BR112014003380B1

BR112014003380B1 - Método de processamento de dados de medição de poço e sistema para criação de imagem de uma formação

Info

Publication number: BR112014003380B1
Application number: BR112014003380-3A
Authority: BR
Inventors: Andreas Hartmann
Original assignee: Baker Hughes Incorporated
Priority date: 2011-08-26
Filing date: 2012-08-23
Publication date: 2021-04-13
Also published as: GB2510706B; GB201400653D0; BR112014003380A2; US20130049982A1; NO345451B1; NO20140117A1; US9041547B2; WO2013032861A1; GB2510706A

Abstract

método de processamento de dados de medição de poço e sistema para criação de imagem de uma formação. a presente invenção refere-se a um método de processamento de dados de medição de poço que inclui: o recebimento dos dados de medição de formação gerados por uma ferramenta de poço (32) durante uma operação de arquivamento durante a perfuração através de um período de tempo selecionado; recebendo uma profundidade medida correspondendo ao período de tempo selecionado com base em dados coletados em um local de superfície; o recebimento de dados de rotação de ferramenta gerados pelas medições de uma taxa de rotação da ferramenta de poço (32) realizadas por um sensor de poço durante o período de tempo selecionado; o cálculo de uma nova profundidade da ferramenta como uma função do tempo através do período de tempo selecionado com base em uma relação entre os dados de rotação de ferramenta e a profundidade medida; e a correção de uma profundidade original dos dados medidos com a nova profundidade.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS

[0001] Esse pedido reivindica os benefícios do pedido U.S. N° 13/219125, depositado em 26 de agosto de 2011, que é incorporado aqui por referência em sua totalidade.

ANTECEDENTES

[0002] Ferramentas de arquivamento durante perfuração (LWD) são comumente utilizadas para determinação das propriedades de formações que cercam um poço. Essas ferramentas de arquivamento fornecem vários tipos de medições, tal como resistividade e medições de raios gama, que podem fornecer dados de criação de imagem e podem ser interpretados para avaliar as propriedades da formação, incluindo hidrocarbonetos líquidos e gases, e outros fluidos.

[0003] Os dados de criação de imagem de alta resolução são afetados por aderência e deslizamento visto que mudanças na taxa de rotação das ferramentas de arquivamento afetam a aquisição dos dados de medição utilizados para a criação de imagem da formação. Os espaços resultantes nos dados de medição exigem técnicas de correção tal como interpolação, que podem resultar em artefatos de imagem e outras distorções.

SUMÁRIO

[0004] Um método de processamento de dados de medição de poço inclui: o recebimento de dados de medição de formação gerados por uma ferramenta de poço durante uma operação de arquivamento durante perfuração através de um período de tempo selecionado; o recebimento de uma profundidade medida correspondente ao período de tempo selecionado com base nos dados retirados em um local de superfície; o recebimento de dados de rotação de ferramenta gerados pelas medições de uma taxa de rotação da ferramenta de poço tirados por um sensor de poço durante o período de tempo selecionado; o cálculo de uma nova profundidade da ferramenta como uma função do tempo através do período de tempo selecionado com base em uma relação entre os dados de rotação de ferramenta e a profundidade medida; e a correção de uma profundidade original dos dados de medição com a nova profundidade.

[0005] Um sistema para criação de imagem de uma formação que cerca um poço durante uma operação de perfuração inclui: um cordão de perfuração incluindo uma ferramenta de poço para a coleta de dados de medição de formação e um sensor de poço configurado para medir uma taxa de rotação da ferramenta de poço; e um processador configurado para receber os dados de medição de formação, receber os dados de rotação de ferramenta gerados a partir do sensor de poço e receber dados de profundidade medida em um local na superfície. O processador é configurado para realizar o cálculo de uma nova profundidade da ferramenta como uma função do tempo através do período de tempo selecionado com base em uma relação entre os dados de rotação de ferramenta e os dados de profundidade medidos; e a correção de uma profundidade original dos dados de medição de formação com a nova profundidade.

