專利名稱：用于井?dāng)?shù)據(jù)壓縮的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及測井領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及通過位于穿透地 下地層的井眼中的井下工具的數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)。
背景技術(shù)：
在過去的幾十年中，已經(jīng)開發(fā)了用于從地下地層識(shí)別和生產(chǎn)碳?xì)浠?合物的高精深技術(shù)，所述碳?xì)浠衔锿ǔ１环Q作石油和氣體。這些技 術(shù)促進(jìn)了從地下地層發(fā)現(xiàn)、評估和生產(chǎn)碳?xì)浠衔?。?dāng)人們相信已經(jīng)發(fā)現(xiàn)包含經(jīng)濟(jì)上可生產(chǎn)數(shù)量的碳?xì)浠衔锏牡叵碌?層時(shí)，通常將井眼從地表面鉆探到想要的地下地層，并且對該地層進(jìn) 行測試以確定該地層是否可能生產(chǎn)具有商業(yè)價(jià)值的碳?xì)浠衔铩Ｍǔ＃?對地下地層進(jìn)行的測試包含探詢所穿透的地層來確定是否實(shí)際上存在 碳?xì)浠衔锊⑶襾碓u估這里可生產(chǎn)的碳?xì)浠衔飻?shù)量。使用通常稱作 地層測試器的地層測試工具來實(shí)施這些初步測試。地層測試器通常通 過電纜鋼繩(wireline cable)、油管、鉆桿柱等^f皮下放到井眼中， 并且可以用于確定各種地層特征，這有助于確定位于這里的碳?xì)浠?物或者其他流體的性質(zhì)、數(shù)量和狀況。其他地層測試器可以構(gòu)成用于 在鉆井過程期間測量地層參數(shù)的鉆井工具的一部分，諸如鉆桿柱。地層測試器通常包括細(xì)長工具，所述細(xì)長工具適于被下放進(jìn)井眼并被定位在井眼中f這i工具被置于與地層進(jìn)行流體連通以從地層采集數(shù)據(jù)。通常，探測器、通氣管或其他設(shè)備可密封地接合在井眼壁上來 建立這種流體連通。其中，通常使用地層測試器測量井底參數(shù)，其中諸如井眼壓力、地層壓力和地層流度。它們還可以被用于從地層采集樣本，以使可以確 定包含在地層中的液體類型和其他的液體性質(zhì)。在地層測試期間確定 的地層性質(zhì)在確定井的商業(yè)價(jià)值時(shí)是一個(gè)重要的因素，以及這樣可以從井中重獲碳?xì)浠衔?。此外，通過隨鉆測量(MWD)所確定的地層性 質(zhì)在控制進(jìn)一步的鉆井操作中可能是非常有用的。參照圖1A和IB中所示的傳統(tǒng)的電纜地層測試器的結(jié)構(gòu)，可以更容 易理解地層測試器的操作。如圖1A所示，電纜測試器IOO從石油井架 2被下放到開口井眼3中，所述井眼3填充有在該行業(yè)中通常稱作"泥 漿"的流體。井眼在鉆探操作期間與沉積在井眼壁上的泥餅4排成一 行。井眼穿透地層5。在授予Zimmerman等人的美國專利No. 4， 860， 581和4， 936， 139中 更詳細(xì)地描述了具有多個(gè)互連模塊的傳統(tǒng)模塊式電纜地層測試器的操 作。圖2描繪了在用于確定諸如地層壓力之類的參數(shù)的傳統(tǒng)電纜地層 測試器操作期間通過地層測試器測量的壓力軌跡(trace)隨時(shí)間變化 的示意圖?，F(xiàn)在參照圖1A和1B，在傳統(tǒng)的電纜地層測試操作中，地層測試器 100通過電纜鋼繩6下放進(jìn)井眼3中。在將地層測試器100下放到井眼 中想要的位置之后，通過打開均衡閥(未示出)使地層測試器中的流 線119中的壓力能夠與井眼中的液體的流體靜力學(xué)壓力相平衡。壓力 傳感器或量表(gauge) 120被用于測量井眼中的液體的流體靜力學(xué)壓 力。在這一點(diǎn)上，所測量的壓力被示意地在圖2中沿著線103描繪。 此后，通過使用液壓激勵(lì)活塞將測試器錨定在適當(dāng)位置，將探測器112 定位在井眼的側(cè)壁上來建立起與地層的流體連通，進(jìn)而閉合均衡閥來 使工具內(nèi)部與井流體隔離，可以"設(shè)置"地層測試器IOO。在探測器和 地層之間進(jìn)行密封并且建立流體連通的點(diǎn)，稱作"工具設(shè)置"點(diǎn)，在 圖2中在105處示意地描繪出。通過將活塞118收縮回預(yù)測試室114 在流線119中產(chǎn)生在地層壓力之下的壓力降，然后將來自地層5的流 體抽取到地層測試器100。在圖2中沿著線107示意性示出稱作"壓降 (drawdown)"循環(huán)的這個(gè)容積膨脹循環(huán)。當(dāng)活塞118 (在圖2中點(diǎn)111處描繪出的)停止縮回時(shí)，來自地層的 流體繼續(xù)進(jìn)入探測器112,直到給定足夠時(shí)間，流線119中的壓力與地 層5中的壓力相同為止，在圖2中115處被描繪出。這個(gè)循環(huán)，稱作"累積"循環(huán)，在圖2中沿線113被描繪出。如圖2中所示，在115 處，常稱作"鉆開的生產(chǎn)層表面(sandface)"壓力的最終累積壓力 通常被假定為對地層壓力的良好近似。由壓力軌跡所生成的曲線形狀和相應(yīng)數(shù)據(jù)可以用于確定各種地層特 征。例如在壓降(圖2中的107)和累積(圖2中的113)期間測量的 壓力可以用于確定地層流度，也就是地層滲透性與地層流體的粘滯度 之比。當(dāng)?shù)貙訙y試探測器(圖1B中的112)脫離井眼壁時(shí)，如圖2中 的線117所示的，流線119中的壓力迅速增加，因?yàn)榱骶€中的壓力與 井眼壓力平衡。在地層測量循環(huán)已經(jīng)完成之后，地層測試器100可以 脫離并且重新安置在不同深度，進(jìn)而如所想要的重復(fù)該地層測試循環(huán)。在用于電纜傳遞工具的這種類型測試操作期間，井下所采集的壓力 數(shù)據(jù)通常經(jīng)由電纜通信系統(tǒng)電子地傳送到地面。在地面上，操縱員通 常在控制臺(tái)處監(jiān)控流線119中的壓力，并且電纜測井系統(tǒng)實(shí)時(shí)記錄該 壓力數(shù)據(jù)。在測試的壓降和累積循環(huán)期間所記錄的數(shù)據(jù)可以實(shí)時(shí)在井 場計(jì)算機(jī)上分析或者以后在數(shù)椐處理中心進(jìn)行分析來確定關(guān)鍵的地層 參數(shù)，諸如地層液壓、泥漿過平衡壓力，(即井眼壓力和地層壓力之 差)以及地層的流度。電纜地層測試器允許高速數(shù)據(jù)速率通信，用于實(shí)時(shí)監(jiān)控以及通過使 用電纜遙測來控制測試和工具。這種類型的通信系統(tǒng)使得現(xiàn)場工程人 員在他們想起(如果必要的話)采取立即行動(dòng)來中斷測試程序和/或在 試圖進(jìn)行另一測量之前調(diào)整預(yù)測試參數(shù)時(shí)能夠評估測試測量的質(zhì)量。 例如，通過觀察它們在預(yù)測試壓降期間采集的數(shù)據(jù)，工程人員可以選 擇改變初始預(yù)測試參數(shù)，諸如壓降速率和壓降容積，來在試圖進(jìn)行另 一測試之前更好地將它們匹配地層特征。例如，在4受予Brieger的美 國專利No. 3,934,468 、授予Zimmerman等人的No. 4, 860， 581和 No. 4, 936， 139以及授予Auzerais的No. 5, 969， 241中，描述了現(xiàn)有技 術(shù)電纜地層測試器和/或地層測試方法的例子。這些專利被轉(zhuǎn)讓給本發(fā) 明的受讓人。地層測試器還可以在鉆井操作期間使用。例如，在授予Ciglenec等 人的美國專利No. 6,230,557 Bl (其轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人)中公開 了一種這樣的井下鉆井工具，其適合于在鉆井操作期間從地下地層采 集數(shù)據(jù)。其中，在專利NoUS5， 803, 186、 US7, 114， 562和US5， 233, 866中描述了具有地層測試能力的井下鉆井工具的其他例子。已經(jīng)開發(fā)出了各種技術(shù)來實(shí)施特定地層測試操作或者預(yù)測試。例如，均授予DesBrandes的美國專利No. 5， 095， 745和5， 233， 866描迷了用 于通過分析壓力偏離于線性壓降的點(diǎn)來確定地層參數(shù)的方法。在專利/ 申請No US 6,932,167 、 US 7， 011， 155、 US 2004/0231842和US 2005/0039527中提供了這樣技術(shù)的其他例子。雖然在開發(fā)實(shí)施預(yù)測試的方法中做出的進(jìn)步，但是仍舊需要消除在 預(yù)測試過程中的延遲和誤差，并且提高從這樣的測試所獲取參數(shù)的精 度。因?yàn)樵谡麄€(gè)鉆井操作中使用地層測試操作，所以測試的持續(xù)時(shí)間 和缺少與工具的實(shí)時(shí)通信是必須被考慮的主要約束。與用于這些操作 的實(shí)時(shí)通信相關(guān)聯(lián)的問題主要是由于通常在鉆井操作期間使用的遙測 的當(dāng)前限制，諸如泥漿脈沖遙測。限制，諸如用于多數(shù)隨鉆測井(LMD) 或隨鉆測量(MWD)工具的上行鏈路和下行鏈路遙測數(shù)據(jù)速率，引起井 下工具和地面之間的緩慢的信息交換。例如，發(fā)送預(yù)測試壓力軌跡到 地面的簡單過程(接著是工程人員基于所傳送的數(shù)據(jù)向井下發(fā)送命令 以縮回探測器)可能引起顯著延遲，所述延遲往往對鉆井操作產(chǎn)生不 利影響。延遲還增加了工具被卡住在井眼中的可能性。為了減少卡住的可能 性，經(jīng)常建立基于主導(dǎo)地層和鉆井條件的鉆井操作規(guī)范來指示鉆柱可 以在給定井眼中固定多久。在這些規(guī)范下，鉆柱可以僅被允許在有限 時(shí)段是固定的以部署探測器并且進(jìn)行壓力測量。因此，由于與遙測帶 寬相關(guān)聯(lián)的限制，實(shí)時(shí)傳送在測試期間獲取的所有數(shù)據(jù)不是切實(shí)可行 的，并且因此不可能有適當(dāng)?shù)臄?shù)椐分析和/或控制。隨鉆地層壓力(FPWD)測量(其中實(shí)施兩階段測試協(xié)議)描繪了需 要實(shí)時(shí)地層測試數(shù)據(jù)通信。例如，F(xiàn)PWD預(yù)測試可以包括第一階段(或 許包括壓降和累積循環(huán))，作為調(diào)查階段被實(shí)施，還包括第二階段(或 許再次包括壓降和累積循環(huán))，作為測量階段被實(shí)施。來自調(diào)查階段 的數(shù)椐可以用于配置/進(jìn)行測量階段。如果來自調(diào)查階段的數(shù)據(jù)沒有在 上向鉆孔中被提供，則關(guān)于配置測量階段、繼續(xù)測試等等的適當(dāng)分析 和/或控制將是不可能。同樣，如果來自測量階段的數(shù)據(jù)沒有在上向鉆 孔中被提供，則關(guān)于繼續(xù)鉆井操作、進(jìn)一步測試等等的適當(dāng)分析和/或 控制將是不可能。具有15Hz采樣率及16比特/樣本的5分鐘時(shí)限的預(yù)10測試，例如產(chǎn)生每數(shù)椐信道72000個(gè)比特。然而，在其中實(shí)現(xiàn)了泥漿 脈沖遙測的情況中，該通信信道容量通常被限制在0.5到12比特/秒 之間。這樣的通信信道通常不足以實(shí)時(shí)傳送上述FPWD預(yù)測試數(shù)據(jù)。因此，希望能夠使用低帶寬通信信道實(shí)時(shí)或近實(shí)時(shí)傳送魯棒數(shù)據(jù)的 系統(tǒng)和方法。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明涉及在其中使用數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)來填滿用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)念A(yù)定信 道容量(諸如數(shù)據(jù)通信信道中的可用帶寬)的系統(tǒng)和方法。根椐本公開的一個(gè)方面，提供了一種用于從位于井眼中的井下工具 生成測井日志的方法。所述方法包括確定與所迷井眼相關(guān)聯(lián)的可用 于所述井下工具的數(shù)據(jù)傳輸帶寬；識(shí)別所述井下工具的數(shù)據(jù)流中的多 個(gè)事件；確定與所述多個(gè)事件相關(guān)聯(lián)的值；在用于傳輸與所述多個(gè)事 件相關(guān)聯(lián)的值的帶寬從所述數(shù)據(jù)傳輸帶寬扣除之后，確定可用于數(shù)據(jù) 傳輸?shù)乃鰯?shù)椐傳輸帶寬的一部分。所述方法還包括從所述數(shù)據(jù)流中 選擇數(shù)椐點(diǎn)，所述數(shù)據(jù)點(diǎn)被選擇作為可用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃鰯?shù)據(jù)傳輸帶寬中的所述部分的函數(shù)；確定與所選數(shù)據(jù)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的值；將與所述 多個(gè)事件和所選數(shù)據(jù)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的值傳送到地面系統(tǒng)；以及將所傳送的值結(jié)合到測井日志中。根據(jù)本公開的另一方面，提供了一種用于從位于井眼中的井下工具 生成測井日志的方法。該方法包括獲取與所述井下工具的操作相關(guān) 聯(lián)的數(shù)據(jù)；識(shí)別與所述井下工具的操作相關(guān)聯(lián)的多個(gè)事件；用所述井 下工具選擇數(shù)據(jù)點(diǎn)用于傳輸，所述數(shù)據(jù)點(diǎn)被選擇作為所述多個(gè)事件的 函數(shù)和增長函數(shù)。所述方法還包括確定與所述多個(gè)事件和用于由井下 工具傳輸?shù)乃鰯?shù)據(jù)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的值；將所確定的值傳送到地面系統(tǒng)； 并且將所傳送的數(shù)據(jù)結(jié)合到測井日志中。上面已經(jīng)相當(dāng)寬泛地概括了本申請的特征和技術(shù)優(yōu)勢，以便可以更 好地理解下面的具體描述。下文中將描述的其他特征和優(yōu)勢將構(gòu)成權(quán) 利要求的主題。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，所公開的原理和具體實(shí) 施例可以容易地被使用作為修改或者設(shè)計(jì)用于實(shí)現(xiàn)同一目的的其他結(jié) 構(gòu)的基礎(chǔ)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員還應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，這樣的等效結(jié)構(gòu)不背離 在所附權(quán)利要求中所闡述的本發(fā)明的宗旨和范圍。在結(jié)合附圖考慮時(shí)，根據(jù)下面說明書將會(huì)更好地理解本公開。然而，將清楚地理解到，各 個(gè)圖僅僅被用于解釋說明和描述的目的，并不意欲作為對本公開的限制。


為了更全面地理解本發(fā)明，現(xiàn)在參考結(jié)合附圖所做出的下面描述，在附圖中圖1A示出了布置在井眼中的傳統(tǒng)電纜地層測試器；圖1B示出了圖1A的模塊式傳統(tǒng)電纜地層測試器的橫截面圖；圖2示出了對于使用傳統(tǒng)地層測試器進(jìn)行的典型現(xiàn)有技術(shù)預(yù)測試順序來說壓力測量對時(shí)間圖的圖示；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的預(yù)測試中所涉及的步驟的流程圖； 圖4示出了適合于實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施例的地層測試器的模塊的部件的示意圖；圖5示出了用于進(jìn)行圖3的預(yù)測試的壓力測量對時(shí)間圖的圖示； 圖6示出了在進(jìn)行圖3的流程圖的調(diào)查階段中所涉及的步驟的流程 圖；圖7示出了描繪壓降終止的圖5的曲線中的調(diào)查階段部分的詳細(xì)圖； 圖8示出了描繪了確定累積終止的圖5的曲線中的調(diào)查階段部分的 詳細(xì)圖；圖9示出了詳述在進(jìn)行圖3的流程圖的測量階段中所涉及的步驟的 流程圖；試中所涉及的步驟的流程^;; P一 ' 、、 、、圖11A示出了用于進(jìn)行圖10的預(yù)測試的壓力測量對時(shí)間圖的示意 圖；圖IIB示出了對應(yīng)圖11A的示意圖的容積變化速率；圖12示出了詳述在進(jìn)行圖10的流程圖的泥漿可壓縮性階段中所涉 及的步驟的流程圖；圖13示出了根據(jù)結(jié)合了泥漿過濾階段的本發(fā)明的實(shí)施例在預(yù)測試中 所涉及的步驟的流程圖；圖14A示出了用于進(jìn)行圖13的預(yù)測試的壓力測量對時(shí)間圖的示意圖；圖14B示出了對應(yīng)圖14A的示意圖的容積變化速率； 圖15示出了用于泥漿過濾階段所修改的圖12的修改的泥漿可壓縮 性階l殳；圖16A-C示出了詳迷在進(jìn)行圖13的流程圖的泥漿過濾階段中所涉及 的步驟的流程圖，其中圖16A示出了泥漿過濾階段，圖16B示出了具 有重復(fù)壓縮循環(huán)的修改的泥漿過濾階段，并且圖16C示出了具有解壓 循環(huán)的修改的泥漿過濾階段；圖17A示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例用于進(jìn)行包括所修改的調(diào)查 階段的預(yù)測試的壓力測量對時(shí)間圖的示意圖；圖17B示出了對應(yīng)圖17A的示意圖的容積變化速率；圖18示出了詳述在進(jìn)行圖17A的修改的調(diào)查階段中所涉及的步驟的 流程圖；圖19A示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例用于進(jìn)行包括所修改的調(diào)查階段的預(yù)測試的壓力測量對時(shí)間圖的示意圖；圖19B示出了對應(yīng)圖19A的示意圖的容積變化速率；圖20示出了詳述在進(jìn)行圖19A的修改的調(diào)查階段中所涉及的步驟的流程圖；圖21示出了當(dāng)在不同溫度和/或壓力下進(jìn)行原始泥漿可壓縮性時(shí)提 供修正的泥漿可壓縮性所使用的流體可壓縮性修正圖；圖22示出了由地層測試器生成的壓力測量對時(shí)間圖的示意圖； 圖23示出了根椐本發(fā)明的原理提供數(shù)據(jù)壓縮和通信的操作的高級流 程圖；圖24提供了關(guān)于圖23的抽取(decimate ) /壓縮數(shù)據(jù)步驟的配置的細(xì)節(jié)；圖25是根據(jù)使用本發(fā)明的原理的一種配置方法的提供用于壓縮將被傳送的數(shù)椐的數(shù)據(jù)抽取的操作的流程圖；圖26是根據(jù)使用本發(fā)明的原理的另一種配置方法的提供用于壓縮將被傳送的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)抽取的操作的流程圖；圖27是根據(jù)基本上對應(yīng)圖22的預(yù)測試的本發(fā)明與用于通信的數(shù)據(jù)集相關(guān)聯(lián)的曲線；圖28是根據(jù)基本上對應(yīng)圖22的預(yù)測試測量階段的本發(fā)明與用于通信的數(shù)據(jù)集相關(guān)聯(lián)的曲線；圖29是根據(jù)本發(fā)明的原理實(shí)現(xiàn)的提供關(guān)于量化技術(shù)的細(xì)節(jié)的流程 圖；和圖30是提供非均勻量化的數(shù)據(jù)壓縮擴(kuò)展器的操作的示意圖； 圖31示出了由地層測試器生成的壓力測量對時(shí)間圖的示意圖，描繪 了沿著壓力累積的數(shù)據(jù)點(diǎn)；圖32示出了由地層測試器生成的壓力測量對時(shí)間圖的示意圖，描繪了沿著壓力累積的壓力間隔；圖33A是示出了用于確定選定點(diǎn)上的曲線的平滑值(smoothed value)的濾波器例子的圖；并且圖33B是示出了用于確定選定點(diǎn)上的曲線斜率的平滑值的濾波器例 子的圖。
具體實(shí)施方式
