用于从无定向的传统岩心确定储藏地质体的定向的系统和方法 |
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| 申请号 | CN201480002877.2 | 申请日 | 2014-02-21 | 公开(公告)号 | CN104823048A | 公开(公告)日 | 2015-08-05 |
| 申请人 | 雪佛龙美国公司; | 发明人 | L·扎拉; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种用于从无定向 岩心 确定储藏特征的定向的系统和方法。所述方法包括：在无定向岩心的纵向或横向剖面CT扫描图像中选择任意倾斜平面；通过将无定向岩心的一定体积内的所有 体素 重新对准而将所述倾斜平面平坦化，从而获得重新对准的岩心中的 水 平平面；选择其中存在所期望的特征的重新对准的岩心的横向剖面CT扫描图像；确定校正 角 度，所述校正角度将被加到重新对准的岩心的平坦 地层 接触 平面相对于重新对准的岩心中的参考标记的角度上，从而获得相对于罗盘地图坐标的正确倾斜角度；确定垂直于所述特征的方向相对于所述参考标记之间的第一角度；以及通过将所述校正角度加到第一角度上确定第二角度。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于从来自地表下的无定向岩心确定储藏特征的定向的方法，包括： |
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| 说明书全文 | 用于从无定向的传统岩心确定储藏地质体的定向的系统和方法 技术领域[0001] 本发明涉及一种用于从无定向的传统岩心确定储藏地质体的定向的系统和方法。 背景技术[0002] 在分析岩层的处理中，常常提取岩心以便确定岩层的构成，从而评估岩层的石油或天然气储藏潜力。例如可以利用计算机断层摄影(CT)扫描仪对岩心进行分析，以便确定存在于岩心中的各个沉积物层。然而虽然可以利用CT扫描仪来区分各个沉积物层，但是传统的岩心并不是有定向的。CT扫描仪是利用X射线来产生材料的特定区域的断层摄影图像或“切片”或剖面的成像设备。CT扫描仪被广泛使用在医疗领域中以用于诊断和治疗目的。但是CT扫描仪也可以被使用在其他领域中，比如非破坏性材料测试或材料成像。术语“有定向(oriented)”在这里被用来定义地理定向或罗盘方向(即东-西、北-南等等)。虽然提取岩心的方位或位置以及深度是已知的，但是并不知道岩心内的各个特征或层相对于罗盘方向的定向。举例来说，从传统的无定向岩心所能提取出的内容仅仅是在特定深度处是否存在水道(channel)。但是当前不可能确定水道的定向是哪一个罗盘方向(例如东-西、北-南等等)。 [0003] 当前并不存在用以从传统的无定向岩心提取出岩层的各个沉积层中的特征或地质体(例如水道)的定向的方法或系统。因此将非常希望提供一种用于从无定向的传统岩心确定例如水道或其他特征之类的储藏地质体的定向的方法和系统。 发明内容[0004] 本发明的一个方面是提供一种用于从来自地表下的无定向岩心确定储藏特征的定向的方法。所述方法包括：在无定向岩心的纵向或横向剖面CT扫描图像中选择一个任意倾斜平面，其中所述无定向岩心是从相对于垂直方向倾斜的钻孔提取出的；通过将岩心的一定体积内的所有体素重新对准而将所述倾斜平面平坦化，从而获得重新对准的岩心中的水平平面；选择其中存在所期望的特征的重新对准的岩心的横向剖面CT扫描图像；确定一个校正角度，所述校正角度将被加到重新对准的岩心的平坦地层(flat-bed)接触平面相对于重新对准的岩心中的参考标记的角度上，从而获得相对于一个或多个罗盘地图坐标的正确倾斜角度；确定垂直于横向剖面CT扫描图像中的所述特征的方向相对于所述参考标记之间的第一角度；以及通过将所述校正角度加到第一角度上确定垂直于所述特征的方向的第二角度，其中第二角度对应于映射到罗盘坐标的水流或水道的角度。 [0005] 本发明的另一个方面是提供一种用于从来自地表下的无定向岩心确定储藏特征的定向的系统。