或其他硬件传输电阻率测井工具。可在井眼中的多个工具深度处操作电阻率测井工具，并且每个工具深度可表示不同的测井点。过程1000可用于执行用于地下区域的多层反演。可基于单个测井点或多个测井点的数据执行过程1000。在一些情况下，过程1000可基于针对复杂且不连续的地层结构中的单个测井点获得的数据来产生可靠的、精确的输出。

在1002处，从具有多个不同发射器－接收器(T-R)间距的电阻率测井工具处获得测井数据。例如，可通过操作井眼中的电阻率测井工具的发射器和接收器(可包括操作单个发射器、多个发射器、单个接收器、多个接收器、或它们的组合)来获得测井数据。在一些实例中，测井数据用于生成用于每个T-R间距的测量。例如，可从通过操作与第一T-R间距相关联的发射器－接收器对获得的数据中生成第一测量，并且可从通过操作与第二T-R间距相关联的其他发射器－接收器对获得的数据中生成第二测量。

可从井眼中的单个工具深度(例如，单个测井位置)获得测井数据；或在一些情况下，可从多个工具深度获得测井数据。每个T-R间距的测量可以是单个值(例如，以dB为单位的信号衰减测量、以度或弧度为单位的信号相位测量)或多个值。例如，电阻率测井测量可以是各种地质信号类型中的任一种。电阻率测井测量的一些示例是根据以上方程式(1)、(2)和(3)计算的地质信号；可使用其他类型的电阻率测井测量。图8显示了模拟的测量的一些示例。作为另一示例，测井数据可以是图9中所示的测量920，或测井数据可用于生成图9中所示的测量920。

在一些实例中，由在激励一个或多个发射器的同时由一个或多个接收器获得的信号生成每个测量。与特定T-R间距相关联的测量可基于在一个频率或在多个不同频率处获得的信号。与特定T-R间距相关联的测量可基于在激励单个发射器的同时由单个接收器获得的信号；与特定T-R间距相关联的测量可基于在激励单个发射器的同时由多个接收器获得的信号。

与测量相关联的T-R间距可指的是沿着电阻率测井工具的纵轴的距离。例如，T-R间距可以是在用于获得测量数据的发射器和接收器之间的距离，或T-R间距可以是在用于获得测量数据的发射器与两个接收器之间的中间点之间的距离。

例如，图3所示的电阻率工具300可生成与六个不同T-R间距相关联的测量：1x、2x、3x、5x、6x和7x。与最短T-R间距1x相关联的测量可包括：来自操作接收器天线对R₁-R₂和接收器天线对T₃-T_3'中的一个或两个的对称电阻率测量、来自操作接收器天线R₃和发射器天线T_1'的不对称电阻率测量、或以上两者。与第二最短T-R间距2x相关联的测量可包括：来自操作接收器天线对R₁-R₂和接收器天线对T₂-T_2'中的一个或两个的对称电阻率测量、来自操作接收器天线R₃和发射器天线T_2'的不对称电阻率测量、或以上两者。与第三最短T-R间距3x相关联的测量可包括：来自操作接收器天线对R₁-R₂和接收器天线对T₁-T_1'中的一个或两个的对称电阻率测量、来自操作接收器天线R₃和发射器天线T_3'的不对称电阻率测量、或以上两者。与最长T-R间距7x相关联的测量可包括来自操作接收器天线R₃和发射器天线T₁的不对称电阻率测量；与第二最长T-R间距6x相关联的测量可包括来自操作接收器天线R₃和发射器天线T₂的不对称电阻率测量；并且与第三最长T-R间距5x相关联的测量可包括来自操作接收器天线R₃和发射器天线T₃的不对称电阻率测量。电阻率测井工具可能能够生成与附加的或不同的T-R间距相关联的测量。

与每个T-R间距相关联的测量可包括在一个或多个操作频率下获得的数据。可基于电磁信号的相位、幅度、或它们的组合和其他性质生成测量。在一些情况下，在数据采集期间电阻率测井工具围绕其纵轴旋转，并且在1002处获得的测量可基于在电阻率测井工具的一个或多个预定取向处获得的数据。

在1004处，基于与最短T-R间距相关联的测井数据来标识第一对层边界。例如，可基于到矿床边界的距离(DTBB)映射图或另一分析工具，从与第一T-R间距相关联的第一测量中确定从当前测井位置到上层和下层的距离。任何适当的反演技术可用于确定边界位置。在一些情况下，DTBB映射图可包括已知电阻率和倾斜角度，和在不同厚度和真实垂直深度下的模拟的测量。作为使用DTBB映射图的替代或附加，可采用查找表或迭代反演代码确定地下层边界。

