BR112018072967B1 - METHOD TO CHARACTERIZE A GEOLOGICAL FORMATION CROSSED BY AN EXPLORATION WELL - Google Patents

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Dzevat Omeragic
Andrei Davydychev
Tarek M. Habashy
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Schlumberger Technology B.V.
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Abstract

São fornecidos fluxos de trabalho baseados em inversão para interpretação em tempo real das medições de observação e previsão eletromagnéticas (EM). O perfil de uma zona de observação é determinado pela interpretação das medições EM de uma zona de observação. O perfil da zona de observação caracteriza mergulho de formação, assim como resistividade vertical ou anisotropia de resistividade de uma ou mais camadas de formação da zona de observação. O perfil de uma zona de previsão é determinado pela interpretação das medições EM da zona de previsão. O perfil da zona de previsão caracteriza o mergulho de formação, assim como a resistividade horizontal, a resistividade vertical ou a anisotropia de uma ou mais camadas de formação da zona de previsão. Os fluxos de trabalho também podem envolver a interpretação de medições de resistividade de observação para auxiliar na caracterização da zona de observação.Inversion-based workflows are provided for real-time interpretation of electromagnetic (EM) observation and prediction measurements. The profile of an observation zone is determined by interpreting the EM measurements of an observation zone. The observation zone profile characterizes formation dip, as well as vertical resistivity or resistivity anisotropy of one or more formation layers of the observation zone. The profile of a prediction zone is determined by interpreting the EM measurements of the prediction zone. The forecast zone profile characterizes the dip of formation as well as the horizontal resistivity, vertical resistivity, or anisotropy of one or more formation layers of the forecast zone. Workflows may also involve interpreting observation resistivity measurements to aid in observation zone characterization.

Description

[0001] Esta divulgação reivindica prioridade do Pedido de Patente Provisório dos US N.° 62/333.232, depositado em 8 de maio de 2016, incorporado neste documento por referência na sua totalidade.[0001] This disclosure claims priority of US Provisional Patent Application No. 62/333,232, filed May 8, 2016, incorporated herein by reference in its entirety.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃOFUNDAMENTALS OF THE INVENTION 1. Campo1. Field

[0002] Esta divulgação se refere geralmente à perfilagem e à perfuração direcional de poços de petróleo e gás. Mais especificamente, são divulgadas técnicas para melhorar a colocação de poços utilizando dados de ferramentas de perfilagem contínua (LWD).[0002] This disclosure generally refers to profiling and directional drilling of oil and gas wells. More specifically, techniques are disclosed for improving well placement using data from continuous logging (LWD) tools.

2. Estado da Técnica2. State of the Art

[0003] Os poços de exploração são perfurados através de formações terrestres para extrair petróleo ou outros recursos baseados em hidrocarbonetos. Os dados sobre as condições no fundo do poço e o movimento do conjunto de perfuração podem ser coletados durante o processo de perfuração. Ao coletar e processar essas informações durante o processo de perfuração, o perfurador pode modificar ou corrigir as principais etapas da operação para otimizar a colocação do poço. Esquemas para coleta de dados das condições no fundo do poço e do movimento do conjunto de perfuração durante a operação de perfuração são comumente chamados de medição durante a perfuração (“MWD”). Técnicas semelhantes, focando mais na medição de parâmetros de formação durante o processo de perfuração, são comumente chamadas de perfilagem contínua (“LWD”). No entanto, os termos MWD e LWD são frequentemente utilizados alternadamente, e o uso de qualquer termo nesta divulgação será entendido como incluindo tanto a coleta de informação de formação como de furo de poço, bem como dados sobre movimento e colocação do conjunto de perfuração.[0003] Exploration wells are drilled through land formations to extract oil or other hydrocarbon-based resources. Data on downhole conditions and drill rig movement can be collected during the drilling process. By collecting and processing this information during the drilling process, the driller can modify or correct key steps in the operation to optimize well placement. Schemes for collecting data on downhole conditions and drill rig movement during a drilling operation are commonly referred to as measurement while drilling (“MWD”). Similar techniques, focusing more on measuring formation parameters during the drilling process, are commonly referred to as continuous logging (“LWD”). However, the terms MWD and LWD are often used interchangeably, and the use of either term in this disclosure will be understood to include both the collection of formation and borehole information, as well as data on drill rig movement and placement.

[0004] As ferramentas eletromagnéticas (EM) LWD têm sido empregadas em aplicações de campo petrolífero há muitos anos. Esses tipos de ferramentas ou instrumentos de perfilagem normalmente incluem um suporte alongado equipado com antenas que podem ser operadas como fontes (transmissores) ou sensores (receptores). As antenas dessas ferramentas são geralmente formadas como malhas ou bobinas de fios condutores e podem ser configuradas para ter momentos dipolares axiais (paralelos ao eixo da ferramenta), transversais (perpendiculares ao eixo da ferramenta) ou inclinados (nem paralelos nem perpendiculares ao eixo da ferramenta). Em operação, uma ou mais antenas transmissoras são energizadas por uma corrente alternada para emitir energia EM para a formação ou formações adjacentes. Conforme usado neste documento, "formação" pode referir-se a uma única camada ou pode incluir múltiplas camadas. A energia emitida interage com o furo de poço e a formação para produzir sinais que são detectados e medidos por uma ou mais antenas receptoras. Esses sinais detectados refletem as interações com a formação. Ao processar os dados de sinal detectados, é determinado um registro ou perfil da formação e/ou das propriedades do furo de poço.[0004] Electromagnetic (EM) LWD tools have been employed in oilfield applications for many years. These types of profiling tools or instruments typically include an elongated stand equipped with antennas that can be operated as sources (transmitters) or sensors (receivers). The antennas of these tools are usually formed as meshes or coils of conductive wires and can be configured to have axial (parallel to the tool axis), transverse (perpendicular to the tool axis), or inclined (neither parallel nor perpendicular to the tool axis) dipole moments. ). In operation, one or more transmitter antennas are energized by an alternating current to emit EM energy to the adjacent formation or formations. As used herein, "formation" can refer to a single layer or can include multiple layers. The emitted energy interacts with the borehole and formation to produce signals that are detected and measured by one or more receiving antennas. These detected signals reflect the interactions with the formation. By processing the detected signal data, a record or profile of formation and/or borehole properties is determined.

[0005] A introdução de ferramentas de perfilagem eletromagnética (EM) direcional revolucionou a colocação do poço de exploração. Especificamente, as medições EM direcionais possibilitam geo- direcionamento e geo-travagem proativos, o que permite o controle da trajetória do poço de exploração perfurado de forma que ele seja mantido dentro do reservatório de interesse ou “intervalo de reservatório”. Como resultado, a trajetória do poço de exploração perfurado pode ser direcionada e parada ao longo de um caminho definido pelos limites de reservatório observados e contatos de fluido, e não por geometrias preconcebidas. Os dados das ferramentas LWD ou MWD são usados para previsão e visualização em tempo real da estrutura de camadas da formação em torno da ferramenta ou da coluna de perfuração. Essa visualização em tempo real permite que os operadores controlem a direção das operações de perfuração do poço de exploração a fim de colocar ou “aterrar” o poço em uma seção e local específicos de um reservatório. A otimização da colocação do poço de exploração resulta em aumento da produção, otimizando a aterragem do poço, minimizando a penetração de gás ou água, reduzindo os desvios e gerenciando o risco de perfuração, através de um melhor controle da colocação do poço de exploração.[0005] The introduction of directional electromagnetic (EM) logging tools has revolutionized exploration well placement. Specifically, directional EM measurements enable proactive geo-steering and geo-braking, which allows control of the trajectory of the drilled exploration well so that it is kept within the reservoir of interest or “reservoir gap”. As a result, the trajectory of the drilled exploration well can be directed and stopped along a path defined by observed reservoir boundaries and fluid contacts rather than by preconceived geometries. Data from the LWD or MWD tools is used for real-time prediction and visualization of the layer structure of the formation around the tool or drill string. This real-time visualization allows operators to control the direction of exploration well drilling operations in order to place or “backfill” the well into a specific section and location of a reservoir. Optimizing exploration well placement results in increased production by optimizing well landing, minimizing gas or water penetration, reducing deviations and managing drilling risk through better control of exploration well placement.

[0006] As ferramentas EM direcionais LWD são adequadas para essas aplicações, devido à sua profundidade lateral relativamente grande de investigação acerca da formação adjacente e sensibilidade azimutal. Várias ferramentas EM direcionais LWD estão disponíveis comercialmente, como as ferramentas LWD de imagiologia profunda PeriScope ™ e GeoSphere ™ da Schlumberger, que incorporam várias antenas axiais, inclinadas e transversais no comando de perfuração no caso da ferramenta LWD PeriScope™ e várias antenas inclinadas no caso da ferramenta LWD GeoSphere™. As antenas não axiais geram medições direcionais que são usadas para determinar as distâncias até os limites próximos e a orientação azimutal dos limites de formação em vários tipos de lama. Estas medições são transmitidas para a superfície do poço durante a perfuração, processadas em tempo real através da inversão e os resultados exibidos em uma interface gráfica (visualizada) para fornecer informações sobre a distância aos limites, resistividade de formação e orientação. Essas ferramentas EM LWD também incluem espaçamentos de antena curtos com profundidade de investigação (DOI) rasa, usados para caracterizar as camadas de formação próximas à ferramenta e espaçamentos de antenas mais longos com DOIs profundas, usados para criar imagens e caracterizar propriedades de camadas de formação mais distantes da ferramenta.[0006] LWD directional EM tools are suitable for these applications due to their relatively large lateral depth of investigation into adjacent formation and azimuthal sensitivity. Several LWD directional EM tools are commercially available, such as Schlumberger's PeriScope™ and GeoSphere™ deep imaging LWD tools, which incorporate multiple axial, tilted, and transverse antennas in the drill command in the PeriScope™ LWD tool case and multiple tilted antennas in the PeriScope™ LWD tool case. of the LWD GeoSphere™ tool. Non-axial antennas generate directional measurements that are used to determine distances to near boundaries and the azimuthal orientation of formation boundaries in various types of mud. These measurements are transmitted to the well surface during drilling, processed in real time through inversion and the results displayed in a graphical (visualized) interface to provide information on distance to boundaries, formation resistivity and orientation. These EM LWD tools also include short antenna spacings with shallow depth of investigation (DOI), used to characterize formation layers close to the tool, and longer antenna spacings with deep DOIs, used to image and characterize formation layer properties. further away from the tool.

[0007] A Patente US N.° 6.819.110 descreve uma ferramenta EM direcional LWD exemplificativa que emprega uma combinação de acoplamentos de indução de dipolo magnético axial e transversal para duas ou três matrizes de antena para maximizar a contribuição à frente da broca com base nas sensibilidades espaciais.[0007] US Patent No. 6,819,110 describes an exemplary LWD directional EM tool that employs a combination of axial and transverse magnetic dipole induction couplings for two or three antenna arrays to maximize the forward contribution of the drill based in spatial sensibilities.

[0008] A Patente US 8.736.270 descreve um fluxo de trabalho para determinar uma propriedade de formação à frente de uma broca usando uma ferramenta EM direcional LWD que envolve a inversão de uma medição de observação seguida de inversão de uma medição de previsão. A inversão da medição de previsão determina o recurso de formação à frente da broca.[0008] US Patent 8,736,270 describes a workflow for determining a drill head formation property using an LWD directional EM tool that involves inverting an observation measurement followed by inverting a prediction measurement. The inversion of the predictive measurement determines the formation feature ahead of the bit.

SUMÁRIOSUMMARY

[0009] Este sumário é fornecido para apresentar uma seleção de conceitos que são descritos adicionalmente abaixo na descrição detalhada. Este sumário não se destina a identificar características chave ou essenciais do assunto reivindicado, nem se destina a ser utilizado como um auxílio para se limitar o escopo do assunto reivindicado.[0009] This summary is provided to present a selection of concepts that are further described below in the detailed description. This summary is not intended to identify key or essential features of the claimed subject matter, nor is it intended to be used as an aid in narrowing the scope of the claimed subject matter.

[0010] A presente divulgação fornece métodos (e sistemas correspondentes) para perfurar um poço de exploração que atravessa uma formação geológica usando uma ou mais ferramentas LWD juntamente com modelagem e inversão de formação com base em medições de uma ou mais ferramentas LWD.[0010] The present disclosure provides methods (and corresponding systems) for drilling an exploration well traversing a geological formation using one or more LWD tools along with modeling and formation inversion based on measurements from one or more LWD tools.

[0011] Numa ou mais modalidades, o poço de exploração é perfurado com uma ferramenta de resistividade do tipo propagação perto de uma broca de perfuração e uma ferramenta EM direcional com um transmissor inclinado próximo da broca de perfuração. Uma zona de observação da formação pode ser caracterizada por um fluxo de trabalho de processamento de observação de múltiplas etapas que inclui i) operações de inversão (chamadas de "primeiro processamento de observação de inversão" neste documento) que interpretam medições de resistividade da ferramenta de resistividade do tipo propagação para determinar um perfil da resistividade horizontal Rh para uma ou mais camadas de formação da zona de observação e ii) operações de inversão (chamadas de "segundo processamento de observação de inversão" neste documento) que interpretam as medições EM da ferramenta EM direcional para determinar o mergulho de formação e um perfil da resistividade vertical Rv ou anisotropia de resistividade de uma ou mais camadas de formação da zona de observação. O perfil da resistividade horizontal Rh de uma ou mais camadas de formação da zona de observação conforme determinado a partir do primeiro processamento de observação de inversão, o mergulho de formação e o perfil da resistividade vertical Rv ou anisotropia de resistividade de uma ou mais camadas de formação da zona de observação conforme determinado a partir do segundo processamento de observação de inversão (e possivelmente dados que caracterizam outras características ou propriedades de uma ou mais camadas de formação da zona de observação conforme determinado pelo primeiro e/ou segundo processamento de observação de inversão) pode fazer parte de um perfil mais completo da zona de observação.[0011] In one or more embodiments, the exploration well is drilled with a propagation-type resistivity tool near a drill bit and a directional EM tool with an inclined transmitter near the drill bit. A formation observation zone can be characterized by a multi-step observation processing workflow that includes i) inversion operations (referred to as "first inversion observation processing" in this document) that interpret resistivity measurements from the formation tool propagation-type resistivity to determine a horizontal Rh resistivity profile for one or more layers forming the observation zone, and ii) inversion operations (referred to as "second inversion observation processing" in this document) that interpret the tool's EM measurements Directional EM to determine formation dip and a profile of vertical Rv resistivity or resistivity anisotropy of one or more formation layers in the observation zone. The horizontal resistivity profile Rh of one or more formation layers of the observation zone as determined from the first processing of inversion observation, the formation dip and the vertical resistivity profile Rv or resistivity anisotropy of one or more layers of observation zone formation as determined from the second inversion observation processing (and possibly data characterizing other characteristics or properties of one or more layers of observation zone formation as determined by the first and/or second inversion observation processing ) may form part of a more complete profile of the observation zone.

[0012] O perfil resultante da zona de observação, determinado a partir do fluxo de trabalho de processamento de observação de múltiplas etapas, pode ser usado para atualizar um modelo de reservatório ou parte deste que corresponda à zona de observação para visualização e análise de reservatório e/ou caracterização de reservatório. Além disso, o perfil da zona de observação, conforme determinado pelo fluxo de trabalho de processamento de observação de múltiplas etapas, pode ser usado para controlar a operação (por exemplo, geo-direcionamento) da broca.[0012] The resulting profile of the observation zone, determined from the multi-step observation processing workflow, can be used to update a reservoir model or part of it that corresponds to the observation zone for visualization and reservoir analysis and/or reservoir characterization. Additionally, the observation zone profile, as determined by the multi-step observation processing workflow, can be used to control the operation (eg geo-targeting) of the bit.

[0013] As inversões do fluxo de trabalho de processamento de observação de múltiplas etapas podem empregar um ou mais modelos de formação que representam um número de camadas de formação transversalmente isotrópicas (TI) substancialmente paralelas. Tais modelos de formação podem incluir valores que representam resistividade horizontal Rh, resistividade vertical Rv ou anisotropia de resistividade (tal como uma razão Rv/Rh) e espessura para um número de camadas de formação atravessadas pela(s) ferramenta(s), bem como mergulho de formação (direção e magnitude) e posição e orientação da(s) ferramenta(s) dentro das camadas de formação. O modelo de formação também pode incluir outras variáveis e/ou parâmetros (não mostrados) que caracterizam a formação ou o ambiente do poço de exploração. Por exemplo, o modelo de formação pode incluir variáveis e/ou parâmetros que representam estruturas geológicas da formação (como falhas ou outras heterogeneidades), propriedades da formação (como outras propriedades de rochas ou fluidos) e efeitos de furo de poço (como excentricidade de ferramenta ou invasão de filtrado de lama).[0013] The multi-step observation processing workflow inversions may employ one or more formation models representing a number of substantially parallel transversely isotropic (TI) formation layers. Such formation models may include values representing horizontal resistivity Rh, vertical resistivity Rv, or resistivity anisotropy (such as an Rv/Rh ratio) and thickness for a number of formation layers traversed by the tool(s), as well as formation dip (direction and magnitude) and position and orientation of tool(s) within formation layers. The formation model may also include other variables and/or parameters (not shown) that characterize the formation or exploration well environment. For example, the formation model may include variables and/or parameters that represent formation geological structures (such as faults or other heterogeneities), formation properties (such as other rock or fluid properties), and borehole effects (such as eccentricity of tool or mud filtrate invasion).