在圖3的框圖中示出了用于估計(jì)地層性質(zhì)(例如，地層壓力和流度 (mobility))的實(shí)施例。如圖3中所示，該方法包括調(diào)查階段13和 測量階段14?？梢允褂矛F(xiàn)有技術(shù)已知的任何地層測試器，諸如關(guān)于圖1A和1B描 述的測試器來實(shí)現(xiàn)該方法。其他地層測試器也可以用于和/或適合于本 發(fā)明的實(shí)施例，諸如授予Zimmerman等人的美國專利No. 4,860,581 和4， 936， 139中的電纜地層測試器、授予Ciglenec等人的美國專利No. 6,230,557 Bl和/或美國專利申請No. 2005/0109538中的井下鉆井工 具，它們的全部內(nèi)容這里被引入作為參考。圖4中描繪了可使用這樣地層測試器的探測器模塊的版本。該模塊 101包括探測器112a、圍繞該探測器的封隔器110a、以及從探測器延 伸到該模塊的流線U9a。流線119a從探測器112a延伸到探測器隔離 閥121a,并且具有壓力表123a。笫二流線103a從4笨測器隔離閥1Ha 延伸到采樣線隔離閥124a和平衡閥128a,并且具有壓力表120a。在 預(yù)測試室114a中的可逆預(yù)測試活塞118a也從流線103a延伸。出口線 126a從平衡閥128a延伸出去到井眼，并且具有壓力表130a。釆樣流 線125a從采樣線隔離閥124a延伸穿過該工具。在流線125a中采樣的流體可以被俘獲，齊平或者用于其他目的。探測器隔離閥121a隔離流線119a中的流體與流線103a中的流體。 采樣線隔離閥124a隔離流線103a中的流體與采樣線125a中的流體。 平衡閥128a隔離井眼中的流體與工具中的流體。通過操縱這些閥來有 選擇地隔離流線中的流體，壓力表120a和123a可以用于確定各種壓 力。例如，當(dāng)探測器與地層進(jìn)行流體連通時(shí)，同時(shí)最小化連接到地層 的工具容積，通過關(guān)閉閥121a,可以通過量表123a讀取地層壓力。在另一個(gè)例子中，打開平衡閥128a，利用預(yù)測試活塞118a,泥漿可 以從井眼汲取到工具中。關(guān)閉平衡閥128a、探測器隔離閥121a和采樣 線隔離閥124a,則流體可以;故捕獲在這些閥和預(yù)測試活塞118a之間的 工具內(nèi)?？梢允褂脡毫Ρ?30a在工具操作期間來連續(xù)地監(jiān)控井眼液壓， 以及可以使用壓力表120a和/或123a —起直接測量泥餅兩端的壓降以 及監(jiān)控泥餅兩端的井眼擾動(dòng)的傳輸，用于以后為這些擾動(dòng)修正所測量 的鉆開的生產(chǎn)層表面壓力。其中，預(yù)測試活塞118a的功能將從地層汲取流體或者注入流體到地 層中或者將在探測器隔離閥121a、采樣線隔離閥124a和平衡閥128a 之間捕獲的流體壓縮或膨脹。預(yù)測試活塞118a優(yōu)選地具有例如0.01 cmVs的低速操作的能力和例如lOcraVs的高速操作的能力，并且具有 能夠在單個(gè)沖程中汲取大容積的能力，例如lOOcm3。而且，如果需要 從地層中汲取多于100 cn^而不縮回該探測器，則可以再循環(huán)預(yù)測試活 塞118a。優(yōu)選地，預(yù)測試活塞118a的位置可以連續(xù)地受到監(jiān)控并且必 定受到控制并且當(dāng)它靜止時(shí)可以"鎖定，，它的位置。在一些實(shí)施例中， 探測器112a可以進(jìn)一步包括過濾閥(未示出)和過濾活塞(未示出)。閥、預(yù)測試活塞和探測器的各種操作允許根據(jù)所描述的方法來操作 工具。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解到，雖然這些規(guī)范定義了優(yōu)選探測器 模塊，但是可以使用其他規(guī)范而不背離本發(fā)明的范圍。雖然圖4描繪 了探測器類型模塊，但是應(yīng)當(dāng)理解可以使用探測器工具或者封隔器工 具，或許有一些修改。以下描述假定使用探測器工具。然而，本領(lǐng)域 的技術(shù)人員將理解，可以使用帶有封隔器工具的類似處理。這里公開的技術(shù)還可以使用結(jié)合流線的其他設(shè)備。術(shù)語"流線"這 里用于指用于建立地層和預(yù)測試活塞之間的流體連通和/或允許流體15流經(jīng)它們之間的管道、腔體或者其他通道。其他這樣的設(shè)備可以包括 例如其中探測器和預(yù)測試活塞是一個(gè)整體的設(shè)備。這種設(shè)備的例子公開在美國專利No. 6， 230， 557B1和美國專利申請序列No. 10/248,782 中，這兩個(gè)專利轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人。如圖5所示，調(diào)查階段13涉及獲取對地層參數(shù)諸如地層壓力和地層 流度的初始估計(jì)。這些初始估計(jì)然后可以用于設(shè)計(jì)測量階段14。如果 想要并且允許的話，則然后根據(jù)這些參數(shù)進(jìn)行測量階段來生成地層參 數(shù)的精確估計(jì)。圖5描繪了對應(yīng)的壓力軌跡，其說明了當(dāng)進(jìn)行圖3的 方法時(shí)壓力隨時(shí)間的變化。應(yīng)當(dāng)理解，雖然圖5的壓力軌跡可以由圖4 的設(shè)備來進(jìn)行，但是它還可以由其他井下工具來進(jìn)行，諸如圖1A和1B 的測試器。在圖6中更具體地示出了調(diào)查階段13。調(diào)查階段包括在工具在時(shí)間 G時(shí)被設(shè)置持續(xù)時(shí)間乃之后開始壓降310、進(jìn)行壓降320、終止壓降330、 進(jìn)行累積340和終止累積350。為了根椐步驟310開始調(diào)查階段，探測 器112a被放置與地層進(jìn)行連通并且被錨定到位置上并且工具的內(nèi)部與 井眼隔離。壓降320通過在預(yù)測試室114a中前進(jìn)活塞118a來進(jìn)行。 為了終止壓降330,停止活塞118a。壓力將開始在流線119a中累積直 到在350終止累積340。調(diào)查階段持續(xù)時(shí)間為77,。還可以如前面關(guān)于 圖1B和圖2所描述的來進(jìn)行調(diào)查階段，在開始調(diào)查階段之前預(yù)定義壓 降流速和壓降終止點(diǎn)。在圖7中更具體地示出了調(diào)查階段13的壓力軌跡。諸如地層壓力和 地層流度之類的參數(shù)，可以從調(diào)查階段的壓力軌跡獲取的數(shù)據(jù)的分析 中確定。例如，終止點(diǎn)350代表地層壓力的臨時(shí)估計(jì)?？蛇x地，可以 通過使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的技術(shù)來推斷在累積340期間獲取的壓 力走向來更精確地估計(jì)地層壓力，對應(yīng)將已經(jīng)獲取的壓力的所推斷的 壓力使得累積已經(jīng)被允許無限地繼續(xù)下去。這樣的過程可以要求附加 處理來達(dá)到地層壓力。地層流度U厶人還可以根據(jù)線340代表的累積階段來確定。本領(lǐng)域 技術(shù)人員已知的技術(shù)可以用于根據(jù)在累積340期間壓力隨時(shí)間的變化 速率來估計(jì)地層流度。這樣的過程可以要求附加處理來達(dá)到地層流度 的估計(jì)。可選地，準(zhǔn)備于1991年10月6-9日在Dallas, Texas舉辦的1991 石油界工程師年度技術(shù)會(huì)議和展覽上提出的由Goode等人提供在出版 物上的題目為"多探測器地層測試和縱向油田連續(xù)性(Multiple Probe Formation Testing and Vertical Reservoir Continuity)，， 的作品 暗示由陰影區(qū)域描繪的并且由參考數(shù)字325 (這里由A來表示)標(biāo)識(shí)的 圖的面積可以用于預(yù)測地層流度。這個(gè)面積由線321、壓降線320和累 積線340限定，線321水平地從終止點(diǎn)350(代表終止時(shí)所估計(jì)的地層 壓力戶"o)延伸。這個(gè)面積可以被確定并且與通過使用下列等式對地層 流度的估計(jì)相關(guān)<formula>formula see original document page 17</formula>其中(A7/^人是地層流度(D/cP)的第一估計(jì)，其中vT是地層滲透性 (Darcies達(dá)西，用D表示)并且是地層流體粘滯度(cP )(由于由 地層測試器確定的數(shù)量是地層滲透性與地層流體粘滯度之比，即流度， 所以不需要粘滯度的確切值)；K (cm3)是在調(diào)查預(yù)測試期間從地層汲取的容積，r"7+7;) - KU-7;) = FU) - ru廣7;),其中r是預(yù)測試室的容積；/v是探測器半徑(cm);并且&是具有大于1 mD/cP的 流度的地層的誤差項(xiàng)，通常很小(小于百分之幾)。變量C說明有限大小井眼對探測器的壓力響應(yīng)的影響，可以由在 由F. J.Kuchuk于1996年在Situ 20， 1， 1出版物上提出的題目為"在 橫向流動(dòng)分層油田中的多探測器電纜地層測試器壓力特性 (Multiprobe Wireline Formation Tester Pressure Behavior in Crossflow—Layered Reservoirs)，，中4笛述的下歹寸等式來確定% =0.994-0細(xì)>9-0.353 92-0.714 93+0.709v94 (2)其中A和A分別代表探測器的半徑和井的半徑；p - 7>/ TV,/ =；6>= 0. 58 + 0. 0781og 7 + 0. 261og/ + 0. 8p2;并且(和 (分別代表徑向滲透性和縱向滲透性。在陳述等式1給出的結(jié)果中，已經(jīng)假定地層滲透性是各向同性的， 即;T，在測試期間的流動(dòng)體制是"球形的"并且保持了保證Darcy關(guān)系的有效性的條件。還參照圖7，調(diào)查階段的壓降步驟320可以被分析來確定隨時(shí)間的壓 降以確定壓力軌跡的各種特征。從沿著壓降線320的點(diǎn)獲取的最佳擬 合線32被繪出從開始點(diǎn)310延伸。偏離點(diǎn)34可以沿著曲線320確定， 代表曲線320達(dá)到與最佳擬合線32具有最小偏離5。的點(diǎn)。該偏離點(diǎn) 34可以用作對"流動(dòng)開始"的估計(jì)，在該點(diǎn)上在調(diào)查階段壓降期間流 體從地層遞送到工具中。偏離點(diǎn)34可以用已知4支術(shù)來確定，諸如在均授予Desbrandes的美 國專利No. 5， 095， 745和5， 233， 866中公開的技術(shù)，這兩個(gè)專利的整 個(gè)內(nèi)容這里被引入作為參考。Desbrandes教導(dǎo)了用于從偏離最佳擬合 線的點(diǎn)估計(jì)地層壓力的技術(shù)，該最佳擬合線使用來自預(yù)測試的壓降階 段的數(shù)據(jù)點(diǎn)所創(chuàng)建的。偏離點(diǎn)可以可選地通過測試最新獲得的點(diǎn)看它 是否保持在線性走向上來確定，其中線性走向代表當(dāng)獲得連續(xù)壓力數(shù) 據(jù)時(shí)流線膨脹。否則，則可能終止壓降并且使壓力穩(wěn)定。偏離點(diǎn)還可 以通過取在320期間記錄的壓力對時(shí)間的導(dǎo)數(shù)來確定。當(dāng)該導(dǎo)數(shù)改變 2-5% (大概更小一些)時(shí)，取對應(yīng)點(diǎn)來代表開始從地層流動(dòng)。如果必 要，為了確認(rèn)偏離膨脹線代表從地層流動(dòng)，可以進(jìn)行進(jìn)一步的小容積 的預(yù)測試。可以使用其他技術(shù)來確定偏離點(diǎn)34。例如，用于確定偏離點(diǎn)34的另 一技術(shù)基于泥漿可壓縮性并且將關(guān)于圖9-11進(jìn)一步進(jìn)行討論。一旦確定了偏離點(diǎn)34,則壓降在點(diǎn)34之后繼續(xù)直到滿足一些預(yù)定終 止標(biāo)準(zhǔn)。這樣的標(biāo)準(zhǔn)可以基于壓力、容積和/或時(shí)間。 一旦滿足該標(biāo)準(zhǔn)， 則壓降終止并且達(dá)到終止點(diǎn)330。想要終止點(diǎn)330出現(xiàn)在給定壓力范圍 口戶內(nèi)的給定壓力/%上，該給定壓力范圍相對于對應(yīng)圖7的偏離點(diǎn)34 的偏離壓力尸w?？蛇x地，可能想要在確定偏離點(diǎn)34之后的給定時(shí)段內(nèi) 終止壓降。例如，如果偏離出現(xiàn)在時(shí)間G,則終止可以被預(yù)設(shè)置為出 現(xiàn)在不遲于時(shí)間"其中在時(shí)間G和G之間花費(fèi)的時(shí)間被指定為r,并 且受限于最大持續(xù)時(shí)間。用于終止預(yù)測試的另 一標(biāo)準(zhǔn)將在已經(jīng)識(shí)別出 偏離點(diǎn)34之后限制從地層汲取的容積。這一容積可以由預(yù)測試室114a中的容積變化來確定(圖4)。容積的最大變化可以被規(guī)定為預(yù)測試的 限制性參數(shù)。一個(gè)或多個(gè)限制性標(biāo)準(zhǔn)，壓力、時(shí)間和/或容積，可以單獨(dú)或者結(jié)合 起來用于確定終止點(diǎn)330。如果例如，如在高度滲透性地層的情況下， 所想要的標(biāo)準(zhǔn)諸如預(yù)定壓降不能滿足，則預(yù)測試的持續(xù)時(shí)間可以進(jìn)一 步由一個(gè)或多個(gè)其他標(biāo)準(zhǔn)來限定。在達(dá)到偏離點(diǎn)34之后，壓力繼續(xù)沿著線320下降直到膨脹終止在點(diǎn) 330。在這一點(diǎn)上，探測器隔離閥121a關(guān)閉和/或預(yù)測試活塞118a停 止并且調(diào)查階段累積340開始。壓力在流線中的累積繼續(xù)直到累積終 止發(fā)生在點(diǎn)350。在其上累積變得充分穩(wěn)定的壓力常常被當(dāng)作對地層壓力的估計(jì)。監(jiān) 控累積壓力以提供數(shù)據(jù)用于從累積壓力的漸進(jìn)穩(wěn)定性來估計(jì)地層壓 力。具體地，所獲得的信息可以用于設(shè)計(jì)測量階段瞬時(shí)值，這樣在累 積的結(jié)束獲得地層壓力的直接測量。留下調(diào)查階段累積應(yīng)當(dāng)允許持續(xù) 多久以獲得地層壓力的初始估計(jì)這一 問題。從前面的討論中顯然累積不應(yīng)當(dāng)在壓力恢復(fù)到其中識(shí)別流線解壓偏 離的水平(即圖7上的戶w表示的壓力)之前終止。在一種方法中，設(shè) 置時(shí)間限度可以用于累積持續(xù)時(shí)間n。 r;可以被設(shè)置為某個(gè)數(shù)字，諸 如2-3倍的從地層流過的時(shí)間乃?？梢栽O(shè)想其他技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)。如圖5和7所示，終止點(diǎn)350描繪了累積的結(jié)束、調(diào)查階段的結(jié)束 和/或測量階段的開始。當(dāng)終止350出現(xiàn)時(shí)可以使用特定標(biāo)準(zhǔn)。確定終 止350的可能方法允許所測量的壓力穩(wěn)定。為了建立這樣的點(diǎn)，即在 其上可能相對快速地做出合理準(zhǔn)確的估計(jì)在終止點(diǎn)350處的地層壓力， 可以使用用于確定建立何時(shí)終止的標(biāo)準(zhǔn)的程序。如圖8所示， 一種這樣的程序包含建立開始于壓降點(diǎn)330終止的壓 力增量。例如，這樣的壓力增量可以是多倍壓力表分辨率，或者壓力 表噪聲的倍數(shù)。因?yàn)楂@取了累積數(shù)據(jù)，所以連續(xù)壓力點(diǎn)將落入一個(gè)這 樣的間隔中。選擇在每個(gè)壓力增量內(nèi)的最高壓力數(shù)據(jù)點(diǎn)，并且在對應(yīng) 時(shí)間之間構(gòu)建差值以產(chǎn)生時(shí)間增量A ~fl;。累積繼續(xù)直到兩個(gè)連續(xù)時(shí)間 增量的比值大于或者等于預(yù)定數(shù)，諸如2。在這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)滿足時(shí)在最后間隔中的最后記錄的壓力點(diǎn)是所計(jì)算的終止點(diǎn)350。這個(gè)分析在數(shù)學(xué)上可 以表示i口下開始于"開始調(diào)查階段的累積，尋找下標(biāo)序列{/(")}<={/}， /(/ )> /(/2-1), / =2，3，……，這樣對于/ >2， /(1)=1,并且max(P,(") —A("-i))《max("尸^,s尸) (3)其中A是等于或者大于例如4的一個(gè)數(shù)，通常為10或者更大，(5, 是壓力測量工具的標(biāo)稱分辨率；并且^是壓力工具噪聲的小的倍數(shù)(例 如2)-在設(shè)置工具之前可以確定的量，諸如在泥漿壓縮性實(shí)驗(yàn)期間。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解可以根據(jù)所想要的結(jié)果選擇A和5,的其他 值，而不背離本發(fā)明的范圍。如果在由等式(3)的右側(cè)定義的間隔中 除了基點(diǎn)之外不存在任何點(diǎn)，則可以使用在間隔之外的最近點(diǎn)。定義A。w,，則當(dāng)下列條件滿足時(shí)累積可能終止，即 細(xì)々(")=戶"(圖7)并且其中/^是大于或者等于例如2的數(shù)。 然后對地層壓力的第一估計(jì)定義為(圖7):沖/(m—)〉) = P('7 + ")=尸350 . (5)在粗略敘述的項(xiàng)(rough term)中，當(dāng)在累積期間的壓力大于對應(yīng) 偏離點(diǎn)34的壓力并且壓力中的增長率降低至少2倍時(shí)終止根據(jù)當(dāng)前標(biāo) 準(zhǔn)的調(diào)查階段預(yù)測試。地層壓力的近似取作累積期間測量的最高壓力。等式(3)和(4) 一起設(shè)置精度，在調(diào)查階段期間通過該精度確定 地層壓力等式(3)定義了誤差的下界并且y^粗略定義了所估計(jì)的數(shù) 值距實(shí)際地層壓力多近。/Z7,值越大，所估計(jì)的地層壓力值將距實(shí)際值越 近，并且調(diào)查階段的持續(xù)時(shí)間將越長。用于終止調(diào)查階段累積的另 一 標(biāo)準(zhǔn)可以基于累積曲線的平面，諸如 將通過比較壓力累積點(diǎn)的范圍的平均值與壓力表噪聲的小的倍數(shù)例如2或4來確定。應(yīng)當(dāng)理解這里公開的任何標(biāo)準(zhǔn)單獨(dú)或者組合地可以用于 終止調(diào)查階段累積(即圖5上的340 )、測量階段累積(即圖5上的 380并且下面將描述)或者更一般地任何累積。如圖7所示，終止點(diǎn)350描繪了在完成了累積階段340之后調(diào)查階 段13的結(jié)束。然而，可能存在這樣的情況，其中需要或者想要終止預(yù) 測試。例如，在該過程中的問題諸如當(dāng)探測器被塞緊時(shí)，測試是干涸 的或者地層流度如此慢以至于測試基本上干涸，泥漿壓力準(zhǔn)確地平衡 地層壓力，檢測到偽破裂，測試到非常慢的滲透性地層，檢測到流線 流體的可壓縮性中的變化或者出現(xiàn)其他問題，這些問題可以證明在完 成整個(gè)循環(huán)之前終止預(yù)測試是正確的。一旦想要預(yù)測試在調(diào)查階段期間終止，則預(yù)測試活塞可以停止或者 探測器隔離閥121 (如果存在的話)關(guān)閉，這樣流線119中的容積減少 到最小。 一旦已經(jīng)檢測到問題，則調(diào)查階段可以終止。如果想要的話， 可以進(jìn)行新的調(diào)查階,殳。返回參照圖5， 一旦完成調(diào)查階段13，基于要么條件允許要么做出 測量階段14的想要性能，作出決定。這個(gè)決定可以手動(dòng)地進(jìn)行。然而， 優(yōu)選地自動(dòng)地并且在設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上作出決定?？梢允褂玫囊粋€(gè)標(biāo)準(zhǔn)僅僅是時(shí)間?？赡苄枰獩Q定是否有充足的時(shí)間 4來進(jìn)行該測量階段。在圖5中，具有充足的時(shí)間來進(jìn)行調(diào)查階段和 測量階段。換言之，進(jìn)行兩個(gè)階段的總時(shí)間7;小于分配給該循環(huán)的時(shí) 間。通常，當(dāng)U、于總時(shí)間r,的一半時(shí)，有充足的時(shí)間來進(jìn)行測量階段。確定是否繼續(xù)測量階段所使用的另一標(biāo)準(zhǔn)是容積K例如，還可能需 要或者想要確定測量階段的容積將至少與在調(diào)查階段期間從地層中汲 取的容積一樣大。如果一個(gè)或多個(gè)條件不滿足，則測量階段不可能進(jìn) 行。其他標(biāo)準(zhǔn)還可以是確定是否應(yīng)當(dāng)進(jìn)4亍測量階革殳?？蛇x地，盡管不 能滿足任何標(biāo)準(zhǔn)，但是調(diào)查階段可以通過所分配的其余時(shí)間繼續(xù)到結(jié) 束這樣缺省地它可以成為調(diào)查階段和測量階段兩者。