[0006] Um produto de programa de computador para processamento de dados de medição de poço inclui um meio de armazenamento tangível legível por um circuito de processamento e o armazenamento de instruções para execução pelo circuito de processamento para realização de um método incluindo o recebimento de dados de medição gerados por uma ferramenta de poço durante uma operação de arquivamento durante perfuração durante um período de tempo selecionado; o recebimento de uma profundidade medida correspondente ao período de tempo selecionado com base nos dados retirados em um local de superfície; o recebimento de dados de rotação de ferramenta gerados pelas medições de uma taxa de rotação da ferramenta de poço realizadas por um sensor de poço durante o período de tempo selecionado; o cálculo de uma nova profundidade da ferramenta como uma função do tempo através do período de tempo selecionado com base em uma relação entre os dados de rotação de ferramenta e a profundidade medida; e a correção de uma profundidade original dos dados de medição com a nova profundidade.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0007] A presente matéria, que é considerada como a invenção, é particularmente destacada e distintamente reivindicada nas reivindicações na conclusão da especificação. As características e vantagens acima e outras da invenção são aparentes a partir da descrição detalhada a seguir levada em consideração com os desenhos em anexo, onde elementos similares são numerados de forma similar, nos quais:

[0008] A figura 1 ilustra uma modalidade ilustrativa de um sistema incluindo um cordão de perfuração e uma ferramenta de arquivamento de formação;

[0009] A figura 2 ilustra um sensor de medição de formação de poço ilustrativo;

[0010] A figura 3 ilustra dados de criação de imagem de formação ilustrativos;

[0011] A figura 4 ilustra dados representando o comportamento de rotação de uma ferramenta de medição de formação de poço;

[0012] A figura 5 é um fluxograma fornecendo um método de processamento de dados de medição de poço ilustrativo; e

[0013] A figura 6 ilustra dados representando o comportamento de rotação de uma ferramenta de medição de formação de poço.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0014] São descritos métodos e aparelho para a estimativa de propriedades de uma formação terrestre durante a perfuração, e o processamento de dados de criação de imagem e/ou outros dados medidos gerados para operações de arquivamento durante a perfuração (LWD) ou de medição durante perfuração (MWD). Em uma modalidade, os dados de medição são corrigidos pela análise de dados de RPM gravados por uma ferramenta de medição e dados de taxa de penetração (ROP) coletados na superfície para estimar uma ROP da ferramenta e gerar uma estimativa de profundidade como uma função do tempo. Por exemplo, as medições afetadas por aderência e deslizamento podem ser corrigidas pela remoção das seções de aderência da imagem e correção dos dados restantes para profundidade utilizando a ROP estimada. Em uma modalidade, uma curva de dados ROP de alta resolução é construída a partir das medições ROP de superfície de baixa resolução e medições RPM de poço de alta resolução. A curva resultante pode ser utilizada para corrigir os dados de medição e também pode ser utilizada para fins de dinâmica de perfuração.

[0015] Com referência à figura 1, uma modalidade ilustrativa de um sistema de perfuração de poço 10 disposto em um poço 12 é ilustrada. Um cordão de perfuração 14 é disposto no poço 12, que penetra pelo menos uma formação terrestre 16. O cordão de perfuração 14 é feito a partir de, por exemplo, um tubo ou várias seções de tubo. O sistema 10 e/ou o cordão de perfuração 14 inclui um conjunto de perfuração 18. Várias ferramentas de medição também podem ser incorporadas ao sistema 10 para afetar os regimes de medição tal como aplicações de medição de fio ou aplicações de arquivamento durante perfuração (LWD).

[0016] O conjunto de perfuração 18, que pode ser configurado como um conjunto de fundo de poço (BHA), inclui uma broca de perfuração 20 que é fixada à extremidade inferior do cordão de perfuração 14. O conjunto de perfuração 18 é configurado para ser transportado para dentro do poço 12 a partir de uma plataforma de perfuração 24. O cordão de perfuração 14, em uma modalidade, inclui comprimentos de tubo de perfuração 26 que acionam a broca de perfuração 20. Nesse exemplo, o cordão de perfuração 14 e a broca de perfuração 20 também fornecem um fluxo de fluido de perfuração 28, tal como lama de perfuração.

[0017] O cordão de perfuração 14 e/ou o conjunto de perfuração 18 geralmente incluem equipamento para a realização de "medição durante a perfuração" (MWD), também referido como "arquivamento durante a perfuração" (LWD). A realização de MWD ou LWD geralmente exige a operação de uma ferramenta de arquivamento tal como uma ferramenta de arquivamento 30 que é incorporada ao cordão de perfuração 14 e/ou conjunto de perfuração 18 e projetada para operação durante a perfuração. A ferramenta de arquivamento 30 pode inclui partes eletrônicas de poço 32 para pelo menos um dentre o controle operacional e análise de dados. As partes eletrônicas de poço 32 podem receber registros de um ou mais sensores 34, e pode realizar funções tal como análise de dados, armazenamento de dados e transmissão de dados, além de receber e/ou transmitir sinais de controle. As partes eletrônicas de poço 32 podem incluir componentes tal como suprimento de energia, um processador, memória, armazenador, interfaces de comunicações e outros.

