利用分形圖案的烴類(lèi)開(kāi)采的方法以及相關(guān)設(shè)備的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種用于預(yù)測(cè)地下巖層中的烴類(lèi)開(kāi)采的方法可以包括：生成與來(lái)自地下巖層的樣本中的斷裂相關(guān)聯(lián)的加熱前數(shù)據(jù)，基于加熱前數(shù)據(jù)確定第一個(gè)分形圖案，以及利用RF功率來(lái)加熱樣本，以導(dǎo)致樣本中的額外的斷裂。該方法可以包括利用RF功率加熱之后生成與樣本中的更多的斷裂相關(guān)聯(lián)的加熱后數(shù)據(jù)，基于加熱后數(shù)據(jù)確定第二分形圖案，檢測(cè)第一分形圖案和第二分形圖案之間的變化，以及基于檢測(cè)到的變化，預(yù)測(cè)從地下巖層的烴類(lèi)開(kāi)采。
【專(zhuān)利說(shuō)明】利用分形圖案的烴類(lèi)開(kāi)采的方法以及相關(guān)設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及烴類(lèi)資源處理領(lǐng)域，并且更具體而言，涉及用于開(kāi)采烴類(lèi)的方法以及 相關(guān)的設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002] 世界范圍的能源消耗一般而言越來(lái)越大，常規(guī)的烴類(lèi)資源正在被消耗。為了滿足 要求，可能希望開(kāi)采非常規(guī)的資源。例如，諸如重油之類(lèi)的高粘性的烴類(lèi)資源可能貯藏在沙 子中，其中，它們的粘的本質(zhì)不允許常規(guī)的油井生產(chǎn)。這種烴類(lèi)資源的類(lèi)別一般被稱(chēng)為油 砂。估計(jì)在這樣的油砂巖層中可能會(huì)發(fā)現(xiàn)數(shù)兆桶的石油儲(chǔ)量。
[0003] 在某些情況下，這些油砂沉積當(dāng)前通過(guò)露天采礦來(lái)采掘。用于對(duì)于較深的沉積的 就地提煉的另一種方法被稱(chēng)為蒸汽輔助重力泄油（SAGD)。重油在儲(chǔ)油層溫度下是不能移 動(dòng)的，因此，通常將油加熱，以降低其粘度，并使油流能流動(dòng)。在SAGD中，形成許多對(duì)注入井 和出油井，以橫向地在地下延伸。每一對(duì)注入/出油井都包括下采油井和上注入井。注入 /出油井通常位于下伏巖層和覆蓋層之間的地下巖層的產(chǎn)油層中。
[0004] 上注入井通常被用來(lái)注入蒸汽，下出油井收集流出巖層的加熱的原油或浙青，以 及來(lái)自注入的蒸汽的凝結(jié)的任何水。注入的蒸汽形成在巖層中垂直和水平地延伸的蒸汽 室。來(lái)自蒸汽的熱量降低重質(zhì)原油或浙青的粘性，這使它向下流到下出油井，在那里，它被 收集和開(kāi)采。蒸汽和氣體由于它們的較低的密度而上升。例如，諸如甲烷、二氧化碳，以及 氫化硫之類(lèi)的氣體，可以?xún)A向于在蒸汽室中上升，并填充限定了蒸汽上方的絕緣層的由油 留下的空隙空間。油和水流被重力驅(qū)動(dòng)排出到下出油井。
[0005] 在大致儲(chǔ)油層壓力下操作注入和出油井可以解決對(duì)高壓蒸汽過(guò)程產(chǎn)生不利的影 響的不穩(wěn)定性問(wèn)題。SAGD可以產(chǎn)生平穩(wěn)、均勻的生產(chǎn)量，在合適的儲(chǔ)油層中產(chǎn)量可以高達(dá)原 油地質(zhì)儲(chǔ)量（00IP)的70%到80%。SAGD過(guò)程可能對(duì)頁(yè)巖條紋及其他垂直壁障相對(duì)敏感， 因?yàn)殡S著巖石被加熱，微分熱膨脹導(dǎo)致其中斷裂，使蒸汽和液體流過(guò)。SAGD的效率可以達(dá)到 舊的周期注蒸汽吞吐法（CSS)過(guò)程的兩倍。