所述系统包括一个或多个处理器，其被配置成：(a)读取无定向岩心的纵向或横向剖面CT扫描图像中的一个任意倾斜平面的数据参数，其中所述无定向岩心是从相对于垂直方向倾斜的钻孔提取出的；(b)通过将无定向岩心的一定体积内的所有体素重新对准而将所述倾斜平面平坦化，从而获得重新对准的岩心中的水平平面；(c)读取其中存在所期望的特征的重新对准的岩心的横向剖面CT扫描图像；(d)确定一个校正角度，所述校正角度将被加到重新对准的岩心的平坦地层接触平面相对于重新对准的岩心中的参考标记的角度上，从而获得相对于一个或多个罗盘地图坐标的正确倾斜角度；(e)确定垂直于横向剖面CT扫描图像中的所述特征的方向相对于所述参考标记之间的第一角度；以及(f)通过将所述校正角度加到第一角度上确定垂直于所述特征的方向的第二角度，其中第二角度对应于映射到罗盘坐标的水流或水道的角度。 [0006] 通过参照附图考虑后面的描述和所附权利要求书，本发明的前述和其他目的、特征和特性、有关结构单元的操作方法和功能以及部件组合和制造经济性将变得更加显而易见，所有这些构成本说明书的一部分，其中相同的附图标记在各幅图中指代相应的部件。但是应当明确理解的是，附图仅仅是出于说明和描述的目的，而不意图作为本发明的限制的定义。除非上下文明确地另有所指，否则在说明书和权利要求书中使用的单数形式“一个”、“一项”也包括复数的所指对象。 附图说明[0008] 图1A和1B是分别处于岩心CT扫描的0度和90度的纵向剖面视图的实例； [0009] 图1C是岩心CT扫描的横向剖面视图的一个实例； [0010] 图2A-2C是包含不同岩石构成的各种岩心的剖面CT扫描视图； [0011] 图3A是根据本发明的一个实施例的处在0度方向上的岩心CT扫描的纵向剖面视图； [0012] 图3B是根据本发明的一个实施例的处在90度方向上的岩心CT扫描的纵向剖面视图； [0013] 图3C是根据本发明的一个实施例的在第一位置处取得的岩心CT扫描的横向剖面视图； [0014] 图3D是根据本发明的一个实施例的在第二位置处取得的岩心CT扫描的横向剖面视图； [0015] 图3E是根据本发明的一个实施例的在第三位置处取得的岩心CT扫描的横向剖面视图； [0016] 图4A是根据本发明的一个实施例的岩心CT扫描的横向剖面视图； [0017] 图4B是根据本发明的一个实施例的通过视觉方式审视的岩心的纵向剖面视图； [0018] 图5是根据本发明的一个实施例的从岩心取得的横向剖面切片的螺旋CT扫描数据中的Hounsfield单位的频率分布的直方图的一个实例； [0019] 图6A和6B是根据本发明的一个实施例的主测线方向(任意0度方向)和联络线(x线)方向(任意90度方向)上的岩心CT扫描的纵向剖面视图； [0021] 图7A是根据本发明的一个实施例的示出了从中提取出图6A-6C所示的岩心的钻孔或井筒的位置和定向的等高线地图； [0022] 图7B示出了根据本发明的一个实施例的井筒或钻孔相对于垂直方向的几何配置； [0023] 图8A是根据本发明的一个实施例的示出已定义的平坦平面的位置的岩心CT扫描的纵向剖面视图； [0024] 图8B是根据本发明的一个实施例的示出来自图8A的平面的岩心CT扫描的纵向剖面视图，其中所述平面被转换到水平面； [0026] 图9A是根据本发明的一个实施例的岩心CT扫描的平坦化纵向剖面视图； [0027] 图9B是根据本发明的一个实施例的在图9A中所示的平面PS处取得的横向剖面； [0028] 图10描绘出根据本发明的一个实施例的岩心的纵向剖面视图的一个实例的岩性(lithology)、白色光、紫外光和CT扫描； [0029] 图11描绘出根据本发明的一个实施例的岩心中的元素2的分析结果； [0030] 图12是根据本发明的一个实施例的岩心的一部分的CT扫描的纵向剖面视图的另一个实例； [0031] 图13描绘出根据本发明的一个实施例的火焰结构的示意性三维表示； [0032] 图14A-14B分别是根据本发明的一个实施例的岩心CT扫描的纵向剖面视图：联络线视图和主测线视图； [0033] 图14C是图14A和14B中示出的相同岩心的CT扫描的横向剖面视图；以及[0034] 图15是代表根据本发明的一个实施例的用于实施所述方法的计算机系统的示意图。 