[0014] Em modalidades, o modelo de formação utilizado para o segundo processamento de observação de inversão pode ser inicializado de acordo com os valores do modelo de formação que resultam do primeiro processamento de observação de inversão. Pode haver uma grande diferença na profundidade de investigação entre a ferramenta de resistividade do tipo propagação e a ferramenta EM direcional de modo que as medições da ferramenta EM direcional não resolvam a anisotropia de resistividade na resolução das medições da ferramenta de resistividade de propagação. Neste caso, o modelo de formação resultante do primeiro processamento de observação de inversão pode ser o ampliado (grosseiro) para dar conta da resolução mais baixa das medições (particularmente, medições de espaçamento curto) da ferramenta EM direcional e o segundo processamento de observação de inversão associado com ele. O modelo de formação ampliado pode então ser usado como o modelo de formação inicial (ou suposição) para o segundo processamento observação de inversão. Certas partes do modelo de formação usado para o segundo processamento de observação de inversão (como as camadas, espessuras de camada e resistividade horizontal dos valores Rh deste modelo de formação) podem ser fixados aos valores correspondentes do modelo de formação que resultam do primeiro processamento de observação de inversão.[0014] In embodiments, the formation model used for the second inversion observation processing can be initialized according to the values of the formation model that result from the first inversion observation processing. There may be a large difference in the depth of investigation between the propagation type resistivity tool and the directional EM tool such that the directional EM tool measurements do not resolve the resistivity anisotropy in the resolution of the propagation resistivity tool measurements. In this case, the formation model resulting from the first inversion observation processing can be scaled up (coarse) to account for the lower resolution of the measurements (particularly close spacing measurements) of the Directional EM tool, and the second observation processing of inversion associated with it. The extended training model can then be used as the initial training model (or assumption) for the second inversion observation processing. Certain parts of the formation model used for the second inversion observation processing (such as the layers, layer thicknesses and horizontal resistivity of the Rh values of this formation model) can be fixed to the corresponding values of the formation model that result from the first processing of inversion observation.

[0015] Em modalidades, o segundo processamento de observação de inversão pode envolver uma inversão (chamada de "inversão de anisotropia de resistividade") que interpreta as medições EM da ferramenta EM direcional para determinar um perfil da resistividade vertical Rv ou anisotropia de resistividade de uma ou mais camadas de formação da zona de observação. O modelo de formação ampliado derivado dos resultados do primeiro processamento de observação de inversão pode ser usado como modelo de formação inicial para a inversão de anisotropia de resistividade. Além disso, valores iniciais para os valores de resistividade vertical Rv ou resistividade da anisotropia das camadas de formação do modelo de formação podem ser baseados nos valores de resistividade vertical Rv ou anisotropia de resistividade das camadas de formação do modelo de formação conforme determinado pelo segundo processamento de inversão para uma zona de observação anterior da formação. Certas partes do modelo de formação (tais como as camadas, espessuras de camada e resistividade horizontal Rh) para a inversão de anisotropia de resistividade podem ser fixadas aos valores correspondentes do modelo de formação que resultam do primeiro processamento de observação de inversão para a mesma zona de observação da formação.[0015] In embodiments, the second inversion observation processing may involve an inversion (called a "resistivity anisotropy inversion") that interprets EM measurements from the directional EM tool to determine a vertical resistivity profile Rv or resistivity anisotropy of one or more observation zone formation layers. The extended formation model derived from the results of the first inversion observation run can be used as an initial formation model for resistivity anisotropy inversion. In addition, initial values for the vertical resistivity Rv values or anisotropy resistivity of the formation layers of the formation model can be based on the vertical resistivity Rv values or anisotropy resistivity of the formation layers of the formation model as determined by the second run reversal to an earlier observation zone of the formation. Certain parts of the formation model (such as the layers, layer thicknesses and horizontal resistivity Rh) for the resistivity anisotropy inversion can be fixed to the corresponding values of the formation model that result from the first processing of inversion observation for the same zone training observation.

[0016] O segundo processamento de observação de inversão pode envolver ainda uma inversão (chamada de "inversão por mergulho") que interpreta as medições EM da ferramenta EM direcional para determinar o mergulho da formação da zona de observação. A inversão por mergulho pode seguir a inversão de anisotropia de resistividade. O modelo de formação ampliado derivado dos resultados do primeiro processamento de observação de inversão pode ser usado como modelo de formação inicial para a inversão de anisotropia de resistividade. Além disso, o mergulho inicial das camadas de formação do modelo de formação pode basear-se no mergulho das camadas de formação do modelo de formação, conforme determinado pelo segundo processamento de observação de inversão para uma zona de observação anterior da formação. Certas partes do modelo de formação (tais como as camadas, espessuras de camada e resistividade horizontal Rh) para a inversão por mergulho podem ser fixadas aos valores correspondentes do modelo de formação que resultam do primeiro processamento de observação de inversão para a mesma zona de observação da formação.[0016] The second processing of an inversion observation may also involve an inversion (called a "dip inversion") that interprets the EM measurements of the directional EM tool to determine the dip of the formation of the observation zone. Dip inversion can follow resistivity anisotropy inversion. The extended formation model derived from the results of the first inversion observation run can be used as an initial formation model for resistivity anisotropy inversion. In addition, the initial dip of the formation model's formation layers may be based on the dip of the formation model's formation layers, as determined by the second inversion observation processing to an earlier observation zone of the formation. Certain parts of the formation model (such as the layers, layer thicknesses and horizontal resistivity Rh) for dip inversion can be fixed to the corresponding values of the formation model that result from the first processing of inversion observation for the same observation zone of training.

[0017] O segundo processamento de observação de inversão pode envolver ainda uma inversão (chamada de "inversão por mergulho e anisotropia de resistividade") que interpreta as medições da ferramenta EM direcional para determinar o mergulho de formação e um perfil da resistividade vertical Rv ou anisotropia de resistividade de uma ou mais camadas de formação da zona de observação. A inversão por mergulho e anisotropia de resistividade podem refinar o mergulho de formação e o perfil da resistividade vertical Rv ou da anisotropia de resistividade da zona de observação conforme determinado a partir da inversão de anisotropia direcional separada e da inversão por mergulho direcional. O modelo de formação derivado dos resultados da inversão de anisotropia de resistividade e da inversão por mergulho pode ser utilizado como modelo de formação inicial para a inversão por mergulho e anisotropia de resistividade. Certas partes do modelo de formação (tais como as camadas, espessuras de camada e resistividade horizontal Rh) usado para a inversão por mergulho e anisotropia de resistividade podem ser fixadas aos valores correspondentes do modelo de formação que resultam do primeiro processamento de observação de inversão para a mesma zona de observação da formação.[0017] The second processing of inversion observation may also involve an inversion (called "dip inversion and resistivity anisotropy") that interprets the measurements of the directional EM tool to determine the formation dip and a vertical resistivity profile Rv or resistivity anisotropy of one or more formation layers of the observation zone. Dip inversion and resistivity anisotropy can refine the formation dip and vertical Rv resistivity profile or observation zone resistivity anisotropy as determined from the separate directional anisotropy inversion and directional dip inversion. The formation model derived from the resistivity anisotropy inversion and dip inversion results can be used as an initial formation model for dip inversion and resistivity anisotropy. Certain parts of the formation model (such as the layers, layer thicknesses and horizontal Rh resistivity) used for dip inversion and resistivity anisotropy can be fixed to the corresponding values of the formation model that result from the first processing of inversion observation to the same formation observation zone.

[0018] O modelo de formação resultante do segundo processamento de observação de inversão pode ser usado no processamento de previsão de inversão que caracteriza uma zona de previsão da formação. O processamento de previsão de inversão pode interpretar as medições EM da ferramenta EM direcional para determinar o mergulho de formação e um perfil da resistividade horizontal Rh, a resistividade vertical Rv ou anisotropia de resistividade e limites de leito de uma ou mais camadas de formação da zona de previsão da formação. O mergulho de formação e o perfil de resistividade horizontal Rh, e a resistividade vertical Rv ou anisotropia de resistividade de uma ou mais camadas de formação da zona de previsão, conforme determinado pelo processamento de previsão de inversão, podem fornecer um perfil de resistividade total da formação.[0018] The formation model resulting from the second inversion observation processing can be used in the inversion prediction processing that characterizes a formation prediction zone. Inversion prediction processing can interpret EM measurements from the directional EM tool to determine the formation dip and a profile of the horizontal resistivity Rh, the vertical resistivity Rv, or the resistivity anisotropy and bed boundaries of one or more zone formation layers training forecast. The formation dip and horizontal resistivity profile Rh, and the vertical resistivity Rv or resistivity anisotropy of one or more formation layers of the prediction zone, as determined by inversion prediction processing, can provide a total resistivity profile of the training.

[0019] O mergulho de formação e o perfil de resistividade da zona de previsão conforme determinado pelo processamento de previsão de inversão podem ser usados para atualizar um modelo de reservatório ou parte deste que corresponde à zona de previsão para visualização e análise de reservatório e/ou caracterização de reservatório. Além disso, o mergulho de formação e o perfil de resistividade da zona de previsão, conforme determinado pelo processamento de previsão de inversão, podem ser usados para controlar a operação (por exemplo, geo-travagem) da broca.[0019] The formation dip and the resistivity profile of the prediction zone as determined by the inversion prediction processing can be used to update a reservoir model or part of it that corresponds to the prediction zone for visualization and analysis of reservoir and/ or reservoir characterization. In addition, the formation dip and predictive zone resistivity profile, as determined by inversion prediction processing, can be used to control the operation (eg, geo-braking) of the bit.

[0020] As medições EM da ferramenta EM direcional usada no processamento de previsão de inversão podem ser sensíveis aos limites quando as antenas do transmissor ou do receptor as cruzam. Para abordar a questão da eficiência de processamento e sensibilidade de medição, para uma região fora da janela de inversão de previsão (ou seja, a formação de observação traseira), o perfil das camadas de formação do modelo de formação pode ser mais grosseiro, mantendo apenas os limites “significativos” que contribuem para a resposta. Assim, na região grosseira atrás do receptor distante, a sensibilidade de resposta é muito baixa e o efeito dos limites de formação nesta região é removido do processamento de previsão de inversão. O processamento de previsão de inversão pode usar uma abordagem baseada em pixels ou baseada em modelo, conforme descrito neste documento.[0020] The EM measurements of the directional EM tool used in inversion prediction processing can be sensitive to the thresholds when the transmitter or receiver antennas cross them. To address the issue of processing efficiency and measurement sensitivity, for a region outside the forecast inversion window (i.e., the rearward observation formation), the formation layer profile of the formation model can be coarser, keeping only the “meaningful” thresholds that contribute to the response. Thus, in the coarse region behind the far receiver, the response sensitivity is very low and the effect of formation thresholds in this region is removed from the inversion prediction processing. Inversion prediction processing can use either a pixel-based or a model-based approach, as described in this document.

[0021] A fim de melhorar a robustez do fluxo de trabalho, um cuidado especial pode ser tomado na inicialização do modelo de formação usado para o segundo processamento de previsão de inversão que caracteriza a resistividade anisotrópica e o mergulho de formação da zona de observação. Especificamente, o modelo de formação pode começar com um mergulho de 0° (ou algum valor pré-definido se disponível a partir de outros dados) e um perfil de resistividade horizontal isotrópico, uma vez que informações de anisotropia e mergulho não estão disponíveis inicialmente. Os limites do refinamento da inversão podem ser relaxados porque os resultados iniciais podem não ser tão confiáveis devido à falta de sensibilidade à anisotropia de resistividade. No entanto, o processamento de previsão de inversão pode ser afetado inicialmente, mas à medida que a perfuração avança e novos dados são adquiridos, o fluxo de trabalho pode automaticamente corrigir e melhorar a caracterização da zona de observação, bem como a caracterização da zona de previsão.[0021] In order to improve the robustness of the workflow, special care can be taken in the initialization of the formation model used for the second inversion prediction processing that characterizes the anisotropic resistivity and the formation dip of the observation zone. Specifically, the formation model can start with a 0° dip (or some predefined value if available from other data) and an isotropic horizontal resistivity profile, since anisotropy and dip information are not available initially. The inversion refinement limits can be relaxed because initial results may not be as reliable due to lack of sensitivity to resistivity anisotropy. However, inversion prediction processing may be impacted initially, but as drilling progresses and new data is acquired, the workflow can automatically correct and improve the observation zone characterization as well as the observation zone characterization. forecast.

[0022] Outros fluxos de trabalho para interpretação de previsão das medições de EM são descritos e reivindicados. Os fluxos de trabalho também podem envolver a interpretação de medições de resistividade de observação para auxiliar na caracterização da zona de previsão.[0022] Other workflows for predictive interpretation of EM measurements are described and claimed. Workflows may also involve interpreting observational resistivity measurements to aid in prediction zone characterization.

[0023] Em outros fluxos de trabalho exemplificativos, as medições de resistividade superficial de outra ferramenta (por exemplo, ferramenta de resistividade triaxial) podem ser interpretadas para determinar o perfil de resistividade (incluindo resistividade horizontal Rh e resistividade vertical Rv ou anisotropia de resistividade) e mergulho de formação tanto para a zona de observação quanto para a zona de previsão da formação.[0023] In other exemplary workflows, surface resistivity measurements from another tool (for example, triaxial resistivity tool) can be interpreted to determine the resistivity profile (including horizontal resistivity Rh and vertical resistivity Rv or resistivity anisotropy) and formation diving for both the observation zone and the formation prediction zone.

[0024] Outras características e aspectos de modalidades exemplificativas da presente invenção são descritos em mais detalhe abaixo com referência às figuras anexas.[0024] Other features and aspects of exemplary embodiments of the present invention are described in more detail below with reference to the accompanying figures.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURASBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

[0025] A Figura 1 é um diagrama esquemático de um local de poço e um poço perfurado que incorpora um sistema exemplificativo de perfilagem contínua (LWD) de acordo com a presente divulgação.[0025] Figure 1 is a schematic diagram of a wellsite and a drilled well incorporating an exemplary continuous logging (LWD) system in accordance with the present disclosure.

[0026] A Figura 2A mostra os módulos exemplificativos de uma ferramenta LWD que faz parte do conjunto do fundo de poço do sistema LWD da Figura 1.[0026] Figure 2A shows the exemplary modules of an LWD tool that is part of the downhole assembly of the LWD system in Figure 1.

[0027] A Figura 2B é uma ilustração esquemática de orientações inclinadas exemplificativas de antenas de transmissor e receptor de uma ferramenta EM direcional que faz parte do conjunto de fundo de poço da Figura 2A.[0027] Figure 2B is a schematic illustration of exemplary inclined orientations of transmitter and receiver antennas of a directional EM tool that is part of the downhole assembly of Figure 2A.

[0028] A Figura 2C é uma ilustração esquemática de um tensor de impedância mútua eletromagnética que pode ser derivado de medições da ferramenta EM direcional da Figura 2B, incluindo a relação dos componentes do tensor com as orientações das antenas.[0028] Figure 2C is a schematic illustration of an electromagnetic mutual impedance tensor that can be derived from measurements from the directional EM tool of Figure 2B, including the relationship of the components of the tensor to the orientations of the antennas.

[0029] A Figura 2D é um gráfico que resume uma variedade de medições direcionais que são geradas pela combinação de vários componentes de tensores de impedância da Figura 2C, conforme determinado a partir das medições das tensões do transmissor/receptor durante a rotação da ferramenta.[0029] Figure 2D is a graph summarizing a variety of directional measurements that are generated by combining the various impedance tensor components of Figure 2C, as determined from measurements of transmitter/receiver voltages during tool rotation.

[0030] A Figura 2E é uma ilustração esquemática da ferramenta de resistência do tipo propagação exemplificativa que faz parte do conjunto de fundo de poço da Figura 2A.[0030] Figure 2E is a schematic illustration of the exemplary propagation-type resistance tool that forms part of the downhole assembly of Figure 2A.

[0031] A Figura 2F é uma ilustração esquemática do conjunto de fundo de poço da Figura 2B, mostrando a configuração da ferramenta e a identificação das zonas de formação de observação, previsão e observação traseira.[0031] Figure 2F is a schematic illustration of the downhole assembly of Figure 2B, showing the tool configuration and the identification of observation, forecast and rear observation formation zones.

[0032] A Figura 3 é um diagrama esquemático de um modelo de formação exemplificativo.[0032] Figure 3 is a schematic diagram of an exemplary training model.

[0033] As Figuras 4A - 4C, coletivamente, são um fluxograma de um fluxo de trabalho ilustrativo baseado em inversão que usa os módulos EM de resistividade e direcional LWD do conjunto de fundo de poço da Figura 2A junto com um fluxo de trabalho de processamento de observação de múltiplas etapas que caracteriza a zona de observação atual, bem como processamento de previsão que caracteriza a zona de previsão atual.[0033] Figures 4A - 4C, collectively, are a flowchart of an illustrative inversion-based workflow that uses the EM resistivity and LWD directional modules from the downhole assembly of Figure 2A along with a processing workflow multi-step observation processing that characterizes the current observation zone, as well as prediction processing that characterizes the current prediction zone.

[0034] A Figura 5 é um fluxograma ilustrando operações exemplificativas que podem fazer parte do Primeiro Processamento de Observação de Inversão (bloco 407) do fluxo de trabalho das Figuras 4A-4C.[0034] Figure 5 is a flow chart illustrating exemplary operations that may form part of the First Inversion Observation Processing (block 407) of the workflow of Figures 4A-4C.

[0035] As Figuras 6A e 6B, coletivamente, são um fluxograma que ilustra operações exemplificativas que podem fazer parte do Segundo Processamento de Observação de Inversão (bloco 413) do fluxo de trabalho das Figuras 4A-4C.[0035] Figures 6A and 6B collectively are a flowchart illustrating exemplary operations that may form part of the Second Inversion Observation Processing (block 413) of the workflow of Figures 4A-4C.

[0036] A Figura 7 é uma representação gráfica de um fluxo de trabalho exemplificativo que usa os módulos LWD do conjunto de fundo de poço da Figura 2A junto com um fluxo de trabalho de processamento de observação de múltiplas etapas que caracteriza a zona de observação atual e também o processamento de precisão que caracteriza a zona de previsão atual.[0036] Figure 7 is a graphical representation of an example workflow that uses the LWD modules from the downhole assembly of Figure 2A along with a multi-step observation processing workflow that characterizes the current observation zone and also the precision processing that characterizes the current forecast zone.

[0037] A Figura 8 é um gráfico que ilustra como o mergulho de formação e a anisotropia de resistividade afeta a estimativa da resistividade horizontal Rh derivada da resistividade aparente RCDR resolvida pelo Primeiro Processamento de Previsão de Inversão (bloco 407) das Figuras 4A-4C e 5.[0037] Figure 8 is a graph illustrating how formation dip and resistivity anisotropy affects the estimate of the horizontal resistivity Rh derived from the RCDR apparent resistivity resolved by the First Inversion Prediction Processing (block 407) of Figures 4A-4C and 5.

[0038] A Figura 9A é um fluxograma que ilustra operações exemplificativas que podem fazer parte do Primeiro Processamento de Observação de Inversão (por exemplo, bloco 407) e usadas para contabilizar um mergulho de formação relativo mais elevado.[0038] Figure 9A is a flowchart illustrating exemplary operations that may form part of the First Inversion Observation Processing (eg, block 407) and used to account for a higher relative formation dip.