[0006] 世界上許多國(guó)家具有大量的油砂沉積，包括美國(guó)、俄羅斯以及中東各國(guó)家。油砂 可以占世界的總石油資源的高達(dá)三分之二，例如，在加拿大阿薩巴斯卡油砂，至少有1.7兆 桶。目前，只有加拿大具有大規(guī)模的商業(yè)油砂工業(yè)，雖然在委內(nèi)瑞拉也從油砂中生產(chǎn)少量的 油。由于增加的油砂生產(chǎn)量，加拿大已經(jīng)成為美國(guó)的油和產(chǎn)品的最大的單一供應(yīng)商。油砂 現(xiàn)在是幾乎一半的加拿大采油量的源，而委內(nèi)瑞拉的生產(chǎn)量近年來(lái)已經(jīng)下降。而在其他國(guó) 家，還沒(méi)有在顯著水平上由油砂生產(chǎn)油。
[0007] Banerjee等人的美國(guó)公開(kāi)的專(zhuān)利申請(qǐng)2010/0078163公開(kāi)了提供了三個(gè)井的烴類(lèi) 開(kāi)采過(guò)程：用于注水的最上面的井，用于向儲(chǔ)油層中引入微波的中間的井，以及用于生產(chǎn)的 最下面的井。微波發(fā)生器生成通過(guò)一系列導(dǎo)被指引到中間井上方的區(qū)域的微波。微波的頻 率是位于大體上基本相當(dāng)于水的共振頻率的頻率，以便水被加熱。
[0008] 沿著這些線，Dreher Jr.等人的美國(guó)公開(kāi)的專(zhuān)利申請(qǐng)2010/0294489公開(kāi)了使用 微波來(lái)提供加熱?；钚詣┍蛔⑷氲降乇砻嬉韵?，并被微波加熱，然后，活性劑加熱產(chǎn)油井中 的重油。Wheeler等人的美國(guó)公開(kāi)的專(zhuān)利申請(qǐng)2010/0294488公開(kāi)了類(lèi)似的方法。
[0009] Kasevich的美國(guó)專(zhuān)利7, 441，597公開(kāi)了使用射頻發(fā)生器來(lái)將射頻（RF)能量應(yīng)用 到位于產(chǎn)油/氣井的水平部分上方的RF井的水平部分。由于RF能量，原油的粘度降低，這 使得油由于重力而排放。通過(guò)產(chǎn)油/氣井開(kāi)采油。
[0010] 也是授予Kasevich的美國(guó)專(zhuān)利7, 891，421公開(kāi)了稱(chēng)合到井的水平部分中的同軸 電纜的外側(cè)導(dǎo)體的油嘴組裝件。同軸電纜的內(nèi)層導(dǎo)體被耦合到接觸環(huán)。絕緣體位于油嘴組 裝件和接觸環(huán)之間。同軸電纜被耦合到RF源以將RF能量施加到井的水平部分。
[0011] 令人遺憾的是，例如由于失敗的啟動(dòng)而造成的使用SAGD提取油的長(zhǎng)的生產(chǎn)時(shí)間 可能會(huì)導(dǎo)致向相鄰的土壤的大量的熱損失、過(guò)度消耗蒸汽，以及開(kāi)采成本高。典型地還使用 大量的水資源來(lái)使用SAGD開(kāi)采油，這會(huì)影響環(huán)境。有限的水資源也會(huì)限制采油。
[0012] 也可以從其他地下巖層，諸如，例如，油頁(yè)巖，取出烴類(lèi)資源。油頁(yè)巖（油母）是包 含烴類(lèi)，即，頁(yè)巖油，的沉積巖。頁(yè)巖油提取的一種典型的方法是加熱油頁(yè)巖，以蒸發(fā)頁(yè)巖 油，隨后可以收集頁(yè)巖油。盡管如此，此方法會(huì)十分昂貴，特別是當(dāng)與其他烴類(lèi)資源提取方 法相比時(shí)。希望更有效率地開(kāi)采這些烴類(lèi)資源。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 因此，根據(jù)前述的背景，本發(fā)明的目標(biāo)是提供有效率并穩(wěn)定的用于烴類(lèi)開(kāi)采的方 法。