用于概率井深预报的系统和方法

优先权声明

本申请要求于2021年5月20日提交的美国专利申请号17/325，942的优先权，该专利申请的全部内容通过引用结合于此。

技术领域

本说明书总体上涉及石油和天然气勘探。更具体地，本说明书描述了与向深层地下钻井相关的方法和系统，以及一种在多个深度地图实现给出新井位置的深度预测范围的情况下垂直或近垂直井的规划过程。

背景技术

钻入深层地下区域的井(比如用于碳氢化合物生产或其他目的)是围绕预测(预报)来规划的。预报是对关键地质层深度和井结束深度的推测。预报使得能够为钻探新井做好充分的准备，比如指示该井所需的钻探设备或井硬件的正确数量。例如，井硬件可以包括井套管。这些硬件会在钻探前订购并运送到钻探位点。预报指示与诸如油-水接触面等地下数据有关的井目标的成功几率。例如，石油生产商可能要求在已知的油水接触深度之上有一定的垂直距离。在钻探新井时，由于井是在新的位置进行钻探，因此对所关心地质层的预测深度存在不确定性，而唯一能约束该新位置的深度的信息包含在可以使用各种间接技术制作的地图中。根据定义，地下地质结构的地图仅在现有井穿透点处是正确的，这些穿透点证明了到所关心层的深度。在这些点之间，地图上的深度信息要么是从井控制点插值而来，要么是从反射地震数据进行深度转换而来，反射地震数据是使用本身是近似值的速度模型在时域中采集的。无论是哪种情况，在新的未钻井位置，测绘信息通常都是不精确的。不确定性程度通常随着与现有井的距离以及到所关心层的深度而增加。

发明内容

本说明书描述了一种用于向深层地下钻井的方法，比如在多个深度地图实现给出新井位置的深度预测范围的情况下的垂直井或近垂直井。说明书中描述的过程利用从给定地质层的多个地图实现得到的统计数据，该给定地质层可以是例如石油或水储层。当多于一个深度实现可用(这是典型的)时，这些过程通常适用。使用不同的深度转换算法来产生给定地下区域的深度地图的替代实现。然而，通常，选择单个实现作为井规划的优选基础，而不是不同深度转换算法的组合的结果。

在一般方面，一种用于向地下地层钻井的过程包括：对该地下地层执行地震勘测；接收表示给定地下区域的多个深度地图的数据，该多个深度地图中的每个深度地图是从在该地下区域中的某一位置处的地震勘测中采集的地震数据生成的；为该多个深度地图中的一个或多个深度地图确定相应的权重值；基于该多个深度地图中的一个或多个深度地图的相应权重值生成表示该多个深度地图的组合的数据；基于表示该多个深度地图的组合的数据生成该地下区域中的特定位置的累积分布函数(CDF)；针对该地下区域中的该特定位置基于该特定位置的CDF确定概率值，该概率值描述地质层在该特定位置处在该地下区域中出现的深度的可能性；以及基于描述地质层出现的深度的概率值在该特定位置将井钻入该地下地层至目标深度。

在一些实施方式中，该过程包括基于该井位置的CDF生成可视化，该可视化示出一个或多个深度值的相关联概率值。

在一些实施方式中，该多个深度地图中的每个深度地图是基于该地下区域中的唯一位置的地震勘测、时域中的地震勘测解释、速度模型和深度转换的相应组合而生成的。

在一些实施方式中，确定相应的权重值包括为该多个深度地图中的每个深度地图设置相同的权重值。在一些实施方式中，确定相应的权重值包括为该多个深度地图中的一个或多个相应的深度地图选择不同的权重值。在一些实施方式中，确定相应的权重值包括确定用于生成该多个深度地图中的深度地图的地震勘测、解释或速度模型的数据质量度量的值；以及基于该数据质量度量的值选择权重值。在一些实施方式中，确定相应的权重值包括使用表示一个或多个标记的深度地图的数据来训练机器学习模型；将表示多个深度地图的数据输入到该经训练的机器学习模型中；以及由该经训练的机器学习模型生成这些深度地图中的一个或多个深度地图的权重值。

在一些实施方式中，生成表示该多个深度地图的组合的数据包括生成包括该多个深度地图的平均值、标准偏差或统计性质中的至少一个的数据。

在一些实施方式中，该地质层与相对于该地质层考虑的参考深度或基准相关联。例如，油水接触面可能在10,000英尺(功能测试)深度并且该地质层(储层)可能在CDF中建模，这样10,000英尺就是P10深度。在该示例中，预计在该油水接触面上方遇到该地质层(这可能是期望的结果)，置信度为90％。基准或参考深度表示油-水接触面、气-油接触面、气-水接触面、CO

在一般方面，一种用于向地下地层钻井的数据处理系统，该系统包括：至少一个处理器；以及存储器，该存储器存储有指令，这些指令在由该至少一个处理器执行时使该至少一个处理器执行操作。这些操作包括对该地下地层执行地震勘测；接收表示给定地下区域的多个深度地图的数据，该多个深度地图中的每个深度地图是从在该地下区域中的某一位置处的地震勘测中采集的地震数据生成的；为该多个深度地图中的一个或多个深度地图确定相应的权重值；基于该多个深度地图中的一个或多个深度地图的相应权重值生成表示该多个深度地图的组合的数据；基于表示该多个深度地图的组合的数据生成该地下区域中的特定位置的累积分布函数(CDF)；针对该地下区域中的该特定位置基于该特定位置的CDF确定概率值，该概率值表示地质层在该特定位置处在该地下区域中出现的深度；以及基于表示地质层出现的深度的概率值在该特定位置将井钻入该地下地层至目标深度。