具体实施方式[0035] 图1A和1B分别是岩心CT扫描的0度和90度处的纵向剖面视图。0度方向是简单地在岩心上取得的参考并且是任意的。90度方向垂直于0度方向。图1C是根据本发明的一个实施例的岩心CT扫描横向剖面视图。通过Hounsfield单位来测量CT扫描。Hounsfield单位(HU)是来源与接收器之间的X射线衰减的度量。X射线衰减对于例如页岩和胶结砂岩之类的更高密度的岩石也更高，并且对于例如多孔砂岩之类的较低密度的岩石也较低。举例来说，空气的X射线衰减近似为零，对应于水的X射线衰减近似为1000HU(Hounsfield单位)，并且对应于沉积岩的X射线衰减处于大约1000到大约3000HU的范围内。图2A-2C是包含不同岩石构成的各种岩心的剖面CT扫描视图。图2A是具有大约1540的平均X射线衰减的CT扫描的剖面视图，其表明岩心包含砂岩。图2B是具有大约1875的平均X射线衰减的CT扫描的剖面视图，其表明岩心包含页岩和砂岩的混合。图2C是具有大约2075的平均X射线衰减的CT扫描的剖面视图，其表明岩心包含页岩。 [0036] 图3A是0度方向上的岩心CT扫描的纵向剖面视图。图3B是90度方向上的岩心CT扫描的纵向剖面视图。0度方向是简单地在岩心上取得的参考并且是任意的。90度方向垂直于0度方向。线1、2和3表明岩心中的不同深度位置，在该处的CT扫描中显现岩心的横向剖面视图。 [0037] 图3C是在位置1处取得的岩心CT扫描的横向剖面视图。图3D是在位置2处取得的岩心CT扫描的横向剖面视图。图3E是在位置3处取得的岩心CT扫描的横向剖面视图。可以看到，在这三幅不同的横向剖面视图中，剖面视图1示出了最低衰减，从而表明该深度处的岩心包含多于页岩的砂岩，剖面2则示出了最高衰减，从而表明该深度处的岩心包含多于砂岩的页岩。 [0038] 图4A是根据本发明的一个实施例的岩心CT扫描的横向剖面视图。在该实施例中，所述CT扫描是螺旋CT扫描。在螺旋CT扫描中，在每英尺岩心多于1000个切片下记录数据，从而(在这种情况下)提供垂直方向上大约0.03mm和水平方向上0.39mm的体素尺寸。但是可以认识到，还可以在更高或更低切片数目下记录或采集数据，从而得到体素方面的更高分辨率或更低分辨率。正如本领域内已知的那样，体素(“体积像素”)是像素的对应成像单位，但是存在于三维(3D)体积中。如图4A中所示，使用参考标记来定义0度和90度方向。这些参考标记例如可以是铜盘(copper disk)。0度方向对应于参考主测线方向(即被用来标记岩心的视觉线)，并且90度方向对应于如图4A中所示的联络线或X线方向。 [0039] 图4B是根据本发明的一个实施例的通过视觉方式审视的岩心的纵向剖面视图。所述岩心是在所期望的深度处提取出的(岩心的长度例如是大约3英尺)。左侧的纵向视图是0度方向上的纵向视图，其中在正常可见光或白色光(WL)下观看岩心内的特征。右侧的纵向视图是0度方向上的纵向视图，其中在紫外光(UV)下观看岩心内的特征。包含石油的砂岩发出黄色荧光，并且在右侧纵向视图中作为两个倾斜条状可见。岩心顶部的点线表明在该处取得图4A中所示出的横向剖面视图的位置或深度。 [0040] 图5是根据本发明的一个实施例的从岩心取得的横向剖面切片的螺旋CT扫描数据中的Hounsfield单位(HU)的频率分布的直方图的一个实例。所述直方图的垂直轴代表对应于给定的HU数值范围的测量的累积频率，水平轴代表Hounsfield数值。在该例中存在两个相对较小的峰值10和11，其中一个(峰值11)对应于被用来使得岩心稳定的环氧树脂，另一个(峰值10)对应于空数据。此外还存在具有许多最大值的相对较大的峰值12。对于处在大约1200到大约1600之间的范围内的Hounsfield数值，存在对应于砂岩的第一峰值12A。对于处在大约1600到大约1800之间的范围内的Hounsfield数值，存在对应于泥岩的第二峰值12B。对于处在大约1870到大约1980之间的范围内的Hounsfield数值，存在对应于铝芯管(aluminum core tube)和砂岩的第三峰值12C。对于处在大约2000到大约4000之间的范围内的Hounsfield数值，存在对应于泥岩、钻探泥浆中的固相物质、凝固和CaCO3胶结区块、菱铁矿和黄铁矿的高HU数值(12D)的最小表示。