21應(yīng)當(dāng)理解，雖然圖5描繪了單個(gè)調(diào)查階段13，依次是單個(gè)測量階段 14,但是可以根據(jù)本發(fā)明進(jìn)行各種數(shù)量的調(diào)查階段和測量階段。在極 端情況下，調(diào)查階段估計(jì)可以是可獲得的唯一估計(jì)，因?yàn)樵谡{(diào)查階段 期間壓力增加，累積可能如此慢以至于分配給測試的整個(gè)時(shí)間由這個(gè) 調(diào)查階段所消費(fèi)。這通常是地層具有很低的滲透性的情況。在其他情 況下，諸如具有中度到高度滲透性的地層，其中累積到地層壓力將相 對快，可能進(jìn)行多個(gè)預(yù)測試而不會(huì)與所分配的時(shí)間約束相沖突。仍然參照圖5, —旦決定進(jìn)行測量階段14，那么調(diào)查階段13的參數(shù) 用于設(shè)計(jì)測量階段。從調(diào)查階段獲得的參數(shù)，即地層壓力和流度，用 于規(guī)定測量階段預(yù)測試的工作參數(shù)。具體地，想要使用調(diào)查階段參數(shù) 來解決測量階段預(yù)測試的容積和其持續(xù)時(shí)間以及因此的對應(yīng)流速。優(yōu) 選地，測量階段工作參數(shù)以這樣的方式來確定以優(yōu)化在測量階段預(yù)測 試期間所使用的容積，得到在給定范圍內(nèi)的地層壓力估計(jì)。更具體地， 想要汲取僅足夠的容積，優(yōu)選地比在調(diào)查階段期間從地層汲取的容積 更大的容積，以使在測量階段的結(jié)束處，壓力恢復(fù)在實(shí)際地層壓力；v 的想要范圍5內(nèi)。在測量階段期間汲取的容積優(yōu)選地被選擇使得時(shí)間 約束也可以滿足。令#代表地層對在由如上所述的探測器工具所引起的流速上的單位 步驟的壓力響應(yīng)。在測量階段結(jié)束時(shí)所測量的壓力是在實(shí)際地層壓力 的5內(nèi)的條件可以表述為其中7\是分配給調(diào)查和測量階段的總時(shí)間減去流線膨脹所花費(fèi)的時(shí) 間，即在圖5中7\= 7,- (〃-〃)-7。 +71+7^+7^ (在進(jìn)行測試之前指定-秒)；r。是在調(diào)查階段期間地層流動(dòng)的近似持續(xù)時(shí)間(在獲取期間確定-秒)；K是在調(diào)查階段期間累積的持續(xù)時(shí)間(在獲取期間確 定-秒)；^是在測量階段期間壓降的持續(xù)時(shí)間(在獲取期間確定-秒)； r,是在測量階段期間累積的持續(xù)時(shí)間(在獲取期間確定-秒)；^和& 分別代表調(diào)查階段和測量階段的常數(shù)流速(在獲取之前規(guī)定并且在獲說明書 5是在測量階段期間將被確定的地層壓力的精 度(已指定-大氣壓力)，即a (A) < 5,其中/v是實(shí)際地層壓力； ^是地層孔隙度，G是地層總的可壓縮性(在獲取之前通過標(biāo)準(zhǔn)相互關(guān) 系從地層類型和孔隙度的了解指定-l/大氣壓力)；^=^^=;,其中"- f，O, 1,2表示無量綱時(shí)間并且r= CP//Gr,7(代表時(shí)間常數(shù)；并且二是由下式即 廣^ ! _ __丄& 一《(，/2) Qj ;t(1+(1/2)W(3/8)W +《/^》Q所規(guī)定的有效探測器半徑，其中,是第一種具有模數(shù)/^V1-的 完全橢圓形積分。如果該地層是各向同性的，那么/; = 2^/(;^,)。同樣地，測量階段可以通過規(guī)定第二對笫 一預(yù)測試流速之比和測量 階段預(yù)測試的持續(xù)時(shí)間72以及因此其容積來限定。為了完整地規(guī)定測量階段，可能想要進(jìn)一步基于附加條件來限定該 測量階段。 一個(gè)這樣的條件可以基于規(guī)定測量階段的壓降部分的持續(xù) 時(shí)間相對于可用于完成整個(gè)測量階段的總時(shí)間之比，因?yàn)闇y量階段的 持續(xù)時(shí)間在完成調(diào)查階段之后已知，即r2+ r3= 7\-厶-7}。例如， 可能想要允許測量階段的累積時(shí)間兩倍(或者大于兩倍)于壓降時(shí)間，于是"r^，或者r廣r廣r》/( & +1),其中"r>2。等式 (6)于是可以解出測量對調(diào)查階段預(yù)測試流速之比并且因此測量階段 的容積PS - d用于完成測量階段預(yù)測試參數(shù)的規(guī)范的另 一 條件將是限制在測量階 段壓降期間的壓降。使用如等式(6)中所使用的同一符號(hào)和同一控制假設(shè)，這個(gè)條件可以寫作//((7"7i"2)D)-//((巧+^) + ，//((^>^^ 隨 (7)其中△ ;w (單位是大氣壓力)是在測量階段期間最大允許的壓力壓降,應(yīng)用等式(6)和(7)到確定測量階段預(yù)測試參數(shù)使用特定、簡單 但非平凡例子來最佳地示例。為了示例目的，如前所述，假設(shè)調(diào)查階 段和測量階段以精確控制的速率來指導(dǎo)預(yù)測試。而且，假設(shè)可以忽略 工具存儲(chǔ)在壓力響應(yīng)上的影響，假設(shè)在壓降和累積兩者中的流動(dòng)體制 是球形的，假設(shè)地層滲透性是各向同性的并且假設(shè)確保Darcy關(guān)系的 有效性條件滿足。在上面的假設(shè)下，等式(6)成為下列形式<formula>formula see original document page 24</formula>—一(8) 其中e/"尸C是互補(bǔ)誤差函數(shù)。因?yàn)樵撜`差函數(shù)的自變量通常很小，在使用通常的平方根近似中通 常有極少的精確度損失。在對各項(xiàng)進(jìn)行一些重新安排之后，等式(8)可以顯示成為下列形式<formula>formula see original document page 24</formula>(9)其中；i^7^r;, —旦調(diào)查階段預(yù)測試已經(jīng)完成，測量階段的持續(xù)時(shí) 間是已知量。這個(gè)關(guān)系的用途是顯然的， 一旦在左側(cè)的圓括號(hào)內(nèi)的表達(dá)式被近似 進(jìn)一步獲得測量階段預(yù)測試的所想要的容積的表達(dá)式。<formula>formula see original document page 24</formula>(10)在從等式(6)得出等式(8)中做出同樣的假設(shè)，等式(7)可以寫 作<formula>formula see original document page 25</formula>在應(yīng)用互補(bǔ)誤差函數(shù)的平方根近似和重新安排各項(xiàng)之后，該等式可 以表達(dá)為<formula>formula see original document page 25</formula>)合并等式(9)和U2)得到A<formula>formula see original document page 25</formula>因?yàn)樽詈髢蓚€(gè)括號(hào)/圓括號(hào)表達(dá)式中的各項(xiàng)每個(gè)4艮接近單位1,等式<formula>formula see original document page 25</formula> (14)該式給出了用于確定測量階段壓降的持續(xù)時(shí)間的表達(dá)式并且因此， 結(jié)合上面用于測量階段預(yù)測試容積的結(jié)果，測量階段預(yù)測試流速的值。為了從等式(14)中獲得對^的現(xiàn)實(shí)估計(jì)，應(yīng)當(dāng)保持下列條件等式(15)表述了這樣的條件，即最終壓力的目標(biāo)鄰域應(yīng)當(dāng)大于在從 調(diào)查階段預(yù)測試留下的剩余瞬時(shí)值?？偟膩碚f，由等式(10)和(14)傳遞的對于K和乃的估計(jì)可以在 更廣泛的參數(shù)估計(jì)方案中使用等式(8)和(11)用作開始值。雖然等 式(8)和(11)可以用于示例該程序中的步驟以計(jì)算測量階段參數(shù)， 但是應(yīng)當(dāng)理解其他影響諸如工具存儲(chǔ)、地層復(fù)雜性等等可能易于結(jié)合 到估計(jì)過程中。如果已知地層模型，則在參數(shù)估計(jì)過程中可以使用更 通用的地層模型等式(6)和(7)。上面描述的用于確定測量階段預(yù)測試的方法假設(shè)在可以估計(jì)最佳預(yù) 測試容積和持續(xù)時(shí)間之前將分配特定參數(shù)。這些參數(shù)包括地層壓力 測量的精度5;最大可允許的壓降(Aa");地層孔隙度^-其將通常 可用于棵井測井日志；并且，總的可壓縮性其可以從已知相互關(guān)系 獲得，其進(jìn)而又依賴于巖性和孔隙度。利用所確定的測量階段預(yù)測試參數(shù)，應(yīng)當(dāng)可能在分配給整個(gè)測試的 時(shí)間內(nèi)獲取地層壓力和地層流度的改進(jìn)估計(jì)。在點(diǎn)350上，調(diào)查階段結(jié)束并且測量階段可以開始。從調(diào)查階段確 定的參數(shù)用于計(jì)算用于確定進(jìn)行測量階段14的參數(shù)所需的流速、預(yù)測 試持續(xù)時(shí)間和/或容積。測量階段14現(xiàn)在可以使用從在調(diào)查階段中估 計(jì)的原始地層參數(shù)確定的 一組精確參數(shù)來進(jìn)行。如圖9所示，測量階段14包括步驟進(jìn)行第二壓降360、終止該壓 降370、進(jìn)行第二累積380和終止該累積390。這些步驟如上根據(jù)圖6 的調(diào)查階段13所描述的來進(jìn)行。測量階段的參數(shù)諸如流速、時(shí)間和/ 或容積，優(yōu)選地根據(jù)調(diào)查階段的結(jié)果來預(yù)定。返回參照圖5,測量階段14優(yōu)選地開始于調(diào)查階段350的終止并且 持續(xù)由測量階段所規(guī)定的持續(xù)時(shí)間A,直到終止在點(diǎn)390上 優(yōu)選地， 進(jìn)行調(diào)查階段和測量階段的總時(shí)間落入所分配的時(shí)間量內(nèi)。 一旦測量 階段完成，則可以估計(jì)地層壓力和工具被收回用于附加測試、井下操 作或者從井眼移走。現(xiàn)在參照圖IO,描繪了用于估計(jì)地層性質(zhì)的上述方法的可選實(shí)施例，其結(jié)合了泥漿可壓縮性階段11。這個(gè)實(shí)施例包括泥漿可壓縮性階段11、調(diào)查階段13和測量階段14。泥漿可壓縮性的估計(jì)可以用于精確調(diào)查階 段程序，使得從調(diào)查階段13和測量階段14更好地估計(jì)參數(shù)。圖11A 描繪了對應(yīng)圖IO的方法的壓力軌跡，并且圖IIB示出了預(yù)測試室容積 的變化速率的有關(guān)圖示。在這個(gè)實(shí)施例中，圖4的地層測試器可以用于進(jìn)行圖IO的方法。根 據(jù)這個(gè)實(shí)施例，隔離閥121a和124a可以與平衡閥128a—起使用來捕 獲流線103a中的流體容積。而且，該隔離閥121a可以用于減少工具 存儲(chǔ)容積影響以便促進(jìn)迅速累積。該平衡閥128a另外使流線易于齊平 來排出不想要的流體諸如汽油，進(jìn)而促使流線部分119a和103a再充 填井眼流體?？梢赃M(jìn)行泥漿可壓縮性測量，例如通過首先從井眼通過平衡閥128a 依靠預(yù)測試活塞118a汲取泥漿容積到工具中、通過關(guān)閉平衡閥1Ma 和隔離閥121a和124a來隔離流線中的泥漿容積、通過依靠預(yù)測試活 塞118a調(diào)整預(yù)測試室114a的容積來壓縮和/或膨脹所捕獲的泥漿的容 積、并且同時(shí)依靠壓力表120a記錄壓力和所捕獲的流體的容積。預(yù)測試室的容積可以4艮精確地被測量，例如通過依靠適當(dāng)?shù)木€性分 壓計(jì)(圖4中未示出)來測量預(yù)測試活塞的位移或者通過其他適當(dāng)已 建立的技術(shù)。圖4中也未示出這樣的裝置，預(yù)測試活塞的速率可以通 過該裝置受到精確地控制以給出對預(yù)測試活塞速率&的所想要的控 制。用于獲得這些精確速率的技術(shù)在本領(lǐng)域是眾所周知的，例如，通 過使用附連到校正形式的導(dǎo)螺桿的活塞、變速箱和計(jì)算控制電機(jī)，以 致于本方法要求的這種速率可以易于獲得。圖1U和12更詳細(xì)地描繪了泥漿可壓縮性階段11。泥漿可壓縮性階 段11在設(shè)置工具之前并且因此在引導(dǎo)調(diào)查和測量階段之前進(jìn)行。具體 地，該工具不必設(shè)置靠著井眼，也不必在井眼中不動(dòng)，以便引導(dǎo)泥漿 可壓縮性測試由此減少由于不動(dòng)的鉆柱而引起刺穿工具的風(fēng)險(xiǎn)。然而， 優(yōu)選地在靠近測試點(diǎn)的點(diǎn)上來采樣井眼流體。用于進(jìn)行可壓縮性階段ll的步驟在圖12中更具體地示出。這些步 驟還對應(yīng)沿著圖IIA的壓力軌跡的點(diǎn)。如在圖12中所闡迷的，泥漿可壓縮性測試的步驟包括開始泥漿可壓縮性測試510、從井眼汲取泥漿到 工具中511、隔離流線中的泥漿容積512、壓縮泥漿容積520和終止壓 縮530。接下來，泥漿容積的膨脹開始540，該泥漿容積膨脹550 —段 時(shí)間直到終止560。開始流線到井眼的開放連通561,并且壓力在流線 中平衡到井眼壓力570直到終止575?，F(xiàn)在可以開始預(yù)測試活塞再循環(huán) 580。泥漿從流線排出到井眼581并且預(yù)測試活塞再循環(huán)582。當(dāng)想要 進(jìn)行調(diào)查階段時(shí)，該工具可以于是被設(shè)置610并且流線與井眼的開放 連通終止620。泥漿可壓縮性涉及流線流體的可壓縮性，其通常是整個(gè)鉆井泥漿。 對泥漿可壓縮性的認(rèn)知可以被用于更好地確定線32的斜率(如先期關(guān) 于圖7所描述的)，其進(jìn)而又引起提高確定偏離點(diǎn)34從地層發(fā)信號(hào)表 示流動(dòng)。因此，對泥漿可壓縮性的值的認(rèn)知引起更有效的調(diào)查階段13 并且提供附加的途徑來進(jìn)一步精確從調(diào)查階段13獲取的估計(jì)并且最終 改進(jìn)從測量階段14獲得的那些估計(jì)。泥漿可壓縮性G可以通過分析圖UA的壓力軌跡并且相應(yīng)地生成的 壓力和容積數(shù)據(jù)來確定。具體地，可以從下列等式確定泥漿可壓縮性<^ =-丄罡或者相當(dāng)?shù)兀?(16)r傘其中G是泥漿可壓縮性(l/psi), K是所捕獲的泥漿的總?cè)莘e(cm3)， p是所測量的流線壓力(psi)，々是所測量的流線壓力的時(shí)間變化速 率(psi/sec),并且《p代表預(yù)測試活塞速率(cmVsec)。為了獲得泥漿可壓縮性的準(zhǔn)確估計(jì)，想要不止幾個(gè)數(shù)椐點(diǎn)被采集來 定義在泥漿可壓縮性測量期間的壓力-容積走向的每一段。在使用等式 (16)來確定泥漿可壓縮性中，已經(jīng)做出一般假設(shè)，具體地，該可壓 縮性是常數(shù)并且用于測量中的增量預(yù)測試容積與在流線中捕獲的泥漿 的總?cè)莘er比較起來較小。現(xiàn)在將解釋在獲取更精確的偏離點(diǎn)34a中測量泥漿可壓縮性的用途。 該方法通過擬合調(diào)查階段13的壓降數(shù)據(jù)的初始部分到已知斜率的線 32a來開始數(shù)據(jù)。線32a的斜率通過先前確定的泥漿可壓縮性、流線容28積、預(yù)測試活塞壓降速率來固定。因?yàn)閴航狄怨潭ú⑶揖_控制的速 率來工作并且流線流體的可壓縮性是已知常數(shù)，該已知常數(shù)已經(jīng)由上面所述的實(shí)驗(yàn)確定，描述具有已知斜率a的這個(gè)線的等式由下式給定其中"O)是在膨脹開始時(shí)的流線容積，G是泥漿可壓縮性，^是活 塞解壓速率，/是在啟動(dòng)膨脹過程時(shí)的表觀壓力。假定r(o)比由于預(yù) 測試室的膨脹引起的容積上的增加大的多。因?yàn)楝F(xiàn)在斜率a已知，需要指定來完整定義等式(17)的唯一參數(shù) 是截距/，即6。 一般來說，/是未知的，然而，當(dāng)屬于流線膨脹的線 性走向的數(shù)據(jù)點(diǎn)擬合于具有斜率a的線時(shí)，它們應(yīng)當(dāng)都產(chǎn)生類似截距。 這樣，截距/的值將出現(xiàn)在識(shí)別出流線膨脹的線性走向時(shí)。識(shí)別出落在具有所定義的斜率a的線上的數(shù)據(jù)點(diǎn)的一段到給定精度 內(nèi)。這個(gè)線代表實(shí)際的泥漿膨脹壓降壓力走向。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將 理解在將數(shù)據(jù)點(diǎn)擬合線中，不必所有點(diǎn)都精確地落在該線上。相反， 數(shù)據(jù)點(diǎn)在精度限度內(nèi)擬合線就足夠了 ，該精度限度基于工具特征和工 作參數(shù)來選擇。使用這個(gè)方法，可以避免與早期數(shù)據(jù)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的不規(guī) 則的走向，早期數(shù)據(jù)點(diǎn)即在預(yù)測試活塞壓降開始附近的那些點(diǎn)。最后， 第一點(diǎn)34a在定義直線的點(diǎn)之后，大大偏離(或者在精度限度之外) 該線，是其中出現(xiàn)偏離于壓降壓力走向的點(diǎn)。偏離34a通常出現(xiàn)在比 通過推斷線預(yù)測的壓力更高的壓力上。這個(gè)點(diǎn)表示泥餅的破裂。各種程序可用于識(shí)別屬于流線膨脹線的數(shù)據(jù)點(diǎn)。任何程序的細(xì)節(jié)當(dāng) 然取決于想要如何確定流線膨脹線、如何選擇最大間隔、以及如何選 擇測量精度等等。下面給定兩種可能的方法來解釋說明該細(xì)節(jié)。在這么做之前，定義 下列項(xiàng)<formula>formula see original document page 30</formula>IW(;t) t 罪)其中， 一般來說，< ir代表選自所獲得的i個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)(G，A) 的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)量。根據(jù)上下文，vVU)可以等于l。等式(18)和(19)分 別代表通過iW)個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的具有固定斜率a的最小平方線和具有固定 斜率s的最小絕對偏離的線，并且等式(20)代表關(guān)于固定斜率線的 數(shù)據(jù)的方差。用于定義具有斜率a跨越最長時(shí)間間隔的線的一種技術(shù)將擬合各個(gè) 數(shù)據(jù)點(diǎn)(當(dāng)它們被獲取時(shí))到固定斜率a的線。這一擬合產(chǎn)生截距序 列(AJ,其中各個(gè)^從下式計(jì)算出來& = A+a^。如果&的連續(xù)值 變得漸進(jìn)地更靠近并且最終落入窄帶內(nèi)，則對應(yīng)這些下標(biāo)的數(shù)據(jù)點(diǎn)用 于擬合最終線。具體地，該技術(shù)可以包含步驟(i ) ^給定的截距序列{&}確定中值、"0發(fā)現(xiàn)屬于該組^{/€[2，"，単豐-+"^}的下標(biāo)，其中仏是諸如2或3的數(shù)并且其中"的可能選擇由下列等式定義<formula>formula see original document page 30</formula>6w 歸)、澤)^其中，最后表達(dá)式產(chǎn)生于這樣的假設(shè)，即時(shí)間測量是精確的。另外，"的極少自然選擇是有可能的，例如，"=&、 (iii) 擬合固定斜率s的線到具有屬于A的下標(biāo)的數(shù)據(jù)點(diǎn)；并且(iv)發(fā)現(xiàn) 產(chǎn)生&-6:+^>"^^的第一點(diǎn)("，A)，其中6: = &或者^取決于用于 擬合該線的方法，并且/^是諸如2或3的數(shù)。在圖11A上用34a代表 的這個(gè)點(diǎn)被用來表示泥餅的破裂和流動(dòng)從地層開始?？蛇x方法基于這樣的思想，即當(dāng)所擬合的線遇到實(shí)際的流線膨脹數(shù) 據(jù)時(shí)，關(guān)于常數(shù)斜率的線的數(shù)據(jù)的方差序列應(yīng)當(dāng)最終變成或多或少的常數(shù)。因此，根據(jù)本發(fā)明的方法可以按如下實(shí)現(xiàn)(i)固定斜率a的 線首先擬合于累計(jì)直到時(shí)間4的數(shù)據(jù)。對于每組數(shù)據(jù)，從/^) = ^-^確 定一條線，其中5從等式(18)中計(jì)算出；(ii)使用等式(20)構(gòu)建 方差序列, = 1;( iii )連續(xù)地發(fā)現(xiàn)屬于該組^={/e[3,...