在一些实施方式中，这些操作包括基于该井位置的CDF生成可视化，该可视化示出一个或多个深度值的相关联概率值。

在一些实施方式中，该多个深度地图中的每个深度地图是基于该地下区域中的唯一位置的地震勘测、时域中的地震勘测解释、速度模型和深度转换的相应组合而生成的。

在一些实施方式中，确定相应的权重值包括为该多个深度地图中的每个深度地图设置相同的权重值。在一些实施方式中，确定相应的权重值包括为该多个深度地图中的至少两个相应的深度地图选择不同的权重值。在一些实施方式中，确定相应的权重值包括确定用于生成该多个深度地图中的深度地图的地震勘测、解释或速度模型的数据质量度量的值；以及基于该数据质量度量的值选择权重值。在一些实施方式中，确定相应的权重值包括使用表示一个或多个标记的深度地图的数据来训练机器学习模型；将表示多个深度地图的数据输入到该经训练的机器学习模型中；以及由该经训练的机器学习模型生成这些深度地图中的一个或多个深度地图的权重值。

在一些实施方式中，生成表示该多个深度地图的组合的数据包括生成包括该多个深度地图的平均值、标准偏差或统计性质中的至少一个的数据。

在一些实施方式中，地质层与相对于该地质层考虑的参考深度或基准相关联。例如，油水接触面可能在10,000英尺(功能测试)深度并且该地质层(储层)可能在CDF中建模，这样10,000英尺就是P10深度。在该示例中，预计在该油水接触面上方遇到该地质层(这可能是期望的结果)，置信度为90％。基准或参考深度表示油-水接触面、气-油接触面、气-水接触面、C02-水接触面或盐跃层中的一个或多个。

在一般方面，一种由数据处理系统执行的方法，该数据处理系统被配置为生成用于规划地下勘探的井深的概率数据，该方法包括：接收表示给定地下区域的多个深度地图的数据，该多个深度地图中的每个深度地图是从在该地下区域中的某一位置处的地震勘测中采集的地震数据生成的；为该多个深度地图中的一个或多个深度地图确定相应的权重值；基于该多个深度地图中的一个或多个深度地图的相应权重值生成表示该多个深度地图的组合的数据；基于表示该多个深度地图的组合的数据生成该地下区域中的特定位置的累积分布函数(CDF)；以及针对该地下区域中的该特定位置基于该特定位置的CDF确定概率值，该概率值表示地质层在该特定位置处在该地下区域中出现的深度。

在一般方面，一个或多个非暂态计算机可读介质存储有指令，这些指令被配置为使至少一个处理器在执行这些指令时执行操作，这些操作包括：接收表示给定地下区域的多个深度地图的数据，该多个深度地图中的每个深度地图是从在该地下区域中的某一位置处的地震勘测中采集的地震数据生成的；为该多个深度地图中的一个或多个深度地图确定相应的权重值；基于该多个深度地图中的一个或多个深度地图的相应权重值生成表示该多个深度地图的组合的数据；基于表示该多个深度地图的组合的数据生成该地下区域中的特定位置的累积分布函数(CDF)；以及针对该地下区域中的该特定位置基于该特定位置的CDF确定概率值，该概率值表示地质层在该特定位置处在该地下区域中出现的深度。

贯穿本说明书描述的实施例实现了以下优点中的一个或多个。这些过程使得能够将深度地图的实现组合起来，用于新位置的井的井规划。这些过程使得能够在描述特定位置处的目标深度的累积分布函数内对特定实现进行加权，以进行井规划。这是对现有测绘应用的改进，现有测绘应用允许生成对整组深度地图实现进行总结的统计数据(比如标准偏差)，但不允许对特定实现进行特定加权。本说明书中描述的结果使得能够在考虑到井结果的所有可用估计和特定情况的任何优先加权的情况下估计新井的目标深度。这进而允许为钻井到目标深度进行适当的准备。

在附图和将要呈现的描述中阐述了这些系统和方法的一个或多个实施例的细节。这些系统和方法的其他特征、目的和优点将从说明书和附图以及权利要求中显而易见。

附图说明

图1是正在被执行以绘制比如岩相和断层等地下特征的地震勘测的示意图。

图2A至图2I各自展示了多个深度地图中的深度地图。

图2J展示了图2A的多个深度地图的组合，其具体为标准偏差。

图3A至图3C展示了从图2A至图2I的深度地图和图2J所示的组合数据(其对应于图2A至图2J所示的位置“X”)生成的CDF的表示。

图4是展示了用于使用多个深度地图来推测特定位置的井深的过程的流程图。

图5展示了用于执行图4的方法的示例数据处理系统。

图6是根据本披露内容的一些实施方式的框图，其展示了用于提供与如本披露内容中描述的算法、方法、功能、过程、流程和规程相关联的计算功能的示例计算机系统。

各附图中相似的附图标记指示相似的要素。

具体实施方式

本说明书描述了一种用于向深层地下钻井的方法，比如在多个深度地图实现给出新井位置的深度预测范围的情况下的垂直井或近垂直井。如随后描述的，说明书中描述的过程利用从给定地质层的多个地图实现得到的统计数据，该给定地质层可以是例如油或水储层。这些过程使得能够对特定实现进行加权，以生成描述特定位置处的目标深度的累积分布函数。该特定位置表示新井的目标。

钻井的初始步骤是规划，执行规划的一部分是为了确定对于给定的井位置，井的目标深度应该是多少。可替代地，可以基于所需的目标深度从一个或多个结构地图中选择位置。根据对特定位置处的地下区域的地质特征的分析来确定该特定位置处的目标深度。一旦知道了目标深度，就可以在钻探之前准备适当数量的建井硬件，从而减少钻探时间和钻探成本。在这些准备之后，就可以将井钻到目标深度了。

当多于一个深度实现可用时，这些过程通常适用。这里，深度实现包括新井区域地下的速度模型。速度模型表示地震速度的空间变化，其允许使用距离＝速度*时间的简单关系将在反射地震数据的固有时域中生成的地震解释地图(即，垂直维度是时间而不是距离)变换为地下地质层的地图。速度模型是使用从传感器和接收器阵列收集的地震数据生成的，如关于图1所述。特定位置的每个深度实现可以基于地震数据，该地震数据由在已经执行钻探的附近位置采集的位点特定数据确认和补充。每个速度模型以及因此每个深度实现都是对目标井的特定位置的地下特征(比如地质层)深度的间接估计。由于各种深度实现可以各自基于来自不同井位置的不同数据，因此每个深度实现可以提供对目标位置的地质层深度的不同估计。在另一个示例中，使用不同的深度转换算法来产生给定地下区域的深度地图的替代实现。