在一个实施例中，按照SEG-Y格式输出螺旋CT扫描数据，在经过转换或操纵(例如伸缩、格式化等等)之后可以TM 与许多地球物理软件应用兼容地对其进行渲染，比如来自PARADIGM 的体素-体积解释软件 但是可以与所公开的方法相结合地使用任何适当的地球物理软件应用。 [0041] 图6A和6B是根据本发明的一个实施例的主测线方向(0度方向)和联络线(x线)方向(90度方向)上的岩心CT扫描的纵向剖面视图。x线纵向剖面视图中示出的平面20对应于在平坦地层接触处定义的任意平面。在该实施例中，平坦地层接触(与海床的虚拟接触)相对于岩心的主测线方向或零方向(其可以指向任何罗盘方向)具有296度的下倾方位角。图6C是在3D帧内提供的图6B中所示的纵向剖面视图，并且还示出了表示平坦地层接触的平面20的倾斜或下倾，其具有296度的下倾方位角。 [0042] 图7A是根据本发明的一个实施例的示出了从中提取出图6A-6C所示的岩心的钻孔或井筒的位置和定向的结构等高线地图。黑点代表井的表面位置(SL)，空点或圆圈是井的底孔位置(BHL)。如图7A中所示，井或钻孔通常是从南向北钻探的。图7B示出了根据本发明的一个实施例的井筒或钻孔相对于垂直方向的几何配置。所述钻孔相对于垂直方向(垂直方向处于0度倾斜)具有23.65度的倾斜。此外，所钻心的间隔不是平坦的，并且实质上向南、东南倾斜近似4度。因此，岩心将反映出所述23.65度和4度倾斜的组合，从而具有近似27.65度的倾斜，正如图7B中所示出的那样。换句话说，作为23.65度的钻孔偏斜或倾斜和大约4度的岩层结构下倾的结果，在海床上平坦地沉淀的地层例如在岩心中倾斜大约27.65度。 [0043] 通过阅读地图，在井底孔位置处可以将岩层下倾方位角确定为140度。在垂直于最近的向下结构(down-structure)地图等高线的方向上从地图上的井BHL测量所述下倾方位角，其在本例中是近似140度。正如在前面的段落中所陈述的那样，关于岩心描述，平坦地层接触相对于岩心的主测线方向具有296度的下倾方位角(从岩心的平面测量)。但是如前所述，在其他实施例中设想到，岩心的主测线或0度方向可以指向任何罗盘方向。然而在图7A所示的实例中，从地图中解释出平坦地层下倾方位角方向应当指向140度。因此，为了从296度的观测方位角下倾角度获得140度的正确方位角下倾角度，将旋转角α加到296度的岩心平面的方位角下倾角度上(296度+α＝360度+140度)。因此在这种情况下，所述旋转或方位角下倾校正角度α是204度，从而使得岩心中的特征被定向到真实世界罗盘坐标(即地图坐标)。 [0044] 在后面的段落中描述了一种相对于真实地图对岩心特征进行定向的方法。在一个实施例中，所述方法开始于选择岩心中的一个任意的倾斜平面。在一个实施例中，所公开的方法可以利用本领域技术人员已知的任何适当的地球物理分析软件包来实施。图8A是根据本发明的一个实施例的岩心CT扫描的纵向剖面视图。图8A示出了在所述岩心CT扫描的纵向剖面视图内选择的一个任意的倾斜平面。在本上下文中，一个任意平面具有由解释空间中的3个点定义的空间配置。图8B是其中所述任意平面P被转换到水平面的岩心CT扫描的纵向剖面视图。在本上下文中，通过指定与指定平面重合的一个体素体积中的所有点来定义一个水平面。可以作为在所述地球物理软件包(例如 )内提供的附加的特定描绘和操作的结果将一个任意平面转换到水平面。将任意平面转换到水平面的目的是允许相对于水平面实施后续的体积范围的操作。在本例中，出于说明的目的使用简单的3点表面。所述操作和规程对于不具有重复的Z(深度)数值的非线性平面也是有效的。接下来，相对于水平面使得由所述纵向剖面视图(图8B)表示的体素体积平坦化。在这一平坦化操作中，从表面P的最初倾斜的位置使其成为水平，从而还导致整个3维体素阵列所包含的体素的垂直位置被重新对准，从而允许倾斜表面P变为完全水平的表面PH。对岩心或岩心定向应用转换到水平面或者平坦化到水平面的做法是新的。图8C是岩心CT扫描的纵向剖面视图，其中最初倾斜的平面被平坦化。在使得平面P平坦化的过程中，所述平坦化垂直地重新对准该体积中的所有体素。