[0039] A Figura 9B é um fluxograma que ilustra operações exemplificativas de inversão que podem fazer parte do Processamento de Previsão de Inversão (por exemplo, bloco 419) dos fluxos de trabalho descritos neste documento.[0039] Figure 9B is a flowchart illustrating sample inversion operations that may be part of the Inversion Prediction Processing (eg, block 419) of the workflows described in this document.

[0040] A Figura 9C é um fluxograma ilustrando outras operações de inversão exemplificativas que podem fazer parte do Processamento de Previsão de Inversão (por exemplo, bloco 419) dos fluxos de trabalho descritos neste documento.[0040] Figure 9C is a flowchart illustrating other exemplary inversion operations that may form part of the Inversion Prediction Processing (eg, block 419) of the workflows described in this document.

[0041] A Figura 10 é um fluxograma ilustrando um fluxo de trabalho de inversão de etapa única que caracteriza a zona de observação atual; este fluxo de trabalho pode substituir operações para o Primeiro e Segundo Processamentos de Observação de Inversão (blocos 405 a 413) das Figuras 4A - 4C.[0041] Figure 10 is a flowchart illustrating a single-step inversion workflow characterizing the current observation zone; this workflow can replace operations for the First and Second Processing of Inversion Observation (blocks 405 to 413) of Figures 4A - 4C.

[0042] As Figuras 11A - 11C, coletivamente, são um fluxograma que ilustra um fluxo de trabalho que caracteriza a zona de observação atual e a zona de previsão atual usando apenas medições EM direcionais da ferramenta EM direcional do conjunto de fundo de poço da Figura 2A.[0042] Figures 11A - 11C, collectively, are a flowchart illustrating a workflow that characterizes the current observation zone and the current forecast zone using only directional EM measurements from the directional EM tool of the downhole set in Figure 2A.

[0043] As Figuras 12A-12B, 13A-13B, 14A-14B, 15A-15B, 16, 17A- 17B, 18, 19A-19B e 20A-20B são gráficos que ajudam na visualização dos resultados dos fluxos de trabalho descritos neste documento.[0043] Figures 12A-12B, 13A-13B, 14A-14B, 15A-15B, 16, 17A-17B, 18, 19A-19B and 20A-20B are graphs that help to visualize the results of the workflows described in this document.

[0044] A Figura 21 é um diagrama esquemático de um sistema de computação exemplificativo que pode ser utilizado para implementar o sistema de processamento de computador da Figura 1A.[0044] Figure 21 is a schematic diagram of an exemplary computing system that may be used to implement the computer processing system of Figure 1A.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERENCIAISDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED MODALITIES

[0045] A Figura 1 ilustra um local de poço durante a perfuração em que os métodos de modelagem e inversão divulgados podem ser empregados para processar medições adquiridas. O local de poço pode estar localizado em terra ou no mar. Neste sistema exemplificativo, um furo de poço ou poço de exploração 11 é formado num reservatório de formação subsuperficial 30 por rotação direcional. Uma coluna de perfuração 12 é suspensa dentro do furo de poço 11 e tem um conjunto de fundo de poço 151 que inclui uma broca 105 na sua extremidade inferior. O sistema de superfície inclui a plataforma e um conjunto de guindaste 10 posicionados sobre o furo de poço 11, com o conjunto 10 incluindo uma mesa rotativa 16, um kelly 17, um gancho 18 e uma cabeça injetora rotatória 19. A coluna de perfuração 12 é girada em torno da mesa rotativa 16, energizada por meios não mostrados, que se engata com o kelly 17 na extremidade superior da coluna de perfuração. A coluna de perfuração 12 é suspensa a partir do gancho 18, anexada a um bloco móvel (também não mostrado) e através do kelly 17 e uma cabeça injetora rotatória 19 que permite a rotação da coluna de perfuração em relação ao gancho. Conforme é bem sabido, um sistema de top drive poderia ser usado, alternativamente.[0045] Figure 1 illustrates a well site during drilling where the disclosed modeling and inversion methods can be employed to process acquired measurements. The well site can be located on land or at sea. In this exemplary system, a borehole or exploration shaft 11 is formed in a subsurface formation reservoir 30 by directional rotation. A drillstring 12 is suspended within the borehole 11 and has a downhole assembly 151 that includes a bit 105 at its lower end. The surface system includes the platform and a crane assembly 10 positioned over the wellbore 11, with the assembly 10 including a rotary table 16, a kelly 17, a hook 18 and a rotatable injection head 19. The drill string 12 is rotated around the rotary table 16, powered by means not shown, which engages with the kelly 17 at the upper end of the drill string. The drill string 12 is suspended from the hook 18, attached to a movable block (also not shown) and through the kelly 17 and a rotatable injection head 19 which allows rotation of the drill string relative to the hook. As is well known, a top drive system could alternatively be used.

[0046] Nessa modalidade exemplificativa, o sistema de superfície inclui ainda o fluido ou lama de perfuração 26 armazenados em um tanque 27 formado no local do poço. Uma bomba 29 distribui o fluido de perfuração 26 para dentro da coluna de perfuração 12 através de uma porta na cabeça injetora 19, fazendo com que o fluido de perfuração flua para baixo através da coluna de perfuração 12, conforme indicado pela seta direcional 8. O fluido de perfuração sai da coluna de perfuração 12 através de portas na broca 105 e então circula para cima através da região de ânulo entre a parte externa da coluna de perfuração e a parede do furo de poço, conforme indicado pelas setas direcionais 9. Desta maneira bem conhecida, o fluido de perfuração lubrifica a broca 105 e leva cascalhos da formação até a superfície enquanto é devolvido ao tanque 27 para recirculação.[0046] In this exemplary embodiment, the surface system also includes the drilling fluid or mud 26 stored in a tank 27 formed at the well site. A pump 29 delivers drilling fluid 26 into the drill string 12 through a port in the injection head 19, causing the drilling fluid to flow down through the drill string 12 as indicated by the directional arrow 8. Drilling fluid exits the drill string 12 through ports in the bit 105 and then circulates upward through the annulus region between the outside of the drill string and the borehole wall, as indicated by the directional arrows 9. In this way well known, drilling fluid lubricates bit 105 and carries cuttings from the formation to the surface while being returned to tank 27 for recirculation.

[0047] Como é conhecido na técnica, podem ser fornecidos sensores acerca do local do poço para coletar dados, preferencialmente em tempo real, sobre a operação do local do poço, bem como as condições no local do poço. Por exemplo, tais sensores de superfície podem ser fornecidos para medir parâmetros como pressão de standpipe, carga do gancho, profundidade, torque de superfície, rpm, entre outros.[0047] As is known in the art, sensors can be provided around the wellsite to collect data, preferably in real time, on the operation of the wellsite, as well as the conditions at the wellsite. For example, such surface sensors can be provided to measure parameters such as standpipe pressure, hook load, depth, surface torque, rpm, among others.

[0048] O conjunto de fundo de poço 151 da modalidade ilustrada inclui vários módulos de perfilagem contínua (LWD) que funcionam como ferramentas LWD individuais ou múltiplos módulos que operam em conjunto uma parte de uma única ferramenta LWD, possivelmente um ou mais módulos de medição durante perfuração (MWD) e um sistema orientável rotativo que controla a direção da broca. Um BHA exemplificativo 151 é mostrado na Figura 2A. Os módulos LWD da ferramenta LWD podem ser alojados num tipo especial de comando de perfuração como é conhecido na técnica. Os módulos LWD da ferramenta LWD incluem capacidades para medir e armazenar dados de resposta eletromagnética direcional que são sensíveis ao perfil de resistividade da formação nos arredores do BHA 151. O(s) módulo(s) MWD também podem ser alojados num tipo especial de comando de perfuração, como é conhecido na técnica. Os módulos MWD incluem recursos para medir, processar e armazenar informações que caracterizam a posição e a direção da coluna de perfuração 12 e a broca do BHA 151, bem como outras medições de perfuração, como peso sobre a broca, torque e choque e/ou vibração. Conforme usado neste documento, o termo "módulo", tal como aplicado a dispositivos LWD e MWD, deve ser compreendido ou como ferramenta individual ou como uma série de múltiplas ferramentas contidas em um único dispositivo modular.[0048] The downhole assembly 151 of the illustrated embodiment includes several continuous logging modules (LWD) that function as individual LWD tools or multiple modules that operate together a part of a single LWD tool, possibly one or more measurement modules during drilling (MWD) and a rotary steering system that controls the direction of the bit. An exemplary BHA 151 is shown in Figure 2A. The LWD modules of the LWD tool can be housed in a special type of drill driver as is known in the art. The LWD tool's LWD modules include capabilities to measure and store directional electromagnetic response data that is sensitive to the resistivity profile of the formation surrounding the BHA 151. The MWD module(s) can also be housed in a special type of control drilling, as is known in the art. The MWD modules include facilities for measuring, processing and storing information characterizing the position and direction of the drillstring 12 and the BHA 151 bit, as well as other drilling measurements such as weight on the bit, torque and shock and/or vibration. As used in this document, the term "module", as applied to LWD and MWD devices, is to be understood either as an individual tool or as a series of multiple tools contained in a single modular device.

[0049] O BHA 151 também inclui um subsistema de telemetria no fundo do poço que comunica sinais de dados e sinais de controle entre os componentes do BHA 151 (incluindo os módulos da ferramenta LWD) e uma unidade de perfilagem e controle 200 localizada na superfície através do subsistema eletrônico 35. O subsistema de telemetria subterrânea pode empregar vários métodos de telemetria, como métodos de telemetria com fio (por exemplo, tubo de perfuração que incorpora cabos de telemetria ou cabos de fibra ótica) e métodos de telemetria sem fio (por exemplo, métodos de telemetria com pulso de lama, métodos de telemetria eletromagnética e métodos de telemetria acústica). O subsistema de telemetria de fundo de poço pode também fornecer sinais de fornecimento de energia elétrica gerados por uma fonte de energia localizada na superfície para fornecer aos componentes do BHA 151. O BHA 151 também pode incluir um transformador/regulador de fornecimento de energia para transformar os sinais de fornecimento de energia elétrica fornecidos pela fonte de energia localizada na superfície em níveis apropriados adequados para utilização pelos componentes do BHA 151. Em modalidades alternativas, o BHA 151 pode incluir um aparelho para gerar energia elétrica para fornecimento aos componentes do BHA, tal como um gerador de turbina de lama alimentado pelo fluxo do fluido de perfuração. Entretanto, outros sistemas de bateria e/ou energia podem ser empregados.[0049] The BHA 151 also includes a downhole telemetry subsystem that communicates data signals and control signals between the components of the BHA 151 (including the LWD tool modules) and a profiling and control unit 200 located on the surface through electronics subsystem 35. The underground telemetry subsystem may employ various telemetry methods, such as wired telemetry methods (for example, drill pipe incorporating telemetry cables or fiber optic cables) and wireless telemetry methods (for example, (e.g., mud pulse telemetry methods, electromagnetic telemetry methods, and acoustic telemetry methods). The downhole telemetry subsystem may also provide electrical power supply signals generated by a surface located power source to supply components of the BHA 151. The BHA 151 may also include a power supply transformer/regulator to transform the electrical power supply signals provided by the surface located power source at appropriate levels suitable for use by the components of the BHA 151. In alternative embodiments, the BHA 151 may include apparatus for generating electrical power for supplying the components of the BHA, such as as a mud turbine generator powered by the flow of drilling fluid. However, other battery and/or power systems may be employed.

[0050] O local de poço da Figura 1 também pode incluir a unidade de perfilagem e controle localizada na superfície 4 que faz interface com o sistema de processamento de computador 203 através de ligações de comunicação de dados (mostradas como linhas pontilhadas bidirecionais com setas). Um módulo de controle 204 (denominado "controlo de geo- direcionamento") pode fazer interface com a unidade de perfilagem e controle 200 e com o sistema de processamento de computador 203 através de ligações de comunicação de dados (mostradas como linhas pontilhadas bidirecionais com setas) para aplicações de geo-direcionamento e geo- travagem conforme descrito neste documento. As ligações de comunicação de dados entre os componentes localizados na superfície podem utilizar conexão com fio e/ou sem fio através de uma ou mais linhas de comunicação. A topologia de comunicação entre esses componentes localizados na superfície pode ser ponto-a-ponto, ponto-a-ponto múltiplo ou multiponto-a- ponto. A(s) conexão(ões) com fio pode(m) utilizar uma variedade de tipos de cabos ou fios usando diversos protocolos com fio (serial, Ethernet com fio, canal de fibra, etc.). A(s) conexão(ões) sem fio pode(m) utilizar diversos protocolos sem fio (como IEEE 802.11, Bluetooth, Zigbee ou qualquer tecnologia de comunicação óptica ou RF não padrão).[0050] The well site of Figure 1 may also include the logging and control unit located on the surface 4 that interfaces with the computer processing system 203 through data communication links (shown as bidirectional dotted lines with arrows) . A control module 204 (termed "geo-steering control") can interface with the profiling and control unit 200 and with the computer processing system 203 via data communication links (shown as bidirectional dotted lines with arrows ) for geo-steering and geo-braking applications as described in this document. Data communication links between surface located components may utilize wired and/or wireless connection via one or more communication lines. The communication topology between these components located on the surface can be point-to-point, multiple point-to-point or multipoint-to-point. The wired connection(s) can utilize a variety of cable types or wires using a variety of wired protocols (serial, wired Ethernet, fiber channel, etc.). The wireless connection(s) may utilize various wireless protocols (such as IEEE 802.11, Bluetooth, Zigbee, or any non-standard optical or RF communication technology).

[0051] O sistema de processamento de computador 203 pode ser configurado para executar os métodos de inversão e fluxos de trabalho conforme descrito neste documento, que podem ser usados para visualizar e controlar a posição e orientação do BHA 151 durante as operações de perfuração. O módulo de controle 204 se comunica com a unidade de perfilagem e controle 200 para controlar a posição e orientação do BHA 151 conforme determinado pela operação do sistema de processamento de computador 203.[0051] The computer processing system 203 can be configured to perform the inversion methods and workflows as described in this document, which can be used to visualize and control the position and orientation of the BHA 151 during drilling operations. The control module 204 communicates with the profiling and control unit 200 to control the position and orientation of the BHA 151 as determined by the operation of the computer processing system 203.

[0052] Em geral, os métodos de inversão (e sistemas correspondentes) empregam uma estimativa inicial ou um modelo de formação que inclui parâmetros que representam a geometria e as propriedades (incluindo a resistividade anisotrópica) da formação terrestre em torno do BHA 151. Os valores iniciais para os parâmetros do modelo de formação podem ser derivados de várias maneiras, conforme descrito neste documento. Medições simuladas dos módulos LWD do BHA 151 podem ser calculadas com base nos parâmetros iniciais do modelo de formação. O cálculo das medições simuladas pode envolver a modelagem direta, que aplica os parâmetros iniciais do modelo de formação a um conjunto de equações teóricas para gerar as medições simuladas. As medições simuladas são então comparadas com as medições reais correspondentes feitas pelos módulos LWD do BHA 151. Diferenças entre as medições simuladas e as medições reais correspondentes podem ser usadas para ajustar os parâmetros do modelo de formação, e o modelo de formação ajustado é usado novamente para calcular medições simuladas dos módulos LWD do BHA 151. As medições simuladas com base no modelo de formação ajustado são comparadas com medições reais correspondentes feitas pelos módulos LWD do BHA 151, e qualquer diferença entre elas é usada para ajustar novamente os parâmetros do modelo de formação. Este processo é geralmente repetido até que as diferenças entre as medições simuladas dos módulos LWD do BHA 151 e as medições reais correspondentes feitas pelos módulos LWD do BHA 151 caiam para abaixo de um limiar pré-selecionado. A título de exemplo, a Patente US de propriedade comum N.° 6.594.584 descreve algumas técnicas modernas de inversão e é incorporada neste documento por referência na sua totalidade.[0052] Inversion methods (and corresponding systems) generally employ an initial estimate or formation model that includes parameters that represent the geometry and properties (including anisotropic resistivity) of the land formation around BHA 151. Initial values for training model parameters can be derived in several ways, as described in this document. Simulated measurements of the BHA 151 LWD modules can be calculated based on the initial parameters of the training model. Calculating the simulated measurements can involve direct modeling, which applies the initial parameters of the formation model to a set of theoretical equations to generate the simulated measurements. The simulated measurements are then compared with the corresponding real measurements made by the LWD modules of the BHA 151. Differences between the simulated measurements and the corresponding real measurements can be used to adjust the parameters of the training model, and the adjusted training model is used again to calculate simulated measurements from the BHA 151 LWD modules. The simulated measurements based on the adjusted training model are compared with corresponding real measurements made by the BHA 151 LWD modules, and any difference between them is used to re-adjust the parameters of the training model. training. This process is generally repeated until the differences between the simulated measurements of the BHA 151 LWD modules and the corresponding actual measurements made by the BHA 151 LWD modules drop below a preselected threshold. By way of example, commonly owned US Patent No. 6,594,584 describes some modern inversion techniques and is incorporated herein by reference in its entirety.