随后描述的过程包括将不同深度转换算法的组合的结果用于井规划。深度转换方法可以基于从例如反射地震勘测数据得到的地震速度，或者它们可以从井数据得到，或者两者兼有。支持速度模型的井数据包括直接速度测量(比如检查炮(checkshot)或垂直地震剖面(VSP))和间接测量(比如可以在部分或全部井深上积分的声波测井)。这些速度信息源可以被构建成由一个或多个层构成的速度模型，其中每个层可以根据控制数据和某个插值函数而具有变化的速度。可以将各种时域地图和速度模型组合以产生一系列深度域模型和地图(例如，地图202a-i，随后关于图2A至图2I进行描述)。

数据处理系统被配置为从规划井位置的一组深度值得到累积分布函数(CDF)。随后关于图2A至图2I描述该组深度值。通常，提供一组二到十个深度地图实现来生成CDF。然而，如果可用，可以包括额外的深度地图实现，并且可以包括的实现的数量没有上限。

数据处理系统生成具有深度不确定性的清晰可视化的结果估计，其由多个深度地图实现和表示所提供的实现的范围的CDF量化。数据处理系统可以被配置为从在规划井位置的推测地质目标深度方面的正态分布总体得到CDF，对于该CDF，所提供的实现(比如随后描述的地图202a-i)中的每一个是同等加权的情况。然而，其他分布也是可能的，比如泊松(Poisson)分布、对数正态分布等等。在一些实施方式中，数据处理系统被配置为对不同深度实现中的每一个应用不同的权重或唯一的权重。权重指派可以基于一组指派准则自动进行，也可以由用户自行手动执行。例如，由于产生特定实现的工作流程的细节，可以对该特定实现赋予更高的置信度(从而赋予更大的权重值)。任何权重值都可以指派给该组中的各个实现。

除了该组深度实现之外，数据处理系统还被配置为接收用于执行概率井深预报的数据。例如，数据处理系统接收指示液体(石油或水)在地下的位置的油水接触面数据。油-水接触面通常在固定的已知深度。该数据可以在地图上显示为等高线，或者可以在CDF图表(例如，图3A至图3C的曲线图302、304和306)上指示为给定深度处的线。该恒定深度线与CDF的交点基于可用地图给出了井深高于或低于接触面的概率。在其他情况下，对于给定的区域，油-水接触深度是未知的或者不是精确已知的。在这种情况下，油-水接触深度被指派两个特定深度之间的深度范围，这两个特定深度确定了油-水接触深度可行的最浅和最深可能深度。在另一个示例中，油-水深度用概率表示，比如使用P90-P10深度范围。在所关心的区域内，油-水接触面可能不是水平的(由于储层的流体动力学或油田的分割)。在这种情况下，将从区域的空间信息中提取唯一的接触深度或深度范围，然后如上所述在CDF上进行标注。其他类型的边界可能是气-油接触面、气-水接触面、CO2-水接触面、盐跃层等。

数据处理系统执行深度预测，包括以标准偏差值生成概率值。输出可由用户自行选择。输出受深度地图实现的相对加权的影响，但不一定与特定深度实现一致。虽然可以包括可编程规则以考虑权重值，但权重值通常由用户指定。数据处理系统的预报输出以概率的形式报告，以使得利益相关者(比如项目经理和预算负责人)能够在充分知情的情况下做出决定，是支持井提案，还是寻求具有不同不确定性概况的替代方案。例如，对于特定区域的特定井提案，已知在一般附近在10，160英尺的深度(使用平均海平面以下真实垂直深度(TVDSS))存在油水接触面。这条线在每个曲线图302、304和306中由标记为320的线示出。在该示例中，如图3A至图3C所示，地图实现指示，基于可用深度地图实现的总体，如果对实现进行同等加权，则井在油水接触面上方遇到储层的概率为94％。在该示例中，地图实现指示，如果如图3A至图3C所示对实现进行加权，则井在油水接触面上方遇到储层的概率为98％。

输出概率提供了这样的指示，即将在指定的油-水接触面上方遇到储层的某个部分。例如，94％的输出指示94％或更高的概率。井的主要目标可能是在油-水接触深度以上遇到储层。该输出量化了对给定区域中的特定深度情况加权的影响或价值。否则，规划的这一方面很难量化。该输出使得能够对规划阶段执行的额外工作进行成本效益分析。在该示例中，如果专家顾问已经推荐了特定场景(比如随后描述的地图202e)，则数据处理系统被配置为确定该加权的影响或益处是，与简单地对所有情况同等地进行加权相比，概率增加了约4％。对这一技术审查的时间和财务成本进行评估，以确定其是否值得收益。

如前所述，预报还可以确定与诸如油-水接触面等地下基准有关的井目标的成功几率。具有商业意义的其他基准也适用。例如，可以考虑气-油接触面、气-水接触或面CO

另外，这些数据支持钻探项目的批准。在一些实施方式中，这些数据使得根据项目的期望风险概况来修改或选择位置。井位置选择的改进可节省时间和成本，并提高多井钻井计划的井目标交付频率。例如，当给定储层厚度比固定基准(比如已知的油-水接触面)浅的概率不足时，将改变井位置。概率阈值可以基于对已知油水接触面上方给定储层厚度所确定的流体(例如，石油)体积的商业分析来定义。

图1是正在被执行以绘制比如地下地层100中的岩相和断层等地下特征的地震勘测的示意图。图1示出了使用主动源112来采集地震数据的示例。可以执行这种地震勘测以获得用于生成地下地层100中的深度地图的地震数据(比如声学数据)。

地下地层100在地表包括不可渗透的盖层岩石102。不可渗透的盖层岩石102下面的岩相包括砂岩层104、石灰岩层106和砂层108。断层线110延伸穿过砂岩层104和石灰岩层106。