从而产生一个新的体积，其中所有体素都被垂直地移动，这是在于其允许倾斜平面P成为平坦平面PH。在平坦化过程中，平面中的体素的x和y位置不发生改变。但是体素在z方向上的位置发生改变，从而使得CT扫描体积内的体素相对于平面PH都具有相同的相对间隔。 [0045] 利用前面描述的平坦化操作，可以将假设被平坦地沉淀在海底但是在岩心中表现出倾斜(这是由于钻孔相对于垂直方向的角度并且还由于地表下的沉淀后的沉积结构化而导致的)的表面平坦化，从而恢复原始沉淀平坦性。其结果是，可以矫正来自钻孔偏斜或倾斜的结构印记以及来自地表下的地层的倾斜的结构印记。通过这种方式，可以获得具有平坦地沉淀的沉积特征的岩心。通过分析沉积特征在原始沉淀地层内的定向，有可能确定沉淀生成沉积特征的颗粒流动或水流动的古水流(paleocurrent)方向。可以与河流或水流水道进行类比。如果在河床中发现沙垄或波纹(ripple)，则所述波纹更有可能指向水流的方向。因此，如果可以从波纹测量流动的方向，则可以确定水道的指向方向。 [0046] 图9A是根据本发明的一个实施例的岩心CT扫描的经过平坦化的纵向剖面视图。在图9A中示出了平坦平面PH。在所选平面PS处取得岩心CT扫描的横向剖面视图。图9B是在平面PS处取得的横向剖面。横向剖面是CT数据的体积内的一个切片。在一个实施例中，每一个切片是一幅512像素乘512像素图像。在一个实施例中，可以从近似一垂直英尺的岩心获得一千个此类切片。但是可以认识到，通过提高CT扫描设备的分辨率还可以获得更高数目的切片。可以实施横向剖面或切片以便确定在沉淀或沉积阶段期间的水流的方向。正如在前面的段落中所陈述的那样，这可以通过查看岩心CT扫描数据的一个切片内的例如波纹之类的特征的定向来确定。举例来说，波纹的最陡峭的方向表明水流(或古水流)的方向，从而表明水道的方向。 [0047] 举例来说，如图9B中所示，可以在岩心CT扫描的横向剖面视图中观察到的波纹或脊峰(crest)的总体方向上绘制出一条线CR。随后可以绘制出垂直于线CR的矢量VC。矢量VC表明产生所述波纹或脊峰CR的水流的方向。在这种情况下，矢量VC相对于参考标记主测线轴“INLINE”的角度等于大约130度。正如在前面的段落中所描述的那样，为了将岩心映射到地理或罗盘坐标的140度的正确下倾方位角，将校正角度α(其例如等于204度)加到296度的初始下倾方位角上。因此，利用所述校正角度，通过把从岩心提取出的130度角加到校正角度204度上可以获得所述特征(例如波纹或脊峰)的正确定向，从而获得所述水道相对于真实坐标或罗盘坐标的正确方向(特征相对于罗盘坐标的正确角度＝130度+204度＝334度)。因此，经过校正的波纹或脊峰前积层(foreset)方向是近似334度。利用所述经过校正的方向，可以将所述波纹或脊峰并且从而还有产生所述波纹的流动通道正确地定位在地理地图或罗盘坐标上。 [0048] 由这样的在真实坐标或罗盘坐标中定位地质特征或地质体(波纹、水道等等)的方法提供的一项好处是开发出更好的储藏模型。这种方法还可以被用于定位后续的钻探或钻井，以便例如确认地质特征(例如水道等等)的方向从而增强储藏模型。 [0049] 在前面的段落中，在参照具有特定角度的具体实例的同时描述了所述方法。但是可以认识到，本发明的方法不限于前面的实例。实际上，所述方法涵盖任何情况、特征或角度。此外，在前面的段落中，参照波纹描述了所述方法。在后面的段落中提供了其他实例，其中所述地质特征是交错地层(cross bed)。交错地层是在水道中的水流期间期间沉淀的相对较大的波纹(巨波纹)或沙垄。波纹例如是大于一英寸高的特征，并且从波纹脊峰到波纹脊峰的间隔是大约一英尺。另一方面，交错地层或沙垄例如是大约一英尺或两英尺高的特征，其中两个沙垄之间的间隔大约是五到十英尺或更多。交错地层是在沙垄在水道中向下流动迁移之后所留下的特征。交错地层是当水在沉积物上流动并且携带沉积物时所形成的沉积特征。交错地层可以是关于形成所述交错地层的水流动的方向的更加准确的指标。 [0050] 虽然在这里作为类比有时提到河流以便说明所述方法，但是可以认识到，所述方法通常是用于其中特征处于移动中的古流动(paleoflow)确定。