[0053] Os métodos de inversão (e sistemas correspondentes) divulgados no presente documento se destinam a melhorar a capacidade de controlar dinamicamente a posição e orientação do BHA 151, de modo que a broca do BHA 151 siga a trajetória planejada do poço de exploração, se for prático. Além disso, a posição e orientação do BHA 151 podem ser dinamicamente controladas de modo a permanecerem a uma distância ideal relativa aos limites e contatos do reservatório, ou para evitar falhas nas proximidades ou outras heterogeneidades que estejam afastadas em relação ao BHA 151 ao longo da trajetória planejada do poço de exploração durante o processo de perfuração. Além disso, a posição e orientação do BHA 151 podem ser dinamicamente controladas para ajustar a trajetória do poço de exploração (geo-direcionamento) e terminar o poço de exploração (geo- travagem) com base na detecção e caracterização dos limites do reservatório e contatos ou falhas ou outras heterogeneidades que são compensadas em relação ao BHA 151 durante o processo de perfuração. Conforme usado neste documento, uma heterogeneidade é uma diferença na composição e/ou caráter (tal como uma diferença na porosidade e/ou saturação de fluido) da matriz de rocha da formação que resulta em uma mudança abrupta ou significativa na resistividade da matriz de rocha. Por exemplo, uma heterogeneidade pode ser um limite, contato ou falha na matriz de rocha.[0053] The inversion methods (and corresponding systems) disclosed in this document are intended to improve the ability to dynamically control the position and orientation of the BHA 151, so that the BHA 151 drill follows the planned trajectory of the exploration well, if it's practical. In addition, the position and orientation of the BHA 151 can be dynamically controlled in order to remain at an ideal distance relative to the limits and contacts of the reservoir, or to avoid faults in the vicinity or other heterogeneities that are far from the BHA 151 along the planned trajectory of the exploration well during the drilling process. In addition, the position and orientation of the BHA 151 can be dynamically controlled to adjust the exploration well trajectory (geo-steering) and terminate the exploration well (geo-braking) based on detection and characterization of reservoir boundaries and contacts. or flaws or other heterogeneities that are compensated against the BHA 151 during the drilling process. As used in this document, a heterogeneity is a difference in the composition and/or character (such as a difference in porosity and/or fluid saturation) of the rock matrix of the formation that results in an abrupt or significant change in the resistivity of the rock matrix. . For example, a heterogeneity can be a boundary, contact or fault in the rock matrix.

[0054] Além disso, os métodos de inversão (e sistemas correspondentes) divulgados neste documento podem ser utilizados como parte da análise pós-perfuração e do refinamento do modelo para melhor caracterização do reservatório em poços verticais, desviados, de ângulo elevado e horizontais.[0054] In addition, the inversion methods (and corresponding systems) disclosed in this document can be used as part of post-drill analysis and model refinement for better reservoir characterization in vertical, deviated, high angle and horizontal wells.

[0055] Com referência à Figura 2A, um BHA 151 exemplificativo incorpora um número de módulos LWD que inclui um subconjunto transmissor 210 e dois subconjuntos receptores 208 e 209 que incorporam uma ferramenta EM direcional. O subconjunto transmissor 210 é colocado perto da broca 212 e inclui uma ou mais antenas transmissoras. Pelo menos uma antena transmissora da ferramenta EM direcional é inclinada. Cada um dos subconjuntos receptores 208 e 209 inclui uma ou mais antenas receptoras configuradas para detectar o campo EM, de modo a fazer medições de EM direcionais de espaçamento curto (DOI profunda) e espaçamento longo (DOI muito profunda) da formação nos arredores do BHA 151.[0055] Referring to Figure 2A, an exemplary BHA 151 incorporates a number of LWD modules that include a transmitter subassembly 210 and two receiver subassemblies 208 and 209 that incorporate a directional EM tool. Transmitter subassembly 210 is placed near drill 212 and includes one or more transmitter antennas. At least one transmitter antenna of the directional EM tool is tilted. Each of the receiver subassemblies 208 and 209 includes one or more receiver antennas configured to detect the EM field in order to make close-spaced (deep DOI) and long-spaced (very deep DOI) directional EM measurements of the formation in the vicinity of the BHA 151.

[0056] Numa modalidade, o subconjunto transmissor 210 pode ter um conjunto de antenas triaxiais, compreendendo uma combinação de antenas axiais, inclinadas e transversais. Conforme utilizado neste documento, uma antena axial é aquela cujo momento dipolar é substancialmente paralelo ao eixo longitudinal da ferramenta. As antenas axiais são comumente enroladas em torno da circunferência de uma ferramenta de perfilagem de modo que o plano da antena seja ortogonal ao eixo da ferramenta. As antenas axiais produzem um padrão de radiação equivalente a um dipolo ao longo do eixo da ferramenta (por convenção, a direção z). Uma antena transversal é aquela cujo momento dipolar é substancialmente perpendicular ao eixo longitudinal da ferramenta. Uma antena transversal pode incluir uma bobina de sela (por exemplo, conforme divulgado nas Publicações de Patente US de propriedade comum 2011/0074427 e 2011/0238312, incorporadas por referência em sua totalidade) ou múltiplas bobinas inclinadas colocadas e gerar um padrão de radiação equivalente a um dipolo perpendicular ao eixo da ferramenta (por convenção, a direção x ou y). Uma antena inclinada é aquela cujo momento dipolar não é nem paralelo nem perpendicular ao eixo longitudinal da ferramenta. As antenas inclinadas geram um padrão de radiação de modo misto (isto é, um padrão de radiação no qual o momento dipolar não é nem paralelo nem perpendicular ao eixo da ferramenta).[0056] In one embodiment, the transmitter subassembly 210 may have a triaxial antenna array, comprising a combination of axial, slanted, and transverse antennas. As used herein, an axial antenna is one whose dipole moment is substantially parallel to the longitudinal axis of the tool. Axial antennas are commonly wrapped around the circumference of a logging tool so that the plane of the antenna is orthogonal to the axis of the tool. Axial antennas produce a radiation pattern equivalent to a dipole along the tool axis (by convention, the z direction). A transverse antenna is one whose dipole moment is substantially perpendicular to the longitudinal axis of the tool. A transverse antenna can include a saddle coil (e.g., as disclosed in commonly owned US Patent Publications 2011/0074427 and 2011/0238312, incorporated by reference in their entirety) or multiple angled coils placed together and generate an equivalent radiation pattern to a dipole perpendicular to the tool axis (by convention, the x or y direction). An inclined antenna is one whose dipole moment is neither parallel nor perpendicular to the longitudinal axis of the tool. Tilted antennas generate a mixed-mode radiation pattern (that is, a radiation pattern in which the dipole moment is neither parallel nor perpendicular to the tool axis).

[0057] O BHA 151 também inclui um sistema orientável rotativo e broca 212. O sistema orientável rotativo pode ser utilizado para ajustar dinamicamente a direção da perfuração realizada pela broca 212 sob comandos comunicados a partir do módulo 204 de controlo de geo- direcionamento através da unidade de perfilagem e controle 4 e do subsistema de telemetria do BHA 151. O método usado pelo sistema orientável rotativo para ajustar dinamicamente a direção da perfuração pode geralmente se enquadrar em duas categorias, sendo elas “empurra a broca” ou “apontar a broca”. Os sistemas empurra a broca utilizam amortecedores do lado de fora da ferramenta que pressiona contra o poço, fazendo com que a broca pressione no lado oposto, causando uma mudança de direção. Os sistemas de apontar a broca fazem com que a direção da broca mude em relação ao resto da ferramenta ao dobrar a haste principal passando por ela.[0057] The BHA 151 also includes a rotary steerable system and drill 212. The rotary steerable system can be used to dynamically adjust the direction of drilling performed by the drill 212 under commands communicated from the geo-steering control module 204 via the logging and control unit 4 and the telemetry subsystem of the BHA 151. The method used by the rotary steerable system to dynamically adjust the drilling direction can generally fall into two categories, namely “push the bit” or “point the bit”. . Bit push systems use buffers on the outside of the tool that press against the hole, causing the bit to press on the opposite side, causing a change in direction. Drill pointing systems cause the drill to change direction relative to the rest of the tool by bending the main shank past it.

[0058] Em uma modalidade, as antenas dos subconjuntos receptores 208, 209 da ferramenta EM direcional são inclinadas e espaçadas em relação à antena inclinada do subconjunto transmissor 210 ao longo do eixo do BHA 151, como mostrado na Figura 2B. Esta ferramenta está disponível comercialmente sob o nome GEOSPHERE ™ da Schlumberger Technology Corporation de Sugar Land, Texas. Cada uma das antenas inclinadas tem um momento dipolar magnético que não está alinhado com o eixo da ferramenta (por exemplo, o eixo central do BHA 151) nem ortogonal ao eixo da ferramenta. O subconjunto transmissor 210 e os subconjuntos receptores 208 e 209 podem conter um conjunto de antenas bipolares magnéticas ortogonais, com bobinas axiais e transversais que também podem ser combinadas com antenas inclinadas.[0058] In one embodiment, the antennas of the receiver subassemblies 208, 209 of the directional EM tool are angled and spaced relative to the angled antenna of the transmitter subassembly 210 along the axis of the BHA 151, as shown in Figure 2B. This tool is commercially available under the name GEOSPHERE™ from Schlumberger Technology Corporation of Sugar Land, Texas. Each of the tilted antennas has a magnetic dipole moment that is neither aligned with the tool axis (for example, the central axis of the BHA 151) nor orthogonal to the tool axis. Transmitter sub-assembly 210 and receiver sub-assemblies 208 and 209 may contain a set of orthogonal magnetic bipolar antennas, with axial and transverse coils which may also be combined with tilted antennas.

[0059] Em modalidades, a antena do subconjunto transmissor 210 e os subconjuntos receptores 208, 209 da ferramenta EM direcional podem ser configuráveis com até três espaçamentos (com dois mostrados nas Figuras 2A e 2B).[0059] In embodiments, the antenna of the transmitter subassembly 210 and the receiver subassemblies 208, 209 of the directional EM tool can be configurable with up to three spacings (with two shown in Figures 2A and 2B).

[0060] Entender-se-á, no entanto, que as modalidades divulgadas neste documento não estão limitadas a qualquer configuração de ferramenta de perfilagem eletromagnética particular, e que a ferramenta EM direcional representada nas Figuras 2A e 2B é meramente um exemplo de uma ferramenta de perfilagem EM direcional adequada.[0060] It will be understood, however, that the embodiments disclosed in this document are not limited to any particular electromagnetic profiling tool configuration, and that the directional EM tool depicted in Figures 2A and 2B is merely an example of a tool suitable directional EM profiling.

[0061] Por exemplo, em outras modalidades, os subconjuntos receptores 208 e 209 podem empregar uma combinação de antenas axiais, inclinadas e transversais, capazes de detectar todos os componentes dos campos EM medindo o campo magnético em diferentes direções. Observe que as medições eletromagnéticas determinadas por sinais eletromagnéticos de transmissor axial recebidos por antenas receptoras axiais podem ser chamadas de medições convencionais ou não-direcionais, enquanto medições eletromagnéticas determinadas por sinais eletromagnéticos de antenas de transmissor ou receptor transversais ou inclinadas podem ser chamadas de medições direcionais.[0061] For example, in other embodiments, the receiver subassemblies 208 and 209 can employ a combination of axial, inclined and transverse antennas, capable of detecting all components of the EM fields by measuring the magnetic field in different directions. Note that electromagnetic measurements determined by axial transmitter electromagnetic signals received by axial receiver antennas may be called conventional or non-directional measurements, while electromagnetic measurements determined by electromagnetic signals from transverse or tilted transmitter or receiver antennas may be called directional measurements. .

[0062] Ainda em outras modalidades, a ferramenta EM direcional do BHA 151 pode incluir múltiplos subconjuntos transmissores e múltiplos subconjuntos receptores espaçados axialmente ao longo do corpo de ferramenta, como divulgado na Publicação de Patente US de propriedade comum 2017/0075021, incorporada neste documento por referência na sua totalidade. Esta ferramenta está disponível comercialmente sob o nome PERISCOPE ™ da Schlumberger Technology Corporation de Sugar Land, Texas. Os múltiplos subconjuntos transmissores podem incluir uma ou mais antenas axiais e uma ou mais antenas transversais espaçadas ao longo do eixo da ferramenta. Os subconjuntos receptores podem incluir vários receptores com antenas axiais que estão espaçados ao longo do eixo da ferramenta entre os subconjuntos transmissores. Tais receptores podem ser utilizados para obter medições de resistividade de propagação de tipo não direcional convencional. Os subconjuntos receptores também podem incluir vários receptores com antenas inclinadas que estão espaçados ao longo do eixo da ferramenta em torno dos subconjuntos transmissores. Tal arranjo direcional (incluindo antenas receptoras inclinadas e/ou transversais) produz uma sensibilidade preferencial em uma orientação azimutal da ferramenta que melhor permite a detecção de limites de leito e avaliação de distância e orientação e outras características das formações subterrâneas a serem identificadas e localizadas. Além disso, ao fornecer tanto os transmissores axiais como os pares de receptores axiais, bem como os pares de transmissores axiais e receptores inclinados, a ferramenta é capaz de realizar medições eletromagnéticas não direcionais e direcionais. Além disso, a ferramenta é capaz de fornecer medições simetrizadas e antissimétricas (medições para cima e para baixo) com os mesmos espaçamentos de antenas. Como exemplo, em uma determinada modalidade, a ferramenta pode ser capaz de fazer medições usando pares transmissor-receptor com espaçamentos de 22, 34, 84 e 96 polegadas.[0062] In yet other embodiments, the directional EM tool of the BHA 151 may include multiple transmitter subassemblies and multiple receiver subassemblies axially spaced along the tool body, as disclosed in commonly owned US Patent Publication 2017/0075021, incorporated herein by reference in its entirety. This tool is commercially available under the name PERISCOPE™ from Schlumberger Technology Corporation of Sugar Land, Texas. The multiple transmitter subassemblies may include one or more axial antennas and one or more transverse antennas spaced along the axis of the tool. The receiver subassemblies can include multiple receivers with axial antennas that are spaced along the tool axis between the transmitter subassemblies. Such receivers can be used to obtain conventional non-directional type propagation resistivity measurements. Receiver subassemblies can also include multiple receivers with angled antennas that are spaced along the tool axis around the transmitter subassemblies. Such a directional arrangement (including inclined and/or transverse receiving antennas) produces a preferential sensitivity in an azimuth orientation of the tool that best allows the detection of bed boundaries and evaluation of distance and orientation and other characteristics of underground formations to be identified and located. Furthermore, by providing both the axial transmitter and axial receiver pairs, as well as the axial transmitter and inclined receiver pairs, the tool is capable of performing non-directional and directional electromagnetic measurements. Furthermore, the tool is capable of providing symmetric and anti-symmetric measurements (up and down measurements) with the same antenna spacings. As an example, in a given embodiment, the tool may be capable of taking measurements using transmitter-receiver pairs spaced 22, 34, 84, and 96 inches apart.

[0063] Ainda em outras modalidades, a configuração da ferramenta pode ter múltiplos conjuntos transmissores e mais de dois subconjuntos receptores. Embora as antenas tenham sido descritas em termos de antenas dipolares magnéticas, as antenas também podem compreender antenas dipolares elétricas. A título de exemplo, antenas dipolares magnéticas podem usar bobinas, enquanto antenas dipolares elétricas podem usar eletrodos e/ou toroides.[0063] In still other embodiments, the tool configuration may have multiple transmitter sets and more than two receiver subsets. Although antennas have been described in terms of magnetic dipole antennas, antennas may also comprise electrical dipole antennas. For example, magnetic dipole antennas can use coils, while electrical dipole antennas can use electrodes and/or toroids.

[0064] As antenas dos subconjuntos receptores espaçadas ao longo da ferramenta EM direcional podem fornecer medições de tensão de fase e amplitude em uma ampla faixa de frequências abaixo de 100 kHz. Para cada espaçamento transmissor/receptor e frequência, a medição de resposta de fase e amplitude é uma combinação linear de acoplamentos eletromagnéticos elementares, permitindo a determinação de nove componentes de um tensor de impedância mútua 3D entre o transmissor e o receptor durante a rotação da ferramenta como mostrado na Figura 2C. Neste exemplo, o eixo Z está alinhado com o eixo da ferramenta, os eixos X e Y são perpendiculares entre si e ao eixo Z. A primeira letra do componente tensor corresponde à direção do momento dipolar do receptor, e a segunda letra corresponde à direção do momento dipolar do transmissor. Nesta configuração, podem ser feitas medições da amplitude e fase da tensão em uma antena receptora, induzida por um sinal transmitido da antena transmissora. Essas medições de amplitude e fase do receptor são proporcionais às magnitudes e dependem das direções dos momentos dipolares do transmissor e do receptor. Os acoplamentos tensores de impedância mútua 3D dependem da frequência do sinal transmitido, do espaçamento entre transmissor/receptor, inclinação da ferramenta e parâmetros de formação, incluindo resistividade anisotrópica da formação (ou seja, resistividade horizontal e vertical) e geometria de formação (ou seja, posição e orientação dos limites, contatos, falhas e outras heterogeneidades). Métodos exemplificativos para determinar os componentes do tensor de impedância mútua 3D a partir das medições de tensão dos módulos LWD do BHA 151 são descritos em detalhe na Patente US N.° 8.736.270, comumente atribuída ao cessionário da presente invenção e incorporada neste documento por referência na sua totalidade.[0064] The antennas of the receiver subsets spaced along the directional EM tool can provide phase voltage and amplitude measurements over a wide range of frequencies below 100 kHz. For each transmitter/receiver spacing and frequency, the phase and amplitude response measurement is a linear combination of elementary electromagnetic couplings, allowing the determination of nine components of a 3D mutual impedance tensor between transmitter and receiver during tool rotation as shown in Figure 2C. In this example, the Z axis is aligned with the tool axis, the X and Y axes are perpendicular to each other and to the Z axis. The first letter of the tensor component corresponds to the direction of the dipole moment of the receiver, and the second letter corresponds to the direction the dipole moment of the transmitter. In this configuration, measurements can be made of the amplitude and phase of the voltage at a receiving antenna, induced by a signal transmitted from the transmitting antenna. These receiver amplitude and phase measurements are proportional to the magnitudes and depend on the directions of the transmitter and receiver dipole moments. 3D mutual impedance tensor couplings depend on the frequency of the transmitted signal, transmitter/receiver spacing, tool inclination, and forming parameters, including anisotropic formation resistivity (i.e., horizontal and vertical resistivity) and formation geometry (i.e., , position and orientation of boundaries, contacts, faults and other heterogeneities). Exemplary methods for determining 3D mutual impedance tensor components from voltage measurements of the LWD modules of the BHA 151 are described in detail in US Patent No. 8,736,270, commonly assigned to the assignee of the present invention and incorporated herein by reference in its entirety.