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的此目標(biāo)及其他目標(biāo)、特征，以及優(yōu)點(diǎn)通過(guò)用于預(yù)測(cè)地下巖層中的烴 類(lèi)開(kāi)采的方法來(lái)提供。該方法可以包括生成與來(lái)自地下巖層的樣本中的斷裂相關(guān)聯(lián)的加熱 前數(shù)據(jù)、基于加熱前數(shù)據(jù)確定至少一個(gè)第一分形圖案，以及利用RF功率加熱樣本，以導(dǎo)致 樣本中額外的斷裂，該方法還可以包括，在利用RF功率加熱之后生成與樣本中額外的斷裂 相關(guān)聯(lián)的加熱后數(shù)據(jù)，基于加熱后數(shù)據(jù)確定至少一個(gè)第二分形圖案、檢測(cè)至少一個(gè)第一分 形數(shù)據(jù)和至少一個(gè)第二分形數(shù)據(jù)之間的變化，以及，基于檢測(cè)到的變化預(yù)測(cè)從地下巖層的 烴類(lèi)開(kāi)采。有利地，預(yù)測(cè)的烴類(lèi)開(kāi)采是準(zhǔn)確的，并可以降低開(kāi)采成本。
[0015] 更具體地說(shuō)，對(duì)變化的檢測(cè)可以包括檢測(cè)斷裂中的體積測(cè)定變化。加熱前數(shù)據(jù)可 以包括三維映射加熱前數(shù)據(jù)，加熱后數(shù)據(jù)可以包括三維映射加熱后數(shù)據(jù)。該至少一個(gè)第一 分形圖案的確定可以基于三維映射加熱前數(shù)據(jù)中體素的至少一個(gè)鄰近區(qū)域，以及至少一個(gè) 第二分形圖案的確定可以基于三維映射加熱后數(shù)據(jù)中體素的至少一個(gè)鄰近區(qū)域。
[0016] 在某些實(shí)施例中，加熱前數(shù)據(jù)和加熱后數(shù)據(jù)中的產(chǎn)生可以包括使用計(jì)算層析成像 (CT)掃描。對(duì)該變化的檢測(cè)可以包括執(zhí)行互信息計(jì)算。
[0017] 每個(gè)分形圖案可以包括相關(guān)聯(lián)的分辨率和相關(guān)聯(lián)的分形圖案類(lèi)型。
[0018] 另外，該方法可以包括為至少一個(gè)第一和至少一個(gè)第二分形圖案生成包括多個(gè)數(shù) 值的分形圖案查詢(xún)表（LUT)。
[0019] 該方法也可以包括基于至少一個(gè)第一和至少一個(gè)第二分形圖案顯示至少一個(gè)圖 像。該方法可以也包括基于預(yù)測(cè)的烴類(lèi)開(kāi)采將RF功率應(yīng)用于地下巖層，并在對(duì)地下巖層應(yīng) 用RF功率之后，從地下巖層開(kāi)采烴類(lèi)。
[0020] 另一方面涉及一種用于從地下巖層樣本預(yù)測(cè)地下巖層中的烴類(lèi)開(kāi)采的設(shè)備。該設(shè) 備可以包括RF天線、傳感器，以及耦合到RF天線和傳感器的處理器，該處理器可以被配置 成從傳感器，生成與樣本中的斷裂相關(guān)聯(lián)的加熱前數(shù)據(jù)，以及基于加熱前數(shù)據(jù)確定至少一 個(gè)第一分形圖案。該處理器可以還被配置為利用來(lái)自RF天線的RF功率來(lái)加熱樣本，以導(dǎo) 致樣本中額外的斷裂，在利用RF功率加熱之后，通過(guò)傳感器，生成與樣本中額外的斷裂相 關(guān)聯(lián)的加熱后數(shù)據(jù)，基于加熱后數(shù)據(jù)確定至少一個(gè)第二分形圖案，檢測(cè)至少一個(gè)第一分形 圖案和至少一個(gè)第二分形圖案之間的變化，以及，基于檢測(cè)到的變化預(yù)測(cè)從地下巖層的烴 類(lèi)開(kāi)采。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的示意圖。
[0022] 圖2是示出了圖1的設(shè)備的實(shí)施例的操作的流程圖。
[0023] 圖3是圖2的體積測(cè)定處理框的詳細(xì)流程圖。