石油和天然气倾向于通过可渗透的储层岩石上升，直到进一步向上迁移被例如不可渗透的盖层岩石102阻挡。地震勘测尝试识别地下地层100的各层之间的相互作用有可能通过限制这种向上迁移而夹着石油和天然气的位置。例如，图1示出了背斜圈闭107和断层圈闭109，在该背斜圈闭中，不可渗透的盖层岩石102具有向上凸起的构造，在该断层圈闭中，断层线110可能允许石油和天然气流入，壁之间的粘土物质圈闭石油。其他圈闭包括盐丘和地层圈闭。

在一些背景下，比如图1所示，主动震源112(例如，地震振动器或爆炸)产生在地球中传播的地震波。尽管在图1中被展示为单个部件，但是一个或多个源112通常是一排源112或源112的阵列。所产生的地震波包括进入地下的地震体波114以及沿着地表传播并随着它们离地表越来越远而减弱的地震面波115。

这些地震波的速度取决于地震波穿过的介质的性质，例如密度、孔隙度和流体含量。地球中的不同地质体或层是可区分的，因为这些层具有不同的性质并且因此具有不同的特征地震速度。例如，在地下地层100中，穿过地下地层100的地震波的速度在砂岩层104、石灰岩层106和砂层108中是不同的。当地震体波114接触具有不同速度的地质体或层之间的界面时，每个界面反射地震波的一些能量并折射地震波的一些能量。这种界面有时被称为层位。

在一些水力压裂背景下，不是主动源114，而是将水力压裂流体(比如含有矿物质的水)泵入井筒中并用于在地下产生振动。在一些示例中，由流体注入引起的振动可以用于从地下获得振动数据。这是被动的数据采集方法。该被动方法不是产生地震体波114，而是产生用于测量地下裂缝的引导管波。在图1的背景下，主动源112可以用于单独地或者与被动源组合来绘制地下地图。

地震波114由一个或多个传感器116接收。传感器116可以是地震检波器接收器，其产生电输出信号，这些电输出信号作为输入数据被传输到例如地震控制车120上的计算机118。基于输入数据，计算机118可以生成地震数据输出，例如，地震双向响应时间图。传感器116通常容纳在井口上或井口附近的模块化单元中。使用无线传输将记录的地震数据传输到附近的处理中心(比如随后描述的中心122)。因为取决于传感器116的数量，记录的地震数据仅包括一个或几个通道，所以相对于从典型的SWF背景下的密集3D传感器阵列收集的地震数据，地震数据的数据大小非常小。即使在传感器116连续记录数天之后也是如此。因此，与由密集3D传感器阵列产生的数据相比，数据处理和传送相对高效。较小的数据大小使得能够实时监测环境100的水力裂缝。

地震面波115比地震体波114传播得慢。分析地震面波115从震源传播到传感器所需的时间可以提供关于近地表特征的信息。

控制中心122可以操作性地耦接到地震控制车120和其他数据采集和井场系统。控制中心122可以具有用于接收、存储、处理和分析来自地震控制车120的数据的计算机设施以及提供关于地下地层的附加信息的其他数据采集和井场系统。例如，控制中心122可以从与测井单元121相关联的计算机119接收数据。例如，控制中心122中的计算机系统124可以被配置为分析、建模、控制、优化或执行与开发和生产资源(比如来自地下地层100的石油和天然气)相关联的现场操作的管理任务。可替代地，计算机系统124可以位于与控制中心122不同的位置。一些计算机系统具有用于操纵和分析数据的功能，比如执行地震解释或井眼电阻率图像测井解释以识别地下地层中的地质表面，或者执行井场系统的生产操作的模拟、规划和优化。

在一些实施例中，由计算机系统124生成的结果可以使用本地或远程监视器或其他显示单元显示给用户查看。一种分析地震数据的方法是将数据与表示地下地层100的地震立方体的部分相关联。地震立方体也可以是与地震勘测相关联的地震数据的分析的显示结果。

图2A至图2I各自示出了表示特定区域的不同解释和深度转换(速度模型)场景202a-i的一组深度地图202中的相应深度地图的表示。产生地图202a-i的速度模型场景表示特定区域的可用速度模型(例如，速度模型的总体)。数据处理系统被配置为提取给定位置的深度值，该给定位置可以对应于新规划井的位置。数据处理系统被配置为根据在特定的、潜在的新井位置处的每个深度地图202a-i实现来确定一组深度值。在该示例中，地图202a-i中的每一个表示相同的地质层。在每个地图202a-i中示为点的每个标记位置(比如位置208)表示穿透在每个地图202a-i中示出的共同区域的表面的现有井。这些测量将模型限制在这些位置的实际深度，因此所有地图在这些点都应包含相同的深度值，并且因此，地图202a-i之间的标准偏差在这些控制点为零(如图2B所示)。

梯度表示来自由相应的地图202a-i表示的每个速度模型的估计深度。深度以垂直深度单位(例如，英尺或米)测量。实现是使用彼此相同的单位(例如，英尺或米)进行的，但对单位的实际选择没有限制，只要在所有实现中选择一致即可。在每个地图202a-i中示出了示例图例。地图202a-i中用“X”标记的位置206对应于特定的井位置，在关于图5描述的示例中，数据处理系统针对该井位置执行该过程。地图202a-i上的等高线间隔深度为50英尺，但方法和结果与特定等高线间隔或测量单位无关。

图2J示出了标准偏差地图204，其是深度地图202a-i的组合的表示。在该示例中，地图204是总结深度地图202a-i之间的变化的标准偏差。类似于地图202a-i，在地图204中被示为点的每个标记位置(比如位置208)表示穿透地图204中所示的地下区域的表面的现有井。这些测量值根据这些位置的实际深度描述了可用深度实现的变化。梯度表示图2A至图2I的深度地图实现关于P50深度的标准偏差值。标准偏差值以与地图202a-i相同的垂直深度单位(例如，英尺或米)测量。地图204中用“x”标记的位置206对应于特定的井位置，在关于图5描述的示例中，数据处理系统针对该井位置执行该过程。