[0018] Em uma modalidade, a broca de perfuração 20 e/ou o conjunto de perfuração 18 incluem um ou mais sensores adicionais e conjunto de circuito relacionado para estimativa de um ou mais parâmetros referentes ao conjunto de perfuração 18. Por exemplo, a ferramenta 30 e/ou o conjunto de perfuração 18 podem incluir um sensor de rotação 35 tal como um magnetômetro. Os sensores adicionais realizam as medições associadas com o movimento dinâmico do conjunto de perfuração 18 e/ou um cordão de perfuração 14 ou um parâmetro estático associado com os mesmos, e também podem ser configurados para medir os parâmetros ambientais tal como temperatura e pressão. Exemplos não limitadores das medições realizadas pelos sensores incluem acelerações, velocidades, distâncias, ângulos, forças, impulsos e pressões.

[0019] Uma unidade de processamento 36 é conectada em comunicação de operação com o conjunto de perfuração 18 e/ou ferramenta de arquivamento 30, e pode ser localizada, por exemplo, em um local de superfície, um local submarino, e/ou um local de superfície em uma plataforma de poço marinho ou uma embarcação marinha. A unidade de processamento 36 também pode ser incorporada com o cordão de perfuração 14 ou a ferramenta de arquivamento 30, ou de outra forma disposto dentro do poço como desejado. A unidade de processamento 32 pode ser configurada para realizar as funções tal como controle do conjunto de perfuração 18 e/ou ferramenta de arquivamento 30, transmissão e recepção de dados, processamento de dados de medição, e monitoramento do conjunto de perfuração 18. A unidade de processamento 32 inclui componentes tal como o processador e um dispositivo de armazenamento de dados para armazenamento, dados, modelos e/ou programas de computador ou software. Várias técnicas podem ser utilizadas para transmitir os dados para a unidade de processamento 36, tal como pulso de lama, eletromagnéticos, telemetria acústica ou tubo com fio.

[0020] Com referência à figura 2, em uma modalidade, o sensor 34 é configurado para medir a resistividade da formação. Os sensores de resistividade normalmente operam como sensores de indução ou sensores galvânicos. Um tipo de sensor de resistividade é um sensor de resistividade galvânico, um exemplo do qual é ilustrado na figura 2, que é acoplado de forma galvânica diretamente à formação terrestre com seus eletrodos. O sensor 34 mede a resistividade da formação pela passagem de uma corrente elétrica entre um eletrodo de fonte de corrente 38 no sensor 34 e um eletrodo de retorno de corrente 40, e medindo as diferenças de potencial elétrico entre os eletrodos. Tipicamente, uma queda de voltagem através de um resistor 42 é medida para derivar a informação sobre a impedância encontrada pela corrente entre o eletrodo de medição 32 e o eletrodo de retorno 36. Por exemplo, as razões de voltagem e corrente medidas (V/I) são convertidas em resistividades aparentes, utilizando-se algoritmos com base nas geometrias de conjunto de eletrodo e teoria em potencial. Os arquivos de resistividade galvânica são uteis, por exemplo, para a caracterização de estratigrafia, realização de correlações entre os poços e inferência de porosidade da formação. Em uma modalidade, o sensor de resistividade 34 utiliza uma técnica de foco e inclui um ou mais eletrodos de proteção 44 configurados para emitir corrente a fim de levar o feixe de corrente do eletrodo de medição 32 mais profundamente para dentro do poço e da formação. Tal sensor é útil especialmente para formações de alta resistividade que são medidas através de poços possuindo lama de perfuração de resistividade relativamente baixa. Os sensores de resistividade focada reagem à tendência da corrente emitida pelo eletrodo de medição 32 em fluir para dentro da lama de baixa resistividade. Apesar de números específicos de eletrodos serem descritos aqui, qualquer número de eletrodos pode ser utilizado. Adicionalmente, o sensor 34 não está limitado às configurações descritas aqui. Por exemplo, o sensor 34 pode ser um dispositivo laterolog ou, ao invés da utilização de eletrodos como ilustrado na figura 2, pode incluir antenas e/ou bobinas de recepção e transmissão.