，4^—,-"-(5-"a"的下標(biāo)；(iv)固定斜率a的線被擬合于具有/,中下標(biāo)的數(shù)據(jù)。讓#00為該組中的下標(biāo)的數(shù)量； (v )從一 系列具有上述組的下標(biāo)的固定斜率線的最后 一個(gè)確定偏離點(diǎn)作為第一點(diǎn)，該第一點(diǎn)滿足A-^+^>"^#,其中z^是諸如2或3的數(shù)； (vi)定義Sl-min(《d;(vii)發(fā)現(xiàn)/*的點(diǎn)的子組，這樣使得7V = {/e^|A-(5-^)卜^J; ( viii )通過具有在#中的下標(biāo)的點(diǎn)擬合具有斜率a的線；并且(ix)定義泥餅的破裂為第一點(diǎn)(& a),其中 a-^+a/fe>"jm。作為在先前選擇中的這一點(diǎn)，在圖IIA上再次表示為 34a,:故用來表示泥餅的破裂和從地層流動(dòng)的開始。一旦確定了最佳擬合線32a和偏離點(diǎn)34a，則如上關(guān)于圖7所討論的 可以確定終止點(diǎn)330a、累積370a和終止累積350a。測量階段14于是 可以由在圖1U的調(diào)查階段13中生成的精確參數(shù)所確定?，F(xiàn)在參照圖13，描繪了用于估計(jì)地層性質(zhì)的方法的可選實(shí)施例，其 結(jié)合了泥漿過濾階段12。在該實(shí)施例中，該方法包括泥漿可壓縮性階 段lla、泥漿過濾階段12、調(diào)查階段13和測量階段14。對應(yīng)的壓力軌 跡在圖14A中描繪出，并且預(yù)測試容積的變化速率的對應(yīng)圖示在圖14B 中示出。關(guān)于圖10的方法描繪的同一工具也可以結(jié)合圖13的方法使 用。圖14A和14B更具體地描繪了泥漿過濾階段12。泥漿過濾階段12在工具被設(shè)置之后并且在調(diào)查階段13和測量階段14進(jìn)行之前來進(jìn)行。 修改的泥漿可壓縮性階段lla在泥漿過濾階段12之前進(jìn)行。在圖15中更具體地描繪了修改的可壓縮性測試lla。該修改的可壓 縮性測試lla包括圖12的可壓縮性測試11的相同步驟51 0-580。在步 驟58G之后，重復(fù)泥漿可壓縮性測試的步驟511和512，即泥漿從井眼 汲取到工具511a并且流線隔離于井眼512a?，F(xiàn)在該工具可以被設(shè)置 610并且在該設(shè)置循環(huán)的終止時(shí)該流線可以^^隔離620，準(zhǔn)備泥漿過濾、 調(diào)查和測量階段。泥漿過濾階段12在圖16A中更具體地加以示出。泥漿過濾階段開始 于710，流線中的泥漿容積被壓縮711直到終止在點(diǎn)720上，并且流線 壓力下降730。在初始壓縮之后，開放流線與井眼的連通751,平衡工 具和井眼內(nèi)的壓力752,并且流線與井眼隔離753?？蛇x地，如圖16B所示，可以進(jìn)行修改的泥漿過濾階段12b。在修改 的泥漿過濾階段12b中，在開放流線的連通751之前進(jìn)行第二壓縮， 包括步驟開始重新壓縮流線中的泥漿731、壓縮流線中的泥漿容積到 更高的壓力740、終止重新壓縮741。然后流線壓力被允許下降750。 步驟751-753于是可以如關(guān)于圖16A所描述的來進(jìn)行。圖14A的壓力 軌跡示出了圖16B的泥漿過濾階段12b。在圖16C示出的另一選擇12c中，在第一壓縮711的流線壓力下降 730之后進(jìn)行解壓循環(huán)，包括步驟開始流線中的泥漿的解壓760、解 壓到適宜在井眼壓力之下的壓力770、并且終止解壓780。然后流線壓 力被允許下降750。步驟751-753于是可以如關(guān)于圖16A所描述的來重 復(fù)進(jìn)行。圖14A的壓力軌跡示出了圖16C的泥漿過濾階段12c。如圖14A的壓力軌跡所示，圖16A的泥漿過濾方法12可以要么使用 圖16B的泥漿過濾階段12b要么圖16C的泥漿過濾階段12c來進(jìn)行。 可選地，在圖16A-C中描繪的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)可以在泥漿過濾階段期 間進(jìn)行。泥漿過濾涉及通過沉積在井眼壁上的泥餅過濾泥漿的基流體并且確 定在現(xiàn)有井眼條件下的過濾的容積速率。假定泥餅性質(zhì)在測試期間保 持不變，通過泥餅的過濾速率由簡單的表達(dá)式給出其中K是所捕獲的泥漿的總?cè)莘e(cm3)，并且&表示泥漿過濾速率 (cmVsec); G表示泥漿可壓縮性(1/psi )(其中G在修改的泥漿可 壓縮性測試11a期間確定或輸入)；戶代表在圖14中的730和750期 間測量的壓力下降的速率(psi/sec)。在等式(22)中的容積R代表 包含在如圖4所示的閥121a、 124a和128a之間的流線的容積。對于在密封井眼壁無效的泥餅來說，泥漿滲透速率可以是在調(diào)查階 段的流線解壓期間預(yù)測試活塞速率的重要部分并且如果不考慮可能導(dǎo) 致在所檢測的點(diǎn)上的誤差，該點(diǎn)為來自圖7的地層的流動(dòng)的開始點(diǎn)34。 在流線解壓階段期間檢測來自地層的流動(dòng)開始點(diǎn)即圖7的偏離點(diǎn)34所 使用的固定斜率線的斜率a在這些情況下使用下列等式來確定一^: (23)"-加其中K(O)是在膨脹開始時(shí)的流線容積，G是泥漿可壓縮性，^是活 塞解壓速率，^是通過泥餅從流線到地層的過濾速率，并且/是在啟 動(dòng)膨脹過程時(shí)的表觀壓力，如前所解釋的，在確定偏離點(diǎn)34的過程期 間確定該表，見壓力。一旦泥餅過濾速率《,和泥餅可壓縮性G已經(jīng)確定，則可能在其中通 過泥餅的過濾是重要的情況下從調(diào)查階段13繼續(xù)估計(jì)地層壓力。優(yōu)選地，本發(fā)明的實(shí)施例可以以自動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)。而且，它們可應(yīng)用 到井下鉆井工具和電纜地層測試器，其中該測試器可以由任何類型的 工作管柱諸如鉆柱、電纜鋼繩、聯(lián)接管、或者盤繞管在井下傳遞。有 利地，本發(fā)明的方法允許井下鉆井工具以最時(shí)間有效方式進(jìn)行時(shí)間約 束的地層測試，以致于與停止鉆井工具相關(guān)聯(lián)的問題可以最小化或者 避免。進(jìn)行調(diào)查階段測量的另一實(shí)施例將參照圖17A、 17B和18加以描述。 在設(shè)置地層測試器805之前，泥漿可壓縮性優(yōu)選地被如上所述地加以33確定(未顯示)。確定泥漿可壓縮性之后并且在設(shè)置地層測試器之前，由工具所測量的壓力將是井眼流體或者泥漿流體靜力學(xué)壓力801。在工 具被設(shè)置805之后，預(yù)測試活塞118a,如圖4中所示，被激活810來 以精確固定的速率汲取流體以在想要的時(shí)間^上815獲得指定的壓降 814。優(yōu)選地，如果該過平衡近似已知的話，所想要的壓降(口戶)是 同一量級但是小于在那個(gè)深度上的所期望的過平衡。過平衡是在泥漿 流體靜力學(xué)壓力和地層壓力之間的壓力之差?？蛇x地，所想要的壓降 (口戶)可能是大于最大所期望的"流動(dòng)初始壓力"值(例如，200psi) 的某個(gè)數(shù)(例如，300psi)。實(shí)際的地層壓力是否在這個(gè)范圍內(nèi)對本 發(fā)明的實(shí)施例無關(guān)緊要。因此，下列描述假設(shè)地層壓力不在這個(gè)范圍 內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，獲得這個(gè)有限壓降(口戶)的活塞壓降速率可 以從下式估計(jì)^—CA (24)其中G是流線流體的可壓縮性，流線流體被假定為與井眼流體相同； K是如圖4中所示的閥121a、 124a和128a之間流線103a內(nèi)所捕獲的 流體的容積；A尸是所想要的壓降并且^是預(yù)測試壓降的持續(xù)時(shí)間。參照圖17A、 17B和18,根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行調(diào)查階段13b的方 法包括開始壓降810和進(jìn)行被控壓降814的步驟。優(yōu)選地，該活塞壓 降速率精確地受控，這樣壓降和壓力變化速率很好地被控制。然而， 不必以低速率引導(dǎo)預(yù)測試(活塞壓降)。當(dāng)所指定的增量壓降(口戶) 已經(jīng)達(dá)到時(shí)，預(yù)測試活塞停止并且壓降終止816。然后該壓力被允許平 衡817 —段時(shí)間《818,該段時(shí)間可能長于壓降時(shí)段17 ，例如，= 。 在壓力已經(jīng)平衡之后，在點(diǎn)820上的穩(wěn)定壓力與在點(diǎn)810上開始壓降 時(shí)的壓力相比較。在這點(diǎn)上，決定是否重復(fù)該循環(huán)，如圖18中819所 示。用于該決定的標(biāo)準(zhǔn)是該平衡壓力(例如，在點(diǎn)820上)是否不同 于在壓降開始時(shí)的壓力(例如，在點(diǎn)810上)與所期望的壓降(口/0 基本一致的量。如果這樣，那么重復(fù)這個(gè)流線膨脹循環(huán)。為了重復(fù)該流線膨脹循環(huán)，例如，預(yù)測試活塞被重新激活并且壓降循環(huán)如所述地重復(fù)，即，開始預(yù)測試820、以與用于先前循環(huán)基本相同 的速率和持續(xù)時(shí)間826準(zhǔn)確地壓降824同一量(A戶)、終止壓降825、 并且穩(wěn)定830。再次，在820和830上的壓力被比較來決定是否重復(fù)該 循環(huán)。如圖17A中所示，這些壓力顯著不同并基本上與由于流線中的 流體膨脹引起的所期望的壓降(△尸) 一致。因此，重復(fù)該循環(huán) 830-834-835-840。重復(fù)"流線膨脹"循環(huán)直到連續(xù)穩(wěn)定壓力之差基本 上小于所施加的/所指定的壓降(口戶)，例如在圖17A中示出為840 和850。在連續(xù)穩(wěn)定壓力之差基本上小于所施加的/所指定的壓降(口戶)之 后，可以重復(fù)不止一次"流線膨脹"循環(huán)，在圖17A中示出為 850-854-855-860。如果在850和860上的穩(wěn)定壓力例如在小倍數(shù)的量 表可重復(fù)性內(nèi)基本上一致，兩個(gè)值中的大者被當(dāng)作地層壓力的第一估 計(jì)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解如圖17A、 17B和18中所示的過程僅用 于示例目的。本發(fā)明的實(shí)施例不受限于進(jìn)行多少流線膨脹循環(huán)。此外， 在連續(xù)穩(wěn)定壓力之差基本上小于所施加的/所指定的壓降(口戶)之后， 可選地重復(fù)該循環(huán)一次或多次。在從流線流體膨脹到從地層發(fā)生流動(dòng)的轉(zhuǎn)變的點(diǎn)在圖17A中被標(biāo)識(shí) 為800。如果在850和860上的壓力在所分配的穩(wěn)定時(shí)間的結(jié)束時(shí)一致， 則可能有利地來允許該壓力860繼續(xù)建立和使用在前面部分中描述的 程序(見圖8的描述)來終止該累積，以便獲得地層壓力的更佳的第 一估計(jì)。在前面的部分中描述了該過程，由該過程來決定是繼續(xù)該調(diào) 查階段還是進(jìn)行測量階段，864-868-869,以獲得地層壓力870的最終 估計(jì)。在測量階段完成870之后，探測器脫離井眼壁并且該壓力在時(shí) 間段895內(nèi)返回到井眼壓力874并且在881處達(dá)到穩(wěn)定。一旦地層壓力的第一估計(jì)和地層流度在調(diào)查階段13b中獲得，如圖 17A和18所示，因此獲得的參數(shù)可以用于建立測量階段14預(yù)測試參數(shù)， 該預(yù)測試參數(shù)將在該測試所分配的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生更精確的地層參數(shù)。用 于使用在調(diào)查階段13b中獲得的參數(shù)來設(shè)計(jì)測量階段14預(yù)測試參數(shù)的 程序在前面的部分中已經(jīng)描述過。在如圖17A、 17B和18所示的實(shí)施例中，在流線膨脹階段期間壓降(口尸)的量值被指定。在可選實(shí)施例中，如圖19和20中所示的，在 流線膨脹階段期間容積增加的量值(口r)被指定。在這個(gè)實(shí)施例中，固定精確調(diào)節(jié)的流體容積(△ n在每個(gè)步驟中以受控速率汲取以產(chǎn)生可能從下式估計(jì)出的壓降—7^ =-7^' (25)用于這個(gè)實(shí)施例的程序類似于圖17A、 17B和18中所示的實(shí)施例所 描述的那些程序。在設(shè)置地層測試器之前，優(yōu)選地確定泥漿可壓縮性 (未顯示)。在確定泥漿可壓縮性之后和在設(shè)置地層測試器之前，由 該工具所測量的壓力是井眼或泥漿流體靜力學(xué)壓力201。參照圖19A、 19B和20，在設(shè)置工具205之后，激活圖4中所示的預(yù) 測試活塞118a。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，用于進(jìn)行調(diào)查階段13c的 方法包括步驟開始壓降210,以精確固定的速率214汲取流體直到預(yù) 測試室114a的容積增加指定量AK預(yù)測試室的容積上的增量變化可 以是例如0.2到1立方厘米的量級。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解所 指定的容積增加量(□0不受限于這些典型容積并且應(yīng)當(dāng)根據(jù)所捕獲 的流體的總?cè)莘e來選擇。所得到的流線流體膨脹引起流線中的壓降。當(dāng)已經(jīng)獲得預(yù)測試室容積中所指定的增量時(shí)，預(yù)測試活塞118a停止 并且該壓降終止215。流線中的壓力然后被允許平衡217 —段時(shí)間^ 218, &218長于壓降時(shí)段^ 216,例如，^ =2 ",。在壓力穩(wěn)定之 后(在圖19A中在點(diǎn)220上示出)，決定是否重復(fù)"流線膨脹，，循環(huán) 219 (在圖20中所示)。用于決定的標(biāo)準(zhǔn)類似于為圖17A和18中示出 的實(shí)施例所描述的標(biāo)準(zhǔn)。即，如果在穩(wěn)定或平衡之后的壓力(例如在 點(diǎn)220上)顯著不同于在壓降開始時(shí)的壓力(例如在點(diǎn)210上)并且 該壓力之差與由于流線中的流體膨脹所引起的所期望的壓降基本上一 致，然后重復(fù)"流線膨脹"循環(huán)。為了重復(fù)"流線膨脹"循環(huán)，例如，預(yù)測試活塞被重新激活220，流 線精確地膨脹同一容積A r 224，并且該壓力被允許穩(wěn)定230。再次， 如果在220和230上的壓力顯著不同并且與由于流線中的流體膨脹所引起的所期望的壓降基本上一致，該循環(huán)重復(fù)，例如，230-234-235-240。"流線膨脹"循環(huán)重復(fù)直到連續(xù)穩(wěn)定的壓力例如在 圖19A中所示的230和240上的壓力之差基本上小于由于流線中的流 體膨脹所引起的所期望的壓降。在連續(xù)穩(wěn)定的壓力之差基本上小于所期望的壓降之后，"流線膨脹" 循環(huán)可以重復(fù)不止一次，在圖19A中示出為240-244-245-250。如果在 240和250上的穩(wěn)定壓力基本上一致，則兩個(gè)值中的大者被用來表示地 層壓力的第一估計(jì)。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解如圖WA、 19B和20 中所示的過程僅用于示例目的。本發(fā)明的實(shí)施例并不限于進(jìn)行多少"流 線膨脹"循環(huán)。此外，在連續(xù)穩(wěn)定壓力之差基本上小于所期望的壓降 之后，可選地重復(fù)該循環(huán)一次或多次。在從流線流體膨脹到從地層發(fā)生流動(dòng)的轉(zhuǎn)變的點(diǎn)在圖19A中被標(biāo)識(shí) 為300。如果在240和250上的壓力在所分配的穩(wěn)定時(shí)間的結(jié)束時(shí)在所 選限度內(nèi)一致(例如，例如量表可重復(fù)性的小的倍數(shù))，則可能有利 地來允許該壓力在250處繼續(xù)建立和使用在前面部分中公開的程序(見 圖8)來終止該累積，以便獲得地層壓力的更佳的第一估計(jì)。在前面部 分中描述了該過程，由該過程來決定是繼續(xù)該調(diào)查階段還是執(zhí)行測量 階段，250-258-259-260，以獲得地層壓力260的最終估計(jì)。在測量階 段完成260之后，探測器脫離井眼壁并且該壓力在時(shí)間段295內(nèi)返回 到井眼壓力264并且在271處達(dá)到穩(wěn)定。一旦在調(diào)查階段13c中獲得地層壓力的第一估計(jì)和地層流度，如圖 19A和20所示，因此獲得的參數(shù)可以用于建立測量階段M預(yù)測試參數(shù)， 該預(yù)測試參數(shù)將在該測試所分配的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生更精確的地層參數(shù)。用 于使用在調(diào)查階段13c中獲得的參數(shù)來設(shè)計(jì)測量階段l4預(yù)測試參數(shù)的 程序在前面的部分中已經(jīng)描述過。在前面部分中，概述了用于確定泥漿可壓縮性的方法。該泥漿可壓 縮性依賴于它的組成和流體的溫度與壓力。結(jié)果，泥漿可壓縮性常常 隨著深度變化。因此，想要在接近其中進(jìn)行測試的位置的原處上測量 泥漿可壓縮性。如果該工具配置不允許泥漿可壓縮性如上所述地進(jìn)行 確定，則原處泥漿可壓縮性可以通過如下所述的可選方法來估計(jì)。在根椐本發(fā)明的實(shí)施例的方法中，地層測試器可以被設(shè)置在套管中，例如接近套管靴，來建立與套管的流體密封。捕獲在測試器流線中的井液的壓縮和解壓依靠圖4中示出的預(yù)測試活塞118a來進(jìn)行。用于進(jìn) 4亍泥漿可壓縮性測試的程序參照如上圖1U和11B進(jìn)4亍描述。 一旦已 知預(yù)測試活塞i親漆仏、壓力變化速率々和所捕獲的容積r，則泥漿可壓 縮性可以從式；=—& /(^)估計(jì)出。在這個(gè)特定實(shí)施例中，可壓縮性測量在其上進(jìn)行的實(shí)際縱向深度(因 此，溫度和壓力)可能顯著不同于在其中測量地層壓力的深度。因?yàn)?鉆井流體的可壓縮性受到溫度和壓力的影響，需要對這樣測量的可壓 縮性應(yīng)用修正，以便估計(jì)其中進(jìn)行測試的深度上的鉆井泥漿的可壓縮性。在根據(jù)本發(fā)明的方法中，井眼壓力和溫度信息在測量開始之前使用 傳統(tǒng)的壓力和溫度傳感器例如在如圖17A中所示的點(diǎn)801上獲取?；?于已知的鉆井泥漿性質(zhì)和原處溫度和壓力測量，如圖21中所示的圖可 以-波構(gòu)建來用于引導(dǎo)溫度和壓力修正?？蛇x地，本領(lǐng)域已知的分析方 法可以用于計(jì)算修正系數(shù)，其當(dāng)應(yīng)用到原始可壓縮性測量時(shí)將在測量 地層壓力的深度上提供原處流線流體可壓縮性。參見例如E. Kartstad 和B. S. Aadnoy發(fā)表在1998年在IADC/SPE論文47806上的"在高壓力 高溫度鉆井操作期間鉆井流體的密度特性(Density Behavior of Drilling Fluids During High Pressure High Temperature Drilling Operat ions )，，。在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的另一方法中，測量了地面獲得(例如，泥 漿坑)的樣本在所預(yù)期的井下溫度和壓力條件范圍上的可壓縮性。在 井下條件下的原處泥漿可壓縮性的估計(jì)于是可以根椐本領(lǐng)域的已知方 法從泥漿密度和泥漿壓力和泥漿溫度之間的已知關(guān)系來估計(jì)出。參加 例如圖21和E. Kartstad和B. S. Aadnoy發(fā)表在1998年在IADC/SPE論 文47806上的"在高壓力高溫度鉆井操作期間鉆井流體的密度特性 (Density Behavior of Drilling Fluids During High Pressure High Temperature Drilling Operations)，，。圖21描繪了在基于石油和基于水的泥漿的流體可壓縮性(G)和流 體壓力(p)之間的典型關(guān)系。實(shí)線10描繪了典型的基于石油的泥漿 的泥漿可壓縮性隨著井眼壓力的變化。虛線11描繪了典型的基于水的泥漿的泥漿可壓縮性的相應(yīng)變化。在地面上基于石油的泥漿的可壓縮性用參考數(shù)字7表示。在套管執(zhí)上的基于石油的泥漿的可壓縮性用參 考數(shù)字8表示。