在深海中存在水道截断(channel cut)，其在大陆架上运送沉积物，并且在某些情况下斜落(slope out)到盆地底部达数百英里。所述沉积物被称作浊积物(turbidite)。浊积物是在重力作用下沿着斜坡向下运送的云状(cloud)或羽状(plume)沉积物。浊积物在其自身的密度反差下沿着斜坡向下行进，这是因为浊积物云的密度高于其周围的水。 [0051] 图10描绘出根据本发明的一个实施例的岩心的纵向剖面视图的一个实例的岩性(lithology)、白色光、紫外光和CT扫描。在该例中，岩心大约是106英尺长。例如可以把岩心分解成三英尺的节段或者更短的节段，其具有指向该岩石内的岩层的层理(bedding)的一致定向。被标记为“岩性”的第一列表示由地质学家通过视觉方式描述的岩心的岩性或者不同种类的砂岩和页岩(即岩相)。被标记为“WL”的下一列示出了白色光下的岩心照片，被标记为“UV”的该列示出了紫外光下的岩心照片。被标记为“CT”的该列示出了岩心CT扫描的纵向视图。CT扫描中的橙色区域对应于砂岩，黄色区域对应于页岩。在“环境”列中，岩心被划分成被解释成代表水道轴单元的三个黄色块以及被解释成代表水道边缘单元的三个绿色块。一个单元对应于一系列有关的岩石。在河流类比方面，黄色对应于沉淀在河流中部或“轴”处的沉积物，该处的水流更快，并且绿色对应于在河岸或“边缘”上累积的沉积物，该处的水流较慢。在最右侧的一列中是编号为从1到6的一系列三角形。每一个三角形对应于一个“轴”区块或单元或者一个“边缘”区块或单元。可以从这6个单元或区块当中的一些提取出古水流信息。也就是说，每一个单元内的延迟可以提供关于水流动的方向的信息。 [0052] 举例来说，对应于“轴”单元的单元2主要包含在CT扫描纵向剖面视图上被示出为橙色区域的砂岩。但是单元2还包含少量页岩，其在CT扫描剖面视图上被示出为黄色区域(在单元2的中部附近)。在该间隔或单元2内测量了六处交错地层。 [0053] 图11描绘出根据本发明的一个实施例的岩心中的单元2的分析结果。单元2具有9处古流动指标：六处交错地层，2处火焰(flame)，以及1处交叠碎屑(imbricated clast)。可以构造玫瑰(rose)或圆形直方图来表明所有9处古流动指标的定向(图11中左列的玫瑰直方图)，以及仅仅6处交错地层的定向(图11中右列的玫瑰直方图)。在玫瑰直方图中，楔形切片为30度，并且同心圆处于10％的百分比。如对应于六处交错地层的右侧玫瑰直方图中所示，对应于交错地层的方向的6个矢量当中的5个指向相同的方向，并且仅由一个指向完全相反的方向。如果将5处交错地层定向进行平均，则可以获得大约145度的均值。 [0054] 因此，通过水流沉淀为沙垄或交错地层的砂岩指向大约145度的罗盘方向。此外，大多数所测量的交错地层(在本例中是5处交错地层)指向平均为145度的相同方向。指向相反方向的第六项测量不是由于测量误差或者表明问题，而是实际上强化了交错地层的定向为145度的总体方向的事实，从而表明有水的流动在该方向上发生。实际上，交错地层或沙陇是三维特征。交错地层通常具有陡侧和浅侧。浅侧是水到来的一侧，陡侧是水离开沙陇的一侧。因此，所测量的5处指向相同方向的交错地层是从交错地层的前侧取得的测量，而指向相反方向的交错地层则对应于从交错地层的背侧并且从而是从相反方向取得的测量。 [0055] 图12是根据本发明的一个实施例的岩心的一部分的CT扫描的纵向剖面视图的另一个实例。在该纵向剖面中可以观察到两处交错地层。这两处交错地层由两个平面P1和P2表示。平面PH对应于被用来实施平坦化操作的水平平面，正如在前面的段落中详细描述的那样。平面P1对应于以大约4度的角度下倾或倾斜的交错地层。平面P2对应于以大约14度的角度下倾或倾斜的交错地层。平面P1处于利用209度的校正角度校正后的大约141度的经过校正的下倾方位角。平面P2处于同样利用209度的校正角度校正后的大约 155度的经过校正的下倾方位角。这两处交错地层实质上指向相同的方向(东南)。因此可以说，产生所述两处交错地层的携带沉积颗粒的水的水道平均是在罗盘坐标中的141度到155度(东南)的总体方向上流动。 [0056] 图13描绘出根据本发明的一个实施例的火焰结构的示意性三维表示。