在一些实例中，基于仅与最短T-R间距相关联的测井数据标识第一对层边界，而与任何其他T-R间距相关联的测井数据无关。作为实例，第一对层边界可以是图9中所示的边界D(-1),D(1)，并且可基于测量M(1)并且独立于其他测量M(2)至M(n)来标识边界D(-1),D(1)。

在一些情况下，第一两层边界是单个地下层的上边界和下边界。例如，最短T-R间距可用于标识单个地下层的边界位置，诸如，例如，最靠近电阻率测井工具的纵向参考点的层。在一些情况下，最短T-R间距用于标识非相邻边界的边界。例如，在1004处标识的第一对层边界之间可存在另一中间边界。

在一些情况下，第二最短T-R间距用于标识第一对层边界。例如，最短T-R间距可能不提供足够的信息，或它可提供不可靠的结果，并且在这种情况下，第二最短T-R间距可作为最短T-R间距的替代或附加使用。在这种实例中，可独立于与比第二最短T-R间距更长的T-R间距相关联的测井数据来标识第一对层边界。

在一些情况下，通过在井眼中操作的计算设备或其他类型的数据处理装置来确定地下层边界位置。例如，计算设备可与电阻率测井工具集成(例如，结构上集成)。在一些情况下，通过在地面上、在井眼外部操作的计算设备或其他类型的数据处理装置来确定地下层边界位置。

在1006处，基于来自下一最短T-R间距的测井数据来标识两个附加的层边界。例如，如果在1004处没有使用第二最短T-R间距，则在1006处可使用第二最短T-R间距；如果在1004处使用了第二最短T-R间距，则在1006处可使用第三最短T-R间距；等等。在1006处标识的两个附加的层边界之间的距离可大于在之前标识的一对(多对)层边界(例如，在1004处标识的层边界)之间的距离；并且在1006处标识的两个附加的层边界可以在之前标识的边界的外部。作为示例，在1006处标识的两个附加的层边界可以是图9中所示的边界D(-2),D(2)，并且它们可基于图9中所示的测量M(2)来标识。

在一些情况下，在1006处，与来自下一最短T-R间距的测井数据一起使用之前标识的层边界。例如，测量M(2)和边界D(-1),D(1)可用于标识图9中所示的边界D(-2),D(2).在一些实例中，不使用之前标识的层边界。

在一些情况下，在1006处，如果下一最短T-R间距没有包括足够的信息或如果它提供了不可靠的结果，则可使用另一T-R间距(例如，随后的下一最短T-R间距)。例如，如果图9中所示的测量M(2)没有包括足够的信息来标识边界D(-2),D(2)，则测量M(3)可用于标识边界D(-2),D(2)，例如作为对测量M(2)的补充或作为测量M(2)的替代。

在1008处，可施加修正。例如，可针对不同类型的指示器来检查在1004和1006处标识的地下层和层边界。如果检查指示错误地标识了层或层边界(即，如果发现“伪层”效果)，则可施加适当的修正。

在一些情况下，在1008处，可以确定两个相邻层具有基本相同的电阻率，并且可组合两个相邻层以产生单个地下层。例如，在1004和1006处标识的两个相邻层可具有相等的、在彼此的误差范围内、或在彼此的预定的绝对或相对范围内的电阻率。在这种情况下，两个相邻层中的一个可被认为是假或“伪”层，并且可通过将该假层与其他层组合来去除该假层。

在一些情况下，在1008处，可以确定层中的一个具有可以忽略的厚度，并且可组合两个相邻层以产生单个地下层。例如，在1004和1006处标识的层中的一个可具有零厚度、在所使用的测量的误差范围内的厚度、或在预定阈值厚度内的厚度。在这种情况下，薄层可被认为是假或“伪”层，并且可通过将该假层与相邻层组合来去除该假层。

在一些情况下，在1008处，可以确定两个相邻层在已由测井数据构造的地层模型中处于错误的顺序，并且因此可重新排序这两个相邻层。例如，可基于用于标识地下层的T-R间距，对在1004和1006处标识的地下层进行排序。如图9所表示的示例中所示的，基于用于标识层R(-1),R(0),R(1)等的测量为层R(-1),R(0),R(1)等分配索引。在一些情况下，给定层的反演可标识驻留在其他、之前标识的层中的一个内的边界。在这种情况下，可相对于其他标识的层和边界，修改层和它们的边界的索引以与它们的物理位置对应。