在套管靴以下給定測量深度上的基于石油的泥漿的可 壓縮性用參考數(shù)字9表示。壓縮性修正AC代表在套管靴8上和在測量 深度9上的基于石油的泥漿的可壓縮性之差。在套管靴8上做出的可 壓縮性測量可以通過可壓縮性修正A C來調(diào)整以確定在測量深度9上的 可壓縮性。如虛線ll所示，基于水的泥漿的可壓縮性和相應(yīng)可壓縮性 修正上的變化可能沒有比由實(shí)線IO描繪的基于石油的泥漿的修正更顯 著。如上所述，在井下條件下的泥漿可壓縮性(其要么直接在原處測量 要么從其他測量推斷)可以用于本發(fā)明的實(shí)施例來提高從例如圖11A 中所示的調(diào)查階段和/或測量階段估計(jì)地層特性的精度。圖22描繪了在預(yù)測試操作期間所做的壓力(戶)對時(shí)間(的壓力 圖2200。這個(gè)壓力軌跡類似于在上面圖5中描繪的預(yù)測試，但是更具 體。預(yù)測試的一般程序?qū)⒄請D22進(jìn)行描述，盡管注意這個(gè)描述是具 有代表性的，并且可以使用其他程序而背離本發(fā)明的范圍。在開始預(yù)測試之前，流體連通設(shè)備諸如探測器(圖4中的在 所縮回的位置上，這樣使得工具內(nèi)部暴露到井眼或者在2201處示出的 流體靜力學(xué)壓力(A;)。為了進(jìn)行該預(yù)測試，流體連通設(shè)備^支按壓靠 著井眼壁以形成密封并且建立與地層的流體連通。因?yàn)樘綔y器接合井 眼壁，流體連通設(shè)備被"設(shè)置"并且流線中的壓力增加。這個(gè)壓力增 加是當(dāng)探測器按壓到井眼壁上的泥餅中時(shí)由壓縮流線中的流體引起 的。這個(gè)"設(shè)置，，動(dòng)作具有設(shè)置壓力(尸w)并且在圖22中示出在2203 上。如圖所繪，設(shè)置壓力(戶"f)可以高于在2201處的井眼壓力(， 盡管這可能不總是這樣。設(shè)置壓力(A")關(guān)于流體靜力學(xué)壓力(尸w) 的相對位置對于下面描述的適用性是無關(guān)緊要的。在圖22中，點(diǎn)2204標(biāo)記調(diào)查階段的壓降階段2205的開始。這被稱 作膨脹壓力(戶 ),因?yàn)樗窃谂蛎涬A段開始之前剛測量的壓力。在 工具被設(shè)置之后，點(diǎn)2204可以高于井眼壓力(A,),或者它可以退到 或者甚至低于井眼壓力(？w)。在壓降階段中，位于工具內(nèi)部并且連接到流線(例如，圖4中的119a) 的預(yù)測試活塞(例如，圖4中的118a)被移動(dòng)這樣使得流線的容積增加。在這個(gè)例子中，增加以穩(wěn)定已知速率發(fā)生，但是如果想要的話速 率可以改變。當(dāng)容積增加并且進(jìn)行壓降時(shí)，流線中的壓力下降。這個(gè)"壓降階段，，2205從2204延伸到壓降終止在壓降壓力2209上。在第一次壓降期間的某一點(diǎn)上，期望被隔離在工具的探測器內(nèi)的井 眼壁上的泥餅(圖1中的4 )將破裂，這將使得流體能夠從地層流動(dòng)到 探測器流線中去。當(dāng)泥餅破裂時(shí)，并且如杲地層具有充分的流度，則 流線中的壓力可以經(jīng)歷略微的上升，在2206處示出。通常地，這發(fā)生 在低于穩(wěn)定鉆開的生產(chǎn)層表面壓力(尸")2240的壓力上，在泥餅破裂 時(shí)操作員通常不知道這個(gè)壓力。因此，泥餅在其上破裂的壓力(/V) 2206提供了其中穩(wěn)定的鉆開的生產(chǎn)層表面壓力(尸w) 2240并且最終地 層壓力(/V或PO所位于的范圍的初始表示。一旦泥餅破裂2206,則壓降繼續(xù)2207直到流線中的壓力達(dá)到2209 處的壓降壓力(&)。應(yīng)當(dāng)看到，壓降階段的大部分(即，2205、 2207 ), 除了泥餅破裂2206之外，非常接近如上面關(guān)于圖7所描述的壓力上的 線性下降。在壓降階段2208的結(jié)束附近，該壓力走向變成非線性。這 是因?yàn)榱黧w從地層流入工具中，并且流體從地層的流速開始匹配由活 塞運(yùn)動(dòng)所施加的容積變化速率。在壓降期間(稱作"壓降階段"2205 )的最低壓力，稱作"壓降壓 力"(尸w) 2209。有幾種方法來確定何時(shí)將停止該壓降。用于確定終 止壓降的技術(shù)的一些例子上面關(guān)于圖7進(jìn)行了描述?？梢杂糜谶x擇壓降階段2209的一種技術(shù)基于泥餅破裂的壓力 (/V) 2206，如果泥餅破裂被檢測到的話。例如，如果檢測到泥餅破 裂，則壓降階段(尸")2209可以^L設(shè)置在泥餅壓力(/V) 2206以下的 給定的或"預(yù)選"值上。在其他情況下，壓降壓力(&) 2209根本不特定選擇。相反，在泥 餅破裂2206之后，例如基于探測器流線的有效容積上的變化，壓降階 段終止。例如，在泥餅破裂2206之后，壓降階段可以通過移動(dòng)活塞以 移置所選容積來定義。在其中沒有檢測到泥餅破裂2206的情況下，壓 降階段可以基于通過移動(dòng)活塞來移置的流體總?cè)莘e來終止。因此，可 以指定固定速率和總?cè)莘e。壓降階段將隨著活塞以固定速率移動(dòng)繼續(xù)， 直到達(dá)到指定的總?cè)莘e。在那點(diǎn)上，停止活塞，并且壓降壓力(戶w) 2209將取決于地層傳遞流體的能力和為預(yù)測試所選的工作參數(shù)。一旦壓降壓力(尸w)達(dá)到2209,則工具中的活塞停止移動(dòng)，并且工 具中的壓力傳感器監(jiān)控由地層流體流到工具產(chǎn)生的壓力累積。這個(gè)壓 力累積，或者累積階段2210，從壓降壓力2209延伸直到達(dá)到最終累積 2216。在累積階段2210期間，在虛線2240上壓力向穩(wěn)定的鉆開的生 產(chǎn)層表面壓力(Af)漸近地建立。應(yīng)當(dāng)看到，在第一累積階段2210的 結(jié)束時(shí)的最終累積壓力(&) 2216被描繪為小于穩(wěn)定的鉆開的生產(chǎn)層 表面壓力(Af) 2240,但是它可能更大。累積階段"10可以在壓力完 全穩(wěn)定之前終止，例如當(dāng)為預(yù)測試分配僅短的持續(xù)時(shí)間時(shí)。如圖22所示，進(jìn)行兩個(gè)連續(xù)預(yù)測試。第一預(yù)測試稱作"調(diào)查階段"， 如剛才描述的，在圖22中從2204到2216跨越壓力曲線。調(diào)查階段可 以類似于例如上面關(guān)于圖2所述的預(yù)測試。如上所述，第二預(yù)測試或 者"測量階段"可以在笫一預(yù)測試或者調(diào)查階段之后進(jìn)行。如果想要 的話，可以進(jìn)4亍附加的預(yù)測試。在圖22中第二預(yù)測試或者"測量階段，，從"16延伸到2231。如上 所述，各階段的持續(xù)時(shí)間可以是有限的并且這些階段的終止點(diǎn)可以基 于標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置。通常地，調(diào)查階段相比于一個(gè)或多個(gè)測量階段在持續(xù)時(shí) 間上比較短，并且經(jīng)常用于提供地層參數(shù)的估計(jì)和/或設(shè)計(jì)引導(dǎo)測量階 段的標(biāo)準(zhǔn)。測量階段可以基于從調(diào)查階段獲得的結(jié)果特定地適合于獲 取預(yù)測試目的。在持續(xù)時(shí)間上它通常長于調(diào)查階段并且可以提供更精 確的結(jié)果。如上面關(guān)于圖7所討論的，預(yù)測試可以用于生成地層壓力的估計(jì)(A) 和地層中的流體的"流度"的估計(jì)。流度描繪了地層流體如何容易地 流入地層。這可能在估計(jì)從井產(chǎn)生碳?xì)浠衔锏慕?jīng)濟(jì)能力中是有用的。 該流度被定義為地層滲透性除以地層中的流體的粘滯度。因此，流度尿 被定義為，其中f是地層滲透性并且M是地層流體的粘滯度。如前關(guān)于圖7所描述的，地層流度的估計(jì)可以從在水平通過最終累 積壓力運(yùn)行的線以下和在壓降和累積曲線(如圖7中由參考數(shù)字325 所描繪的)以上的面積所確定。例如，在圖22中，在水平線2242以 下通過第一累積壓力(A/) 2216和在壓降2205和累積2210曲線的至 少一部分以上的區(qū)域2251是流度的指示器。例如，流度(K/)ih可以使 用上面的等式(1)來估計(jì)并且其中K是在線2242和線2205 (例如， 圖22中的2261 )的交叉點(diǎn)和累積階段的結(jié)束(例如圖22中的2216)41之間的預(yù)測試室容積的變化量，并且力是曲線下的區(qū)域(例如圖22中 的區(qū)域2251 )。圖22還示出了測量階段在點(diǎn)2216和2231之間的壓力曲線。圖22 中示出的測量階段類似于調(diào)查階段(2204-2216 ),例外的是測量階段 可以但是不必具有更大的壓降并且通常具有更長時(shí)間用于累積階段。 用于進(jìn)行測量階段的標(biāo)準(zhǔn)可以基于這里如上所描述的調(diào)查階段的結(jié)果 來設(shè)計(jì)。在圖22中第二壓降開始于點(diǎn)2216并且繼續(xù)直到該壓力達(dá)到第二壓 降壓力(4)2219。類似于第一壓降的最后部分2208，第二壓降"H 的最后部分2218表現(xiàn)出非線性。如同第一壓降階段2205，第二壓降階 段2217可以由本領(lǐng)域已知的任何方法來終止。例如，第二壓降階段2217 可以在預(yù)選膨脹容積之后停止。此外， 一旦預(yù)選壓力即第二壓降壓力 (&)已經(jīng)達(dá)到，第二壓降"17可以終止。第二壓降壓力(AJ "19 可以基于已知的關(guān)于井和地層的信息或者使用上面所述的任何標(biāo)準(zhǔn)來 選擇，該信息來自先前預(yù)測試獲得的信息或者來自在試驗(yàn)井中進(jìn)行的 測試。可選地，第二壓降2217可以基于在如上所述的調(diào)查階段期間獲得的 信息來終止。例如，為第二壓降2217選擇的容積速率和總?cè)莘e可以基 于在調(diào)查階段2204-2216期間獲得的壓力數(shù)據(jù)來選擇。在另一例子中， 第二壓降壓力2219可以基于在調(diào)查階段22(M-2216中獲得的壓力數(shù)據(jù) 的分析來特別地選擇。用于終止第一和第二壓降階段的方法不意欲限 制本發(fā)明。第二壓降2217可以通過移動(dòng)活塞來膨脹工具中的流線的容積來引 起。優(yōu)選地，用于測量階段的活塞是用于調(diào)查階段的同一活塞，盡管 可以使用另一活塞。另外地，用于降低壓力的其他方法可以使用，如 本技術(shù)領(lǐng)域所已知的。用于進(jìn)行壓降的方法將不意欲限制本發(fā)明。在壓降階段2217終止在點(diǎn)2291之后，活塞可以停止，并且流線中 的壓力允許增加。這是第二累積階段2220。優(yōu)選地，當(dāng)進(jìn)行多個(gè)預(yù)測 試時(shí)，第二累積階段2220在持續(xù)時(shí)間上長于第一累積階段2210。第二 累積階段2220中的壓力累積到第二累積壓力(/^) 2231。這個(gè)第二累 積壓力可以用作穩(wěn)定的鉆開的生產(chǎn)層表面壓力(A,) 2240的笫二指示 器。如同調(diào)查階段，位于第二累積壓力(A,) 2231以下和第二壓降階段 2217和第二累積階l殳2220以上的測量階段的圖上的區(qū)域2252可以用 作地層中流體的流度的指示器。區(qū)域2252的值與在點(diǎn)2216和點(diǎn)2231 之間的預(yù)測試室容積的變化量可以用于估計(jì)流度。例如，上面的等式 (1 )可以用于估計(jì)流體在地層中的流度。可選地，本領(lǐng)域的任何其他 已知方法可以用于確定該流度。在測量階段之后(即，在第二累積階段2220終止在2231之后)， 預(yù)測試活塞通常部分地^皮延伸，平衡閥打開并且流體連通設(shè)備從井眼 壁縮回。然后流線再次暴露到井眼壓力。流線中的壓力上升(在2232 處)到井眼壓力(&) 2233。在多數(shù)情況下，在預(yù)測試開始時(shí)測量的井眼壓力(在2201處的&) 類似于或者相同于在預(yù)測試結(jié)束時(shí)測量的井眼壓力(在2233處的A,)。應(yīng)當(dāng)注意，根據(jù)不同情形可能有所區(qū)別。例如，溫度上的變化可以影 響壓力測量。另外地，如果鉆井同時(shí)進(jìn)行預(yù)測試，則井眼中的流體力 學(xué)壓力可能波動(dòng)，如果在運(yùn)行泥漿泵的同時(shí)進(jìn)行預(yù)測試。其他因素可 能影響井眼壓力測量。應(yīng)當(dāng)注意，當(dāng)在鉆井操作期間進(jìn)行預(yù)測試時(shí)，在泥漿泵運(yùn)行同時(shí)， 可能想要這么做，即使泥漿流動(dòng)可以引起井眼壓力上的噪聲和波動(dòng)。 泥漿泵提供泥漿流動(dòng)通過鉆柱，其允許使用泥漿脈沖遙測。這樣，通 過開著泥漿泵同時(shí)進(jìn)行預(yù)測試，可以完成與地面的至少某種水平的通在根據(jù)本發(fā)明的各方面的操作中，使用數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)以用要傳送的 數(shù)據(jù)(諸如上述預(yù)測試數(shù)據(jù)等等)填滿預(yù)定通信信道容量，諸如上迷 泥漿脈沖遙測信道中可用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)膸?。使用這樣的數(shù)據(jù)壓縮技 術(shù)，測試數(shù)據(jù)的魯棒的井上通信，諸如在鉆井測試同時(shí)從地層壓力獲 得的壓力對時(shí)間數(shù)椐，可以實(shí)時(shí)或者近實(shí)時(shí)被提供，甚至在其中數(shù)據(jù) 通信信道嚴(yán)重地受到帶寬限制(諸如由于低數(shù)據(jù)速率和/或帶寬由其他 /附加數(shù)據(jù)傳輸所消費(fèi))的情況下。例如，使用本發(fā)明的數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)， 如上關(guān)于圖22所迷的足夠用來精確地代表在圖中所示的圖的預(yù)測試數(shù) 據(jù)可以纟支實(shí)時(shí)或近實(shí)時(shí)地傳送到地面。魯棒數(shù)椐的通信可以被利用來促進(jìn)分析和/或控制鉆井操作而不要 求移走地層測試工具，以及因此移走鉆柱，和/或允許鉆井操作根據(jù)從預(yù)測試的結(jié)果獲得的信息等等快速地繼續(xù)和/或修改。當(dāng)然，本發(fā)明并 不限于僅上述預(yù)測試壓力數(shù)據(jù)或者甚至僅預(yù)測試數(shù)椐的通信。例如， 如果想要的話，其中本發(fā)明可以用于傳送預(yù)測試壓力導(dǎo)數(shù)數(shù)椐、預(yù)測 試電機(jī)速度和容積、在采樣操作期間汲取的流體容積、來自流體頻譜 儀的光密度、采樣流的流體密度和/或粘滯度，以及關(guān)于工具操作諸如縮回和定延繩釣(setline)壓力的信息、或者關(guān)于工具內(nèi)部狀態(tài)的信 息。其中地層測試工具不適合于自主地使用調(diào)查階段數(shù)據(jù)來配置測量 階段測試的情況下，本發(fā)明的數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)可以用于實(shí)時(shí)或近實(shí)時(shí)地 傳送調(diào)查階段的數(shù)椐(該數(shù)據(jù)足夠精確地代表圖22中示出的圖)到地 面。這個(gè)數(shù)據(jù)可以在地面上分析用于在分配給鉆井操作中斷(用于引 導(dǎo)預(yù)測試)的有限時(shí)間內(nèi)配置預(yù)測試的測量階段。在其中引導(dǎo)壓力測 試而泥漿循環(huán)泵關(guān)閉的那些情況下，其中在工具和地面之間在進(jìn)行測 試期間沒有通信，這里所描述的方法可以用于更大的優(yōu)勢。通過利用 這些方法，在允許做出關(guān)于工具操作和井狀態(tài)的及時(shí)決定之后，由工 具在這樣的泵關(guān)閉測試期間獲得的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確表示可以有效地傳送到 地面。盡管上述例子提及井上數(shù)據(jù)傳輸，但是應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的原理 可以應(yīng)用到關(guān)于井下或者其他數(shù)據(jù)通信。注意力轉(zhuǎn)向圖23,示出了根據(jù)本發(fā)明的原理用于提供數(shù)據(jù)壓縮和通 信的操作的高級流程圖。如圖23的流程圖所示，在步驟3702中，采 集數(shù)據(jù)，例如所述數(shù)據(jù)可以包括上述預(yù)測試數(shù)據(jù)。例如，地層測試工 具可以進(jìn)行一個(gè)或多個(gè)測量，如上所述，來提供想要的數(shù)據(jù)。其后，在步驟3704中，優(yōu)選地使用下面更充分描述的技術(shù)，抽取/ 壓縮所采集的數(shù)據(jù)的全部或選定部分，例如代表關(guān)于測試程序的有關(guān) 部分的數(shù)據(jù)。應(yīng)當(dāng)理解，這里使用的"抽取"在其最廣泛的意義中包 括減少信號(hào)離散序列或者數(shù)據(jù)流中的樣本數(shù)量，并且不意欲限制到總 數(shù)的十分之幾("十分之一")。在步驟3704中提供數(shù)據(jù)抽取/壓縮，事件數(shù)據(jù)點(diǎn)優(yōu)選地在用于經(jīng)由 數(shù)據(jù)通信信道通信的測試數(shù)據(jù)內(nèi)識(shí)別。數(shù)據(jù)抽取器優(yōu)選地使用這些事件數(shù)據(jù)點(diǎn)來識(shí)別在所采集的數(shù)據(jù)內(nèi)的附加數(shù)據(jù)點(diǎn)，諸如放置在事件數(shù) 據(jù)點(diǎn)之間的曲線上的特定數(shù)據(jù)點(diǎn)，用于經(jīng)由數(shù)據(jù)通信信道通信。優(yōu)選 地，選擇附加數(shù)據(jù)點(diǎn)以引起事件數(shù)據(jù)點(diǎn)、附加數(shù)據(jù)點(diǎn)和關(guān)于傳送所采 集的數(shù)據(jù)可利用的任何開銷數(shù)據(jù)盡可能差不多填滿在通信信道中的所有可用帶寬。根據(jù)本發(fā)明的各方面填滿的通信信道中的帶寬可以是通 信信道的整個(gè)帶寬或者一部分信道帶寬(其另外地還沒有被利用、保 留或者不可用于上述數(shù)據(jù)通信)。在步驟3706中，所抽取/壓縮的數(shù)據(jù)被編碼用于在通信信道中傳輸。 編碼數(shù)據(jù)可以包括包裝或者量化和分配比特給數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)以提供 誤差檢測和/或修正、在適當(dāng)?shù)膫鬏斎萜髦蟹庋b數(shù)據(jù)等等。而且，如在 步驟3706中提供的編碼數(shù)據(jù)可以包括添加所抽取/壓縮的數(shù)據(jù)到經(jīng)由 通信信道傳送的其他數(shù)據(jù)中或者將抽取/壓縮數(shù)據(jù)與經(jīng)由通信信道傳 送的其他數(shù)據(jù)交織。在步驟3708中使用通信信道傳送編碼數(shù)據(jù)。在步驟3708中的傳輸 可以包括調(diào)制載波或用于將數(shù)據(jù)放置在介質(zhì)上用于傳輸?shù)钠渌娝?知技術(shù)。在優(yōu)選配置中，編碼的數(shù)據(jù)被調(diào)制為脈沖用于經(jīng)由泥漿脈沖 遙測通信信道傳輸。在步驟3710中，編碼的數(shù)據(jù)由與通信信道進(jìn)行通信的系統(tǒng)來接收。 例如，在其中地層測試工具進(jìn)行測試的地方，已經(jīng)從該測試中采集到 數(shù)據(jù)，地面系統(tǒng)(諸如被耦合到通信信道的井上接收機(jī))可以接收數(shù) 據(jù)。在步驟3710中的接收可以包括解調(diào)載波信道或者用于從傳輸介質(zhì) 中提取數(shù)據(jù)的其他眾所周知技術(shù)。在優(yōu)選配置中，所接收的數(shù)據(jù)從泥 漿脈沖遙測通信信道的脈沖中解調(diào)。在步驟3712中解碼所接收的數(shù)據(jù)。解碼數(shù)據(jù)可以包括解包裝或者去 量化并且重建數(shù)據(jù)，處理數(shù)據(jù)來檢測和/或修正誤差、從傳輸容器內(nèi)解 包或去封裝數(shù)據(jù)等等。而且，如在步驟3712中提供的解碼數(shù)據(jù)可以包括將想要的數(shù)據(jù)從經(jīng)由該通信信道傳送的其他數(shù)據(jù)中分離出來。在步 驟"12中解碼數(shù)據(jù)可以另外地或者可選地包括應(yīng)用一個(gè)或多個(gè)逆函數(shù) 到使用特定函數(shù)壓縮的數(shù)據(jù)，諸如在下面關(guān)于圖30討論的。