[0065] Além disso, componentes individuais do tensor de impedância mútua 3D podem ser usados, ou várias combinações dos componentes tensores de impedância mútua 3D podem ser combinadas, para obter um conjunto de medições direcionais que é usado para inferir propriedades de formação e estrutura. A Figura 2D resume uma variedade de medidas direcionais que podem ser geradas pela combinação de vários componentes tensores, conforme determinado pelas medições do transmissor/receptor durante a rotação da ferramenta, e as sensibilidades espaciais correspondentes no plano XY. As medições de resistividade harmônica (UHR) são sensíveis à resistividade de formação e à anisotropia de resistividade e não apresentam sensibilidade azimutal em relação ao eixo da ferramenta. As medidas direcionais simetrizadas (USD) são sensíveis a limites e contraste de condutividade se a ferramenta não ultrapassar os limites e são amplamente insensíveis ao mergulho relativo e à anisotropia de resistividade da formação. As medições são criadas usando acoplamentos elementares insensíveis ao azimute da ferramenta e um acoplamento com sensibilidade ao cosθ em relação ao azimute de rotação da ferramenta θ, portanto essas medidas também são chamadas de medição do primeiro harmônico. No plano XY, a sensibilidade espacial das medições possui dois lóbulos simétricos de polaridades diferentes, positiva ou negativa, dependendo da presença de condutividade acima ou abaixo da ferramenta (na direção X). As medidas direcionais antissimétricas (UAD) são sensíveis ao mergulho relativo e à anisotropia de resistividade da formação e são amplamente insensíveis aos limites, a menos que haja um limite entre o sub do transmissor e do receptor. Esta classe de medições é composta usando os mesmos componentes que as medições em USD, incluindo acoplamentos que têm sensibilidade azimutal em relação ao eixo da ferramenta. As medições de anisotropia harmônica (UHA) são sensíveis à anisotropia de resistividade em poços não verticais e limites da formação em poços HA/HZ. Essas medições são feitas usando acoplamentos transversais com sensibilidade azimutal ao cos2θ em relação ao eixo da ferramenta para o azimute da rotação da ferramenta θ, e também são chamadas de medições de segundo harmônico, com sensibilidade no plano XY tendo quatro lóbulos polarizados distribuídos em torno do eixo da ferramenta. As medições do indicador 3D (U3DF) são sensíveis às heterogeneidades laterais na formação em relação às camadas (como falhas em um azimute diferente do azimute em camadas) que são deslocadas da ferramenta na direção Y (assumindo que os limites estão na direção X).[0065] Furthermore, individual 3D mutual impedance tensor components can be used, or various combinations of the 3D mutual impedance tensor components can be combined, to obtain a set of directional measurements that is used to infer formation and structure properties. Figure 2D summarizes a variety of directional measurements that can be generated by combining various tensor components, as determined by transmitter/receiver measurements during tool rotation, and the corresponding spatial sensitivities in the XY plane. Harmonic resistivity (UHR) measurements are sensitive to formation resistivity and resistivity anisotropy and are not azimuthally sensitive with respect to the tool axis. Symmetrized directional measurements (USD) are sensitive to conductivity thresholds and contrast if the tool does not cross thresholds and are largely insensitive to relative dip and resistivity anisotropy of the formation. Measurements are created using elemental couplings that are insensitive to the tool azimuth and a coupling that is cosθ sensitive with respect to the tool rotation azimuth θ, so these measurements are also called a first harmonic measurement. In the XY plane, the spatial sensitivity of the measurements has two symmetrical lobes of different polarity, positive or negative, depending on the presence of conductivity above or below the tool (in the X direction). Antisymmetric directional measurements (UAD) are sensitive to relative dip and formation resistivity anisotropy and are largely boundary insensitive unless there is a boundary between the transmitter and receiver sub. This class of measurements is composed using the same components as the USD measurements, including couplings that have azimuthal sensitivity to the tool axis. Harmonic anisotropy (UHA) measurements are sensitive to resistivity anisotropy in non-vertical wells and formation boundaries in HA/HZ wells. These measurements are made using transverse couplings with azimuthal sensitivity to cos2θ with respect to the tool axis for the azimuth of tool rotation θ, and are also called second harmonic measurements, with sensitivity in the XY plane having four polarized lobes distributed around the tool axis. The 3D indicator measurements (U3DF) are sensitive to lateral inhomogeneities in the formation with respect to layers (such as faults at an azimuth different from the layered azimuth) that are offset from the tool in the Y direction (assuming the boundaries are in the X direction).

[0066] O mergulho de formação (também chamado de "mergulho" neste documento) caracteriza a orientação inclinada da estratificação (ou acamamento) da formação em relação a um plano horizontal. O mergulho de formação é comumente representado por um ângulo de mergulho e uma direção de mergulho. O ângulo de mergulho representa o ângulo de descida mais acentuado da camada de formação inclinada em relação ao plano horizontal. A direção de mergulho é o azimute da direção do mergulho conforme projetada no plano horizontal. O mergulho de formação também pode ser caracterizado por uma orientação azimutal aparente da estratificação de formação da formação em relação à orientação “para cima” da referência da ferramenta. Este ângulo (referido como o Azimute Aparente) se refere ao deslocamento azimutal do eixo normal X' da estratificação da formação em relação à orientação da ferramenta de referência definida pelo eixo X.[0066] Formation dip (also called "dip" in this document) characterizes the inclined orientation of the bedding (or bedding) of the formation relative to a horizontal plane. Formation dip is commonly represented by a dip angle and a dip direction. The dip angle represents the steepest angle of descent of the inclined formation layer in relation to the horizontal plane. The dip direction is the azimuth of the dip direction as projected onto the horizontal plane. Formation dip can also be characterized by an apparent azimuthal orientation of the formation layering of the formation relative to the “up” orientation of the tool datum. This angle (referred to as the Apparent Azimuth) refers to the azimuthal offset of the X' normal axis of the formation bedding relative to the reference tool orientation defined by the X axis.

[0067] Em modalidades, os módulos LWD do BHA 151 também podem incluir uma ferramenta de resistividade do tipo propagação 211 que transmite uma onda eletromagnética de alta frequência e mede as diferenças de atenuação e deslocamento de fase entre tensões induzidas em dois receptores. O deslocamento de fase e a atenuação podem ser transformados em medições de resistividade aparente, onde as resistividades aparentes de deslocamento de fase são tipicamente mais rasas que as medições de resistividade aparente de atenuação. Numa modalidade, a ferramenta de resistividade do tipo propagação 211 pode ser realizada pela ferramenta de resistividade dupla compensada (CDR), que tem dois transmissores dispostos simetricamente em torno de dois receptores, conforme mostrado na Figura 2E. Cada transmissor transmite alternadamente ondas eletromagnéticas de 400 kHz e 2 MHz. Uma medição de propagação é feita tomando a diferença entre as fases (deslocamento de fase) e amplitudes (atenuação) das tensões registradas nos dois receptores. A atenuação aumenta em função do aumento da condutividade, enquanto o comprimento de onda diminui à medida que a condutividade aumenta. Assim, as duas medições aumentam monotonicamente com a condutividade da formação e podem ser usadas para gerar registros de resistividade. É feita uma média das medições de deslocamento de fase e atenuação geradas pelo transmissor superior entre os dois receptores, e pelo transmissor inferior entre os dois receptores, para simetrizar a resposta da ferramenta. Esta média é conhecida como compensação de furo de poço porque também reduz o efeito da rugosidade do furo de poço.[0067] In embodiments, the LWD modules of the BHA 151 may also include a propagation-type resistivity tool 211 that transmits a high-frequency electromagnetic wave and measures the differences in attenuation and phase shift between induced voltages in two receivers. Phase shift and attenuation can be turned into apparent resistivity measurements, where phase shift apparent resistivities are typically shallower than attenuation apparent resistivity measurements. In one embodiment, the propagation-type resistivity tool 211 can be realized by the dual resistivity compensated (CDR) tool, which has two transmitters arranged symmetrically around two receivers, as shown in Figure 2E. Each transmitter alternately transmits electromagnetic waves of 400 kHz and 2 MHz. A propagation measurement is made by taking the difference between the phases (phase shift) and amplitudes (attenuation) of the voltages recorded at the two receivers. The attenuation increases as the conductivity increases, while the wavelength decreases as the conductivity increases. Thus, the two measurements increase monotonically with formation conductivity and can be used to generate resistivity records. The phase shift and attenuation measurements generated by the upper transmitter between the two receivers, and the lower transmitter between the two receivers, are averaged to mirror the tool's response. This average is known as borehole compensation because it also reduces the effect of borehole roughness.

[0068] A Figura 2F é uma vista esquemática de uma modalidade ilustrativa do BHA 151 da Figura 2A. O BHA 151 inclui a broca 212 configurada para perfurar um furo de poço na formação à medida que a broca 212 atravessa a formação. O BHA 151 também inclui um subconjunto transmissor de antena inclinada 210 e subconjuntos receptores 208 e 209 que incorporam a ferramenta EM direcional. O BHA 151 também inclui a ferramenta de propagação 211.[0068] Figure 2F is a schematic view of an illustrative embodiment of the BHA 151 of Figure 2A. BHA 151 includes bit 212 configured to drill a well hole in the formation as bit 212 traverses the formation. The BHA 151 also includes an inclined antenna transmitter subassembly 210 and receiver subassemblies 208 and 209 that incorporate the directional EM tool. BHA 151 also includes propagation tool 211.

[0069] De acordo com alguns exemplos, o BHA 151 tem um design modular. Em alguns exemplos, o design modular inclui um sub transmissor e um sub receptor. Em alguns exemplos, o BHA 151 pode utilizar configurações e arquitetura de hardware iguais ou análogas às descritas na Patente US N.° 7.755.361, que é incorporada neste documento por referência na sua totalidade. Em alguns exemplos, a configuração difere da Patente US N.° 7.755.361 pelo fato de as medições serem mais próximas da broca, com o transmissor inclinado imediatamente atrás da broca (ou bem próximo) e conjuntos receptores triaxiais dispostos atrás, por exemplo, de um sistema orientável rotativo (RSS).[0069] According to some examples, the BHA 151 has a modular design. In some examples, the modular design includes a sub transmitter and a sub receiver. In some instances, the BHA 151 may use the same or analogous configurations and hardware architecture as described in US Patent No. 7,755,361, which is incorporated herein by reference in its entirety. In some examples, the setup differs from US Patent No. 7,755,361 in that the measurements are closer to the drill, with the transmitter tilted immediately behind the drill (or very close) and triaxial receiver assemblies arranged behind, for example, of a rotary steerable system (RSS).

[0070] De acordo com alguns exemplos, o subconjunto transmissor 210 está próximo (por exemplo, o mais próximo do razoavelmente possível) da broca 212. Em alguns exemplos, o subconjunto transmissor 210 está a menos de 10 pés da broca 212, embora outros exemplos possam ter o subconjunto transmissor 110 a uma distância de 10 pés ou maior da broca 212. Em alguns exemplos, o subconjunto transmissor 210 é de 6 pés ou menos da broca 212.[0070] According to some examples, the transmitter subassembly 210 is close (e.g., as close as reasonably possible) to the drill 212. In some examples, the transmitter subassembly 210 is less than 10 feet from the drill 212, although others examples may have transmitter subassembly 110 at a distance of 10 feet or greater from drill 212. In some examples, transmitter subassembly 210 is 6 feet or less from drill 212.

[0071] Os subconjuntos receptores 208 e 209 podem ser fornecidos nas respectivas distâncias L1 e L2 atrás do subconjunto transmissor 210, como mostrado. Em alguns exemplos, a distância L1 é maior que 20 pés, mas em outros exemplos a distância L1 é menor que 20 pés.[0071] The receiver subassemblies 208 and 209 can be provided at respective distances L1 and L2 behind the transmitter subassembly 210, as shown. In some examples, the L1 distance is greater than 20 feet, but in other examples, the L1 distance is less than 20 feet.

[0072] Em alguns exemplos, a distância L1 está entre 20 pés e 40 pés. Em alguns exemplos, a distância L1 está entre 25 pés e 35 pés, por exemplo, 30 pés.[0072] In some examples, the distance L1 is between 20 feet and 40 feet. In some examples, the L1 distance is between 25 feet and 35 feet, for example, 30 feet.

[0073] Em alguns exemplos, a distância L2 está entre 60 pés e 80 pés, embora em outros exemplos a distância L2 possa estar fora desta faixa.[0073] In some examples, the L2 distance is between 60 feet and 80 feet, although in other examples the L2 distance may be outside this range.

[0074] Os métodos, fluxos de trabalho e sistemas exemplificativos descritos neste documento podem utilizar espaçamento e número de subconjuntos receptores arbitrários. Assim, embora um determinado número de subconjuntos receptores e transmissores possa ser descrito a distâncias particulares uns dos outros, deve ser entendido que qualquer número adequado, incluindo um, pode ser fornecido aos respectivos componentes e em qualquer espaçamento adequado.[0074] The exemplary methods, workflows, and systems described in this document may use arbitrary spacing and number of receiver subsets. Thus, although a number of receiver and transmitter subassemblies may be described at particular distances from each other, it should be understood that any suitable number, including one, may be provided to the respective components and at any suitable spacing.

[0075] A ferramenta de propagação 211 está a uma distância LCDR atrás do subconjunto transmissor 210, como mostrado. Em alguns exemplos, a distância LCDR é inferior a 10 pés, embora em outros exemplos a distância LCDR possa ser de 10 pés ou maior. Em alguns exemplos, a distância LCDR é de 7 pés ou menos.[0075] The propagation tool 211 is an LCDR distance behind the transmitter subassembly 210, as shown. In some examples, the LCDR distance is less than 10 feet, while in other examples the LCDR distance can be 10 feet or greater. In some examples, the LCDR distance is 7 feet or less.

[0076] Os métodos, fluxos de trabalho e sistemas exemplificativos descritos neste documento podem utilizar frequências e distribuição de sensores arbitrárias.[0076] The methods, workflows and example systems described in this document may use arbitrary frequencies and distribution of sensors.

[0077] Independentemente do número de receptores usados pelo BHA 151, a porção da formação geológica que cai dentro da faixa de sensibilidade do BHA 151 pode ser dividida logicamente em três seções por profundidade como mostrado na Figura 2F da seguinte forma: 1. ) uma zona (ou seção) de previsão 241 da formação 30 - esta é a zona (ou seção) da formação 30 que está nas imediações locais do BHA 151 e à frente (com relação à direção do deslocamento da broca durante a perfuração) da ferramenta de resistividade do tipo propagação 211; a zona de previsão 241 pode estender-se à frente do subconjunto transmissor 210 da ferramenta EM direcional e pode estender-se à frente da broca 212; 2. ) uma zona (ou seção) de observação 242 da formação 30 - esta é a zona (ou seção) da formação 30 que está nas imediações locais do BHA 151 e entre a ferramenta de resistividade do tipo propagação 211 e o subconjunto receptor 209 mais distante da ferramenta EM direcional (levando em conta o comprimento da janela 235 de inversão de previsão); e 3. ) uma zona (ou seção) de observação traseira 243 da formação 30 - esta é a zona (ou seção) da formação 30 que está nas imediações locais do BHA 151 e atrás do subconjunto receptor mais distante 209 da ferramenta EM direcional (com relação à direção do deslocamento da broca durante a perfuração).[0077] Regardless of the number of receivers used by the BHA 151, the portion of the geological formation that falls within the sensitivity range of the BHA 151 can be logically divided into three sections by depth as shown in Figure 2F as follows: 1. ) a prediction zone (or section) 241 of formation 30 - this is the zone (or section) of formation 30 that is in the local vicinity of the BHA 151 and ahead (with respect to the direction of displacement of the bit during drilling) of the propagation-type resistivity 211; predictive zone 241 may extend ahead of transmitter subassembly 210 of the directional EM tool and may extend ahead of drill 212; 2.) an observation zone (or section) 242 of the formation 30 - this is the zone (or section) of the formation 30 that is in the local vicinity of the BHA 151 and between the propagation-type resistivity tool 211 and the receiver subassembly 209 furthest from the directional EM tool (taking into account the length of the forecast inversion window 235); and 3.) a rear observation zone (or section) 243 of the formation 30 - this is the zone (or section) of the formation 30 that is in the local vicinity of the BHA 151 and behind the farthest receiving subassembly 209 of the directional EM tool ( with respect to the direction of travel of the bit during drilling).

[0078] Em uma ou mais modalidades, a zona de observação 242 pode ser caracterizada por um fluxo de trabalho de processamento de observação de múltiplas etapas que inclui i) operações de inversão (chamadas de "primeiro processamento de observação de inversão" neste documento) que interpretam as medições de resistividade superficial da ferramenta de resistividade do tipo propagação 211 do BHA 151 (que são sensíveis a variação da resistividade superficial da zona de observação 242) para determinar um perfil da resistividade horizontal Rh para uma ou mais camadas de formação da zona de observação 242 e ii) operações de inversão (chamadas de "segundo processamento de observação de inversão" neste documento) que interpretam as medições da ferramenta EM direcional do BHA 151 (que são sensíveis a resistividade anisotrópica da formação na zona de observação 242) para determinar o mergulho de formação e um perfil da resistividade vertical Rv ou anisotropia de resistividade de uma ou mais camadas de formação da zona de observação 242. A resistividade horizontal Rh de uma camada de formação é a resistividade (preferencialmente em Ohm-m ou Qm) na direção paralela ao plano de acamamento da camada de formação. A resistividade vertical Rv de uma camada de formação é a resistividade (preferencialmente em Ohm- m ou Qm) na direção perpendicular ao plano de acamamento da camada de formação. A anisotropia elétrica ou anisotropia de resistividade de uma camada de formação é a razão entre a resistividade vertical Rv e a resistividade horizontal Rh da camada de formação na escala da medição de resistividade. O perfil da resistividade horizontal Rh de uma ou mais camadas de formação da zona de observação 242 conforme determinado a partir do primeiro processamento de observação de inversão, o mergulho de formação e o perfil da resistividade vertical Rv ou anisotropia de resistividade de uma ou mais camadas de formação da zona de observação 242 conforme determinado a partir do segundo processamento de observação de inversão (e possivelmente dados que caracterizam outras características ou propriedades de uma ou mais camadas de formação da zona de observação 242 conforme determinado pelo primeiro e/ou segundo processamento de observação de inversão) pode fazer parte de um perfil mais completo da zona de observação 242.[0078] In one or more embodiments, the observation zone 242 may be characterized by a multi-step observation processing workflow that includes i) inversion operations (referred to as "first inversion observation processing" in this document) which interpret the surface resistivity measurements from the spread-type resistivity tool 211 of the BHA 151 (which are sensitive to variation in the surface resistivity of the observation zone 242) to determine a horizontal resistivity profile Rh for one or more zone-forming layers observation zone 242 and ii) inversion operations (referred to as "second inversion observation processing" in this document) that interpret BHA directional EM tool measurements 151 (which are sensitive to anisotropic resistivity of the formation in observation zone 242) to determine the formation dip and a profile of the vertical resistivity Rv or resistivity anisotropy of one or more formation layers of observation zone 242. The horizontal resistivity Rh of a formation layer is the resistivity (preferably in Ohm-m or Qm) parallel to the bedding plane of the formation layer. The vertical resistivity Rv of a formation layer is the resistivity (preferably in Ohmm-m or Qm) in the direction perpendicular to the bedding plane of the formation layer. The electrical anisotropy or resistivity anisotropy of a formation layer is the ratio between the vertical resistivity Rv and the horizontal resistivity Rh of the formation layer on the resistivity measurement scale. The horizontal resistivity profile Rh of one or more formation layers of observation zone 242 as determined from the first inversion observation run, the formation dip, and the vertical resistivity profile Rv or resistivity anisotropy of one or more layers observation zone formation layer 242 as determined from the second inversion observation run (and possibly data characterizing other characteristics or properties of one or more observation zone formation layers 242 as determined by the first and/or second observation run). inversion observation) may form part of a more complete profile of observation zone 242.