在1010处，如果存在针对附加的T-R间距的测量，则过程1000可返回至1006以基于下一最短T-R间距标识两个附加的层边界。过程1000可迭代操作1006、1008、1010直到已使用给定测井点的全部测量，或直到达到另一终止条件。当没有测井点的更多的未使用的测量时，过程1000前进到1012。

以这种方式，通过重复某些操作，可迭代地进行过程1000以确定地下层的边界位置。在第一迭代(在1004处)上，与最短发射器－接收器间距相关联的测量用于确定最靠近的一对的边界的边界位置。在每个后续的迭代(在1006处)上，另一测量用于确定另一对边界的边界位置。每个后续的迭代(在1006处)使用来自比在前的迭代长的发射器－接收器间距的测量。并且每个后续的迭代(在1006处)标识比由在前迭代确定的一对边界远的一对边界位置。

在1012处，如果存在附加的测井点的测量，则过程1000可返回至1004以基于用于下一测井点的最短T-R间距标识第一两层边界。过程1000可迭代操作1004、1006、1008、1010、1012直到已使用全部测井点的全部测量，或直到达到另一终止条件。当没有更多的测井点时，过程前进至1014。在一些情况下，过程前进至1014而不管是否存在附加的测井点(在1012)或附加的测量(在1010处)。

在1014处，生成输出数据。输出数据可以是地下地层的电阻率模型、标识位置或地下层、层边界、层电阻率等的数据、或可生成其他类型的输出数据。输出数据可表示多层反演算法的输出。可绘制或以其他方式显示输出数据以基于一个或多个测井点显示地层结构。

在本说明书中描述的主题和操作的一些实施例可在数字电子电路中、或在包括在本说明书中公开的结构和它们的结构等效方案的计算机软件、固件、或硬件、或在它们中的一个或多个的组合中实现。在本说明书中所描述的主题的一些实施例可被实现为一个或多个计算机程序，即，在计算机存储介质上编码以通过数据处理装置执行、或以控制数据处理装置的操作的计算机程序指令的一个或多个模块。计算机存储介质可以是或者可以被包括在计算机可读存储设备、计算机可读存储基板、随机或串行存取存储器阵列或设备、或它们中的一个或多个的组合。此外，尽管计算机存储介质不是传播信号，但是计算机存储介质可以是在人工产生的传播信号中所编码的计算机程序指令的源或目的地。计算机存储介质也可以是或者被包括在一个或多个单独的物理部件或介质(比如多个CD、盘片、或其它存储设备)。

术语“数据处理装置”包括用于处理数据的所有类型的装置、设备和机器，例如，包括可编程处理器、计算机、芯片上的系统、或前述的组合。该装置可以包括专用逻辑电路，例如，FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)。除了硬件之外，该装置也可以包括为讨论中的计算机程序创建执行环境的代码，例如，构成处理器固件、协议栈、数据库管理系统、操作系统、交叉平台运行时环境、虚拟机、或它们中的一个或多个的组合的代码。该装置和执行环境可以实现各种不同的计算模型基础设施，诸如网页服务、分布式计算和栅格计算基础设施。

计算机程序(也被称为程序、软件、软件应用、脚本或代码)可以任何形式的编程语言写入，包括编译或解释语言、描述性或过程语言。计算机程序可以但不需要对应于文件系统中的文件。程序可以被存储在保持其它程序或数据(例如，在标记语言文本中所存储的一个或多个脚本)的文件的一部分中，或者被存储在专用于所讨论的程序的单个文件中，或者被存储在多个协作的文件(例如，用于存储一个或多个模块、子程序、或代码部分的文件)中。计算机程序可被部署成在一个计算机上或在一个站点或跨多个站点分布的多个计算机上执行，并且通过通信网络互连。

在本说明书中所描述的一些过程和逻辑流可通过一个或多个可编程处理器执行，该一个或多个可编程处理器执行一个或多个计算机程序以通过对输入数据进行操作并生成输出执行动作。这些过程和逻辑流程还可由装置执行，并且该装置可被实现为专用逻辑电路，例如FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)。