而且，解 碼數(shù)據(jù)可以包括應(yīng)用如下所述的由數(shù)據(jù)抽取器應(yīng)用的"增長"函數(shù)的 逆。這樣的逆函數(shù)的應(yīng)用可以使用關(guān)于應(yīng)用到數(shù)據(jù)的函數(shù)的信息，該 數(shù)據(jù)通過通信信道傳送或者可以獨(dú)立地確定，諸如通過利用用于確定 由傳輸數(shù)據(jù)的系統(tǒng)所應(yīng)用的函數(shù)的同一算法。在步驟3714中，解碼或重建的數(shù)據(jù):故分析和/或使用。解碼數(shù)據(jù)通 常被添加到測井日志中。測井日志可以采取在位于鉆塔例如圖1A中的 鉆塔2的屏幕上顯示的形式。測井日志也可以采取打印文檔或者電子記錄的形式，其存儲(chǔ)在本領(lǐng)域已知的任何已知存儲(chǔ)裝置中。例如，其 中地層測試工具已經(jīng)進(jìn)行測試的情況下，已經(jīng)從該測試采集到數(shù)據(jù)， 則地面系'統(tǒng)諸如計(jì)算機(jī)或終端，可以處理數(shù)據(jù)來提供關(guān)于繼續(xù)鉆井操 作、進(jìn)行附加測試、完成測試等等的信息給井工程人員或者其他操作員?？蛇x地或者附加地，該信息可以;f皮存儲(chǔ)和以后4吏用，例如，來確 定油田模型、評估油田的收益性、選擇開采設(shè)備或者用于本領(lǐng)域中已 知的其他應(yīng)用。已經(jīng)總的描述了根椐如圖23所示的本發(fā)明的原理提供數(shù)據(jù)壓縮和通 信的操作，注意力轉(zhuǎn)向圖24-26,其中提供了關(guān)于優(yōu)選數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)的 進(jìn)一步細(xì)節(jié)。具體地，圖24的流程圖提供關(guān)于圖23的抽取/壓縮數(shù)據(jù) 步驟3704的優(yōu)選配置的細(xì)節(jié)。類似地，圖25和圖26的流程圖提供關(guān) 于用于圖24的通信步驟3816的抽取數(shù)據(jù)的各種配置的細(xì)節(jié)。為了更好地幫助讀者理解本發(fā)明的原理，由圖24-26的流程圖所表 示的本發(fā)明的操作這里將參照地層預(yù)測試數(shù)據(jù)來描迷以由此提供更實(shí) 際的典型配置。然而，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不限于使用這里提到的典 型數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在參照圖24，這里流程圖開始于步驟3802,其中選擇或獲得用于 通信的事件數(shù)據(jù)點(diǎn)。參照圖22中所示的預(yù)測試數(shù)據(jù)，可以看到這里描 繪了具體事件。例如，預(yù)測試的測量階段的數(shù)據(jù)包括與在預(yù)測試期間 經(jīng)歷的或者與預(yù)測試相關(guān)的特定事件相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)點(diǎn)。具體地，數(shù)據(jù) 點(diǎn)2216代表壓降開始事件，數(shù)據(jù)點(diǎn)2219代表壓降壓力達(dá)到事件，并 且數(shù)據(jù)點(diǎn)2231代表累積壓力近似事件?？赡苡嘘P(guān)井預(yù)測試的其他事件 包括在測試2201之前識(shí)別井眼壓力、工具設(shè)置事件2203、開始預(yù)測試 調(diào)查階段/開始流線膨脹2204、泥餅破裂檢測2206、終止調(diào)查壓降2 209 、 近似調(diào)查累積壓力/結(jié)束預(yù)測試調(diào)查階段/開始預(yù)測試測量階段2216、 終止測量階段壓降2219、近似測量階段累積壓力/結(jié)束預(yù)測試測量階段 /達(dá)到最終地層壓力2231、以及在引導(dǎo)測試2233之后的井眼壓力。這 些事件可能不存在于所有測試中，例如，失去密封或者干涸測試等等。 這些和其他事件可能易于檢測(例如，特定測試操作開始或者終止， 諸如預(yù)測試活塞接合、電機(jī)啟動(dòng)、特定電機(jī)速度達(dá)到、工具接合，工 具脫離等等)或者相對容易地在數(shù)據(jù)流中識(shí)別出(例如，走向的相反 或快速變化、 一個(gè)或多個(gè)測量參數(shù)的峰或谷、 一個(gè)或多個(gè)測量參數(shù)達(dá)到的穩(wěn)定狀態(tài)、達(dá)到暫停等等)。各種事件數(shù)椐點(diǎn)可以被視作與所進(jìn)行的預(yù)測試特定相關(guān)，或者另外 地可以代表在數(shù)據(jù)流內(nèi)的特定有關(guān)數(shù)據(jù)。例如，上述事件數(shù)據(jù)點(diǎn)可以定義值的間隔或者用于壓縮，和/或?qū)崟r(shí)通信的數(shù)據(jù)部分。因此，圖24 的步驟3802優(yōu)選地工作來選擇或者得到一個(gè)或多個(gè)這些事件、事件點(diǎn) 或者數(shù)椐點(diǎn)，其包括在壓縮通信中用于代表整個(gè)數(shù)據(jù)流(例如，圖22 中示出的曲線的整個(gè)預(yù)測試或預(yù)測試測量階^殳部分)。在步驟3804中，確定與上述事件點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)值。例如， 在其中事件數(shù)椐點(diǎn)代表特定時(shí)間上的壓力的情況下，每個(gè)所選事件數(shù)據(jù)點(diǎn)的壓力和時(shí)間值可以被確定用于傳輸。在另一例子中，所獲得的的值或者漸進(jìn)值。在另一例子中，在所選數(shù)據(jù)點(diǎn)上的值通過"平滑" 所采集的數(shù)據(jù)或者所采集的數(shù)據(jù)上的走向來確定，例如下面關(guān)于圖 31-33B所進(jìn)一步詳述的。在圖24中所示的操作中，在步驟3806中每個(gè)所選事件數(shù)據(jù)點(diǎn)的值 被量化用于經(jīng)由通信信道進(jìn)行通信。例如，每個(gè)事件數(shù)據(jù)點(diǎn)的值可以 被量化用于在傳輸之前的編碼。如果想要的話，可以提供數(shù)據(jù)的非均 勻量化。例如，使用一種量化精度來量化位于一個(gè)間隔內(nèi)的數(shù)椐點(diǎn)的 值和使用另 一量化精度來量化位于另 一個(gè)或多個(gè)間隔內(nèi)的數(shù)據(jù)點(diǎn)的值 可能是有利的。壓縮擴(kuò)展器可以用于改變量化精度，該量化精度用于 根據(jù)所想要的精度水平量化每個(gè)事件數(shù)據(jù)點(diǎn)的值。下面將討論關(guān)于壓 縮擴(kuò)展器配置(其可以根據(jù)本發(fā)明的原理來使用)的細(xì)節(jié)。分配給由量化數(shù)據(jù)引起的抽取數(shù)據(jù)點(diǎn)的比特?cái)?shù)量可以基于所想要的 精度。例如，在其中數(shù)據(jù)點(diǎn)代表壓力和時(shí)間信息的情況中，由上述量 化提供的比特?cái)?shù)量可以根據(jù)下列規(guī)則來計(jì)算nbitS"加=「10g2(tmax/tacc)"l (43) nbitSpress = 「10g2(P醒/Pacc)"l (45) 其中[X]代表大于X的最小整數(shù)，L。和尸w分別是所想要的時(shí)間和壓力精度，/ 6/"^-和/ 6/"p,。w分別是分配給抽取時(shí)間和壓力的比特?cái)?shù)，并且4"和/^分別是最大壓力值和最大時(shí)間值。在步驟3808中，為通信識(shí)別的數(shù)椐，例如事件點(diǎn)數(shù)據(jù)和與其傳輸相關(guān)聯(lián)的任何開銷數(shù)據(jù)，關(guān)于預(yù)定信道容量進(jìn)行分析，預(yù)定信道容量例 如在通信信道中傳送預(yù)測試數(shù)據(jù)可用的帶寬，來確定附加預(yù)測試數(shù)據(jù) 是否可以在通信信道內(nèi)傳送。例如，泥漿脈沖遙測通信信道可以提供從約0. 5bit/s到約12bit/s5這取決于各種因素。關(guān)于使用泥漿脈沖 遙測的任何特定井可獲得的最大比特率可確定，諸如通過經(jīng)驗(yàn)估計(jì)。 其中數(shù)據(jù)通信將完成的時(shí)段類似地可確定。例如，鉆井操作可以被中 斷最大時(shí)段諸如15分鐘，并且從其捕獲將要傳送的數(shù)椐的預(yù)測試操作 可以要求10分鐘，留下約5分鐘用于數(shù)椐通信(對于這個(gè)例子忽略數(shù) 椐通信可以在預(yù)測試操作期間完成)，如果想要的話，來在鉆井操作 重新開始之前完成預(yù)測試操作和所有相關(guān)通信?？蛇x地，數(shù)據(jù)傳輸可 以與鉆井重新進(jìn)行同時(shí)發(fā)生，如果必要的話。在這個(gè)例子中假設(shè)泥漿 脈沖遙測通信信道支持lbit/s并且無其他數(shù)據(jù)在此時(shí)正在通過該信道 被傳送，300bit的帶寬容量可用于預(yù)測試數(shù)據(jù)的傳送(假定5分鐘傳 輸時(shí)間)。在步驟3808上的操作優(yōu)選地比較來自所選事件數(shù)據(jù)點(diǎn)的量 化值的比特?cái)?shù)量和與其相關(guān)的任何開銷比特(例如，分組報(bào)頭、誤差 檢測/糾正比特等等)與可用帶寬容量，來確定是否為傳送附加數(shù)據(jù)保 留容量。在步驟3810中優(yōu)選地做出如下確定關(guān)于與所選事件數(shù)據(jù)點(diǎn)的通信 相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)量，為通信當(dāng)前選擇的任何其他數(shù)據(jù)是否小于可用于這 樣通信的通信信道的容量。如果有附加容量可用于該通信信道(或者 如果有附加容量超過足夠允許附加數(shù)椐被傳送的最小閾值量)，根據(jù) 所示流程圖，處理進(jìn)行到步驟3816,其中附加預(yù)測試數(shù)據(jù)優(yōu)選地為通 信而選擇。關(guān)于各種數(shù)據(jù)抽取技術(shù)的細(xì)節(jié)在下面的對圖39和40的討 論中提供，這些技術(shù)可以用于選擇這樣的附加數(shù)據(jù)。然而，如果附加容量不可用于該通信信道(或者如果沒有足夠的容 量來允許附加數(shù)據(jù)被傳送)，則處理可以根據(jù)所示流程圖進(jìn)行到步驟 3811,在該步驟中量化精度被調(diào)整。例如，這些值的分辨率可以改變 以獲得分配給數(shù)據(jù)點(diǎn)的較小數(shù)量比特和/或該數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)量可以被減少 直達(dá)到到足夠的帶寬。在所示的配置的步驟3812上，選擇用于通信的數(shù)椐，例如所選事件 數(shù)據(jù)點(diǎn)和所選附加數(shù)據(jù)點(diǎn)，被編碼。關(guān)于步驟3812的操作優(yōu)選地對應(yīng) 步驟3706，如上面關(guān)于圖23所討論的。在所示的配置的步驟3814中，所編碼的數(shù)據(jù)被傳送。關(guān)于步驟3814的操作優(yōu)選地對應(yīng)步驟3708，其 上面關(guān)于圖23討論過?，F(xiàn)在參照圖25，示出了根據(jù)使用本發(fā)明的原理的方法的一種配置提 供數(shù)據(jù)抽取用于壓縮將被傳送的數(shù)據(jù)的操作的流程圖。應(yīng)當(dāng)理解，在 圖25中闡述的流程圖的步驟可以作為圖24中所示的通信步驟3816的 抽取數(shù)據(jù)的一部分執(zhí)行。實(shí)現(xiàn)圖25中所示的流程圖所利用的數(shù)椐抽取器用來優(yōu)化為通信選擇的特定數(shù)據(jù)和/或通過使用用于為通信選擇數(shù)據(jù)的一個(gè)或多個(gè)變量傳 送的數(shù)據(jù)量。在圖25中示出的選擇數(shù)據(jù)以用于通信的變量在壓力上變 化(A/7)并且在時(shí)間上變化(△ D ,與其中預(yù)測試數(shù)據(jù)點(diǎn)是壓力對 時(shí)間的例子一致。當(dāng)然，根據(jù)本發(fā)明的原理，在選擇數(shù)據(jù)進(jìn)行通信時(shí) 可以使用其他變量作為壓縮數(shù)據(jù)集。在步驟3902中，選擇A戶和厶r的值。這些變量的值可以由多個(gè)技 術(shù)之一來選擇。例如，與最高數(shù)據(jù)分辨率相關(guān)聯(lián)的步長值(例如，對 應(yīng)在用于獲取測試數(shù)據(jù)中的采樣速率)初始地為這些變量選擇，因?yàn)?這樣的選擇將提供最大信息?？蛇x地，考慮有可能引起選擇數(shù)據(jù)點(diǎn)以 足以填滿通信信道的容量的步長值可以初始地為這些變量選擇?？紤] 有可能引起選擇數(shù)據(jù)點(diǎn)小于填滿通信信道的容量所需的數(shù)據(jù)點(diǎn)的步長 值可以初始地為這些變量選擇，這樣可以使用迭代過程來增加所選數(shù) 據(jù)點(diǎn)的數(shù)量來基本上填滿通信信道的容量。換言之，迭代過程可以包 括選擇、識(shí)別、和確定數(shù)據(jù)點(diǎn)來集中選擇候選數(shù)據(jù)點(diǎn)。這樣的步長值 可以使用歷史信息、模型、統(tǒng)計(jì)分析等等來選擇。特別有利的初始選 擇壓力步長值是選擇整數(shù)倍數(shù)諸如四或更大倍的壓力信道噪聲，該壓 力噪聲直接從壓力軌跡中確定，其使用在信號(hào)處理中熟知的方法來壓 縮。在優(yōu)化A尸和/或A r中，壓力和/或時(shí)間步驟可以通過離散優(yōu)化算法 來確定，該優(yōu)化算法自動(dòng)地調(diào)整壓力和/或時(shí)間步長來獲得指定目標(biāo)的 比特?cái)?shù)量，其代表將被傳送的預(yù)測試壓力時(shí)間軌跡。在步驟3904中，選擇根據(jù)本發(fā)明被壓縮的數(shù)椐流中的數(shù)椐點(diǎn)。在圖 25的配置中，為選擇分析的數(shù)據(jù)點(diǎn)是位于曲線上的數(shù)據(jù)點(diǎn)，該曲線的 步長值(這里是A尸或AD來自參考點(diǎn)(這里是事件數(shù)據(jù)點(diǎn))。優(yōu)選 地，為選擇分析的數(shù)據(jù)點(diǎn)是在兩個(gè)所選事件數(shù)椐點(diǎn)之間的曲線上的數(shù)49據(jù)點(diǎn)，諸如在圖24的步驟3802中選擇的事件數(shù)據(jù)點(diǎn)。因此，由兩個(gè)所選事件數(shù)據(jù)點(diǎn)界定的數(shù)據(jù)集曲線的一段根據(jù)這個(gè)操作可能容易地在 壓縮數(shù)據(jù)流中表示。多個(gè)曲線段可以根據(jù)上述進(jìn)行壓縮來由此提供預(yù) 測試數(shù)據(jù)的分狀(piece-wise)壓縮。上述原理通過參考圖27更易 于理解。圖27示出了根據(jù)基本上對應(yīng)圖22的預(yù)測試的本發(fā)明與用于通信的 數(shù)據(jù)集相關(guān)聯(lián)的曲線。所示出的數(shù)據(jù)點(diǎn)4102-4138初始被選擇為用于 通信的壓縮數(shù)據(jù)集。即，如果與經(jīng)由通信信道傳送每個(gè)這些數(shù)據(jù)點(diǎn)相 關(guān)聯(lián)的比特?cái)?shù)量小于或者等于通信信道的可用容量，諸如可以在圖24 的步驟3810中確定，則數(shù)據(jù)點(diǎn)4102-4138將^L選擇用于通信。數(shù)據(jù)點(diǎn) 4102-41 38包括事件數(shù)據(jù)點(diǎn)4102、 4112、 4114、 4124、和4136，諸如 它們可以在圖24的步驟3802中已經(jīng)選擇。在其中曲線的一部分將4皮 壓縮用于通信的情況中，界定曲線的那部分的事件數(shù)據(jù)點(diǎn)被識(shí)別并且 在與上述變量相關(guān)聯(lián)的在步驟中沿著那個(gè)曲線的數(shù)據(jù)點(diǎn)被選擇用于通 信。因此，其中由事件數(shù)據(jù)點(diǎn)4114和4124界定的這部分曲線被壓縮， 事件數(shù)據(jù)點(diǎn)4114可以被識(shí)別并且數(shù)據(jù)流被分析來選擇下一數(shù)據(jù)點(diǎn)，該 下一數(shù)據(jù)點(diǎn)具有大于或者小于事件數(shù)據(jù)點(diǎn)4114的對應(yīng)值的要么是A戶 要么是Af的值。在所示的例子中，數(shù)據(jù)點(diǎn)4116的壓力值是距離事件 數(shù)據(jù)點(diǎn)4114的壓力值為A尸(同時(shí)在時(shí)間上的變化保持小于A7)。這 再次使用所選數(shù)據(jù)點(diǎn)4116作為參考重復(fù)，這樣選擇數(shù)據(jù)點(diǎn)4118,該數(shù) 據(jù)點(diǎn)4118距離數(shù)據(jù)點(diǎn)4116的壓力值為壓力值A(chǔ)尸(再次同時(shí)時(shí)間上的 變化保持小于A7)。數(shù)據(jù)點(diǎn)4122顯示選擇數(shù)據(jù)點(diǎn)的例子，該數(shù)據(jù)點(diǎn) 距離前面所選數(shù)據(jù)點(diǎn)的時(shí)間值為時(shí)間值A(chǔ) r(盡管在壓力上的變化保持 小于A,)。應(yīng)當(dāng)理解，整個(gè)數(shù)據(jù)集或其一部分，可以根據(jù)上述描述易 于抽取。一旦數(shù)據(jù)點(diǎn)已經(jīng)選擇，則在步驟3906中確定與上述選擇的數(shù)據(jù)點(diǎn)相 關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)值(例如，壓力斜率和/或時(shí)間值)以及該值在步驟 3908中為了經(jīng)由通信信道的通信被量化。這些值的量化可以使用與關(guān) 于所選事件數(shù)據(jù)點(diǎn)所利用的技術(shù)相同的技術(shù)(步驟3806 )或者通過利 用其他技術(shù)來完成。由于本發(fā)明的上述配置的操作最大化在可用于通信信道的帶寬內(nèi)傳送的數(shù)椐量，使用上述變量選擇附加數(shù)據(jù)點(diǎn)優(yōu)選地為迭代過程。相應(yīng)地，所示例的例子在選擇附加數(shù)據(jù)點(diǎn)之后返回圖24的步驟3810，使用 上述抽取技術(shù)用于確定關(guān)于與所選事件數(shù)據(jù)點(diǎn)的通信相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù) 量，以及確定所選附加數(shù)據(jù)點(diǎn)是否小于可用于這樣通信的通信信道中 的容量。如果所選數(shù)據(jù)點(diǎn)的通信將沒有填滿通信信道可用容量，則抽 取步驟優(yōu)選地使用對一個(gè)或多個(gè)上述變量的調(diào)整來重復(fù)(例如，減少 步長A戶和/或A D來增加附加選擇的數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)量。同樣地，如果所 選數(shù)據(jù)點(diǎn)的通信將超過通信信道可用容量，則抽取步驟優(yōu)選地使用對 一個(gè)或多個(gè)上述變量的調(diào)整來重復(fù)(例如，增加步長A戶和/或AD來 減少附加選擇的數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)量?；诙鄠€(gè)考慮中的任何一個(gè)，可以選擇用于調(diào)整的上述變量中的特 定一個(gè)和所提供的調(diào)整量。例如，在這里所描述的例子中，其中壓力 和時(shí)間步長用于選擇附加數(shù)據(jù)點(diǎn)，可能想要調(diào)整壓力相關(guān)變量，其中 時(shí)間相關(guān)變量已經(jīng)被選擇作為用于采樣數(shù)據(jù)的最大或最小"暫停"函 數(shù)。當(dāng)然，可以根據(jù)本發(fā)明的原理將任何或所有這樣的變量調(diào)整任何 量。而且，根據(jù)本發(fā)明的原理，不同變量可以被選擇用于在不同時(shí)間 上調(diào)整，諸如連續(xù)迭代，和/或調(diào)整不同量?，F(xiàn)在參照圖26,示出了根據(jù)采用本發(fā)明的原理的方法的另一方面提 供數(shù)據(jù)抽取用于壓縮將被傳送的數(shù)據(jù)的操作的流程圖。應(yīng)當(dāng)理解，在 圖26中闡述的流程圖的步驟可以作為在圖24中所示的通信步驟3816 抽取數(shù)據(jù)的一部分來進(jìn)行。