[0079] O perfil resultante da zona de observação 242, determinado a partir do processamento de observação de múltiplas etapas, pode ser usado para atualizar um modelo de reservatório ou parte deste que corresponda à zona de observação 242 para visualização e análise de reservatório e/ou caracterização de reservatório. Além disso, o perfil da zona de observação 242, conforme determinado a partir do processamento de observação de múltiplas etapas, pode ser usado para controlar a operação (por exemplo, geo-direcionamento) da broca.[0079] The profile resulting from the observation zone 242, determined from the multi-step observation processing, can be used to update a reservoir model or part thereof that corresponds to the observation zone 242 for visualization and analysis of the reservoir and/ or reservoir characterization. Furthermore, the profile of the observation zone 242, as determined from the multi-step observation processing, can be used to control the operation (eg, geo-targeting) of the bit.

[0080] As inversões do processamento de observação de múltiplas etapas podem empregar um ou mais modelos de formação que representam um número de camadas de formação transversalmente isotrópicas (TI) substancialmente planares e paralelas. Tais modelos de formação podem incluir valores que representam resistividade horizontal Rh, resistividade vertical Rv ou anisotropia de resistividade e espessura para um número de camadas de formação atravessadas pelo BHA 151, bem como mergulho de formação (direção e magnitude) e posição e orientação do BHA 151 dentro das camadas de formação. Um exemplo de um modelo de formação ilustrativo é ilustrado na Figura 3, que inclui quatro camadas intermediárias entre os limites superior e inferior. O limite superior tem uma resistividade horizontal Rh de 3Qm e uma resistividade vertical Rv de 10Qm e assume-se que tenha uma espessura infinita. O limite inferior tem uma resistividade horizontal Rh de 2Qm e uma resistividade vertical Rv de 5Qm e assume-se que tenha uma espessura infinita. A primeira camada intermediária abaixo do limite superior tem uma resistividade horizontal Rh de 10Qm e uma resistividade vertical Rv de 20Qm e é de 2 metros de espessura. A segunda camada intermediária abaixo da primeira camada intermediária tem uma resistividade horizontal Rh de 30Qm e uma resistividade vertical Rv de 40Qm e tem 3 metros de espessura. A terceira camada intermediária abaixo da segunda camada intermediária tem uma resistividade horizontal Rh de 100Qm e uma resistividade vertical Rv de 100Qm e tem 15 metros de espessura. A quarta camada intermediária abaixo da terceira camada intermediária e acima do limite inferior tem uma resistividade horizontal Rh de 10Qm e uma resistividade vertical Rv de 20Qm e tem 13 metros de espessura. O modelo de formação também pode incluir variáveis que representam o ângulo de mergulho da formação, como mostrado (o que pressupõe que o mergulho da formação está mudando lentamente), bem como a posição/orientação da ferramenta dentro da estrutura da camada. O modelo de formação também pode incluir outras variáveis e/ou parâmetros (não mostrados) que caracterizam a formação ou o ambiente do poço de exploração. Por exemplo, o modelo de formação pode incluir variáveis e/ou parâmetros que representam estruturas geológicas da formação (como falhas ou outras heterogeneidades), propriedades da formação (como outras propriedades de rochas ou fluidos) e efeitos de furo de poço (como excentricidade de ferramenta ou invasão de filtrado de lama).[0080] The inversions of multi-step observation processing may employ one or more formation models that represent a number of substantially planar and parallel transversely isotropic (TI) formation layers. Such formation models may include values representing horizontal resistivity Rh, vertical resistivity Rv, or anisotropy of resistivity and thickness for a number of formation layers traversed by the BHA 151, as well as formation dip (direction and magnitude) and position and orientation of the BHA 151 within the formation layers. An example of an illustrative training model is illustrated in Figure 3, which includes four intermediate layers between the upper and lower limits. The upper boundary has a horizontal resistivity Rh of 3Qm and a vertical resistivity Rv of 10Qm and is assumed to be infinitely thick. The lower boundary has a horizontal resistivity Rh of 2Qm and a vertical resistivity Rv of 5Qm and is assumed to be infinitely thick. The first intermediate layer below the upper limit has a horizontal resistivity Rh of 10Qm and a vertical resistivity Rv of 20Qm and is 2 meters thick. The second intermediate layer below the first intermediate layer has a horizontal resistivity Rh of 30Qm and a vertical resistivity Rv of 40Qm and is 3 meters thick. The third intermediate layer below the second intermediate layer has a horizontal resistivity Rh of 100Qm and a vertical resistivity Rv of 100Qm and is 15 meters thick. The fourth intermediate layer below the third intermediate layer and above the lower limit has a horizontal resistivity Rh of 10Qm and a vertical resistivity Rv of 20Qm and is 13 meters thick. The formation model can also include variables that represent the formation dip angle as shown (which assumes the formation dip is slowly changing) as well as the position/orientation of the tool within the layer structure. The formation model may also include other variables and/or parameters (not shown) that characterize the formation or exploration well environment. For example, the formation model may include variables and/or parameters that represent formation geological structures (such as faults or other heterogeneities), formation properties (such as other rock or fluid properties), and borehole effects (such as eccentricity of tool or mud filtrate invasion).

[0081] Em modalidades, o modelo de formação utilizado para o segundo processamento de observação de inversão pode ser inicializado de acordo com os valores do modelo de formação que resultam do primeiro processamento de observação de inversão. Pode haver uma grande diferença na profundidade da investigação entre a ferramenta de resistividade do tipo propagação 211 e a ferramenta EM direcional do BHA 151 de modo que as medições de espaçamento curto da ferramenta EM direcional não resolvam a anisotropia de resistividade a uma resolução das medições de resistividade da ferramenta de resistividade do tipo propagação 211. Neste caso, o modelo de formação resultante do primeiro processamento de observação de inversão pode ser o ampliado (grosseiro) para dar conta da resolução mais baixa das medições da ferramenta EM direcional e o segundo processamento de observação de inversão associado com ele. Tal ampliação pode envolver o agrupamento de múltiplas camadas de formação e a atribuição das mesmas ao mesmo valor para resistividade horizontal Rh e resistividade vertical Rv ou resistividade anisotrópica, derivadas de resistividades de camadas individuais. O modelo de formação ampliado pode então ser usado como o modelo de formação inicial (ou suposição) para o segundo processamento observação de inversão. Certas partes do modelo de formação usado para o segundo processamento de observação de inversão (como as camadas, espessuras de camada e resistividade horizontal dos valores Rh deste modelo de formação) podem ser fixados aos valores correspondentes do modelo de formação que resultam do primeiro processamento de observação de inversão.[0081] In embodiments, the formation model used for the second inversion observation processing can be initialized according to the values of the formation model that result from the first inversion observation processing. There may be a large difference in the depth of investigation between the 211 propagation-type resistivity tool and the 151 BHA directional EM tool such that the directional EM tool's close spacing measurements do not resolve the resistivity anisotropy to a resolution of the measurements of resistivity of the propagation-type resistivity tool 211. In this case, the formation model resulting from the first inversion observation processing can be the scaled-up (coarse) one to account for the lower resolution of the measurements of the directional EM tool and the second processing of inversion observation associated with it. Such an extension may involve grouping together multiple formation layers and assigning them the same value for horizontal resistivity Rh and vertical resistivity Rv or anisotropic resistivity derived from individual layer resistivities. The extended training model can then be used as the initial training model (or assumption) for the second inversion observation processing. Certain parts of the formation model used for the second inversion observation processing (such as the layers, layer thicknesses and horizontal resistivity of the Rh values of this formation model) can be fixed to the corresponding values of the formation model that result from the first processing of inversion observation.

[0082] Em modalidade(s), o segundo processamento de observação de inversão pode envolver uma inversão (chamada de "inversão de anisotropia de resistividade") que interpreta as medições da ferramenta EM direcional do BHA 151 (que são sensíveis à variação na resistividade anisotrópica direcional da zona de observação 242) para determinar um perfil da resistividade vertical Rv ou anisotropia de resistividade de uma ou mais camadas de formação da zona de observação 242. O modelo de formação ampliado derivado dos resultados do primeiro processamento de observação de inversão pode ser usado como modelo de formação inicial para a inversão de anisotropia direcional. Além disso, valores iniciais para os valores de resistividade vertical Rv ou resistividade da anisotropia das camadas de formação do modelo de formação podem ser baseados nos valores de resistividade vertical Rv ou anisotropia das camadas de formação do modelo de formação conforme determinado pelo segundo processamento de inversão para uma zona de observação anterior da formação. Certas partes do modelo de formação (tais como as camadas, espessuras de camada e resistividade horizontal Rh) para a inversão de anisotropia de resistividade podem ser fixadas aos valores correspondentes do modelo de formação que resultam do primeiro processamento de observação de inversão para a mesma zona de observação da formação.[0082] In modality(s), the second inversion observation processing may involve an inversion (called "resistivity anisotropy inversion") that interprets the BHA 151 directional EM tool measurements (which are sensitive to changes in resistivity directional anisotropy of the observation zone 242) to determine a profile of the vertical resistivity Rv or resistivity anisotropy of one or more formation layers of the observation zone 242. The extended formation model derived from the results of the first inversion observation processing can be used as an initial formation model for the inversion of directional anisotropy. In addition, initial values for the vertical resistivity Rv values or anisotropy resistivity of the formation layers of the formation model can be based on the vertical resistivity Rv values or anisotropy of the formation layers of the formation model as determined by the second inversion processing to an earlier observation zone of the formation. Certain parts of the formation model (such as the layers, layer thicknesses and horizontal resistivity Rh) for the resistivity anisotropy inversion can be fixed to the corresponding values of the formation model that result from the first processing of inversion observation for the same zone training observation.

[0083] O segundo processamento de observação de inversão pode envolver ainda uma inversão (chamada de "inversão por mergulho") que interpreta as medições da ferramenta EM direcional do BHA 151 (que são sensíveis à variação no mergulho de formação da zona de observação 242) para determinar o mergulho de formação da zona de observação 242. A inversão por mergulho pode seguir a inversão de anisotropia de resistividade. O modelo de formação ampliado derivado dos resultados do primeiro processamento de observação de inversão pode ser usado como modelo de formação inicial para a inversão de anisotropia de resistividade. Além disso, o mergulho inicial das camadas de formação do modelo de formação pode basear-se no mergulho de formação das camadas de formação do modelo de formação, conforme determinado pelo segundo processamento de observação de inversão para uma zona de observação anterior da formação. Certas partes do modelo de formação (tais como as camadas, espessuras de camada e resistividade horizontal Rh) para a inversão por mergulho podem ser fixadas aos valores correspondentes do modelo de formação que resultam do primeiro processamento de observação de inversão para a mesma zona de observação da formação.[0083] The second inversion observation processing may also involve an inversion (called "dip inversion") that interprets the measurements of the directional EM tool of the BHA 151 (which are sensitive to variation in the formation dip of the observation zone 242 ) to determine the forming dip of observation zone 242. Dip inversion may follow resistivity anisotropy inversion. The extended formation model derived from the results of the first inversion observation run can be used as an initial formation model for resistivity anisotropy inversion. In addition, the initial dip of the formation model's formation layers may be based on the formation dip of the formation model's formation layers, as determined by the second inversion observation processing to an earlier observation zone of the formation. Certain parts of the formation model (such as the layers, layer thicknesses and horizontal resistivity Rh) for dip inversion can be fixed to the corresponding values of the formation model that result from the first processing of inversion observation for the same observation zone of training.

[0084] O segundo processamento de observação de inversão pode envolver ainda uma inversão (chamada de "inversão por mergulho e anisotropia de resistividade") que interpreta as medições da ferramenta EM direcional do BHA 151 (que são sensíveis às variações no mergulho de formação e resistividade anisotrópica direcional da zona de observação 242) para determinar um mergulho de formação e um perfil da resistividade vertical Rv ou anisotropia de resistividade de uma ou mais camadas de formação da zona de observação 242. A inversão por mergulho e anisotropia de resistividade podem refinar o mergulho de formação e o perfil da resistividade vertical Rv ou da anisotropia de resistividade da zona de observação 242 conforme determinado a partir da inversão de anisotropia de resistividade separada e da inversão por mergulho. Os resultados da inversão de anisotropia e da inversão por mergulho pode ser utilizado como modelo de formação inicial para a inversão por mergulho e anisotropia. Certas partes do modelo de formação (tais como as camadas, espessuras de camada e resistividade horizontal Rh) usado para a inversão por mergulho e anisotropia de resistividade podem ser fixadas aos valores correspondentes do modelo de formação que resultam do primeiro processamento de observação de inversão para a mesma zona de observação da formação.[0084] The second inversion observation processing may also involve an inversion (called "dip inversion and resistivity anisotropy") that interprets the measurements of the directional EM tool of the BHA 151 (which are sensitive to variations in formation dip and directional anisotropic resistivity of observation zone 242) to determine a formation dip and vertical resistivity profile Rv or resistivity anisotropy of one or more formation layers of observation zone 242. Dip inversion and resistivity anisotropy can refine the formation dip and the vertical resistivity Rv or resistivity anisotropy profile of observation zone 242 as determined from the separate resistivity anisotropy inversion and dip inversion. The results of anisotropy inversion and dip inversion can be used as an initial training model for dip inversion and anisotropy. Certain parts of the formation model (such as the layers, layer thicknesses and horizontal Rh resistivity) used for dip inversion and resistivity anisotropy can be fixed to the corresponding values of the formation model that result from the first processing of inversion observation to the same formation observation zone.

[0085] O modelo de formação que resulta do segundo processamento de observação de inversão (ou parte(s) deste) pode ser usado no processamento de inversão de previsão que caracteriza a zona de previsão 241. O processamento de observação de inversão pode interpretar certas medições da ferramenta EM direcional do BHA 151 (que são sensíveis à resistividade horizontal e resistividade anisotrópica direcional e mergulho de formação da zona de previsão 241) para determinar o mergulho de formação e um perfil da resistividade horizontal Rh, resistividade vertical Rv ou resistividade anisotrópica e limites de leito de uma ou mais camadas de formação da zona de previsão 241. As medições da ferramenta EM direcional podem ser sensíveis aos limites quando as antenas do transmissor ou do receptor as cruzam. Para abordar esta questão, na região atrás do último receptor fora da janela de inversão de previsão (isto é, a zona de observação traseira 243), o perfil das camadas de formação do modelo de formação pode ser mais grosso, mantendo apenas os limites “significativos” que contribuem para a resposta. O perfil de resistividade é, portanto, segmentado com um limiar alto atrás da posição do último receptor. Assim, na região atrás da posição do último receptor, a sensibilidade de resposta é muito baixa e o efeito dos limites de formação nesta região é removido do processamento de inversão de previsão. O processamento de inversão de previsão pode usar uma abordagem baseada em pixels ou baseada em modelo, conforme descrito neste documento. O mergulho de formação e o perfil de resistividade horizontal Rh e resistividade vertical Rv ou resistividade anisotrópica de uma ou mais camadas de formação da zona de previsão 241 conforme determinado pelo processamento de previsão de inversão pode fornecer um perfil de resistividade total da zona de previsão 241, bem como a posição dos limites de leito da zona de previsão 241.[0085] The formation model that results from the second reversal observation processing (or part(s) thereof) can be used in the prediction reversal processing that characterizes the prediction zone 241. The reversal observation processing can interpret certain BHA directional EM tool measurements 151 (which are sensitive to the horizontal resistivity and directional anisotropic resistivity and formation dip of the prediction zone 241) to determine the formation dip and a profile of the horizontal resistivity Rh, vertical resistivity Rv or anisotropic resistivity and bed boundaries of one or more layers of formation of the prediction zone 241. Directional EM tool measurements may be sensitive to boundaries as transmitter or receiver antennas cross them. To address this issue, in the region behind the last receiver outside the forecast inversion window (i.e., the rear observation zone 243), the profile of the formation model's formation layers can be thicker, keeping only the boundaries " significant” that contribute to the response. The resistivity profile is therefore segmented with a high threshold behind the last receiver position. Thus, in the region behind the last receiver position, the response sensitivity is very low and the effect of formation thresholds in this region is removed from the prediction inversion processing. Prediction inversion processing can use either a pixel-based or a model-based approach, as described in this document. The formation dip and horizontal resistivity profile Rh and vertical resistivity Rv or anisotropic resistivity of one or more formation layers of prediction zone 241 as determined by inversion prediction processing may provide a total resistivity profile of prediction zone 241 , as well as the position of the bed boundaries of prediction zone 241.

[0086] O perfil de resistividade da zona de previsão 241 conforme determinado pelo processamento de previsão de inversão pode ser usado para atualizar um modelo de reservatório ou parte deste que corresponde à zona de previsão 241 para visualização e análise de reservatório e/ou caracterização de reservatório. Além disso, o perfil de resistividade da zona de previsão 241, conforme determinado pelo processamento de previsão de inversão, podem ser usados para controlar a operação (por exemplo, geo- travagem) da broca.[0086] The resistivity profile of the prediction zone 241 as determined by the inversion prediction processing can be used to update a reservoir model or part thereof that corresponds to the prediction zone 241 for visualization and analysis of reservoir and/or characterization of reservoir. In addition, the resistivity profile of prediction zone 241, as determined by inversion prediction processing, can be used to control the operation (eg, geo-braking) of the bit.