[0024] 圖4-5分別是加熱前和加熱后，來(lái)自樣本的體切片的圖像。
[0025] 圖6A是來(lái)自樣本的加熱前體切片的圖像。
[0026] 圖6B是進(jìn)行了 Edge3D處理的來(lái)自樣本的加熱前體切片的圖像。
[0027] 圖7A是進(jìn)行了 Blob3D處理的來(lái)自樣本的加熱前體切片的圖像。
[0028] 圖7B是來(lái)自樣本的加熱前體積的圖像。
[0029] 圖8A是來(lái)自樣本的加熱后體切片的圖像。
[0030] 圖8B是帶進(jìn)行了 Edge3D處理的來(lái)自樣本的加熱后體切片的圖像。
[0031] 圖9A是進(jìn)行了 Blob3D處理的來(lái)自樣本的加熱后體切片的圖像。
[0032] 圖9B是來(lái)自樣本的加熱后體積的圖像。
[0033] 圖10A和10B分別是在第一閾值時(shí)加熱前和加熱后的來(lái)自進(jìn)行了 Blob3D處理的 樣本的體積的圖像。
[0034] 圖11A和11B分別是在第二閾值時(shí)加熱前和加熱后的來(lái)自進(jìn)行了 Blob3D處理的 樣本的體積的圖像。
[0035] 圖12A和12B分別是在第三閾值時(shí)加熱前和加熱后的來(lái)自進(jìn)行了 Blob3D處理的 樣本的體積的圖像。
[0036] 圖13是加熱前和加熱后的來(lái)自樣本的斷裂度量的圖表。
[0037] 圖14A-14B分別是加熱前和加熱后，來(lái)自樣本的斷裂大小的圖表。
[0038] 圖15A-15B分別是加熱前和加熱后，來(lái)自樣本的垂直斷裂長(zhǎng)度的圖表。
[0039] 圖16是根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的另一實(shí)施例的示意圖。
[0040] 圖17是示出了根據(jù)本發(fā)明的該設(shè)備的實(shí)施例的操作的流程圖。
[0041] 圖18是與所指出的分形圖案區(qū)域相鄰的體素。
[0042] 圖19是示出了點(diǎn)位置的分形圖案二進(jìn)制表示的表的截圖。
[0043] 圖20-21是分別以4X4X4和8X8X8分辨率表示分形圖案的示意圖。
[0044] 圖22A和22B分別是在第一閾值時(shí)加熱前和加熱后的來(lái)自進(jìn)行了 Blob3D處理的 樣本的體的圖像。
[0045] 圖23是分形圖案被可視化的來(lái)自加熱后的樣本的體的圖像。
[0046] 圖24A-24B分別是加熱前和加熱后，來(lái)自樣本的分形發(fā)生的圖表。
[0047] 圖25是來(lái)自樣本的靈敏度分析的圖表。

【具體實(shí)施方式】
[0048] 下面將參考附圖更全面地描述本發(fā)明，在附圖中，示出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。然 而，本發(fā)明可以許多不同的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)，不應(yīng)該被理解為僅限于此處所闡述的實(shí)施例。相 反，提供這些實(shí)施例是為了使本說(shuō)明書(shū)完整和徹底，并將本發(fā)明的內(nèi)容全面地傳達(dá)給本領(lǐng) 域技術(shù)人員。相同的附圖標(biāo)記遍及附圖表示的相同的元素，使用角分符號(hào)來(lái)表示替換實(shí)施 例中的類(lèi)似的元件。例如，雖然對(duì)RF前和后的斷裂的描述全部都是RF加熱相關(guān)的，但預(yù)想 本發(fā)明包括任何誘導(dǎo)變形（壓力斷裂、熱誘導(dǎo)斷裂等等）。