[0021] Apesar de os sensores descritos nas modalidades acima serem descritos como sensores de resistividade, os dispositivos de medição LWD não são limitados a isso. Outros conjuntos de sensor ilustrativos ou ferramentas adequadas para o sistema e método descritos aqui incluem, mas não estão limitados à criação de imagem por ressonância magnética (MRI), nêutron pulsado, ferramentas de medição de raios gama e acústica. De forma similar, apesar de os dados de arquivamento e análise descritos aqui serem relacionados com as medições de resistividade, quaisquer dados gerados por um sensor LWD podem ser utilizados, tais como dados gerados pelos sensores descritos aqui.

[0022] A figura 3 ilustra dados de medição ilustrativos tirados de um dispositivo de resistividade LWD de poço tal como o sensor de resistividade 34. Os dados de criação de imagem 50 são ilustrados, incluindo ambos os dados de rotação medidos 52 e os dados de imagem de resistividade 54 através de uma janela de tempo selecionada. Esses dados foram tirados durante uma operação de perfuração na qual uma aderência e deslizamento significativo foi encontrado. "Aderência e deslizamento" se referem a um fenômeno no qual a ferramenta de arquivamento e/ou movimento de broca de perfuração é irregular devido à broca de perfuração ou ferramenta estar aderida ao poço e então liberada. Isso resulta em medições de arquivamento brutas ao longo das zonas de aderência e deslizamento sendo exibidas em profundidades incorretas.

[0023] Por exemplo, durante a fase de aderência, a ferramenta gira lentamente, como ilustrado por dados de revolução por minuto (RPM) 56 medida no poço (na profundidade da ferramenta). Como pode ser observado pelos dados de RPM 56, a taxa de rotação da ferramenta diminui de forma significativa à medida que a ferramenta e/ou broca de perfuração é aderida ao poço. Durante a fase de deslizamento, à medida que a ferramenta é liberada, a taxa de rotação aumenta para um máximo 58. Dessa forma, durante a fase de aderência, a ferramenta não gira rápido o suficiente para gerar os dados de imagem uteis, como ilustrado pelos espaços correspondentes 60. Durante a fase de deslizamento, a ferramenta gira rápido o suficiente para criar uma imagem total da parede de poço durante um selo de tempo, como ilustrado pelas regiões de dados de imagem 62. Nesse exemplo, a duração de um evento de aderência e deslizamento foi de 4 a 6 segundos. É viável também nesse exemplo que a aderência e deslizamento representem, cada um, aproximadamente 50% do tempo total. A variação nas RPM da ferramenta corresponde a uma variação na taxa de penetração (ROP) da broca de perfuração e ferramenta, e, dessa forma, a profundidade não aumenta a uma taxa constante, como seria considerado pelos dados de imagem 54. Na superfície, as medições ROP de baixa resolução (por exemplo, possuindo uma taxa de amostragem de 15 segundos) utilizada tipicamente durante a perfuração não ilustram adequadamente essa variação em ROP da ferramenta.

[0024] Como resultado disso, os dados de criação de imagem precisam ser processados para compensar os espaços 60 nos dados de imagem 54. Os dados de imagem processados ilustrativos 64, processados pelas técnicas da técnica anterior tal como interpolação, produziram uma imagem com base em profundidade distorcida da formação em torno do poço. Dessa forma, a combinação dos dados de imagem de alta resolução 54 com ROP de baixa resolução ou medições de profundidade tiradas na superfície levam a espaços com base em profundidade 60. A interpolação resulta em artefatos ou distorções tal como listras horizontais 66, como ilustrado nos dados de imagem processados 64.

[0025] Um método 60 de análise de dados de medição LWD é descrito utilizando as medições de poço de RPM variável da ferramenta para corrigir os dados de imagem brutos. Um exemplo do método 60 é descrito em conjunto com os dados de imagem tirados de uma ferramenta que exige RPM de variação sinusoidal, como ilustrado na figura 4.