還應(yīng)當(dāng)理解，參照圖26描述的數(shù)據(jù)壓縮技 術(shù)可以用作對上面參照圖25描述的數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)的選擇或者與其相結(jié) 合。例如，圖25的數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)可以用于曲線的一段，而圖26的壓 縮技術(shù)可以用于曲線的另一段。最佳適合于特定數(shù)據(jù)特征的壓縮技術(shù) 可以這樣被使用。實(shí)現(xiàn)圖26中所示的流程圖所利用的數(shù)據(jù)抽取器用來優(yōu)化為通信選擇 —的特定數(shù)據(jù)和/或通過使用適當(dāng)?shù)?增長"函數(shù)傳送的數(shù)據(jù)量以選擇特 定數(shù)據(jù)點(diǎn)用于通信和/或被傳送的數(shù)椐點(diǎn)量。由這樣的數(shù)據(jù)抽取器實(shí)現(xiàn) 的函數(shù)可以例如利用線性、對數(shù)、指數(shù)、球形、或幾何級數(shù)、或者任 何其它適當(dāng)?shù)念悤r(shí)(time-like)函數(shù)，例如時(shí)間或所產(chǎn)生的容積。例 如，在其中由數(shù)椐點(diǎn)表示的曲線在曲線的開始處表現(xiàn)為快速變化值并 且在該曲線上該值的變化速率隨后降低的情況中，可能想要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)選擇技術(shù)來分布沿著該曲線選出的數(shù)據(jù)點(diǎn)來避免捕獲曲線上后面的 不成比例的大百分比的數(shù)據(jù)點(diǎn)的和曲線上初期的較低百分比的數(shù)據(jù) 點(diǎn)，其中在該曲線上發(fā)生大多數(shù)變化。由數(shù)據(jù)抽取器應(yīng)用增長函數(shù)可 以被利用通過選擇更平坦地分布在曲線的弧線上的數(shù)據(jù)點(diǎn)來優(yōu)化特定數(shù)據(jù)的選擇以用于通信。上述原理通過參照圖28更容易理解。圖28示出了根據(jù)基本上對應(yīng)圖22的預(yù)測試測量階段的本發(fā)明與用 于通信的數(shù)據(jù)集相關(guān)聯(lián)的曲線。盡管在圖28中示出了數(shù)據(jù)點(diǎn) 4202-4230,這個(gè)例子示出了關(guān)于曲線的一部分的數(shù)據(jù)點(diǎn)的選擇。因此， 所示出的數(shù)據(jù)點(diǎn)4212-4228初始選擇作為用于通信的壓縮數(shù)據(jù)集。即， 如果與經(jīng)由通信信道傳送這些數(shù)據(jù)點(diǎn)的每一個(gè)相關(guān)聯(lián)的比特?cái)?shù)量小于 或者等于可用通信信道容量(或者可用于曲線的這部分的通信的容 量)，諸如可以在圖24的步驟3810處確定，數(shù)據(jù)點(diǎn)4212-4228將祐二 選擇用于通信。數(shù)據(jù)點(diǎn)4212-4228包括事件數(shù)據(jù)點(diǎn)4H2和4228,其在 圖24的步驟3802中被選擇用于通信并且，因此，可能不被重復(fù)地傳 送，并且使用所述配置的抽取器選擇附加數(shù)據(jù)點(diǎn)4214-4226。因此，在 其中用事件數(shù)椐點(diǎn)4212和4228界定的曲線部分將被壓縮的情況中， 沿著在這些界定事件數(shù)據(jù)點(diǎn)之間的曲線部分提供相對平坦分布的所選 數(shù)據(jù)點(diǎn)的增長函數(shù)，優(yōu)選地被實(shí)現(xiàn)。在根據(jù)圖26所示的例子提供數(shù)據(jù)抽取時(shí)，在步驟4002中選擇將被 選擇的多個(gè)附加數(shù)椐點(diǎn)。例如，在其中曲線的特定部分將被抽取的情 況中，在界定這部分曲線的事件數(shù)據(jù)點(diǎn)之間的多個(gè)附加數(shù)據(jù)點(diǎn)可以在 步驟4002中確定。將被選擇的附加數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)量可以通過從通信信道可 用帶寬中減去所選事件數(shù)據(jù)點(diǎn)和相關(guān)通信開銷，以及與附加數(shù)據(jù)點(diǎn)的 通信相關(guān)聯(lián)的任何開銷。在步驟4004中，確定在兩個(gè)事件之間想要的間隔?？蛇x地，并且如 這里所討論的，所想要的間隔可以通過兩個(gè)時(shí)間諸如圖28中所示的t0 和U來界定。這個(gè)間隔可以從一個(gè)事件跨越到另一個(gè)事件，或者可以 跨越兩個(gè)事件之間的任何部分。例如，在上述例子中，其中數(shù)據(jù)點(diǎn)包 括壓力和時(shí)間信息，可以選擇時(shí)間間隔，其當(dāng)應(yīng)用所選增長函數(shù)時(shí)將 促進(jìn)選擇在步驟28中確定的附加數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)量。該間隔的開始可以使 用時(shí)間步長厶t,來確定，如圖28中所示。例如，間隔的開始可以^使用 預(yù)選時(shí)延來確定，舉例來說諸如l秒。間隔的結(jié)束可以使用U-t。的百分?jǐn)?shù)來確定。同樣地，間隔的開始可以以類似的方式來確定。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的操作并不限于關(guān)于使用增長函數(shù)選擇附加數(shù)據(jù) 點(diǎn)的任何特定參數(shù)或間隔。然而，使用增長函數(shù)的抽取優(yōu)選地關(guān)于一 部分?jǐn)?shù)據(jù)流來實(shí)現(xiàn)，其中該數(shù)據(jù)點(diǎn)值單調(diào)增加或者減少以便提供所選 附加數(shù)據(jù)點(diǎn)的更加均勻的分布。將引起選擇在步驟4002中確定的數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)量的增長函數(shù)系數(shù)在步 驟4006中確定 已經(jīng)確定增長函數(shù)系數(shù)，所示例的例子的步驟4006 進(jìn)一 步提供時(shí)間級數(shù)，由此識(shí)別與將被選擇的附加數(shù)據(jù)點(diǎn)相關(guān)的時(shí)間。在步驟4008中，對應(yīng)在步驟4006中提供的時(shí)間級數(shù)的數(shù)椐點(diǎn)的壓 力值被確定。應(yīng)當(dāng)理解，通過應(yīng)用這樣的增長函數(shù)，除了數(shù)據(jù)抽取之 外數(shù)據(jù)壓縮也可以通過傳送部分?jǐn)?shù)據(jù)集來實(shí)現(xiàn)。在上述例子中，其中 數(shù)據(jù)點(diǎn)代表壓力對時(shí)間，上述幾何級數(shù)可以被利用來重現(xiàn)數(shù)椐點(diǎn)的相 關(guān)時(shí)間方面，由此僅僅允許將被傳送數(shù)據(jù)點(diǎn)的壓力部分。因此，在所示例子的步驟4010中，與所選附加數(shù)據(jù)點(diǎn)相關(guān)的壓力值 和在確定時(shí)間級數(shù)中利用的增長函數(shù)系數(shù)被量化用于傳輸。在步驟 4010中，如果想要，附加或者可選信息可以被量化。例如，其中各種 不同的增長函數(shù)可以關(guān)于數(shù)據(jù)抽取來實(shí)現(xiàn)，表示所實(shí)現(xiàn)的特定增長函 數(shù)的信息可以被量化。同樣地，其中在所選數(shù)據(jù)點(diǎn)之間所想要的間隔、 關(guān)于增長函數(shù)使用的特定數(shù)據(jù)點(diǎn)參數(shù)等等對于通信的接收端是未知 的，關(guān)于這些參數(shù)的信息可以被量化用于通信。這些值的量化可以使 用與關(guān)于所選事件數(shù)據(jù)點(diǎn)所使用的技術(shù)(步驟3806 )相同的技術(shù)或者 利用另一技術(shù)來完成。因?yàn)楸景l(fā)明的上述配置的操作最大化了可用于通信信道的帶寬內(nèi)傳 送的數(shù)據(jù)量，使用上述增長函數(shù)選擇附加數(shù)據(jù)點(diǎn)可以是迭代過程。例 如，曲線的多個(gè)部分可以根椐圖24和26中闡述的步驟來抽取。因此， 在使用上述抽取技術(shù)選擇附加數(shù)椐點(diǎn)之后，所示例的例子返回到圖24 的步驟3810，用于確定關(guān)于與所選事件數(shù)據(jù)點(diǎn)的通信相關(guān)的數(shù)據(jù)量， 并且用于確定所選附加數(shù)據(jù)點(diǎn)是否小于可用于這樣通信的通信信道的 容量。如果所選數(shù)據(jù)點(diǎn)的通信將沒有填滿通信信道可用容量，則抽取 步驟優(yōu)選地關(guān)于曲線的這部分或曲線的另一部分重復(fù)以增加附加所選 數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)量。同樣地，如果所選數(shù)據(jù)點(diǎn)的通信將超出通信信道可用 容量，則抽取步驟優(yōu)選地關(guān)于曲線的這部分或曲線的另一部分重復(fù)以53減少附加所選數(shù)椐點(diǎn)的數(shù)量。已經(jīng)描述了根椐圖24-26中所示的本發(fā)明的原理的提供數(shù)據(jù)壓縮和 通信的操作，關(guān)注圖29，其中示出了關(guān)于量化技術(shù)的進(jìn)一步細(xì)節(jié)，正 如可以使用根據(jù)本發(fā)明的原理的數(shù)據(jù)壓縮擴(kuò)展器實(shí)現(xiàn)的。圖29的流程 圖的步驟可以被利用來提供數(shù)據(jù)的量化，諸如在步驟3806 (圖24)、 3908 (圖25 )和4010 (圖26 )的任何一個(gè)內(nèi)。根據(jù)圖29的流程圖量化數(shù)據(jù)開始于步驟4302，在該步驟中確定數(shù)據(jù) 集的動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)的兩個(gè)或多個(gè)間隔。在步驟4304中，選擇了想要的量 化精度，諸如上面關(guān)于等式45討論的。該間隔末端在步驟4306中被 量化?；趦蓚€(gè)或多個(gè)間隔的轉(zhuǎn)換在步驟4308中確定并且在步驟4310 中該轉(zhuǎn)換被應(yīng)用到數(shù)據(jù)集的至少 一個(gè)點(diǎn)上。所轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)集的結(jié)果在 步驟4312中被量化。繼續(xù)諸如在圖22中闡述的具有壓力和時(shí)間值的地層預(yù)測試數(shù)椐的例 子，假設(shè)壓縮擴(kuò)展器被使用來量化典型數(shù)椐集，該數(shù)據(jù)集包含有井眼 壓力值Ph和Ph2、探測器設(shè)置壓力值Ps"、膨脹壓力值P 、累積壓力 Pbl，Pb2、壓降壓力P"和P"、泥餅破裂處的壓力值Pi如下面所使用的， 術(shù)語"井眼壓力，，可以指任何流體靜力學(xué)和/或流體動(dòng)力學(xué)壓力。在這 個(gè)數(shù)據(jù)集中的值的范圍是最小值P"等于P"并且最大值P^等于Ps"。由預(yù)測試提供的重要結(jié)果是鉆開的生產(chǎn)層表面穩(wěn)定壓力P"的近似。 這個(gè)壓力的量化精度Pa 優(yōu)選地被選擇用于量化這個(gè)壓力值，或者至少 被識(shí)別為達(dá)到最終地層壓力的事件(例如圖27的數(shù)據(jù)點(diǎn)4136或圖28 的數(shù)據(jù)點(diǎn)4230 )。更具體地，量化精度可以被設(shè)置在lpsi,用于生成 所估計(jì)的具有l(wèi)psi分辨率的鉆開的生產(chǎn)層表面穩(wěn)定壓力的日志。在其中數(shù)據(jù)集中的值的分布在 一 個(gè)間隔或者多個(gè)間隔上是稀疏的情況下，根據(jù)圖43的流程圖工作的數(shù)據(jù)壓縮擴(kuò)展器優(yōu)選地被利用來分配 小部分的比特給數(shù)椐集的值，該數(shù)椐集位于上面所述一個(gè)或多個(gè)稀疏 間隔內(nèi)。繼續(xù)諸如圖22中闡述的其中地層預(yù)測試數(shù)據(jù)具有與其相關(guān)的 壓力和時(shí)間值的例子，可以理解除了在調(diào)查階段的壓降部分中的初始 流線膨脹之外，壓力輪廓基本上在Prain (最小壓力值)和Psf (例如由最終累積壓力Pb2近似的)之間變化?？s短該間隔[Psf, Pra"]可能是有利，其中壓力分布是稀疏的，這樣有效地代表該間隔[P^， P"]中的壓力。 上述原理通過參照圖30更易于理解。如圖30中所示，壓力可以通過多線性轉(zhuǎn)換來映射，該多線性轉(zhuǎn)換使用斜率小于1的線性函數(shù)來壓縮 該間隔[Psf，P丄這樣，間隔[P如Psf]在映射之后比間隔[Psf， P隠]占用總間隔的更大部分。在使用均勻量化器量化之后，總效果如同非均勻量化器，其分配大部分的比特給落入[Pmho Psf]內(nèi)的值。更具體地，典型轉(zhuǎn)換基于兩個(gè)間隔[匕 ， Psf]和[Psf, Pm]，其覆蓋了 典型數(shù)椐集的動(dòng)態(tài)范圍。這些間隔的末端是Praln(Pd2)、 Psf(Pb2)和 Pm"(PsM)，其優(yōu)選地使用精度Pa"量化，利用了上面參照等式"討論的多個(gè)比特。典型數(shù)據(jù)集的其他值首先通過圖30的轉(zhuǎn)換來映射。這個(gè)轉(zhuǎn)換映射間隔[P— Psf〗為間隔[V— V〗,并且映射間隔[P"， P隨]為間隔 [V， Vraax]，其中V小等于例如0， V等于例如P"- P^并且V^是確定值， 通常小于Pm" 一 Prain。這一轉(zhuǎn)換被應(yīng)用到除了先前已經(jīng)被量化的Pd2、 Pb2和Ps"之外的典型 數(shù)據(jù)集的元素。轉(zhuǎn)換的結(jié)果優(yōu)選地使用精度為Pa"被量化。注意這些轉(zhuǎn) 換值所使用的比特?cái)?shù)由下式給出nbitstrans = 「1og2(V薩/P柳)1 (44)本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，如果想要的話，間隔數(shù)量可以大于2。此 外，應(yīng)當(dāng)理解，可選地可以使用除了多線性轉(zhuǎn)換之外的其他轉(zhuǎn)換。例 如，除了多線性函數(shù)之外或者替代多線性函數(shù)，可以使用具有可變斜 率的單個(gè)單調(diào)函數(shù)。這個(gè)單調(diào)函數(shù)還可以由一系列的數(shù)據(jù)點(diǎn)值來參量化。具體地，如果將被傳送的變量具有覆蓋許多量級的量值的值，例 如滲透性，則該量化可以被應(yīng)用來表示變量而不是變量值本身。在其 中滲透性的情況下， 一旦已經(jīng)確定所想要覆蓋的范圍，則量化可以被 應(yīng)用到這個(gè)值的對數(shù)表示的指數(shù)。在這個(gè)例子中，重要的是指數(shù)量化 精度。已經(jīng)描述了如根據(jù)圖29-30中所示的本發(fā)明的原理使用數(shù)據(jù)壓縮擴(kuò) 展器實(shí)現(xiàn)的量化技術(shù)，注意力轉(zhuǎn)向圖31和32,其中示出了關(guān)于值確定 技術(shù)的進(jìn)一步細(xì)節(jié)，如根據(jù)本發(fā)明的原理實(shí)現(xiàn)的。關(guān)于圖31-32討論 的技術(shù)，或者下面討論的其他平滑技術(shù)，可以被利用來在所選數(shù)椐點(diǎn) 上提供值，諸如在步驟3804 (圖24 ) 、 3906 (圖25 )、和4008 (圖 26 )的任何一個(gè)中。圖31示出了預(yù)測試的壓力(P)對時(shí)間(t)圖的累積曲線2900的一個(gè)例子。更具體地，這個(gè)累積曲線2900可以與圖22的累積2210或 2220相同。該累積曲線代表所有壓力數(shù)據(jù)點(diǎn)，其由井下工具在假定的 預(yù)測試中隨著時(shí)間進(jìn)行記錄。由于壓力傳感器的操作、井下溫度、以 及流體流出地層的方式的變化，數(shù)據(jù)顯示了關(guān)于一般走向的變化。然 而，當(dāng)總的說來觀察該數(shù)據(jù)時(shí)，該數(shù)據(jù)看起來構(gòu)成有些平滑的累積曲 線。在某些情況下，沿著它的進(jìn)展計(jì)算在所選點(diǎn)上的壓力累積曲線的平 滑壓力值和壓力導(dǎo)數(shù)或者斜率是有利的?？梢允褂糜糜谶x擇特定點(diǎn)的 任何方法。在圖31中，在累積階段上在時(shí)間零時(shí)的第一數(shù)據(jù)點(diǎn)，被選 擇作為第一所選數(shù)據(jù)點(diǎn)2901 。其余數(shù)據(jù)點(diǎn)基于各種標(biāo)準(zhǔn)來選擇，諸如 壓力步長值、時(shí)間步長值、時(shí)間增長函數(shù)等等。在這個(gè)例子中，點(diǎn) 2902-2907使用幾何時(shí)間級數(shù)來選擇?？蛇x地，所有采集的數(shù)據(jù)點(diǎn)可以 用于該分析。一旦選擇了數(shù)據(jù)點(diǎn)，則可以確定關(guān)于所選點(diǎn)的平滑值和壓力導(dǎo)數(shù) (即，累積曲線的斜率)。選擇關(guān)于所選數(shù)據(jù)點(diǎn)的范圍并且擬合曲線 到在那個(gè)范圍內(nèi)的所有數(shù)據(jù)點(diǎn)是有用的。在所選數(shù)據(jù)點(diǎn)上的平滑值和 曲線導(dǎo)數(shù)可以4吏用該擬合曲線來估計(jì)。圖32示出了累積曲線2900的部分3000。選擇數(shù)據(jù)點(diǎn)3001，將估計(jì) 關(guān)于數(shù)據(jù)點(diǎn)3001的平滑值和斜率值。數(shù)據(jù)點(diǎn)3001具有時(shí)間t。和壓力 P。。關(guān)于數(shù)椐點(diǎn)3001的范圍被選擇用于壓力間隔(5 )。選擇間隔(5 ) 可以任意地完成，或者通過多個(gè)不同方法來完成。優(yōu)選地，間隔(5) 被選擇作為信號(hào)的噪聲的倍數(shù)。在其他情況下，間隔(5)可以被選 擇作為壓力傳感器分辨率的倍數(shù)。通過以這些方式的任何一種選擇間 隔(5)，可以保證在該間隔上的點(diǎn)之間的壓力之差代表實(shí)際的壓力 變化并且不是數(shù)據(jù)上的統(tǒng)計(jì)變化量。壓力范圍的上界和下界分別對應(yīng)壓力A和A,其中戶產(chǎn)尸。-5并且 /^尸,5。在圖32中，壓力A和A分別近似地對應(yīng)累積點(diǎn)3003和累積 點(diǎn)3005。一旦規(guī)定了壓力范圍，則通過該間隔擬合曲線。在一個(gè)例子中，平 滑函數(shù)擬合該范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)。"平滑函數(shù)"是擬合數(shù)據(jù)來創(chuàng)建平滑曲 線的任何函數(shù)，該平滑曲線近似該范圍中的數(shù)椐?？梢允褂媒圃摂?shù) 據(jù)的任何函數(shù)。在一個(gè)例子中，平滑函數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式是時(shí)間的二次函數(shù)，諸如在等式31中所示的=)2+6(w0)+c (31)其中"是所選數(shù)據(jù)點(diǎn)的事件，并且a、 6和c是將要擬合的常數(shù)。擬 合二次函數(shù)的一種方法是魯棒的最小平方方法，如本領(lǐng)域已知的技術(shù)。 擬合該等式的方法以及該等式的特定形式，并不旨在限制本發(fā)明。在 圖32中的線3010代表已經(jīng)擬合該范圍中的數(shù)據(jù)的二次等式的曲線。在其中f-f。的點(diǎn)上，在等式31中的壓力將是常數(shù)c。而且，分析等 式31的導(dǎo)數(shù)，可以看到在點(diǎn)/。上等式31的導(dǎo)數(shù)是常數(shù)6。這樣，通過 擬合二次等式(諸如等式31 )到該范圍中的數(shù)據(jù)，可以估計(jì)壓力的"平 滑，，值和壓力累積曲線在/。上的斜率，分別為常數(shù)c和6。因此，在 ^上的壓力可以被估計(jì)為第三常數(shù)(即，在等式31中的c),并且在 "上的壓力導(dǎo)數(shù)可以被估計(jì)為第二常數(shù)(即，在等式31中的6)。這 個(gè)方法(如圖32中為所選點(diǎn)3001示出的)可以為壓力累積的數(shù)椐集 中的每個(gè)所選數(shù)據(jù)點(diǎn)執(zhí)行。