[0049] 首先參考圖1，現(xiàn)在將描述根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備30。設(shè)備30用于從樣本35預(yù)測(cè)地 下巖層中的烴類(lèi)開(kāi)采。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解的，樣本35可以在原處，S卩，仍在地下巖層 中，或者樣本可以分離地收集和處理，如在所示實(shí)施例中。
[0050] 設(shè)備30包括RF天線33、傳感器34,以及耦合到RF天線和傳感器的處理器31。設(shè) 備30還說(shuō)明性地包括耦合到處理器31的顯示器32。在某些實(shí)施例中，傳感器34可以包括 包括用于向樣本35定向輻射的x射線源的CT設(shè)備，以及用于檢測(cè)從樣本反射的X射線輻 射的輻射傳感器。當(dāng)然，在其他實(shí)施例中，傳感器34可以使用其他形式的輻射和/或團(tuán)塊。 在某些實(shí)施例中，輻射傳感器可以定位在X射線源的對(duì)面。
[0051] 現(xiàn)在另外參考圖2,流程圖40描述了設(shè)備30的操作方法（框56)。該方法用于通 過(guò)對(duì)樣本35的分析預(yù)測(cè)地下巖層中的烴類(lèi)開(kāi)采。首先，激活傳感器34以掃描樣本35 (框 41)。
[0052] 該方法還包括數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換（框42)，在那里，從傳感器34提取的數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換為圖像文 件格式。例如，傳感器34可以以醫(yī)學(xué)數(shù)字成像和通信（DIC0M)格式來(lái)輸出數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換可以 將這樣的數(shù)據(jù)變?yōu)槲粓D圖像文件或光柵圖像文件。方法在框43包括體積測(cè)定處理。
[0053] 方法包括生成與來(lái)自地下巖層的樣本35中的斷裂相關(guān)聯(lián)的加熱前數(shù)據(jù)。換言之， 通過(guò)傳感器34檢查樣本35的基準(zhǔn)狀態(tài)，以便隨后的狀態(tài)是可容易比較的。該方法還包括 利用來(lái)自RF天線33的RF功率來(lái)加熱樣本35,以導(dǎo)致樣本中的額外的斷裂。如將被理解 的，RF加熱導(dǎo)致樣本35中的烴類(lèi)資源（例如，頁(yè)巖油）膨脹并導(dǎo)致其中的斷裂。
[0054] 在RF加熱之后，該方法包括在利用RF功率加熱樣本之后，生成與樣本35中的額 外的斷裂相關(guān)聯(lián)的加熱后數(shù)據(jù)（通過(guò)傳感器34)。更具體地說(shuō)，加熱前數(shù)據(jù)包括三維映射加 熱前數(shù)據(jù)（例如，點(diǎn)云數(shù)據(jù)），而加熱后數(shù)據(jù)包括三維映射加熱后數(shù)據(jù)。
[0055] 加熱前數(shù)據(jù)和加熱后數(shù)據(jù)都通過(guò)框41-43處理，在框44,該方法包括檢測(cè)加熱前 數(shù)據(jù)和加熱后數(shù)據(jù)之間的變化。對(duì)變化的檢測(cè)可以包括執(zhí)行互信息計(jì)算。在所示出的實(shí)施 例中，對(duì)變化的檢測(cè)可以包括檢測(cè)斷裂中的體積測(cè)定變化。
[0056] 該方法還包括基于加熱前數(shù)據(jù)和加熱后數(shù)據(jù)來(lái)顯示至少一個(gè)圖像（框45, 57)。在 某些實(shí)施例中，方法包括只顯示加熱前數(shù)據(jù)和加熱后數(shù)據(jù)之間的變化?？梢曰谇衅蜃?為體（多個(gè)切片）進(jìn)行變化數(shù)據(jù)的顯示。