适用于执行计算机程序的处理器包括，例如，通用和专用微处理器两者，和任何类型的数字计算机的处理器。一般而言，处理器将从只读存储器或随机存取存储器或两者接收指令和数据。计算机包括用于根据指令执行动作的处理器和用于存储指令和数据的一个或多个存储器设备。计算机还可包括用于存储数据的一个或多个大容量存储设备(例如，磁、磁光盘、或光盘)，或可操作地耦合至一个或多个大容量存储设备以接收来自一个或多个大容量存储设备的数据或向其传送数据。然而，计算机不需要具有这种设备。适合于存储计算机程序指令和数据的设备包括所有形式的非易失性存储器、介质和存储器设备，例如包括半导体存储器设备(例如，EPROM、EEPROM、闪存储器设备及其他)、磁盘(例如，内部硬盘、可移动磁盘及其他)，磁光盘、和CD ROM和DVD-ROM盘。处理器和存储器可由专用逻辑电路系统补充和/或被纳入该专用逻辑电路系统。

为了提供与用户的交互，可在具有用于向用户显示信息的显示设备(例如，监视器、或另一类型的显示设备)和通过其用户可向计算机提供输入的键盘和指向设备(例如，鼠标、轨迹球、平板、触敏屏幕、或另一类型的指向设备)的计算机上实现操作。其他类型的设备也可用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的感觉反馈，例如，视觉反馈、听觉反馈、或触觉反馈；以及来自用户的输入可按任何形式接收，包括声音、语音和/或触觉输入。此外，通过发送文件给用户所使用的设备并且从中接收文件，计算机可以与用户交互作用；例如，通过响应于从网页浏览器接收到的请求，将网页发送给用户的客户机设备上的网页浏览器。

客户机和服务器一般相距甚远且通常通过通信网络交互。通信网络的示例包括局域网(“LAN”)和广域网(“WAN”)，互联网络(例如，因特网)、包括卫星链路的网络、和点对点网络(例如，自组织点对点网络)。客户机和服务器的关系根据在相应计算机上运行且彼此具有客户机-服务器关系的计算机程序来产生。

在一个总的方面中，基于与电阻率测井工具的多个发射器－接收器间距相关联的测量来标识多个下表面层的边界。

在一些方面中，基于操作在包括多个下表面层的地下区域中限定的井眼中的单个工具深度处的电阻率测井工具的多个发射器和多个接收器来生成测量。该测量包括与第一发射器－接收器间距相关联的第一测量和与第二、较长的发射器－接收器间距相关联的第二测量。基于该测量确定地下层的边界位置。基于第一测量并且独立于第二测量，来确定第一对地下边界位置。基于第二测量确定第二、不同的一对地下边界位置。第一对地下边界位置驻留在地下区域中的第二对地下边界位置之间。

这些和其他方面的实现可包括以下特征中的一个或多个。迭代地确定边界位置。在第一迭代上，使用与最短发射器－接收器间距相关联的一个或多个测量确定第一对边界的边界位置。在每个后续迭代中，使用一个或多个其他测量确定另一对边界的边界位置。在每个后续迭代上使用的测量与比在先前迭代上使用的测量长的发射器－接收器间距相关联。由每次迭代确定的一对边界位置比由先前迭代确定的一对边界位置远。

作为附加或替代，这些和其他方面的实现可包括以下特征中的一个或多个。该测量包括与比第二发射器－接收器间距长的第三发射器－接收器间距相关联的第三测量。在第一迭代上，第一测量用于确定第一地下层的边界位置。在第二迭代上，第二测量用于确定第二和第三地下层的边界位置。在第三迭代上，第三测量用于确定第四和第五地下层的边界位置。第一地下层驻留在第二和第三地下层之间；第一、第二、和第三地下层驻留在第四和第五地下层之间。

作为附加或替代，这些和其他方面的实现可包括以下特征中的一个或多个。第一和第二测量中的每一个是基于操作电阻率测井工具的多个对称发射器－接收器对生成的经补偿的测量。第一和第二测量是基于由单个发射器－接收器对获得的数据生成的每个未补偿的测量。

作为附加或替代，这些和其他方面的实现可包括以下特征中的一个或多个。通过在多个不同电磁频率下激励一个或多个发射器获得数据各自生成第一和第二测量。基于由一个或多个接收器检测到的电磁信号的相位或幅度中的至少一个各自生成第一和第二测量。操作发射器和接收器包括使电阻率测井工具围绕该电阻率测井工具的纵轴旋转，并且该第一和第二测量各基于在电阻率测井工具的多个预定取向处获得的数据。