[0026] Com referência à figura 4, um gráfico 70 ilustra RPM da ferramenta 72 que varia de forma sinusoidal com uma amplitude de pico a pico de 250 RPM e um período de 4,1 s (painel superior). O gráfico 74 ilustra o ângulo de face de ferramenta resultante (TF ) 76 com o tempo, a face de ferramenta sendo definida como o ângulo plano de um ponto fixo na ferramenta, tipicamente o sensor, com relação a uma direção predefinida, tipicamente o topo do poço. O gráfico 78 é uma imagem 80 do percurso de face de ferramenta correspondente ao ângulo de face de ferramenta 76, compartimentalizado com 120 setores de 0,5 s de resolução de tempo. Os compartimentos pretos denotam compartimentos cheios, e compartimentos brancos denotam compartimentos vazios. É notado que as resoluções, tempos de amostragem, além de variações de RPM, máxima e mínima não estão limitados às modalidades descritas aqui.

[0027] Nesse exemplo, a broca de perfuração não corta a rocha por pelo menos alguma parte da fase de aderência, isso é, ROP = 0. ROP então aumenta para um máximo na fase de deslizamento, criando uma variação cíclica em RPM e uma variação cíclica correspondente em ROP.

[0028] A figura 5 ilustra o método 60 de análise de dados de medição LWD de uma operação de perfuração. O método 60 inclui um ou mais estágios 61 a 64. Apesar de o método 60 ser descrito em alguns exemplos como sendo realizado em conjunto com o sistema 10 e/ou o sensor 34, o método 60 não está limitado ao uso com essas modalidades. Em uma modalidade, o método 60 inclui a execução de todos os estágios 61 a 64 na ordem descrita. No entanto, determinados estágios podem ser omitidos, estágios podem ser adicionados, ou a ordem dos estágios alterada.

[0029] O método 60 combina dados de RPM de alta resolução da ferramenta de arquivamento 30 ou qualquer ferramenta capaz de medir RPM com uma resolução de tempo que é pelo menos tão alta quando a resolução de tempo (por exemplo, janela de tempo de amostragem) ou dados de arquivamento ou criação de imagem de formação, e combinam os dados RPM com medições ROP de superfície para gerar uma medição ROP de alta resolução. Essa medição ROP de alta resolução pode então ser utilizada para corrigir os dados de imagem para os artefatos da variável.

[0030] No primeiro estágio 61, uma operação de perfuração e LWD é realizada, por exemplo, através do sistema 10 e da ferramenta 30. Dados de resistividade ou outros dados de medição são recolhidos através das janelas de tempo selecionadas durante uma duração da perfuração para gerar dados de medição brutos. A taxa de rotação (por exemplo, RPM) da ferramenta durante a duração da perfuração e/ou durante os períodos de tempo selecionados é medida através de um dispositivo de sensor adequado (por exemplo, magnetômetro 35) e/ou recebida. Adicionalmente, os dados de profundidade medidos são recolhidos em um local de superfície durante a perfuração e/ou recebidos, e correspondem aos períodos de tempo selecionados ou janelas. Os dados de profundidade medidos podem incluir medições ROP tiradas no local de superfície. Em uma modalidade, os dados ROP de superfície são calculados com base na profundidade medida de superfície X tempo.

[0031] No segundo estágio 62, as medições RPM e os dados de profundidade/ROP medidos são analisados para calcular uma nova profundidade da ferramenta como uma função do tempo através do período de tempo selecionado com base em uma relação entre os dados de rotação de ferramenta e os dados de profundidade medidos. Em uma modalidade, as medições de RPM e as medições de profundidade de superfície são analisadas para gerar um modelo de profundidade, curva ou outros dados de profundidade através de uma ou mais janelas de tempo dentro da duração. Uma janela de tempo ilustrativa (tw) é uma janela de tempo correspondendo a uma janela de tempo de amostragem dos dados de medição ROP de superfície.

[0032] Um perfil de profundidade e tempo do processo de medição LWD é realizado pela definição de um comprimento de janela com base em tempo "tw" (por exemplo, aproximadamente igual à taxa de amostragem ROP de superfície), e computação de uma função ou constante com base em uma relação entre ROP medida na superfície e medições RPM de poço.

[0033] Um algoritmo ou relação ilustrativa entre RPM e ROP, assumindo que ROP instantânea ("ROPi") seja proporcional a RPM instantânea ("RPMi"), é representado pelo seguinte:

[0034] ROPi = k*RPMi.

[0035] Em uma modalidade, RPMi representa cada medição RPM tirada pelo magnetômetro durante a janela de tempo tw.