数据处理系统在钻垂直或近垂直井的情况下执行概率井深预报过程。垂直或近垂直井通常包括规划倾角小于十度的井。垂直或近垂直井类型在勘探和探边项目中很常见。斜井通常在成熟的项目中钻探，比如石油生产项目。斜井通常包括与特定井特有的关键层位的特定交叉特性的设计。相比之下，对于垂直井或近垂直井，特定井位置的一组深度以累积分布函数(CDF)的形式呈现。

图3A至图3C分别示出了曲线图302、304和306的图示，每个曲线图包括给定的规划井位置的预测深度的相应累积分布函数(CDF)312、314和316。数据处理系统从图2A至图2I中由“X”标记的位置206处所示的九个不同的深度地图实现得到相应曲线图302、304和306的CDF 312、314和316。曲线图302示出了布置在CDF中的深度实现结果302a-i，其中每个实现302a-i被同等加权。实现值302a-i对应于相应的地图202a-i。

在该示例中，所示的范围变化约为140英尺。与所示平均值的最大变化约为70英尺。特定地质层比建模的深或浅100英尺的操作后果是情境性的，但是数据处理系统被配置为使得规划者能够避免这些后果。例如，操作灵敏度可以在平均实现的100英尺内。例如，在下倾并且距发现100英尺油柱有几公里的低起伏结构上钻探探边井。在该示例中，在新井位置的结果分布导致储层单元的顶部出现在发现井中已确定的油-水接触面上方约30英尺处。与之相反，井前预测结果的范围可能指示，探边井可能在油-水接触线以下几十英尺处发现储层，并且该井未能达到其目标，浪费了时间和资源。概率输出使得用户能够避免这种结果。

这些结果防止了不期望的结果。例如，如果探边井钻得太低，则该井可能会完全浪费并且钻井的时间和费用也会损失。数据处理系统使得能够剔除高不确定性的井位置，而选择不确定性较低的位点，或不确定性范围完全符合井目标的位点。在一些实施方式中，井位置会主动瞄准具有高深度不确定性的区域，以通过在该位置钻探储层来将深度不确定性降低到零。这些信息对于整个项目不确定性管理非常重要，并提供价值。如前所述，对深度不确定性的认识允许在钻井开始前订购并提供适当数量的建井材料，比如套管，从而将供应链的这一方面从项目时间表上的关键路径中移除。

曲线图304示出了与302a-i相同的一组实现值304a-i，但是值304a-i中的一些被指派了与实现值302a-i不同的权重值。这里，地图202c的结果相对于各自与加权值一相关联的所有其他地图202a、202b、202d、202f、202g和202i以因子三加权，地图202e的结果以因子五加权。未加权的CDF 312以未加权的实现值302a-i示出。加权的CDF 314以加权的实现值304a-i示出在同一曲线图304上。实现值304a-i对应于相应的地图202a-i。

权重值是基于许多因素确定的。可以基于与特定地震勘测相关联的地震数据的质量或可靠性来选择权重因子。较高质量的勘测可能会导致权重值增加。在一些实施方式中，权重值可以基于为了生成给定的速度模型而进行的地震勘测有多近。其他度量也是可能的。在一些实施方式中，可以引入机器学习来确定权重值。例如，可以将可靠的勘测作为训练数据引入到机器学习模型中。机器学习模型可以用于基于训练数据对深度地图自动加权。在一些实施方式中，加权是由主题专家根据速度数据和对应的地震数据审查深度地图来手动执行的。在一些实施方式中，为从通过认证或遵循规定技术标准的地震勘测生成的速度模型指派更高的权重。

曲线图306示出了加权CDF 316，其对应于曲线图304中所示的CDF314。在曲线图306中，与值202a-i(类似于点302a-i和304a-i)相对应的实现数据点306a-i的大小与同相应值相关联的加权成比例缩放。这是视觉增强的示例，可以清楚地显示在CDF中哪些情况已经加权，以及大约加权多少。虽然深度单位是英尺TVDSS，但可以使用任何深度单位和测量数据。

转向图4和图5，示出了用于生成概率井深预报的方法400和用于执行方法400的数据处理系统500。数据处理系统500被配置为从数据存储510接收深度地图数据202。数据处理系统500包括井深预报引擎502，该井深预报引擎包括加权引擎504和CDF生成器506。加权引擎504被配置为根据方法400确定地图数据202的每个地图(例如，地图202a-i)的权重。CDF生成器506被配置为根据方法400使用所确定的权重和地图数据202的对应实现来生成CDF。井深预报引擎被配置为输出表示在给定位置的井在油水接触深度以上遇到储层的概率的值。

除了随后描述的步骤之外，数据处理系统500可以被配置为执行关于图1描述的地震勘测。数据处理系统500被配置为接收反射地震数据，比如可控震源(Vibroseis)声学数据。数据处理系统被配置为对在接收器处接收的数据执行滤波。数据处理系统500被配置为对数据轨迹执行堆叠以减少噪声并提取信号。数据处理系统500被配置为根据需要执行轨迹的迁移。

转向图4，用于生成概率井深预报的方法400如下执行。数据处理系统500被配置为接收(402)包括从地震数据生成的多个深度地图的数据，这些深度地图被解释为时域地图，这些时域地图与如前所述的各种深度转换进行卷积。在一些实施方式中，如果有足够多的井，则仅从表示井控制点的数据生成深度地图，而不需要地震数据。多个深度地图中的每个深度地图表示包括正在规划新井的特定位置的共同地下区域。深度地图也被称为深度实现。数据处理系统500确定(404)加权深度地图的统计组合，包括加权平均值和加权标准偏差。在一些实施方式中，权重不应用于任何实现(或者实现被同等地加权)，并且为未加权的深度地图确定平均值和标准偏差。

在一些实施方式中，数据处理系统500从该组中选择一个或多个深度地图的权重值。如前所述，可以基于比如地震勘测的质量、与地震勘测相关联的时间段(例如，较新或较旧的数据)或其他类似度量等因素来选择权重。数据处理系统500确定(408)加权深度地图的统计组合，包括加权深度地图的加权平均值和加权标准偏差。