作为附加或替代，这些和其他方面的实现可包括以下特征中的一个或多个。确定下表面层的边界位置包括施加修正。从与两个不同发射器－接收器间距相关联的测量中标识两个相邻层。两个相邻层具有基本相同的电阻率；并且组合这两个相邻层以确定单个地下层的边界位置。两个相邻层中的一个的厚度小于预定义的公差；并且组合这两个相邻层以确定单个地下层的边界位置。以基于两个发射器－接收器间距的顺序来标识两个相邻层；并且基于它们相应的位置对相邻层重新排序。

在一些方面，电阻率测井系统包括计算系统。计算系统可操作用于接收基于操作在包括多个下表面层的地下区域中限定的井眼中的工具深度处的电阻率测井工具的多个发射器和多个接收器生成的测量。该测量包括与第一发射器－接收器间距相关联的第一测量和与第二、较长的发射器－接收器间距相关联的第二测量。计算系统可操作用于基于该测量确定地下层的边界位置。独立于第二测量，基于第一测量确定第一对地下边界位置。基于第二测量确定第二、不同的一对地下边界位置。第一对地下边界位置驻留在地下区域中的第二对地下边界位置之间。

这些和其他方面的实现可包括以下特征中的一个或多个。电阻率测井系统包括电阻率测井工具。电阻率测井工具包括限定电阻率测井工具的纵轴的工具主体、沿着纵轴的多个位置部署的发射器天线、和沿着纵轴的多个位置部署的接收器天线。

作为附加或替代，这些和其他方面的实现可包括以下特征中的一个或多个。电阻率测井工具可操作用于在激励沿着电阻率测井工具的纵轴的第一发射器位置处的第一发射器天线的同时，在沿着电阻率测井工具的纵轴的第一接收器位置处的第一接收器天线上获得第一信号。电阻率测井工具可操作用于基于该第一信号生成第一测量。电阻率测井工具可操作用于在激励沿着电阻率测井工具的纵轴的第二发射器位置处的第二发射器天线的同时，在沿着电阻率测井工具的纵轴的第一接收器位置处的第一接收器天线上获得第二信号。电阻率测井工具可操作用于基于该第二信号生成第二测量。在第一发射器位置和第一接收器位置之间的距离小于在第二发射器位置和第一接收器位置之间的距离。

作为附加或替代，这些和其他方面的实现可包括以下特征中的一个或多个。计算系统可操作用于在钻井操作或电缆测井操作期间实时地确定矿床边界位置。计算系统嵌入在电阻率测量工具中，并且该计算系统被配置成当部署在井眼中时进行操作。

至少在操作的一些实例中，这些或其他方面的一些实现可提供以下优点中的一个或多个。在一些实例中，本文所描述的技术允许对不同测井点的独立反演操作，并且提供复杂、不连续地层结构中的精确结果。在一些实例中，本文所描述的技术可更快速地提供更精确的地层信息。因此，例如可在工具接触地层中的一个或多个之前，更早地生成地质导向建议和其他类型的信息。在一些情况下，这种改进的地质导向可增强油或气产量并提供其他优点。

虽然本说明书中包含许多细节，但这些细节不应当被解释为对可要求保护的范围的限制，而是解释为针对特定实例的特征的描述。还可组合在单独实现的情况下本说明书中描述的某些特征。相反，在单个实现的情况下所描述的各个特征还可在所隔实施例中单独地或以任何合适的子组合实现。

已公开了多个实施例。然而，将可以理解，可做出各种修改。因此，其他实施例也在所附权利要求的范围之内。

Claims

1.一种用于检测地下层边界位置的方法，所述方法包括：

访问基于操作在包括多个地下层的地下区域中限定的井眼中的工具深度处的电阻率测井工具的一个或多个发射器和一个或多个接收器生成的测量，所述测量包括与第一发射器－接收器间距相关联的第一测量和与第二、较长的发射器－接收器间距相关联的第二测量；以及

通过数据处理装置的操作，基于所述测量确定地下层的边界位置，确定边界位置包括：

独立于所述第二测量，基于所述第一测量来确定第一对地下边界位置；

独立于所述第一测量，基于所述第二测量来确定第二对地下边界位置，其中，所述第一对地下边界位置不同于所述第二对地下边界位置；

确定所述第一发射器－接收器间距短于所述第二发射器－接收器间距；以及

响应于确定所述第一发射器－接收器间距短于所述第二发射器－接收器间距，基于所述第一发射器－接收器间距和所述第二发射器－接收器间距来确定在地下区域中所述第一对地下边界位置驻留在所述第二对地下边界位置之间，