[0087] A fim de melhorar a robustez, cuidados especiais podem ser tomados na inicialização do modelo de formação usado para o segundo processamento de previsão de inversão que caracteriza a resistividade anisotrópica e o mergulho de formação da zona de observação 242. Especificamente, o modelo de formação usa um mergulho inicial de 0° (ou algum valor pré-definido se disponível a partir de outros dados) e um perfil de resistividade isotrópico, uma vez que informações de anisotropia e mergulho não estão disponíveis inicialmente. Os limites do refinamento da inversão podem ser relaxados porque os resultados iniciais podem não ser tão confiáveis devido à falta de sensibilidade à anisotropia. No entanto, o processamento de inversão de previsão pode ser afetado inicialmente, mas à medida que a perfuração avança e novos dados são adquiridos, o fluxo de trabalho pode automaticamente corrigir e melhorar a caracterização da zona de observação 242, bem como a caracterização zona de previsão 241.[0087] In order to improve the robustness, special care can be taken in the initialization of the formation model used for the second inversion prediction processing that characterizes the anisotropic resistivity and the formation dip of the observation zone 242. Specifically, the model The formation method uses an initial dip of 0° (or some predefined value if available from other data) and an isotropic resistivity profile, since anisotropy and dip information is not available initially. The inversion refinement limits can be relaxed because initial results may not be as reliable due to lack of sensitivity to anisotropy. However, the prediction inversion processing may be affected initially, but as drilling progresses and new data is acquired, the workflow can automatically correct and improve the observation zone 242 characterization, as well as the observation zone characterization. prediction 241.

[0088] As Figuras 4A - 4C, coletivamente, são um fluxograma de um fluxo de trabalho de modelagem e inversão de formação ilustrativa que usa os módulos LWD do BHA 151 da Figura 2A junto com o fluxo de trabalho de processamento de observação de etapas múltiplas que caracteriza a atual zona de observação 242 (que é a zona de observação 242 para a atual localização atual do BHA 151) bem como o processamento de previsão que caracteriza a atual zona de previsão 241 (que é a zona de previsão 241 para a atual estação de inversão ou localização do BHA 151) para interpretação em tempo real durante a perfuração, à medida que a broca se move adiante . Assume-se que uma zona de previsão anterior (que é uma zona de previsão 241 para uma estação de inversão anterior ou localização do BHA 151) pode ser igualada (ou corresponder) à zona de observação atual 242 com base no movimento do BHA 151 através da formação 30 durante a perfuração.[0088] Figures 4A - 4C, collectively, are a flowchart of an illustrative formation modeling and inversion workflow that uses the BHA 151 LWD modules of Figure 2A along with the multi-step observation processing workflow that characterizes the current observation zone 242 (which is the observation zone 242 for the current current location of the BHA 151) as well as the forecast processing that characterizes the current forecast zone 241 (which is the forecast zone 241 for the current reversing station or BHA location 151) for real-time interpretation during drilling as the bit moves forward. It is assumed that a previous prediction zone (which is a prediction zone 241 for a previous inversion station or location of the BHA 151) can match (or match) the current observation zone 242 based on the movement of the BHA 151 through of formation 30 during drilling.

[0089] No bloco 401, medições de resistividade superficiais (por exemplo, medições de deslocamento de fase) da atual zona de observação 242 e a atual zona de observação traseira 243 (que é a zona de observação traseira para a atual estação de inversão de corrente ou localização do BHA 151) são adquiridas e processadas pela operação da ferramenta de resistividade do tipo propagação 211 do BHA 151 durante a perfuração, à medida que a broca se move à frente. Assume-se que uma zona de observação anterior (que é a zona de observação 242 para uma estação de inversão ou localização anterior do BHA 151) pode ser igualada (ou corresponder) à atual zona de observação traseira 243 com base no movimento do BHA 151 através da formação 30 durante a perfuração.[0089] In block 401, surface resistivity measurements (for example, phase shift measurements) of the current observation zone 242 and the current rear observation zone 243 (which is the rear observation zone for the current inversion station of current or location of the BHA 151) are acquired and processed by operating the propagation-type resistivity tool 211 of the BHA 151 during drilling as the bit moves forward. It is assumed that a forward observation zone (which is the observation zone 242 for an inversion station or previous location of the BHA 151) can match (or match) the current aft observation zone 243 based on the movement of the BHA 151 through formation 30 during drilling.

[0090] No bloco 403, medições EM de espaçamento curto (por exemplo, profundas) e de espaçamento longo (por exemplo, muito profundas) em múltiplas frequências para caracterizar o perfil da atual zona de observação 242, a zona de observação traseira atual 243 e a atual zona de previsão 241 é adquirida e processada pela operação da ferramenta EM direcional do BHA 151 durante a perfuração, à medida que a broca se move à frente. Exemplos dessas medições EM de espaçamento curto e espaçamento longo são discutidos acima em relação à Figura 2D. Observe que frequências mais baixas e medições EM de espaçamento longo podem ser usadas para aumentar a profundidade de investigação da ferramenta EM direcional e detectar alvos antes da broca.[0090] In block 403, short-spaced (for example, deep) and long-spaced (for example, very deep) EM measurements at multiple frequencies to characterize the profile of the current observation zone 242, the current rear observation zone 243 and the current prediction zone 241 is acquired and processed by operating the BHA directional EM tool 151 during drilling as the bit moves forward. Examples of such close-spaced and long-spaced EM measurements are discussed above in relation to Figure 2D. Note that lower frequencies and long spacing EM measurements can be used to increase the depth of investigation of the directional EM tool and detect targets before the drill.

[0091] No bloco 405, um primeiro modelo de formação pode ser inicializado para uso no Processamento de Observação de Primeira Inversão (bloco 407). Um exemplo de um modelo de primeira formação adequado é descrito acima e ilustrado na Figura 3.[0091] At block 405, a first formation model may be initialized for use in First Inversion Observation Processing (block 407). An example of a suitable first-training model is described above and illustrated in Figure 3.

[0092] Em certos casos (como quando os resultados do processamento de observação e previsão (bloco 419) para uma zona de antecipação antecipada correspondente não estão disponíveis), o primeiro modelo de formação pode ser inicializado com valores de resistividade Rh e limites de camada determinados a partir da aplicação do logaritmo ao quadrado das medições de resistividade da atual zona de observação 242 e da atual zona de observação traseira 241 do bloco 401. Em um exemplo, a aplicação do logaritmo ao quadrado é baseada em certas medições de deslocamento de fase da ferramenta de resistividade do tipo propagação 211 que correspondem a um longo segmento da formação que se estende até a máxima sensibilidade para trás da ferramenta de resistividade do tipo propagação 211 mais a posição Tx relativa da medição EM mais distante da ferramenta EM direcional que é usada para a inversão de anisotropia de resistividade. Isso garante que a aplicação do logaritmo ao quadrado leve em conta as zonas de observação traseira e observação atuais da formação. De acordo com alguns exemplos, a aplicação do logaritmo ao quadrado envolve a interpolação dessas medições de deslocamento de fase nesse segmento longo usando chavetas onde os pontos de inflexão podem ser usados como indicadores de limite. O máximo ou o mínimo das medições de deslocamento de fase nesse segmento longo pode ser usado para calcular a resistividade da camada correspondente. Se não houver extremo ou se houver múltiplos extremos, o valor médio pode ser obtido. Somente pontos de inflexão com um número de significância acima de um dado limiar podem ser aceitos de acordo com alguns exemplos. O limiar de significância pode ser determinado com base no nível de ruído de medição. No final, as medições de deslocamento de fase podem ser transformadas em resistividade aparente, o que pode ser igualado à resistividade horizontal Rh em poços de desvio baixo. Em geral, o processo de aplicação do logaritmo ao quadrado pode ser uma estimativa suficientemente precisa da resistividade de formação, mas há várias exceções. Primeiro, as posições de limite podem estar erradas se o contraste de resistividade for alto. Nesse caso, a aplicação do logaritmo ao quadrado tende a detectar múltiplos pontos de inflexão que não coincidem com a posição verdadeira do limite. Segundo, se a formação tiver um perfil de resistividade progressivamente crescente ou decrescente, um ponto de inflexão pode não ser detectado para cada etapa Rh. Em terceiro lugar, para camadas finas com alto contraste, a resistividade aparente não lê a resistividade horizontal Rh verdadeira e a resistividade aparente pode ser afetada pelo mergulho aparente e anisotropia, levando à superestimação de Rh. Nesse caso, a correção pode ser útil.[0092] In certain cases (such as when the results of observation and prediction processing (block 419) for a corresponding early anticipation zone are not available), the first formation model can be initialized with values of Rh resistivity and layer limits determined from applying the log squared resistivity measurements of the current observation zone 242 and the current rear observation zone 241 of block 401. In one example, the application of the log squared is based on certain phase shift measurements of the propagation-type resistivity tool 211 that correspond to a long segment of the formation that extends to the maximum backward sensitivity of the propagation-type resistivity tool 211 plus the relative Tx position of the farthest EM measurement of the directional EM tool that is used for the inversion of resistivity anisotropy. This ensures that the log squared application takes into account the formation's current observation and rear observation zones. According to some examples, applying logarithm squared involves interpolating these phase shift measurements into this long segment using braces where the inflection points can be used as threshold indicators. The maximum or minimum of the phase shift measurements on this long segment can be used to calculate the resistivity of the corresponding layer. If there is no extremum or if there are multiple extremums, the average value can be obtained. Only tipping points with a significance number above a given threshold can be accepted according to some examples. The threshold of significance can be determined based on the measurement noise level. In the end, the phase shift measurements can be transformed into apparent resistivity, which can be equated to the horizontal Rh resistivity in low deviation wells. In general, the log squared process can be a sufficiently accurate estimate of formation resistivity, but there are several exceptions. First, the threshold positions can be wrong if the resistivity contrast is high. In this case, the application of logarithm squared tends to detect multiple inflection points that do not coincide with the true position of the threshold. Second, if the formation has a progressively increasing or decreasing resistivity profile, an inflection point may not be detected for each Rh step. Third, for thin layers with high contrast, apparent resistivity does not read true horizontal Rh resistivity, and apparent resistivity can be affected by apparent dip and anisotropy, leading to overestimation of Rh. In this case, the correction can be useful.

[0093] Em outras circunstâncias (como quando os resultados do fluxo de trabalho baseado em inversão de uma estação de inversão anterior correspondente estão disponíveis), o primeiro modelo de formação pode ser inicializado com mergulho de formação assim como valores de resistividade horizontal Rh, resistividade vertical Rv ou resistividade anisotrópica e limites de camada obtidos a partir do processamento de previsão (bloco 419) da zona de previsão anterior correspondente.[0093] In other circumstances (such as when inversion-based workflow results from a corresponding previous inversion station are available), the first formation model can be initialized with formation dip as well as values of horizontal resistivity Rh, resistivity vertical Rv or anisotropic resistivity and layer boundaries obtained from the prediction processing (block 419) of the corresponding previous prediction zone.

[0094] Em ambos os casos, a inicialização do primeiro modelo de formação também pode ser baseada em mergulho de formação, bem como valores de resistividade horizontal Rh, resistividade vertical Rv ou de anisotropia de resistividade e limites de camada obtidos a partir do processamento de observação (bloco 413) de uma zona de observação anterior.[0094] In both cases, the initialization of the first formation model can also be based on formation dip, as well as values of horizontal resistivity Rh, vertical resistivity Rv or resistivity anisotropy and layer limits obtained from the processing of observation (block 413) of a previous observation zone.

[0095] No bloco 407, procede-se ao processamento de observação de primeira inversão, que envolve a inversão das medições de resistividade rasa dos valores da zona de observação atual 242 pela ferramenta de resistividade do tipo propagação 211 (bloco 401) que são sensíveis à variação na resistividade da atual zona de observação 242. A inversão usa o primeiro modelo de formação e resolve os valores de resistividade horizontal Rh e limites de camada da atual zona de observação 242. Os valores de mergulho de formação e resistividade vertical Rv ou resistividade anisotrópica do primeiro modelo de formação permanecem fixos nesta inversão. O modelo de primeira formação resolvido fornece um primeiro perfil de resistividade da atual zona de observação 242, que pode fornecer um perfil suficientemente detalhado da resistividade horizontal Rh da (s) camada (s) de formação da atual zona de observação 242 na maioria circunstâncias em poços de desvio vertical e baixo.[0095] In block 407, the first inversion observation processing is performed, which involves inverting the shallow resistivity measurements of the values of the current observation zone 242 by the propagation-type resistivity tool 211 (block 401) that are sensitive to the change in resistivity of the current observation zone 242. The inversion uses the first formation model and solves for the horizontal resistivity values Rh and layer boundaries of the current observation zone 242. The formation dip values and vertical resistivity Rv or resistivity anisotropy of the first formation model remain fixed in this inversion. The resolved first formation model provides a first resistivity profile of the current observation zone 242, which can provide a sufficiently detailed profile of the horizontal resistivity Rh of the formation layer(s) of the current observation zone 242 in most circumstances where vertical and low diversion wells.

[0096] No bloco 409, a ampliação (engrossar) do modelo de primeira forma resolvido que resulta do Processamento de observação da Primeira Inversão (Bloco 407) pode ser realizado para dar conta da resolução mais baixa do Processamento de Segundo Olhar de Inversão (bloco 413). Pode haver uma grande diferença na profundidade da investigação entre a ferramenta de resistividade do tipo propagação 211 e a ferramenta EM direcional do BHA 151 de modo que as medições de espaçamento curto da ferramenta EM direcional resolvam a anisotropia de resistividade em uma resolução espacial menor que a resolução espacial das medidas de resistividade da ferramenta de resistividade do tipo propagação 211. Neste caso, o primeiro modelo de formação resolvido pode ser o ampliado (engrossado) de modo a ter em conta a resolução espacial mais baixa das medições da ferramenta EM direcional e o segundo processamento de observação de inversão associado com a mesma. Tal ampliação pode envolver agrupar múltiplas camadas de formação e atribuir-lhes o valor equivalente para resistividade horizontal Rh e resistividade vertical Rv ou resistividade anisotrópica. O modelo de formação ampliado pode ter um número igual (ou menor) de parâmetros de anisotropia do que as camadas no modelo de formação. O modelo de formação ampliado pode então ser usado como o modelo de formação inicial (ou suposição) para o segundo processamento de observação de inversão (bloco 413).[0096] In block 409, the magnification (thickening) of the resolved first-shape model that results from the First Inversion Observation Processing (Block 407) can be performed to account for the lower resolution of the Inversion Second Look Processing (block 413). There may be a large difference in the depth of investigation between the 211 propagation-type resistivity tool and the 151 BHA directional EM tool such that the directional EM tool's close spacing measurements resolve resistivity anisotropy at a spatial resolution less than the spatial resolution of the resistivity measurements of the propagation-type resistivity tool 211. In this case, the first resolved formation model may be scaled up (thickened) so as to take into account the lower spatial resolution of the measurements of the directional EM tool and the second reversal observation processing associated therewith. Such magnification may involve grouping multiple formation layers and assigning them the equivalent value for horizontal resistivity Rh and vertical resistivity Rv or anisotropic resistivity. The extended formation model can have an equal (or less) number of anisotropy parameters than the layers in the formation model. The extended training model can then be used as the initial training model (or guess) for the second inversion observation processing (block 413).

[0097] No bloco 411, um segundo modelo de formação pode ser selecionado ou inicializado para uso no Segundo Processamento de observação de Inversão (bloco 413). Um exemplo de um modelo de segunda formação adequado é descrito acima e ilustrado na Figura 3.[0097] At block 411, a second formation model may be selected or initialized for use in the Second Inversion Observation Processing (block 413). An example of a suitable second formation model is described above and illustrated in Figure 3.

[0098] Em certos casos (tal como, quando os resultados de processamento de observação e previsão (bloco 419) para uma zona de previsão correspondente não estão disponíveis), o modelo de primeira formação aprimorada produzido no bloco 409 pode ser selecionado para uso como o segundo modelo de formação no Segundo Processamento de observação de Inversão (bloco 413).[0098] In certain cases (such as, when observation and prediction processing results (block 419) for a corresponding prediction zone are not available), the first enhanced formation model produced in block 409 can be selected for use as the second formation pattern in the Second Inversion Observation Processing (block 413).

[0099] Em outros casos (como quando os resultados do processamento de observação e previsão (bloco 419) para uma zona de previsão correspondente estão disponíveis), a inicialização do segundo modelo de formação pode envolver a integração do mergulho de formação e o perfil da resistividade vertical Rv ou valores de anisotropia de resistividade no modelo de primeira formação ampliado produzido no bloco 409 onde o mergulho de formação e o perfil de resistividade vertical Rv ou valores de anisotropia de resistividade são obtidos da caracterização da zona de antecipação anterior correspondente (bloco 419).[0099] In other cases (such as when the results of observation and prediction processing (block 419) for a corresponding prediction zone are available), initialization of the second formation model may involve integrating the formation dip and the formation profile vertical resistivity Rv or resistivity anisotropy values in the extended first formation model produced in block 409 where the formation dip and vertical resistivity profile Rv or resistivity anisotropy values are obtained from the characterization of the corresponding anterior anticipation zone (block 419 ).

[0100] No bloco 413, procede-se ao processamento de observação de segunda inversão, o qual envolve a inversão das medições EM da atual zona de observação 242 pela ferramenta EM direcional, que são sensíveis à variação na anisotropia de resistividade e ao mergulho da formação da atual zona de observação 242. A inversão utiliza o segundo modelo de formação e resolve os valores de mergulho e de resistividade vertical Rv ou anisotropia da atual zona de observação 242. As espessuras das camadas e a resistividade horizontal dos valores Rh do segundo modelo de formação permanecem fixas nesta inversão. O modelo de segunda formação resolvido fornece um perfil da atual zona de observação 242, que pode fornecer uma caracterização suficientemente detalhada do mergulho de formação e perfil da resistividade horizontal Rh, resistividade vertical Rv ou anisotropia de resistividade da(s) camada(s) de formação da atual zona de observação 242 na maioria dos casos.[0100] In block 413, the processing of the second inversion observation is carried out, which involves the inversion of the EM measurements of the current observation zone 242 by the directional EM tool, which are sensitive to the variation in the resistivity anisotropy and the dip of the formation of the current observation zone 242. The inversion uses the second formation model and resolves the dip values and vertical resistivity Rv or anisotropy of the current observation zone 242. The layer thicknesses and horizontal resistivity of the Rh values of the second model of formation remain fixed in this inversion. The resolved second formation model provides a profile of the current observation zone 242, which can provide a sufficiently detailed characterization of the formation dip and profile of the horizontal resistivity Rh, vertical resistivity Rv or resistivity anisotropy of the layer(s) of formation of the current observation zone 242 in most cases.