数据处理系统500被配置为生成(408)累积分布函数(CDF)。CDF可以表示为曲线图或图表(如图3A至图3C所示)。CDF由在规划井位置与每个可用深度地图实现的交叉点处采样的一组深度产生。数据处理系统500可以输出CDF的可视化。在一些实施方式中，CDF被发送到另一个应用程序以供进一步分析。在一些实施方式中，基于给定的概率值来解析决策点。例如，如果概率超过阈值，则选择井位置和深度。

在选择了井位置和深度之后，过程400可以包括钻出井眼并将井硬件安装到井眼中的实际深度。在钻探过程中，可以预先订购适当数量的硬件，以简化钻探过程并降低材料和时间成本。

数据处理系统500基于CDF确定(410)与每个实现深度相关联的概率值。如前所述，概率值指示将在指定的油-水接触面或类似基准上方遇到储层的某个部分。概率越高，指示该井在该位置成功实现目标的可能性越大。针对深度不确定性，可以通过多种替代方式指定井目标。例如，井可以特别位于深度不确定性最大的区域(标准偏差的最高值)，以便在不确定性降低方面产生显著影响(如果期望的话)。

图6是根据本披露内容的一些实施方式用于提供与本披露内容中描述的算法、方法、功能、过程、流程和规程相关联的计算功能的示例数据处理系统600的框图。所展示的计算机602旨在涵盖任何计算设备，比如服务器、台式计算机、膝上型/笔记本计算机、无线数据端口、智能电话、个人数据助理(PDA)、平板计算设备或这些设备内的一个或多个处理器，包括物理实例、虚拟实例或两者。计算机602可以包括可以接受用户信息的输入设备，比如小键盘、键盘和触摸屏。此外，计算机602可以包括可以传送与计算机602的操作相关联的信息的输出设备。信息可以包括数字数据、视觉数据、音频信息或信息的组合。信息可以呈现在图形用户界面(UI)(或GUI)中。

计算机602可以充当客户端、网络部件、服务器、数据库、持久体或用于执行本披露内容中描述的主题的计算机系统的部件。所展示的计算机602与网络630可通信地耦接。在一些实施方式中，计算机602的一个或多个部件可以被配置为在不同的环境内运行，这些不同的环境包括基于云计算的环境、本地环境、全局环境以及环境的组合。

在高层次上，计算机602是可操作用于接收、传输、处理、存储和管理与所描述的主题相关联的数据和信息的电子计算设备。根据一些实施方式，计算机602还可以包括应用服务器、电子邮件服务器、网络服务器、缓存服务器、流媒体数据服务器或服务器的组合，或者与这些服务器可通信地耦接。

计算机602可以通过网络630从客户端应用(例如，在另一台计算机602上执行)接收请求。计算机602可以通过使用软件应用程序处理接收到的请求来响应该接收到的请求。请求还可以从内部用户(例如，从命令控制台)、外部团体(或第三方)、自动化应用程序、实体、个体、系统和计算机发送到计算机602。

计算机602的每个部件可以使用系统总线604进行通信。在一些实施方式中，计算机602的任何或所有部件(包括硬件或软件部件)可以通过系统总线604彼此或与接口606(或两者的组合)进行接口连接。接口可以使用应用编程接口(API)614、服务层616或API614和服务层616的组合。API 614可以包括用于例程、数据结构和对象类的规范。API 614可以独立于或依赖于计算机语言。API 614可以指完整的接口、单个功能或一组API。

服务层616可以向计算机602和可通信地耦接到计算机602的其他部件(无论是否展示)提供软件服务。使用该服务层的所有服务消费者都可以访问计算机602的功能。软件服务，比如由服务层616提供的软件服务，可以通过定义接口来提供可重用的、定义的功能。例如，接口可以是用JAVA、C++或以可扩展标记语言(XML)格式提供数据的语言编写的软件。虽然被展示为计算机602的集成部件，但在替代性实施方式中，API 614或服务层616可以是相对于计算机602的其他部件和可通信地耦接到计算机602的其他部件的独立部件。此外，在不脱离本披露内容的范围的情况下，API 614或服务层616的任何或所有部分都可以被实施为另一软件模块、企业应用程序或硬件模块的子代或子模块。

计算机602包括接口606。尽管在图6中被展示为单个接口606，但是根据计算机602的特定需要、期望或特定实施方式以及所描述的功能，也可以使用两个或更多个接口606。计算机602可以使用接口606与在分布式环境中连接到网络630(无论是否展示)的其他系统进行通信。一般而言，接口606可以包括编码在可操作用于与网络630通信的软件或硬件(或软件和硬件的组合)中的逻辑，或者使用该逻辑来实施。更具体地，接口606可以包括支持与通信相关联的一个或多个通信协议的软件。如此，网络630或接口的硬件可以可操作用于在所展示的计算机602内部和外部传送物理信号。

计算机602包括处理器608。尽管在图6中被展示为单个处理器608，但是根据计算机602的特定需要、期望或特定实施方式以及所描述的功能，也可以使用两个或更多个处理器608。通常，处理器608可以执行指令并且可以操纵数据来执行计算机602的操作，包括使用如本披露内容中描述的算法、方法、功能、过程、流程和规程的操作。

计算机602还包括数据库620，该数据库可以保存用于计算机602和连接到网络630的其他部件(无论是否展示)的数据(例如，地震数据622)。例如，数据库620可以是内存数据库、传统数据库或存储符合本披露内容的数据的数据库。在一些实施方式中，根据计算机602的特定需求、期望或特定实施方式以及所描述的功能，数据库620可以是两种或更多种不同数据库类型的组合(例如，混合内存数据库和传统数据库)。尽管在图6中被展示为单个数据库620，但是根据计算机602的特定需要、期望或特定实施方式以及所描述的功能，也可以使用两个或更多个数据库(具有相同类型、不同类型或各类型的组合)。虽然数据库620被展示为计算机602的内部部件，但是在替代性实施方式中，数据库620可以在计算机602的外部。