[0057] 該方法還包括基于檢測(cè)到的變化，預(yù)測(cè)來(lái)自地下巖層的烴類(lèi)開(kāi)采。簡(jiǎn)而言之，通過(guò) 利用變化檢測(cè)過(guò)程，設(shè)備30能夠通過(guò)對(duì)樣本35執(zhí)行掃描，提供對(duì)地下巖層中的烴類(lèi)大規(guī)模 提煉的商業(yè)可行性的預(yù)測(cè)。
[0058] 有利地，預(yù)測(cè)的烴類(lèi)開(kāi)采是準(zhǔn)確的，并可以降低開(kāi)采成本。在某些實(shí)施例中，方法 可以包括基于預(yù)測(cè)的烴類(lèi)開(kāi)采，將RF功率應(yīng)用到地下巖層，并在將RF功率應(yīng)用于地下巖層 之后，從地下巖層開(kāi)采烴類(lèi)（即，實(shí)際提取過(guò)程）。所公開(kāi)的方法提供用于作為RF波傳播技 術(shù)的結(jié)果建模頁(yè)巖斷裂的自動(dòng)化方法。此外，方法還可以示出斷裂的定性二維（2D)和三維 (3D)可視化。
[0059] 所公開(kāi)的圖像處理算法自動(dòng)地以3D準(zhǔn)確地提取斷裂特征，以便進(jìn)行有效率的評(píng) 估。使用統(tǒng)計(jì)屬性以及使用用于分析的2D圖，討論定量結(jié)果。該方法可以量化由于RF加 熱而導(dǎo)致的斷裂網(wǎng)絡(luò)中的增大，并提供用于進(jìn)行變化檢測(cè)和分析的方法。通過(guò)使用統(tǒng)計(jì)分 析，可以知道斷裂和增加的采油之間的關(guān)系。
[0060] 所公開(kāi)的方法可以被用來(lái)分析頁(yè)巖結(jié)構(gòu)，并推斷增加的油開(kāi)采以提高成本效益。 在頁(yè)巖中，天然斷裂提供滲透性，以及接近井中的油和氣的途徑，并且引發(fā)斷裂可以幫助提 高各種頁(yè)巖巖層及包含頁(yè)巖層的其他巖層中的油和氣開(kāi)采量。斷裂可以使液體自由地流 動(dòng)，因此，可以更加容易提取，并且成本較低。頁(yè)巖具有弱滲透性，因此，大量的產(chǎn)氣需要斷 裂以提供滲透性。
[0061] 設(shè)備30使用3D掃描從RF照射之前和之后的樣本攝取3D頁(yè)巖圖像。通過(guò)計(jì)算互 信息，來(lái)量化這些樣本之間的變化檢測(cè)。此設(shè)備30的設(shè)計(jì)基于這樣的假設(shè)：關(guān)注的變化在 整個(gè)所關(guān)注的區(qū)域不規(guī)則地分布。簡(jiǎn)而言之，設(shè)備30提供處理建模和可視化頁(yè)巖斷裂結(jié)構(gòu) 的問(wèn)題的方法，并提供準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)可以提取的烴類(lèi)資源的量的方法。
[0062] 現(xiàn)在另外參考圖3-9B，詳述體積測(cè)定處理框43 (框61)。此討論是在幾個(gè)試驗(yàn)樣 本（具體而言，4個(gè)樣本）的示例性情況下執(zhí)行的。該過(guò)程的示例性實(shí)驗(yàn)室設(shè)備使用CT傳 感器作為收集頁(yè)巖樣本的體積測(cè)定數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳感器。目標(biāo)是檢測(cè)在將RF能量應(yīng)用于頁(yè) 巖樣本之前和之后的頁(yè)巖斷裂，并量化斷裂的數(shù)量、大小，以及垂直距離（長(zhǎng)度）。斷裂的存 在對(duì)于優(yōu)化要在所感興趣的區(qū)域（即，如前所述的地下巖層）提取的可采石油是重要的。
[0063] 方法包括從傳感器34攝取體切片（框51)。例如，每一體切片都可以包括8比特 圖像切片。圖像60、65分別示出了在加熱前和加熱后的示例性體切片。在圖像65中可以 看出，斷裂的數(shù)量增大。方法還包括對(duì)加熱前數(shù)據(jù)和加熱后數(shù)據(jù)中的每一個(gè)執(zhí)行至少一個(gè) 濾波過(guò)程（框52)。在所示實(shí)施例中，該至少一個(gè)濾波過(guò)程包括中值濾波過(guò)程。