[0036] Em uma modalidade, k é computado pela determinação de uma ROP de superfície média (ROPavg) através de tw a partir das medições ROP de superfície, e determinando uma RPM média (RPMavg) através de tw utilizando medições de RPM de alta resolução tiradas dos sensores tal como o magnetômetro 35 através de tw. k é computado como uma razão entre ROP média e RPM média, isso é, k = ROPavg/RPMavg. A escolha de k dessa forma garante que a média de ROPi através de um intervalo de tempo adequado seja igual à medida de ROPavg através do mesmo intervalo de tempo. É notado que essa descrição de k é apenas um exemplo, visto que qualquer constante de relação pode ser utilizada podendo corrigir as medições de profundidade de dados de criação de imagem.

[0037] O perfil ROP de alta resolução (ROPi) é então calculado com base na equação acima. Um perfil ou curva de tempo X profundidade medida de alta resolução (MD) pode ser gerado pela integração ROPi:

[0038] Esse cálculo pode ser repetido para cada janela de amostragem de medição tw para gerar o perfil ROP através da duração da perfuração.

[0039] No terceiro estágio 63, o perfil ROP e/ou perfil de profundidade é utilizado para correlacionar a profundidade medida de alta resolução da ferramenta com o tempo através da duração do processo de perfuração ou outra janela de tempo selecionada. Um perfil de profundidade e tempo pode ser gerado para ser utilizado na correção de dados de medição. Por exemplo, novos dados de profundidade medida de superfície são gerados com base nos dados de profundidade originais (associados com os dados LWD) e o tempo de resolução alta X perfil de profundidade, por exemplo, profundidade corrigida = profundidade original dos dados LWD + perfil de alta resolução. É notado que os perfis de tempo-profundidade e ROP podem ser gerados com base em várias medições de poço em adição a RPM, tal como medições dinâmicas de perfuração incluindo, por exemplo, peso no compartimento, torque, aceleração e outros.

[0040] No quarto estágio 64, a profundidade original dos dados medidos (por exemplo, dados de imagem 54) é corrigida pela correlação de tempos de dados medidos ou janela de amostragem com uma profundidade com base no novo perfil de tempo-profundidade, por exemplo, pela marcação de dados LWD com novas profundidades.

[0041] A figura 6 ilustra a profundidade de imagem medida utilizando dados compartimentalizados correspondentes a uma rotação de ferramenta com uma RPM de variação sinusoidal. O gráfico 82 ilustra uma imagem compartimentalizada representando profundidades "z" nas quais as imagens são obtidas, assumindo uma ROP média de 40 m/hr. Devido à baixa precisão e resolução das medições de profundidade com base em superfície, a ROP medida em superfície através da seção será aproximadamente constante, resultando em espaços grandes na imagem com base em profundidade como ilustrado no gráfico 82. A correção de dados de medição com base em uma ROPi que é modificada para representar uma função de RPM ilustra uma cobertura significativamente maior de dados de imagem, como é ilustrado no gráfico 84.

[0042] Dessa forma, pela análise dos dados de RPM registrados pela ferramenta através do método 60, as seções de aderência podem ser removidas da imagem e corrigidas. A princípio uma ROP estimada de alta resolução é construída a partir da ROP de superfície de baixa resolução e medições de RPM de poço de alta resolução. É notado que o uso da relação computada entre ROP e RPM não está limitada à correção ou processamento de dados de medição descritos aqui. Por exemplo, os dados ROP de alta resolução também são utilizados para fins de dinâmica de perfuração, por exemplo, para calibrar os modelos de aderência e deslizamento, ou derivar outros parâmetros mecânicos de um conjunto de perfuração ou cordão de perfuração.

[0043] As relações entre ROP e RPM não são limitadas às descritas aqui. Alguns exemplos descritos aqui consideram uma relação linear entre ROP e RPM. No entanto, essa relação pode ser mais complicada e pode ser afetada pelos fatores tal como características de broca de perfuração, e mudanças em WOB e/ou comprimento de cordão de perfuração quando o cordão de perfuração está mudando de um estado torcido para um estado não torcido. Esses fatores podem ser considerados na computação de uma relação entre ROP e RPM. Dessa forma, uma variedade de fatores pode ser considerada para derivar alguma normalização dos dados de RPM de alta resolução para a ROP de superfície. Tais parâmetros de normalização (por exemplo, a constante "k") podem ser adicionalmente modificados pelos métodos de pós-processamento, tal como um filtro de média de funcionamento, bloqueio ou um corte mínimo/máximo. Adicionalmente, a relação ROP- RPM pode ser derivada com base em parâmetros não focais para derivar uma função ROP = f(RPM), por exemplo, baseando-se a função na física do processo de perfuração.