例如，這個(gè)方法可以用于確定在圖30中在 點(diǎn)2902-2906上的累積曲線的"最具代表性的"壓力值和斜率。這個(gè) 方法還不限于沿著累積曲線選擇的數(shù)據(jù)點(diǎn)并且可以應(yīng)用到在預(yù)測試曲 線的其他地方選擇的其他數(shù)據(jù)點(diǎn)。知道在預(yù)測試階段中在末端數(shù)據(jù)點(diǎn)上的預(yù)測試曲線的"最具代表性 的"壓力值和/或斜率可能是有用的。在一些情況下，所選數(shù)椐點(diǎn)可以 是曲線的最后記錄的數(shù)據(jù)點(diǎn)(即，圖30中的2907 )。在其他情況下， 所選數(shù)據(jù)點(diǎn)可以接近于一個(gè)事件，其中壓力走向快速變化(即，圖30 中的2901 )。應(yīng)當(dāng)理解，被傳送到地面操作員用于結(jié)合在測井日志中的值不限于 平滑值和斜率。例如，其他數(shù)據(jù)可以通過曲線擬合來確定，諸如曲率， 并且可以被傳送。此外，僅平滑值或者斜率之一可以被傳送。此外或 者可選地，通過濾波技術(shù)確定的值被應(yīng)用到在數(shù)據(jù)點(diǎn)附近選擇的間隔 上，如下將進(jìn)一步討論的。再次參考圖32，使用濾波技術(shù)確定關(guān)于所選點(diǎn)的累積曲線的平滑值 和斜率可能是有利的。 一旦定義了關(guān)于所選數(shù)據(jù)點(diǎn)的壓力范圍或者曲 線部分，則濾波器可以基于在這個(gè)范圍中存在的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)量而選擇。因此，確定在數(shù)據(jù)點(diǎn)3003 (與所選間隔的下界Pt相關(guān))和所選數(shù)據(jù)點(diǎn) 3001之間的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)量&。還確定在所選數(shù)據(jù)點(diǎn)3001和所選數(shù)據(jù)點(diǎn) 3005 (與所選間隔的上界Pw相關(guān))之間的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)量NK。濾波器長度 L可以基于NL、 Nh或者Nl和Nh來逸捧。例如，零階段，有限沖激響應(yīng) (FIR)濾波器長度可以基于Nl和Nh的最小但N^來選擇，諸如由 L=2N in+l給定。濾波器系數(shù)通常取決于所選濾波器長度L。一些濾波器可以更有效來 在短間隔上濾波數(shù)據(jù)，其他濾波器在長間隔上濾波數(shù)據(jù)并且因此被選 擇。在所選數(shù)據(jù)點(diǎn)3001上的壓力的"最具代表性的，，壓力值可以通過 與低通零相位FIR濾波器諸如歸一化尖圓形窗口或者核心加權(quán)濾波器 相巻積來獲得。更具體地，可以^使用Welch窗口、 Epanechenikov核或 Savitsky Golay濾波器?？捎糜讷@得在所選點(diǎn)上的壓力平滑值的濾波 器的示例性例子在圖33A中示出。注意，濾波器可以包括正和負(fù)(未 示出)值。一旦選擇了濾波器，所記錄的曲線使用如本領(lǐng)域所熟知的濾波方法 (即，巻積)關(guān)于所選數(shù)據(jù)點(diǎn)被濾波。所濾波的曲線在時(shí)間t。上的值 于是可以被傳送?？蛇x地或者另外地，通過濾波技術(shù)可以獲得在所選數(shù)據(jù)點(diǎn)3001上的 壓力導(dǎo)數(shù)或曲線斜率。例如，可以使用所選長度L的導(dǎo)數(shù)濾波器。導(dǎo) 數(shù)濾波器通常具有基本上與信號(hào)的有關(guān)頻帶上的脈沖j co成比例的頻 率響應(yīng)H ( co )。例如，導(dǎo)數(shù)濾波器可以通過微分低通濾波器來獲得。 圖33B中示出了 FIR抗對稱導(dǎo)數(shù)濾波器的典型例子。盡管在圖33A-B中僅示例了 FIR濾波器，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將 理解可以使用其他類型的濾波器。例如，無限沖激響應(yīng)(IIR)濾波器 可以用于確定曲線平滑值、曲線斜率值或者曲線的其他特征。此外， 可以使用前向和反向?yàn)V波。濾波可以另外地用于在兩個(gè)所獲得的時(shí)間 之間插入數(shù)椐。除了濾波之外，可以使用其他噪聲消除技術(shù)，諸如外 露層檢測和消除。這里已經(jīng)參照例子描述了配置，其中例子闡述了具有壓力和時(shí)間值 的地層預(yù)測試數(shù)據(jù)。然而，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的原理并不限于關(guān)于特定 數(shù)據(jù)、數(shù)椐源或者數(shù)據(jù)通過其傳送的媒體。再者，本發(fā)明并不限于在上面例子中闡述的特定步驟、步驟順序或者配置。因此，除了上面闡述的過程之外或者作為可選的過程，可以 根據(jù)本發(fā)明的原理來執(zhí)行。例如，如杲想要的話，數(shù)據(jù)平滑技術(shù)可以 關(guān)于在抽取之前的數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)。應(yīng)當(dāng)理解，使用本發(fā)明的原理，數(shù)據(jù)可以被實(shí)時(shí)或者近實(shí)時(shí)地壓縮 和傳送。例如，在其中數(shù)據(jù)包括地層預(yù)測試數(shù)椐的情況中，壓縮和傳 輸可以在完成預(yù)測試之前來進(jìn)行，諸如在捕獲了適當(dāng)數(shù)量的事件數(shù)據(jù) 點(diǎn)(例如， 一個(gè)或多個(gè)事件數(shù)據(jù)點(diǎn))和附加數(shù)據(jù)點(diǎn)(例如，在事件數(shù) 據(jù)點(diǎn)之前或者之后的一系列數(shù)據(jù)點(diǎn))之后。
權(quán)利要求
1.一種用于從位于穿透地下地層的井眼中的井下工具生成測井日志的方法，所述方法包括確定與所述井眼相關(guān)聯(lián)的可用于所述井下工具的數(shù)據(jù)傳輸帶寬；識(shí)別所述井下工具的數(shù)據(jù)流中的多個(gè)事件；確定與所述多個(gè)事件相關(guān)聯(lián)的值；在用于傳輸與所述多個(gè)事件相關(guān)聯(lián)的值的帶寬從所述數(shù)據(jù)傳輸帶寬扣除之后，確定可用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃鰯?shù)據(jù)傳輸帶寬的一部分；從所述數(shù)據(jù)流中選擇數(shù)據(jù)點(diǎn)，所述數(shù)據(jù)點(diǎn)被選擇作為可用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃鰯?shù)據(jù)傳輸帶寬中的所述部分的函數(shù)；確定與所選數(shù)據(jù)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的值；將與所述多個(gè)事件和所選數(shù)據(jù)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的值傳送到地面系統(tǒng)；以及將所傳送的值結(jié)合到測井日志中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中所述數(shù)據(jù)點(diǎn)被選擇作為可用于 數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃鰯?shù)據(jù)傳輸帶寬中的所述部分的函數(shù)包括使所選數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)量最大，用于消費(fèi)具有與所選數(shù)據(jù)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的值 的所述數(shù)據(jù)傳輸帶寬中的所述部分。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中使所選擇數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)量最大包 括解決離散優(yōu)化問題。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述數(shù)據(jù)點(diǎn)被選擇作為可用于 數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃鰯?shù)椐傳輸帶寬中的所迷部分的函數(shù)包括使用增長函數(shù)，識(shí)別候選數(shù)椐點(diǎn)作為與所述多個(gè)事件相關(guān)的所述值 的函數(shù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述數(shù)據(jù)點(diǎn)被選擇作為可用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃鰯?shù)據(jù)傳輸帶寬中的所述部分的函數(shù)包括 選擇至少一個(gè)參數(shù)閾值；使用所述至少一個(gè)參數(shù)閾值，識(shí)別候選數(shù)據(jù)點(diǎn)； 確定所迷候選數(shù)據(jù)點(diǎn)的值是否將消費(fèi)可用于數(shù)椐傳輸?shù)乃鰯?shù)據(jù)傳 輸帶寬中的所述部分。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，進(jìn)一步包括迭代地實(shí)施所述選擇、識(shí)別和確定以會(huì)聚在候選數(shù)據(jù)點(diǎn)的選擇上從 而提供用于消費(fèi)的最大數(shù)量的所述值。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述迭代實(shí)施所述選擇、識(shí)別 和確定包括調(diào)整所述至少一個(gè)參數(shù)閾值。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所迷調(diào)整所述至少一個(gè)數(shù)據(jù)參 數(shù)變化閾值包括確定所述值是否超出可用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃鰯?shù)據(jù)傳輸帶寬；并且 增加所述至少一個(gè)參數(shù)閾值。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括 量化用于傳輸?shù)乃鲋怠?br> 10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述量化包括 沿著由所述數(shù)據(jù)流定義的路徑選擇至少三個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)； 在與所述至少三個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的第一和第二數(shù)據(jù)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的第一和第二值之間定義第一間隔；在與所述至少三個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的第三數(shù)據(jù)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的第二值和第三值之 間定義第二間隔；從第 一和第二間隔確定轉(zhuǎn)換；應(yīng)用該轉(zhuǎn)換到至少一個(gè)用于傳輸?shù)乃鲋担徊⑶彝ㄟ^量化精度劃分所轉(zhuǎn)換的值。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述多個(gè)事件包括選自由下 述事件組成的組中的至少一個(gè)事件壓降開始事件； 壓降壓力達(dá)到事件； 累積壓力近似事件； 預(yù)測試調(diào)查階段開始事件； 預(yù)測試調(diào)查階段結(jié)束事件； 預(yù)測試測量階段開始事件； 預(yù)測試測量階段結(jié)束事件； 最終地層壓力達(dá)到事件；以及 泥餅破裂事件。
12. 根椐權(quán)利要求1所述的方法，其中所述數(shù)據(jù)點(diǎn)被放置在所述多 個(gè)事件中的至少兩個(gè)事件之間的所述數(shù)據(jù)流中。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述多個(gè)事件與井下工具的 操作相關(guān)聯(lián)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述確定與數(shù)據(jù)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的 值包括選擇關(guān)于數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)據(jù)流部分；平滑與該數(shù)據(jù)流部分相關(guān)聯(lián)的值；并且根據(jù)與該數(shù)據(jù)流部分相關(guān)聯(lián)的平滑值確定所述值。
15. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述轉(zhuǎn)換提供多線性函數(shù)， 所述多線性函數(shù)使用具有小于1的斜率的線性函數(shù)來壓縮所述第一和 第二間隔之一。
16. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述選擇、定義、確定、應(yīng) 用、和劃分包括可操作來分配最大部分的比特給所述第一間隔和分配 最小部分的比特給所述第二間隔的量化操作。
17. —種用于從位于穿透地下地層的井眼中的井下工具生成測井日 志的方法，該方法包4舌獲取與所述井下工具的操作相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)；識(shí)別與所述井下工具的操作相關(guān)聯(lián)的多個(gè)事件；用所述井下工具選擇數(shù)據(jù)點(diǎn)用于傳輸，所述數(shù)椐點(diǎn)被選擇作為所述 多個(gè)事件的函數(shù)和增長函數(shù)；確定與所述多個(gè)事件和用于由井下工具傳輸?shù)乃鰯?shù)據(jù)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的 值；將所確定的值傳送到地面系統(tǒng)；并且 將所傳送的數(shù)據(jù)結(jié)合到測井日志中。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中選擇數(shù)據(jù)點(diǎn)包括 選擇能夠被傳送到地面的最大數(shù)量的數(shù)據(jù)點(diǎn)作為值。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述增長函數(shù)選自包含下列 級數(shù)的組線性級數(shù)； 對數(shù)級數(shù)； 指數(shù)級數(shù)；球形級數(shù)；以及 幾何級數(shù)。
20. 根椐權(quán)利要求17所述的方法，進(jìn)一步包括 確定所述增長函數(shù)的增長系數(shù)來提供選擇能夠傳輸?shù)淖畲髷?shù)量的所述數(shù)據(jù)點(diǎn)作為值。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中在獲取所述數(shù)據(jù)的工具內(nèi)執(zhí) 行所述確定。
22. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，進(jìn)一步包括 量化用于傳輸?shù)乃龃_定值。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中所述量化包括 在所獲取的數(shù)據(jù)部分中選擇至少三個(gè)數(shù)椐點(diǎn)；在與所述至少三個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)中的第一和第二數(shù)據(jù)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的第一和第 二值之間定義第一間隔；在與所述至少三個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)中的第三數(shù)據(jù)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的第二值和第三值 之間定義第二間隔；根據(jù)所述這些間隔確定轉(zhuǎn)換；應(yīng)用所述轉(zhuǎn)換到至少一個(gè)用于傳輸?shù)乃龃_定值；并且 使用量化精度劃分所轉(zhuǎn)換的值。
24. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述數(shù)椐點(diǎn)包括被放置在所述多個(gè)事件中的至少兩個(gè)事件之間的所述數(shù)據(jù)流中的數(shù)據(jù)點(diǎn)。
25. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述獲得的數(shù)據(jù)定義曲線。
26. 根椐權(quán)利要求25所述的方法，進(jìn)一步包括平滑至少部分曲線并 且其中所述確定的值包括與曲線的平滑部分相關(guān)聯(lián)的值。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中平滑至少部分曲線包括濾波 該部分曲線。
28. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中所述轉(zhuǎn)換提供多線性函數(shù)， 其使用具有小于1的斜率的線性函數(shù)壓縮所述第一和笫二間隔之一。
29. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中所述選擇、定義、確定、應(yīng) 用、和劃分包括可操作來分配最大部分的比特給所述笫一間隔和分配 最小部分的比特給所述第二間隔的量化操作。
30. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括在地面上解碼所傳送 的值。
31. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中所述解碼包括使用逆壓縮擴(kuò) 展器恢復(fù)、解包、去量化和重建所傳送的值中的至少之一。
32. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，進(jìn)一步包括在地面上解碼所傳送 的值。
33. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中所述解碼包括使用逆壓縮擴(kuò) 展器恢復(fù)、解包、去量化和重建所傳送的值中的至少之一。
全文摘要
示出了在其中使用數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)來填滿預(yù)定信道容量的系統(tǒng)和方法。根據(jù)一種配置，選擇在測試數(shù)據(jù)內(nèi)的事件數(shù)據(jù)點(diǎn)用于通過數(shù)據(jù)通信信道來傳送并且利用數(shù)據(jù)抽取器來識(shí)別測試數(shù)據(jù)內(nèi)的其他數(shù)據(jù)點(diǎn)來填滿或者基本上填滿預(yù)定信道容量。上述數(shù)據(jù)抽取器可以使用一個(gè)或多個(gè)變量來選擇用于通信的數(shù)據(jù)，其中優(yōu)選地在抽取器迭代中調(diào)整一個(gè)或多個(gè)變量以選擇最佳或者另外想要的數(shù)據(jù)子組以用于通信。數(shù)據(jù)抽取器可以另外地或者可選地執(zhí)行適當(dāng)?shù)摹霸鲩L”函數(shù)來選擇特定數(shù)據(jù)用于通信和/或選擇將被傳送的數(shù)據(jù)量。
文檔編號(hào)E21B47/12GK101260804SQ20081008322
公開日2008年9月10日 申請日期2008年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月5日
發(fā)明者J·J·波普, K·蘇 申請人:普拉德研究及開發(fā)有限公司