其中，所述电阻率测井工具的发射器和接收器限定多个发射器－接收器间距，并且所述方法包括通过如下来迭代地确定地下层的边界位置：

在第一迭代上，使用与最短发射器－接收器间距相关联的一个或多个测量来确定邻近的一对边界的边界位置；以及

在每个后续迭代上，使用一个或多个其他测量来确定另一对边界的边界位置，在每个后续迭代上使用的测量与比在先前迭代上使用的测量更长的发射器－接收器间距相关联，并且通过每个迭代确定的一对边界位置比通过先前迭代确定的一对边界位置彼此离得更远。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，第一和第二测量中各自是基于操作所述电阻率测井工具的多个对称发射器－接收器对生成的经补偿的测量。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，第一和第二测量各自是基于由单个发射器－接收器对获得的数据的未补偿的测量。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，第一和第二测量各自是从通过以多个不同电磁频率激励一个或多个发射器获得的数据所生成的。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，第一和第二测量各自基于由一个或多个接收器检测到的电磁信号的相位或幅度中的至少一个所生成。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，操作发射器和接收器包括使电阻率测井工具围绕所述电阻率测井工具的纵轴旋转，并且第一和第二测量各自基于在电阻率测井工具的多个预定取向处获得的数据。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测量包括与比第二发射器－接收器间距长的第三发射器－接收器间距相关联的第三测量，并且所述方法包括：

在第一迭代上，使用所述第一测量来确定第一地下层的边界位置；

在第二迭代上，使用第二测量来确定第二和第三地下层的边界位置，所述第一地下层驻留在第二和第三地下层之间；以及

在第三迭代上，使用第三测量来确定第四和第五地下层的边界位置，第一、第二、和第三地下层驻留在第四和第五地下层之间。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定地下层的边界位置包括：

从与两个不同发射器－接收器间距相关联的测量来标识两个相邻层；

确定所述两个相邻层具有相同的电阻率；以及

组合所述两个相邻层以确定单个地下层的边界位置。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定地下层的边界位置包括：

确定所述两个相邻层中的一个的厚度小于预定义的公差；以及

组合所述两个相邻层以确定单个地下层的边界位置。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定地下层的边界位置包括：

从与两个不同发射器－接收器间距相关联的测量来标识两个相邻层，以基于两个相应的发射器－接收器间距的顺序来标识所述两个相邻层；以及

基于相邻层的相应位置对所述相邻层进行重新排序。

11.一种电阻率测井系统，包括：

电阻率测井工具，所述电阻率测井工具包括一个或多个发射器和一个或多个接收器；以及

计算系统，所述计算系统可操作用于：

接收基于操作在包括多个地下层的地下区域中限定的井眼中的工具深度处的电阻率测井工具生成的测量，所述测量包括与第一发射器－接收器间距相关联的第一测量和与第二、较长的发射器－接收器间距相关联的第二测量；以及

基于所述测量来确定地下层的地下边界位置，确定边界位置包括：

响应于确定所述第一发射器－接收器间距短于所述第二发射器－接收器间距，基于所述第一发射器－接收器间距和所述第二发射器－接收器间距来确定在地下区域中所述第一对地下边界位置驻留在第二对地下边界位置之间，

其中，所述电阻率测井工具的发射器和接收器限定多个发射器－接收器间距，并且确定边界位置进一步包括：通过如下来迭代地确定地下层的边界位置：

12.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述电阻率测井工具包括：

工具主体，所述工具主体限定所述电阻率测井工具的纵轴；

发射器天线，所述发射器天线沿着所述纵轴部署在多个位置处；以及

接收器天线，所述接收器天线沿着所述纵轴部署在多个位置处。

13.如权利要求12所述的系统，其特征在于，所述电阻率测井工具可操作用于：

在激励沿着所述电阻率测井工具的纵轴的第一发射器位置处的第一发射器天线的同时，沿着所述电阻率测井工具的纵轴的第一接收器位置处的第一接收器天线上获得第一信号；

基于所述第一信号生成第一测量；

在激励沿着所述电阻率测井工具的纵轴的第二发射器位置处的第二发射器天线的同时，在沿着所述电阻率测井工具的纵轴的第一接收器位置处的第一接收器天线上获得第二信号；

基于所述第二信号生成第二测量；

在第一发射器位置和第一接收器位置之间的距离小于在第二发射器位置和第一接收器位置之间的距离。

14.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述计算系统可操作用于在钻井操作或电缆测井操作期间实时地确定矿床边界位置。

15.如权利要求14所述的系统，其特征在于，所述计算系统嵌入在所述电阻率测量工具中，并且所述计算系统被配置成在部署于井眼中的同时进行操作。