火焰结构是沉积结构，其通常由突入到更粗糙的沉积物(例如沙子)中的向上指向的火焰形状的更细粒度的沉积楔构成。几乎始终不变的是，所述火焰在向下流动(downflow)的方向上倾斜(在古地理学的意义上)。火焰结构形成下沉到底层泥浆状沉积物中的上层沙质部分，其常常被称作“加载(loading)”。在所有组成部分作为沉淀物静止下来之前，由于略微在向下流动的方向上剪切所加载材料的一定流强度，产生所述火焰的尖部的有向组成部分。沉淀火焰结构的流动方向(在图13中由箭头表示)通常是所述火焰的脊峰或走向(strike)(在图13中由双箭头线表示)的法向。 [0057] 图14A-14B分别是根据本发明的一个实施例的岩心CT扫描的纵向剖面视图：即联络线视图和主测线视图。在岩心CT扫描的联络线纵向视图上可以看到火焰结构F。 [0058] 图14C是图14A和14B中示出的相同岩心的CT扫描的横向剖面视图。在所述横向剖面视图上示出了火焰尖部的矢量或方向VF。所述矢量的方向分别与图14A和14B中所示的联络线和主测线视图成三角形。表观火焰倾斜方向是大约25度(在联络线视图中测量)。地图下倾方位角是140度。从岩心分析获得的下倾方位角是2度。因此，可以利用以下等式(2度+α＝140度)获得针对地图的校正角度α下倾方位角，其提供大约138度的校正角度。利用138度的校正角度，可以将25度的火焰倾斜方向校正到地图或罗盘坐标，从而获得大约163度的经过校正的火焰倾斜方向。 [0059] 可以认识到，可以开发出用于通过解释各种主要沉积沉淀特征来确定古流动方向的附加技术。举例来说，交叠碎屑的平坦轴可以被解释成指向上流。在另一个实例中，地层界面上的工具、槽模(flute)或冲刷痕(scour mark)也可以被解释成表明方向性。 [0060] 从前面的段落可以认识到，提供了一种用于从来自地表下的无定向岩心确定储藏特征的定向的方法。所述包括：1)在无定向岩心的纵向或横向剖面CT扫描图像中选择一个任意倾斜平面，其中所述无定向岩心是从相对于垂直方向倾斜的钻孔提取出的；2)通过将无定向岩心的一定体积内的所有体素重新对准而将所述平面平坦化，从而获得重新对准的岩心中的水平平面；3)选择其中存在所期望的特征的重新对准的岩心的横向剖面CT扫描图像；4)确定一个校正角度，所述校正角度将被加到重新对准的岩心的平坦地层接触平面相对于重新对准的岩心中的参考标记的角度上，从而获得相对于一个或多个罗盘地图坐标的正确倾斜角度；5)确定垂直于横向剖面CT扫描图像中的所述特征的方向相对于所述参考标记之间的第一角度；以及6)通过将所述校正角度加到第一角度上确定垂直于所述特征的方向的第二角度，其中第二角度对应于映射到罗盘坐标的水流或水道的角度。 [0061] 在一个实施例中，选择岩心的CT扫描图像中的任意倾斜平面包括选择对应于无定向岩心内的某一层的表面的倾斜平面，该层被假设为平坦地沉淀在海床的底部，但是由于钻孔倾斜角度以及地表下的沉淀后结构化而在无定向岩心中看起来是倾斜的。在一个实施例中，所述特征包括沉积特征。举例来说，所述沉积特征包括波纹、交错地层或火焰或者其任意组合。 [0062] 在一个实施例中，所述方法还包括重复以下步骤：对于岩心内的多项特征确定第一角度；以及对于岩心内的所述多项特征确定第二角度，从而获得多个第二角度。所述方法还包括确定所述多个第二角度的统计平均值，其中所述第二角度的统计平均值表明罗盘地图坐标中的水道中的水流的平均方向。 [0063] 在一个实施例中，在岩心的纵向剖面CT扫描图像中选择一个任意倾斜平面包括：在岩心的纵向剖面螺旋CT扫描图像中选择一个任意倾斜平面。在一个实施例中，确定将要加到岩心的平坦地层接触平面相对于岩心中的参考标记的角度上的校正角度包括：确定相对于罗盘地图坐标的校正角度。 [0064] 在一个实施例中，前面所描述的一种或多种方法可以被实施成能够由计算机执行的一系列指令，其中所述计算机具有一个或多个处理器。可以认识到，这里所使用的术语“计算机”意图涵盖任何类型的计算系统或设备，其中包括个人计算机(例如台式计算机、膝上型计算机或者任何其他手持式计算设备)、或者大型计算机(例如IBM大型计算机)、或者超级计算机(例如CRAY计算机)或者分布式计算环境中的多台联网计算机。 [0065] 举例来说，所述(多种)方法可以被实施成软件程序应用，其可以被存储在计算机可读介质中，比如硬盘、CDROM、光盘、DVD、磁光盘、RAM、EPROM、EEPROM、磁卡或光学卡、闪存卡(例如USB闪存卡)、PCMCIA存储器卡、智能卡或者其他介质。 [0066] 或者，可以通过网络从远程计算机或服务器下载整个软件程序产品或其一部分，所述网络比如是因特网、ATM网络、广域网(WAN)或局域网。 [0067] 或者，作为针对将所述方法实施成具体实现在计算机中的(多种)计算机程序产品(例如软件产品)的替换或补充，所述方法可以被实施成硬件，其中例如可以将专用集成电路(ASIC)设计来实施所述方法。 [0068] 可以使用各种数据库，其例如可以包括或者接口到由Oracle Corporation销售的TMOracle 关系数据库。还可以使用、合并或访问其他数据库，比如InformixTM、DB2(数据库2)或其他数据存储装置，其中包括基于文件的数据库或者查询格式、平台或资源，比如TM OLAP(在线分析处理)、SQL(标准查询语言)、SAN(存储区域网络)、Microsoft Access 或其他数据库。所述数据库可以包括驻留在一个或多个物理设备中以及驻留在一个或多个物理位置处的一个或多个此类数据库。所述数据库可以存储多种类型的数据和/或文件以及相关联的数据或文件描述、管理信息或者任何其他数据。 [0069] 图15是表示根据本发明的一个实施例的用于实施所述方法的计算机系统110的示意图。如图15中所示，计算机系统110包括处理器(例如一个或多个处理器)112以及与处理器112通信的存储器114。计算机系统110还包括用于输入数据的输入设备116(比如键盘、鼠标等等)和输出设备118(比如用于显示计算结果的显示设备)。所述计算机还可以包括用于存储数据的存储设备120或者与之通信，所述存储设备120比如是(而不限于)硬盘驱动器、网络附属存储(NAS)设备、存储区域网络(SAN)等等。必须认识到，这里使用的术语“处理器”应当涵盖一个或多个处理器。在提到处理器时，该术语应当被理解成涵盖这些计算设置当中的任一种。 [0070] 从前面的段落可以认识到，提供了一种用于从来自地表下的无定向岩心确定储藏特征的定向的系统100。系统100包括一个或多个处理器112，其被配置成：(a)读取无定向岩心的纵向或横向剖面CT扫描图像中的一个任意倾斜平面的数据参数，其中所述无定向岩心是从相对于垂直方向倾斜的钻孔提取出的。所述数据参数例如包括所述平面相对于岩心的纵轴的倾斜角度。所述CT扫描图像数据例如可以被存储在存储设备120中。所述一个或多个处理器112还被配置成：(b)通过将无定向岩心的一定体积内的所有体素重新对准而将所述倾斜平面平坦化，从而获得重新对准的岩心中的水平平面；(c)读取其中存在所期望的特征的重新对准的岩心的横向剖面CT扫描图像；(d)确定一个校正角度，所述校正角度将被加到重新对准的岩心的平坦地层接触平面相对于重新对准的岩心中的参考标记的角度上，从而获得相对于一个或多个罗盘地图坐标的正确倾斜角度；(e)确定垂直于横向剖面CT扫描图像中的所述特征的方向相对于所述参考标记之间的第一角度；以及(f)通过将所述校正角度加到第一角度上确定垂直于所述特征的方向的第二角度，其中第二角度对应于映射到罗盘坐标的水流或水道的角度。 [0071] 虽然在前面基于当前被视为最实际并且优选的实施例出于说明的目的详细描述了本发明，但是应当理解的是，这样的细节仅仅是出于说明的目的，并且本发明不受限于所公开的实施例，而是相反地意图涵盖落在所附权利要求书的精神和范围内的各种修改和等效设置。举例来说，应当理解的是，本发明设想到在可能的情况下，可以将任何实施例的一项或更多项特征与任何其他实施例的一项或更多项特征相组合。 [0072] 此外，由于本领域技术人员将很容易想到许多修改和改变，因此不希望把本发明限制到这里所描述的确切构造和操作。因此，所有适当的修改和等效方案都应当被视为落在本发明的精神和范围内。 |
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