计算机602还包括存储器610，该存储器可以保存计算机602或连接到网络630的各部件的组合(无论是否展示)的数据。存储器610可以存储符合本披露内容的任何数据。在一些实施方式中，根据计算机602的特定需求、期望或特定实施方式以及所描述的功能，存储器610可以是两种或更多种不同类型的存储器的组合(例如，半导体和磁存储器的组合)。尽管在图6中被展示为单个存储器610，但是根据计算机602的特定需要、期望或特定实施方式以及所描述的功能，也可以使用两个或更多个存储器610(具有相同类型、不同类型或各类型的组合)。虽然存储器610被展示为计算机602的内部部件，但是在替代性实施方式中，存储器610可以在计算机602的外部。

应用程序612可以是根据计算机602的特定需求、期望或特定实施方式以及所描述的功能来提供功能的算法软件引擎。例如，应用程序612可以充当一个或多个部件、模块或应用程序。进一步地，尽管被展示为单个应用程序612，但是应用程序612也可以被实施为计算机602上的多个应用程序612。另外，尽管被展示为在计算机602的内部，但是在替代性实施方式中，应用程序612可以在计算机602的外部。

计算机602还可以包括电源618。电源618可以包括可再充电或不可再充电的蓄电池，该蓄电池可以被配置为用户可替换的或用户不可替换的。在一些实施方式中，电源61 8可以包括功率转换和管理电路，该功率转换和管理电路包括再充电、待机和功率管理功能。在一些实施方式中，电源618可以包括电源插头，用于使计算机602插入墙壁插座或电源中以例如为计算机602供电或者为可再充电蓄电池充电。

可以有任何数量的计算机602与包含计算机602的计算机系统相关联或在该计算机系统的外部，其中每个计算机602通过网络630进行通信。进一步地，在不脱离本披露内容的范围的情况下，术语“客户端”、“用户”和其他适当的术语可以适当地互换使用。此外，本披露内容设想许多用户可以使用一台计算机602，并且一名用户可以使用多台计算机602。

本说明书中描述的主题和功能操作的实施方式可以以数字电子电路系统、有形地体现的计算机软件或固件、计算机硬件(包括本说明书中披露的结构和其结构等同物)、或以其中的一个或多个的组合来实施。所述主题的软件实施方式可以被实施为一个或多个计算机程序。每个计算机程序可以包括编码在有形的非暂态计算机可读计算机存储介质上以由数据处理装置执行或控制数据处理装置的操作的计算机程序指令的一个或多个模块。替代性地或另外地，程序指令可以编码在人工生成的传播信号中/上。示例，信号可以是机器生成的电信号、光信号或电磁信号，生成这些信号是为了对信息进行编码以将其传输到合适的接收器装置从而由数据处理装置执行。计算机存储介质可以是机器可读存储设备、机器可读存储基板、随机或串行存取存储器设备、或计算机存储介质的组合。

术语“数据处理装置”、“计算机”和“电子计算机设备”(或本领域普通技术人员理解的等同物)指的是数据处理硬件。例如，数据处理装置可以涵盖用于处理数据的各种各样的装置、设备和机器，包括例如可编程处理器、计算机或多个处理器或计算机。该装置还可以包括专用逻辑电路系统，包括例如中央处理单元(CPU)、现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)。在一些实施方式中，数据处理装置或专用逻辑电路系统(或数据处理装置或专用逻辑电路系统的组合)可以是基于硬件或基于软件的(或基于硬件和基于软件的组合)。该装置可以可选地包括为计算机程序创建执行环境的代码，例如，构成处理器固件、协议栈、数据库管理系统、操作系统或各执行环境的组合的代码。本披露内容设想了使用具有或不具有传统操作系统(例如，LINUX、UNIX、WINDOWS、MAC OS、ANDROID或IOS)的数据处理装置。

计算机程序，也可以称为或描述为程序、软件、软件应用程序、模块、软件模块、脚本或代码，可以用任何形式的编程语言编写。编程语言可以包括例如编译语言、解释语言、声明语言或程序语言。程序可以用任何形式进行部署，包括作为独立程序、模块、部件、子例程或在计算环境中使用的单元。计算机程序可以但不需要对应于文件系统中的文件。程序可以存储在文件的保存其他程序或数据的部分(例如，存储在标记语言文档中的一个或多个脚本)中、存储在专用于所讨论的程序的单个文件中、或者存储在存储一个或多个模块、子程序或代码的各部分的多个协调文件中。计算机程序可以被部署用于在一个计算机上或者在位于例如一个站点或跨通过通信网络互连的多个站点分布的计算机上被执行。虽然各个附图中展示的程序的各部分可以被示出为通过各种对象、方法或过程来实施各种特征和功能的单独模块，但是程序可以替代地包括多个子模块、第三方服务、部件和库。相反，各种部件的特征和功能可以适当地组合成单个部件。用于进行计算确定的阈值可以静态地、动态地或者以静态和动态两种方式确定。

本说明书中描述的方法、过程或逻辑流程可以由执行一个或多个计算机程序以通过操作输入数据并生成输出来执行功能的一个或多个可编程计算机执行。这些方法、过程或逻辑流程还可以由专用逻辑电路系统(例如，CPU、FPGA或ASIC)来执行，并且装置还可以被实施为该专用逻辑电路。

适于执行计算机程序的计算机可以基于通用和专用微处理器以及其他种类的CPU中的一个或多个。计算机的元件是用于执行或实施指令的CPU和用于存储指令和数据的一个或多个存储器设备。通常，CPU可以从存储器接收指令和数据(并将数据写入存储器)。计算机还可以包括或者操作性地耦接到用于存储数据的一个或多个大容量存储设备。在一些实施方式中，计算机可以从大容量存储设备接收数据并向这些大容量存储设备传输数据，这些大容量存储设备包括例如磁盘、磁光盘或光盘。此外，计算机可以嵌入在另一个设备，例如，移动电话、个人数字助理(PDA)、移动音频或视频播放器、游戏控制台、全球定位系统(GPS)接收器、或比如通用串行总线(USB)闪存驱动器等便携式存储设备。