[0064] 該方法包括通過(guò)執(zhí)行至少一個(gè)第一邊緣檢測(cè)過(guò)程來(lái)生成加熱前數(shù)據(jù)，通過(guò)執(zhí)行至 少一個(gè)第二邊緣檢測(cè)過(guò)程來(lái)生成加熱后數(shù)據(jù)（框53)。在某些實(shí)施例中，該至少一個(gè)第一和 至少一個(gè)第二邊緣檢測(cè)過(guò)程中每一個(gè)都包括檢測(cè)樣本中的斷裂和額外的斷裂的邊緣，掩蓋 加熱前數(shù)據(jù)和加熱后數(shù)據(jù)中的邊界，以及對(duì)加熱前數(shù)據(jù)和加熱后數(shù)據(jù)執(zhí)行伽瑪校正操作。 [0065] 生成加熱前數(shù)據(jù)還包括在至少一個(gè)第一邊緣檢測(cè)過(guò)程之后執(zhí)行至少一個(gè)第一團(tuán) 塊過(guò)濾過(guò)程，而生成加熱后數(shù)據(jù)還包括在至少一個(gè)第二邊緣檢測(cè)過(guò)程之后執(zhí)行至少一個(gè)第 二團(tuán)塊團(tuán)塊過(guò)濾（框54)。然后，在框55對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，其中，將多個(gè)切片轉(zhuǎn)換為體（框 62)。
[0066] 圖像70,75,80,85示出了在體積測(cè)定處理的不同的階段的加熱前數(shù)據(jù)（框43)。 圖像70表示攝取的體切片，而圖像75表示在至少一個(gè)第一邊緣檢測(cè)過(guò)程之后的體切片。 圖像80表示至少一個(gè)第一團(tuán)塊過(guò)濾之后的體切片，而圖像85表示完成的體（組裝的體切 片）。
[0067] 圖像90,95,100,105示出了在體積測(cè)定處理的不同的階段的加熱后數(shù)據(jù)（框43)。 圖像90表示攝取的體切片，而圖像95表示在至少一個(gè)第二邊緣檢測(cè)過(guò)程之后的體切片。圖 像100表示至少一個(gè)第二團(tuán)塊過(guò)濾之后的體切片，而圖像105表示完成的體（組裝的體切 片）。有利地，完成的體圖像85,105清楚地演示了樣本35中的檢測(cè)到的變化。
[0068] 現(xiàn)在另外參考圖10A-12B，示出了體積測(cè)定斷裂可視化的幾個(gè)圖像。具體而言，圖 像110和115分別示出了加熱前以及加熱后，帶有團(tuán)塊閾值50以及團(tuán)塊最小值50的團(tuán)塊 3D點(diǎn)。圖像120和125分別示出了加熱前以及加熱后，帶有團(tuán)塊閾值30以及團(tuán)塊最小值 30的團(tuán)塊3D點(diǎn)。最后，圖像130和135分別示出了加熱前以及加熱后，帶有團(tuán)塊閾值25以 及團(tuán)塊最小值50的團(tuán)塊3D點(diǎn)，這會(huì)產(chǎn)生最輕松地可查看的變化。
[0069] 如此處表1和2所示，掃描的定量結(jié)果表明，加熱后具有比加熱前多760906/61622 =12. 3倍的結(jié)構(gòu)量，或與加熱后體相比，加熱前體只具有8. 1 %的結(jié)構(gòu)量。頁(yè)巖樣本中的每 一體素都具有173. 63微米的長(zhǎng)度。
[0070]

【權(quán)利要求】