[0044] Os sistemas e métodos descritos aqui fornecem várias vantagens sobre as técnicas da técnica anterior. Por exemplo, imagens mais precisas e dados das medições LWD são fornecidos pela correlação precisa das leituras com a profundidade, com os artefatos de imagem e distorção que acompanham outras técnicas de processamento de dados.

[0045] Geralmente, alguns ensinamentos apresentados aqui são reduzidos para um algoritmo que é armazenado na mídia legível por máquina. O algoritmo é implementado pelo sistema de processamento de computador e fornece aos operadores o resultado desejado.

[0046] Em suporte aos ensinamentos apresentados aqui, vários componentes de análise podem ser utilizados, incluindo sistemas digitais e/ou analógicos. Os sistemas digitais e/ou analógicos podem ser incluídos, por exemplo, na unidade de partes eletrônicas de poço 42 ou unidade de processamento 32. Os sistemas podem incluir componentes tal como um processador, conversor analógico para digital, conversor digital para analógico, mídia de armazenamento, memória, registros, saída, link de comunicações (com fio, sem fio, lama pulsada, ótico ou outros), interfaces de usuário, programas de software, processadores de sinal (digital ou analógico) e outros componentes similares (tal como resistores, capacitores, indutores e outros) para fornecer a operação e análises do aparelho e métodos descritos aqui em qualquer uma dentre várias formas bem apreciadas na técnica. É considerado que os ensinamentos podem ser, mas não precisam ser, implementados em conjunto com um conjunto de instruções executáveis por computador armazenado em um meio legível por computador, incluindo memória (ROMs, RAMs), ótico (CD-ROMs), ou magnético (disquetes, disco rígido), ou qualquer outro tipo que quando executado faz com que o computador implemente o método da presente invenção. Essas instruções podem fornecer a operação de equipamento, controle, coleta de dados e análise e outras funções consideradas relevantes por um projetista de sistema, proprietário, usuário ou outro pessoal qualificado, em adição às funções descritas nessa descrição.

[0047] Adicionalmente, vários outros componentes podem ser incluídos e exigidos para o fornecimento de aspectos dos ensinamentos apresentados aqui. Por exemplo, um suprimento de energia (por exemplo, pelo menos um dentre um gerador, um suprimento remoto e uma bateria), componente de resfriamento, componente de aquecimento, força motriz (tal como força de translação, força de propulsão, ou uma força de rotação), processador de sinal digital, processador de sinal analógico, sensor, ímã, antena, transmissor, receptor, transceptor, controlador, unidade ótica, unidade elétrica ou unidade eletromecânica podem ser incluídos para suportar os vários aspectos discutidos aqui ou para suportar outras funções além dessa descrição.

[0048] Elementos das modalidades foram introduzidos com os artigos "um", "uma". Os artigos devem significar que existem um ou mais desses elementos. Os termos "incluindo" e "possuindo" e suas derivações devem ser inclusivos de modo que possa haver elementos adicionais além dos elementos listados. O termo "ou" quando utilizado com uma lista de pelo menos dois itens deve significar qualquer item ou combinação de itens.

[0049] Será reconhecido que os vários componentes ou tecnologias podem fornecer determinadas funcionalidades ou características necessárias ou benéficas. De acordo, essas funções e características como podem ser necessárias para suportar as reivindicações em anexo e suas variações, são reconhecidas como sendo inerentemente incluídas como uma parte dos ensinamentos apresentados aqui e uma parte da invenção descrita.

Claims

1. Método de processamento de dados de medição de poço, caracterizado por compreender: o recebimento de dados de medição de formação gerados por uma ferramenta de poço (32) durante uma operação de arquivamento durante perfuração através de um período de tempo selecionado; o recebimento de uma profundidade medida correspondendo ao período de tempo selecionado com base nos dados tirados em um local de superfície; o recebimento de dados de rotação de ferramenta gerados pelas medições de uma taxa de rotação da ferramenta de poço (32) tirados por um sensor de poço durante o período de tempo selecionado; computar um perfil da taxa de penetração (ROP) com base em uma relação matemática entre a taxa de rotação e ROP; gerar um perfil de profundidade com base no perfil ROP, o perfil de profundidade indicando a profundidade como função do tempo; o cálculo de uma nova profundidade da ferramenta como uma função de tempo através do período de tempo selecionado com base em um perfil da profundidade; e a correção de uma profundidade original dos dados de medição com a nova profundidade.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o recebimento da profundidade medida inclui o recebimento de dados de taxa de penetração (ROP) gerados pelas medições de uma ROP da ferramenta de poço (32) tirados no local de superfície durante o período de tempo selecionado.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a relação é representada pela equação a seguir: ROPi = k*RPMi, onde "ROPi" é uma ROP instantânea da ferramenta, RPMi é uma taxa de rotação instantânea da ferramenta, e "k" é uma constante.

4. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que "k" é uma razão entre os dados de rotação de ferramenta e os dados ROP.

5. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que "k" é uma constante representada pelo seguinte: k = ROPavg/RPMavg onde ROPavg é uma média das medições de ROP tiradas durante o período de tempo selecionado, e RPMavg é uma média das medições de taxa de rotação tiradas durante o período de tempo selecionado.

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os dados de medição de formação são gerados em uma primeira taxa de amostragem, as medições de taxa de rotação são tiradas em uma segunda taxa de amostragem que é igual a ou maior do que a primeira taxa de amostragem, e as medições ROP são tiradas em uma terceira taxa de amostragem que é inferior à primeira taxa de amostragem, e o período de tempo selecionado é uma janela de tempo "tw" com base na terceira taxa de amostragem dos dados ROP.

7. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que calcular a nova profundidade inclui: o cálculo de um valor ROP ("ROPi") com base na equação a seguir; ROPi = k*RPMi onde "RPMi" é um valor de cada medição de taxa de rotação tirada durante a janela de tempo tw; integrando cada valor ROP calculado para gerar uma curva que representa uma mudança em ROP durante a janela de tempo tw; e calculando uma curva de profundidade X tempo durante a janela de tempo tw.

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a relação matemática é uma relação direta entre ROP e a taxa de rotação.

9. Sistema para processamento de dados de medição de fundo de poço, caracterizado pelo fato de que compreende: uma coluna de perfuração (14) compreendendo uma ferramenta de poço (32) para coletar os dados de medição de formação e um sensor de poço configurado para medir uma taxa de rotação da ferramenta de poço (32); e um processador (36) configurado para receber os dados de medição de formação, receber os dados de rotação de ferramenta gerados a partir do sensor de poço e receber dados de profundidade medida tirados em um local de superfície, os dados de rotação da ferramenta tomados independentemente dos dados de medição da formação, o processador (36) configurado para realizar: computar um perfil da taxa de penetração (ROP) com base em uma relação matemática entre a taxa de rotação e ROP; gerar um perfil de profundidade com base no perfil ROP, o perfil de profundidade indicando a profundidade como função do tempo; o cálculo de uma nova profundidade da ferramenta como uma função do tempo através do período de tempo selecionado com base no perfil de profundidade; e a correção de uma profundidade original dos dados de medição de formação com a nova profundidade.

10. Sistema, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que os dados de profundidade medidos incluem dados de taxa de penetração (ROP) gerados pelas medições de um ROP de ferramenta de poço (32) tirados no local de superfície durante o período de tempo selecionado.

11. Sistema, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a relação é representada pela seguinte equação: ROPi = k*RPMi onde "ROPi" é uma ROP instantânea da ferramenta, RPMi é uma taxa de rotação instantânea da ferramenta e "k" é uma constante.

12. Sistema, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que "k" é uma constante representada pelo seguinte: k = ROPavg/RPMavg, onde ROPavg é uma média das medições de ROP tirada durante o período de tempo selecionado, e RPMavg é uma média das medições de rotação tiradas durante o período de tempo selecionado.

13. Sistema, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que os dados de medição de formação são gerados em uma primeira taxa de amostragem, as medições de taxa de rotação são tiradas em uma segunda taxa de amostragem que é igual a ou maior do que a primeira taxa de amostragem, e as medições ROP são tiradas em uma terceira taxa de amostragem que é inferior à primeira taxa de amostragem, e o período de tempo selecionado é uma janela de tempo "tw" com base na terceira taxa de amostragem dos dados ROP.

14. Sistema, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que calcular a nova profundidade inclui: o cálculo de um valor ROP ("ROPi") com base na equação a seguir; ROPi = k*RPMi onde "RPMi" é um valor de cada medição de taxa de rotação tirada durante a janela de tempo tw; integrando cada valor ROP calculado para gerar uma curva que representa uma mudança em ROP durante a janela de tempo tw; e calculando uma curva de profundidade X tempo durante a janela de tempo tw.