适于存储计算机程序指令和数据的计算机可读介质(暂态或非暂态，视情况而定)可以包括所有形式的永久/非永久和易失性/非易失性存储器、介质和存储器设备。计算机可读介质可以包括例如半导体存储器设备，比如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、相变存储器(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)和闪存设备。计算机可读介质还可以包括例如磁性设备，比如磁带、盒式磁带、磁带盒和内部/可移动磁盘。计算机可读介质还可以包括磁光盘和光学存储器设备和技术，包括例如数字视频光盘(DVD)、CD-ROM、DVD+/-R、DVD-RAM、DVD-ROM、HD-DVD和BLURAY。存储器可以存储各种对象或数据，包括缓存、类、框架、应用程序、模块、备份数据、任务、网页、网页模板、数据结构、数据库表、储存库和动态信息。存储在存储器中的对象和数据的类型可以包括参数、变量、算法、指令、规则、约束和参考。另外，存储器可以包括日志、策略、安全或访问数据以及报告文件。处理器和存储器可以由专用逻辑电路系统补充或并入专用逻辑电路系统中。

本披露内容中描述的主题的实施方式可以在具有显示设备的计算机上实施，该显示设备用于提供与用户的交互，包括向用户显示信息(以及从用户接收输入)。显示设备的类型可以包括例如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)和等离子监视器。显示设备可以包括键盘和定点设备，包括例如鼠标、轨迹球或轨迹板。用户输入还可以通过使用触摸屏(比如具有压力灵敏度的平板计算机表面或使用电容或电传感的多点触摸屏)提供给计算机。可以使用其他种类的设备来提供与用户的交互，该交互包括接收用户反馈，该用户反馈包括例如感官反馈，该感官反馈包括视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈。来自用户的输入可以用声音、语音或触觉输入的形式接收。另外，计算机可以通过将文档发送给用户所使用的设备并且从该设备接收文档来与用户交互。例如，响应于从网页浏览器接收的请求，计算机可以将网页发送给用户的客户端设备上的网页浏览器。

术语“图形用户界面”或“GUI”可以以单数或复数形式使用，以描述一个或多个图形用户界面以及特定图形用户界面的每个显示。因此，GUI可以表示任何图形用户界面，包括但不限于处理信息并向用户高效地呈现信息结果的网页浏览器、触摸屏或命令行界面(CLI)。通常，GUI可以包括多个用户界面(UI)元素，其中一些或全部与网页浏览器相关联，比如交互式字段、下拉列表和按钮。这些和其他UI元素可以与网页浏览器的功能相关或表示网页浏览器的功能。

本说明书中描述的主题的实施方式可以在包括后端部件(例如作为数据服务器)或者包括中间件部件(例如，应用服务器)的计算系统中实施。此外，计算系统可以包括前端部件，例如，具有图形用户界面或网页浏览器中的一者或两者的客户端计算机，用户可以通过该客户端计算机与计算机进行交互。系统的部件可以通过通信网络中任何形式或媒介的有线或无线数字数据通信(或数据通信的组合)来互连。通信网络的示例包括局域网(LAN)、无线电接入网(RAN)、城域网(MAN)、广域网(WAN)、全球微波接入互操作性(WIMAX)、无线局域网(WLAN)(例如，使用802.11a/b/g/n或802.20或协议的组合)、互联网的全部或一部分、或位于一个或多个位置的任何其他通信系统(或通信网络的组合)。网络可以与例如互联网协议(IP)分组、帧中继帧、异步传输模式(ATM)信元、语音、视频、数据或网络地址之间的通信类型的组合进行通信。

计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器通常可以彼此远离并且通常可以通过通信网络进行交互。客户端和服务器的关系可以借助于在相应的计算机上运行并且具有客户端-服务器关系的计算机程序产生。

集群文件系统可以是可从多个服务器读取和更新的任何文件系统类型。锁定或一致性跟踪可能不是必需的，因为交换文件系统的锁定可以在应用程序层完成。此外，Unicode数据文件可以不同于非Unicode数据文件。

虽然本说明书包含许多特定实施方式细节，但这些不应被解释为对可能要求保护的事物的范围的限制，而是被解释为对可能特定于特定实施方式的特征的描述。在单独的实施方式的背景下在本说明书中所描述的某些特征还可以组合地在单个实施方式中实施。与此相反，在单个实施方式的背景下描述的不同特征也可以单独地或以任何适合的子组合形式在多个实施方式中实施。此外，尽管先前描述的特征可以被描述为在某些组合中起作用并且甚至最初也是如此要求保护的，但是在一些情况下，可以从组合中除去来自所要求保护的组合的一个或多个特征，并且所要求保护的组合可以涉及子组合或子组合的变化。

已经描述了主题的特定实施方式。所描述的实施方式的其他实施方式、更改和排列在所附权利要求的范围内，这对于本领域的技术人员将是显而易见的。虽然附图或权利要求中以具体顺序描绘了操作，但这不应被理解成要求这种操作以所示的具体顺序或以有序顺序执行，或者要求可以执行所有展示的操作(一些操作可以被认为是任选的)，以实现期望的结果。在某些情况下，多任务处理或并行处理(或多任务处理和并行处理的组合)可能是有利的，并在被认为适当的情况下执行。

此外，先前描述的实施方式中的各个系统模块和部件的分离或整合不应被理解成在所有实施方式中都要求这种分离或整合，而应理解成所描述的程序部件和系统通常可以在单个软件产品中整合在一起或封装到多个软件产品中。

因此，先前描述的示例实施方式不限定或限制本披露。在不脱离本披露的精神和范围的情况下，其他改变、替代和变更也是可能的。

此外，任何所要求保护的实施方式都被认为至少适用于以下各项：计算机实施的方法；存储有计算机可读指令以执行计算机实施的方法的非暂态计算机可读介质；以及包括计算机存储器的计算机系统，该计算机存储器与硬件处理器可互操作地耦接，该硬件处理器被配置为执行计算机实施的方法或存储在非暂态计算机可读介质上的指令。

已经描述了这些系统和方法的多个实施例。然而，应当理解，在不脱离本披露的精神和范围的情况下可以进行各种修改。因此，其他实施例在所附权利要求的范围内。