1. 一種用于預(yù)測(cè)地下巖層中的烴類(lèi)開(kāi)采的方法，包括： 生成與來(lái)自所述地下巖層的樣本中的斷裂相關(guān)聯(lián)的加熱前數(shù)據(jù)； 基于加熱前數(shù)據(jù)確定至少一個(gè)第一分形圖案； 利用射頻RF功率加熱所述樣本，以導(dǎo)致所述樣本中的額外的斷裂； 在利用RF功率加熱之后生成與所述樣本中的額外的斷裂相關(guān)聯(lián)的加熱后數(shù)據(jù)； 基于加熱后數(shù)據(jù)確定至少一個(gè)第二分形圖案； 檢測(cè)至少一個(gè)第一分形圖案與至少一個(gè)第二分形圖案之間的變化；以及 基于所檢測(cè)到的變化，預(yù)測(cè)從所述地下巖層的烴類(lèi)開(kāi)采。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，檢測(cè)變化包括檢測(cè)斷裂中的體積測(cè)定變化。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，加熱前數(shù)據(jù)包括三維映射加熱前數(shù)據(jù)；并且其中加 熱后數(shù)據(jù)包括三維映射加熱后數(shù)據(jù)。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，確定至少一個(gè)第一分形圖案基于三維映射加熱前 數(shù)據(jù)中體素的至少一個(gè)鄰近區(qū)域；并且其中確定至少一個(gè)第二分形圖案基于三維映射加熱 后數(shù)據(jù)的體素的至少一個(gè)鄰近區(qū)域。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，生成加熱前數(shù)據(jù)和加熱后數(shù)據(jù)包括使用計(jì)算層析 成像CT掃描。
6. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，檢測(cè)變化包括執(zhí)行互信息計(jì)算。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，每個(gè)分形圖案包括相關(guān)聯(lián)的分辨率和相關(guān)聯(lián)的分 形圖案類(lèi)型。
8. -種用于從地下巖層的樣本預(yù)測(cè)地下巖層中的烴類(lèi)開(kāi)采的設(shè)備，所述設(shè)備包括： 射頻RF天線； 傳感器；以及 處理器，所述處理器被耦合到所述RF天線和所述傳感器，并被配置成 所述傳感器生成與所述樣本中的斷裂相關(guān)聯(lián)的加熱前數(shù)據(jù)， 基于加熱前數(shù)據(jù)確定至少一個(gè)第一分形圖案， 利用來(lái)自RF天線的RF功率加熱所述樣本，以導(dǎo)致所述樣本中的額外的斷裂， 在利用RF功率加熱之后，通過(guò)所述傳感器，生成與所述樣本中的額外的斷裂相關(guān)聯(lián)的 加熱后數(shù)據(jù)， 基于加熱后數(shù)據(jù)，確定至少一個(gè)第二分形圖案， 檢測(cè)至少一個(gè)第一分形圖案和至少一個(gè)第二分形圖案之間的變化，以及 基于所檢測(cè)到的變化，預(yù)測(cè)從所述地下巖層的烴類(lèi)開(kāi)采。
9.如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中，所述處理器被配置成通過(guò)至少檢測(cè)斷裂中的體積 測(cè)定變化而檢測(cè)變化。
10. 如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中，加熱前數(shù)據(jù)包括三維映射加熱前數(shù)據(jù)；并且其中 加熱后數(shù)據(jù)包括三維映射加熱后數(shù)據(jù)。
【文檔編號(hào)】E21B43/24GK104514534SQ201410443130
【公開(kāi)日】2015年4月15日 申請(qǐng)日期:2014年9月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月26日
【發(fā)明者】M·拉赫姆斯, M·阿克巴里, M·麥克哥安格勒, M·布魯 申請(qǐng)人:哈里公司