[0101] No bloco 415, um modelo de reservatório (ou partes dele) da zona de observação atual pode possivelmente ser atualizado usando os dados do modelo de segunda formação resolvido (bloco 413) para visualização e análise de reservatório e/ou caracterização de reservatório. Além disso, a operação (por exemplo, geo-direcionamento) da broca de perfuração pode possivelmente ser controlada com base nos dados do modelo de segunda formação resolvido (bloco 413).[0101] In block 415, a reservoir model (or parts thereof) of the current observation zone can possibly be updated using the data from the resolved second formation model (block 413) for reservoir visualization and analysis and/or reservoir characterization . Furthermore, the operation (e.g. geo-steering) of the drill bit can possibly be controlled based on data from the resolved second formation model (block 413).

[0102] No bloco 417, um terceiro modelo de formação pode ser selecionado ou inicializado para uso no Processamento de previsão de Inversão (Bloco 419). Um exemplo de um modelo de terceira formação adequado é descrito acima e ilustrado na Figura 3. O terceiro modelo de formação pode basear-se no modelo de segunda formação resolvido que resulta do Segundo Processamento de Observação de Inversão (bloco 413) para a atual zona de observação 242. Por exemplo, o modelo de segunda formação resolvido produzido no bloco 413 pode ser selecionado para utilização como o terceiro modelo de formação no Processamento de Previsão de Inversão (bloco 419). Em outro exemplo, as medições EM da ferramenta EM direcional podem ser sensíveis aos limites quando as antenas do transmissor ou do receptor as cruzam. Para abordar esta questão, ao construir o terceiro modelo de formação inicial, na região atrás do último receptor fora da janela de inversão de previsão (isto é, a zona de observação traseira 243), o perfil das camadas de formação do modelo de segunda formação produzido no bloco 413 pode ser mais grosso, mantendo apenas os limites “significativos” que contribuem para a resposta. O perfil de resistividade é, portanto, segmentado com um limiar alto atrás da última posição do receptor. Assim, na região atrás da posição do último receptor, a sensibilidade de resposta é muito baixa e o efeito dos limites de formação nesta região é removido do processamento de previsão de inversão.[0102] In block 417, a third formation model can be selected or initialized for use in Inversion Prediction Processing (Block 419). An example of a suitable third formation model is described above and illustrated in Figure 3. The third formation model may be based on the resolved second formation model that results from the Second Inversion Observation Processing (block 413) for the current zone observation point 242. For example, the second resolved formation model produced at block 413 may be selected for use as the third formation model in Inversion Prediction Processing (block 419). In another example, EM measurements from the Directional EM tool can be sensitive to boundaries when the transmitter or receiver antennas cross them. To address this issue, when building the third initial formation model, in the region behind the last receiver outside the prediction inversion window (i.e., the rear observation zone 243), the profile of the formation layers of the second formation model produced in block 413 can be thicker, keeping only the “significant” boundaries that contribute to the response. The resistivity profile is therefore segmented with a high threshold behind the last receiver position. Thus, in the region behind the last receiver position, the response sensitivity is very low and the effect of formation thresholds in this region is removed from the inversion prediction processing.

[0103] No bloco 419, é executado o Processamento de Previsão de Inversão, que envolve a inversão das medições EM da zona de previsão 241 atual pela ferramenta EM direcional que são sensíveis à variação na resistividade horizontal Rh, anisotropia de resistividade e mergulho de formação da zona de previsão 241. Em algumas modalidades, as medições de UHR em todas as altas frequências da ferramenta EM direcional são usadas nesta inversão. A inversão utiliza o terceiro modelo de formação e resolve para mergulho de formação e um perfil da resistividade horizontal Rh, resistividade vertical Rv ou anisotropia de resistividade e limites de leito da (s) camada (s) de formação do terceiro modelo de formação. O terceiro modelo de formação resolvido pode fornecer mergulho de formação assim como um perfil de mergulho, resistividade horizontal Rh e resistividade vertical Rv ou anisotropia de resistividade da (s) camada (s) de formação da atual zona de previsão 241, bem como posição de limites de leito da atual zona de previsão 241.[0103] In block 419, the Inversion Prediction Processing is performed, which involves inverting the EM measurements of the current prediction zone 241 by the directional EM tool that are sensitive to variation in horizontal resistivity Rh, resistivity anisotropy and formation dip of prediction zone 241. In some embodiments, UHR measurements at all high frequencies from the directional EM tool are used in this inversion. The inversion uses the third formation model and resolves for formation dip and a profile of the horizontal resistivity Rh, vertical resistivity Rv or resistivity anisotropy and bed boundaries of the formation layer(s) from the third formation model. The third resolved formation model can provide formation dip as well as a dip profile, horizontal resistivity Rh and vertical resistivity Rv or resistivity anisotropy of the formation layer(s) of the current prediction zone 241, as well as position of bed boundaries of current forecast zone 241.

[0104] O processamento de previsão de inversão (bloco 419) pode usar uma abordagem baseada em pixels ou baseada em modelo. Na abordagem baseada em pixels, o espaço da ferramenta de propagação 211 até, por exemplo, duas vezes o maior espaçamento é tipicamente discretizado (com tamanho de pixel aumentando gradualmente), e a inversão é realizada para resolver a resistividade horizontal Rh e valores de resistividade de anisotropia dos pixels utilizando a regularização das diferenças de Rh-anisotropia. Na abordagem baseada em modelo, o número de camadas à frente da ferramenta de resistividade do tipo propagação 211 é definido e a inversão é realizada para a resistividade horizontal Rh, anisotropia de resistividade e espessura para cada camada usando a regularização. Os efeitos de ruído podem ser reduzidos usando o método da curva L. Em ambos os casos, várias estimativas iniciais podem ser geradas para evitar mínimos de inversão local e caracterizar a zona de previsão. Em alguns exemplos, as estimativas iniciais podem ser baseadas i) no perfil de resistividade de uma zona de previsão anterior (bloco 419), ii) uma formação homogênea à frente da ferramenta de resistividade do tipo propagação 211, e iii) uma condutividade ou camada de resistividade perto e longe do transmissor da ferramenta EM direcional. Deve ser entendido que qualquer número adequado de estimativas pode ser utilizado de acordo com alguns exemplos. A solução média de todas as estimativas iniciais é então exibida para reduzir possíveis artefatos de ruído e avaliar as incertezas. Os perfis de resistividade de formação podem ser ponderados com o termo de erro de inversão na média.[0104] The inversion prediction processing (block 419) can use a pixel-based or model-based approach. In the pixel-based approach, the spread tool space 211 up to, for example, twice the largest spacing is typically discretized (with gradually increasing pixel size), and inversion is performed to resolve horizontal resistivity Rh and resistivity values pixel anisotropy using Rh-anisotropy differences regularization. In the model-based approach, the number of layers ahead of the propagation type resistivity tool 211 is defined and the inversion is performed for the horizontal resistivity Rh, resistivity anisotropy and thickness for each layer using regularization. Noise effects can be reduced using the L-curve method. In both cases, several initial estimates can be generated to avoid local inversion minima and to characterize the prediction zone. In some examples, initial estimates may be based on i) the resistivity profile of a previous prediction zone (block 419), ii) a homogeneous formation ahead of the propagation-type resistivity tool 211, and iii) a conductivity or layer of resistivity near and far from the directional EM tool's transmitter. It should be understood that any suitable number of estimates can be used according to some examples. The averaged solution of all initial guesses is then displayed to reduce possible noise artifacts and assess uncertainties. Formation resistivity profiles can be weighted with the mean inversion error term.

[0105] No bloco 421, um modelo de reservatório (ou partes dele) da atual zona de observação 241 pode possivelmente ser atualizado usando os dados do modelo de terceira formação resolvido (bloco 419) para visualização e análise de reservatório e/ou caracterização de reservatório. Além disso, a operação (por exemplo, geo-direcionamento) da broca de perfuração pode possivelmente ser controlada com base nos dados do modelo de segunda formação resolvido (bloco 419).[0105] In block 421, a reservoir model (or parts thereof) of the current observation zone 241 can possibly be updated using data from the third resolved formation model (block 419) for reservoir visualization and analysis and/or characterization of reservoir. Furthermore, the operation (eg geo-targeting) of the drill bit can possibly be controlled based on data from the resolved second formation model (block 419).

[0106] A Figura 5 é um fluxograma que ilustra operações exemplificativas que podem fazer parte do Primeiro Processamento de Observação de Inversão do bloco 407. As operações começam no bloco 501 onde o primeiro modelo de formação é determinado pela inversão de medições de resistividade rasas da atual zona de observação 242 obtida por operação da ferramenta de resistividade de propagação 211 (bloco 401) que são sensíveis à variação na resistividade da atual zona de observação 242. Os valores resistividade vertical e de mergulho ou resistividade anisotrópica do primeiro modelo de formação permanecem fixos nesta inversão.[0106] Figure 5 is a flowchart illustrating exemplary operations that may be part of the First Inversion Observation Processing of block 407. Operations begin in block 501 where the first formation model is determined by inverting shallow resistivity measurements of the current observation zone 242 obtained by operating the propagation resistivity tool 211 (block 401) which are sensitive to the variation in resistivity of the current observation zone 242. The vertical and dip resistivity values or anisotropic resistivity of the first formation model remain fixed in this inversion.

[0107] No bloco 503, uma função de custo gerada pelos resultados de inversão do bloco 501 é avaliada para determinar se o erro está acima de um limiar predefinido. Em alguns exemplos, a função custo pode ser baseada na discrepância ou incompatibilidade entre as medições de resistividade superficial medidas e simuladas da atual zona de observação 242. Caso contrário, as operações continuam para o bloco 513. Se sim, as operações continuam para o bloco 505.[0107] In block 503, a cost function generated by the inversion results of block 501 is evaluated to determine whether the error is above a predefined threshold. In some examples, the cost function may be based on the discrepancy or mismatch between the measured and simulated surface resistivity measurements of the current observation zone 242. Otherwise, operations continue to block 513. If yes, operations continue to block 505.

[0108] No bloco 505, as posições de fronteira e resistividade horizontal de uma ou mais camadas de formação no primeiro modelo de formação são refinadas ou ajustadas e as operações continuam para o bloco 507. Em alguns exemplos, o primeiro modelo de formação pode ser refinado mudando a posição limite da camada e a resistividade horizontal Rh da camada para camadas onde a função de erro (ou discrepância entre as medições de resistividade medidas e simuladas da atual zona de observação 242) é alta.[0108] In block 505, the boundary positions and horizontal resistivity of one or more formation layers in the first formation model are refined or adjusted, and operations continue to block 507. In some examples, the first formation model can be refined by changing the boundary position of the layer and the horizontal resistivity Rh of the layer for layers where the error function (or discrepancy between the measured and simulated resistivity measurements of the current observation zone 242) is high.

[0109] No bloco 507, o primeiro modelo de formação é novamente construído pela inversão das medições de resistividade rasa da atual zona de observação obtidas pela operação da ferramenta de resistividade de propagação 211 (bloco 401) que são sensíveis à variação na resistividade horizontal Rh da atual zona de observação 242. Os valores de resistividade vertical e de mergulho ou resistividade anisotrópica de formação do primeiro modelo de formação permanecem fixos nesta inversão.[0109] In block 507, the first formation model is again built by inverting the shallow resistivity measurements of the current observation zone obtained by operating the propagation resistivity tool 211 (block 401) which are sensitive to the variation in horizontal resistivity Rh from the current observation zone 242. The vertical and dip resistivity or anisotropic formation resistivity values of the first formation model remain fixed in this inversion.

[0110] No bloco 509, uma função de custo gerada pelos resultados de inversão do bloco 507 é avaliada para determinar se o erro está acima de um limiar predefinido. Em alguns exemplos, a função custo pode ser baseada na discrepância ou incompatibilidade entre as medições de resistividade superficial medidas e simuladas da atual zona de observação 242. Caso contrário, as operações continuam para o bloco 513. Se sim, as operações continuam para o bloco 511.[0110] In block 509, a cost function generated by the inversion results of block 507 is evaluated to determine whether the error is above a predefined threshold. In some examples, the cost function may be based on the discrepancy or mismatch between the measured and simulated surface resistivity measurements of the current observation zone 242. Otherwise, operations continue to block 513. If yes, operations continue to block 511.

[0111] No bloco 511, o número de camadas no primeiro modelo de formação pode ser ajustado. Em alguns exemplos, o primeiro modelo de formação pode ser refinado dividindo as camadas para zonas onde a função de erro (ou discrepância entre as medidas de resistividade medidas e simuladas da zona de observação atual 242) é alta. As operações retornam então ao bloco 501 para realizar outra iteração do processo de inversão.[0111] In block 511, the number of layers in the first formation model can be adjusted. In some examples, the first formation model can be refined by splitting the layers to zones where the error function (or discrepancy between the measured and simulated resistivity measurements of the current observation zone 242) is high. Operations then return to block 501 to perform another iteration of the inversion process.

[0112] No bloco 513, o processo iterativo do Primeiro Investimento de Pesquisa de Inversão termina e o modelo de primeira formação resolvido fornece um primeiro perfil de resistividade (incluindo valores de resistividade horizontal Rh e limites de camada) para as camadas de formação da atual zona de observação 242.[0112] In block 513, the iterative process of the First Inversion Research Investment ends and the resolved first formation model provides a first resistivity profile (including Rh horizontal resistivity values and layer limits) for the formation layers of the current observation zone 242.

[0113] As Figuras 6A e 6B, coletivamente, são um fluxograma ilustrando operações exemplificativas que podem fazer parte do Segundo Processamento de Observação da Inversão do bloco 413.[0113] Figures 6A and 6B, collectively, are a flowchart illustrating exemplary operations that may be part of the Second Inversion Observation Processing of block 413.

[0114] As operações começam no bloco 601 onde o segundo modelo de formação é construído usando a inversão das medições EM da atual zona de observação 242 obtida por operação da ferramenta EM direcional (bloco 403). Essas medidas de EM são sensíveis à variação na anisotropia de resistividade da atual zona de observação 242. Os valores de resistividade horizontal Rh e de mergulho do segundo modelo de formação permanecem fixos nessa inversão. Em algumas modalidades, as medições de UHR (resistividade harmônica) da ferramenta EM direcional em diferentes frequências altas, principalmente sensíveis à variação na anisotropia de resistividade na janela correspondente ao comprimento do espaçamento curto da ferramenta EM direcional, são utilizadas nesta inversão. Essa janela pode começar em 2/3 * L1 atrás da posição atual do transmissor (onde L1 é a janela longa da ferramenta EM direcional) para reduzir a influência da formação à frente do transmissor (Tx) da ferramenta EM direcional.[0114] Operations begin in block 601 where the second formation model is built using the inversion of the EM measurements of the current observation zone 242 obtained by operating the directional EM tool (block 403). These EM measurements are sensitive to changes in the resistivity anisotropy of the current observation zone 242. The horizontal Rh and dip resistivity values of the second formation model remain fixed in this inversion. In some embodiments, measurements of UHR (harmonic resistivity) of the directional EM tool at different high frequencies, mainly sensitive to the variation in resistivity anisotropy in the window corresponding to the short spacing length of the directional EM tool, are used in this inversion. This window can start 2/3 * L1 behind the current transmitter position (where L1 is the long window of the directional EM tool) to reduce the influence of formation ahead of the transmitter (Tx) of the directional EM tool.

[0115] No bloco 603, uma função de custo gerada pelos resultados de inversão do bloco 601 é avaliada para determinar se o erro está acima de um limiar predefinido. Em alguns exemplos, a função custo pode ser baseada na discrepância ou incompatibilidade entre as medições de resistividade superficial medidas e simuladas da atual zona de observação 242 pela ferramenta EM direcional. Se não, as operações ajustam um ou mais valores de resistividade vertical Rv ou anisotropia do segundo modelo de formação e a inversão do bloco 601 é repetida. Se sim, as operações continuam para o bloco 605 onde o modelo de segunda formação resolvido fornece uma estimativa dos valores de anisotropia de resistividade ou de resistividade vertical Rv das camadas de formação da atual zona de observação 242 e as operações continuam para o bloco 607.[0115] In block 603, a cost function generated by the inversion results of block 601 is evaluated to determine whether the error is above a predefined threshold. In some examples, the cost function may be based on the discrepancy or mismatch between the measured and simulated surface resistivity measurements of the actual observation zone 242 by the directional EM tool. If not, the operations adjust one or more values of vertical resistivity Rv or anisotropy of the second formation model and the inversion of block 601 is repeated. If so, operations continue to block 605 where the resolved second formation model provides an estimate of the resistivity anisotropy or vertical resistivity Rv values of the formation layers of the current observation zone 242 and operations continue to block 607.

[0116] No bloco 607, o modelo de segunda formação resolvido (bloco 605) é refinado usando a inversão de medições EM da zona de observação atual 242 obtida por operação da ferramenta EM direcional (bloco 403). Essas medições EM (como UAD1, USD1) são sensíveis à variação no mergulho da atual zona de observação 242. A resistividade horizontal Rh e a resistividade vertical Rv ou valores de anisotropia do segundo modelo de formação permanecem fixos nesta inversão. Em algumas modalidades, as medições antissimetrizadas (UAD) e simetrizadas (USD) em diferentes frequências altas, principalmente sensíveis à variação na imersão na janela correspondente ao comprimento do espaçamento curto da ferramenta EM direcional, são usadas na inversão. Essa janela pode começar em 2/3 * L1 atrás da posição atual do transmissor (onde L1 é o espaçamento curto da ferramenta EM direcional) para reduzir a influência da formação à frente do transmissor da ferramenta EM direcional.[0116] In block 607, the resolved second formation model (block 605) is refined using the inversion of EM measurements of the current observation zone 242 obtained by operating the directional EM tool (block 403). These EM measurements (such as UAD1, USD1) are sensitive to the variation in the dip of the current observation zone 242. The horizontal resistivity Rh and vertical resistivity Rv or anisotropy values of the second formation model remain fixed in this inversion. In some embodiments, anti-symmetric (UAD) and symmetry (USD) measurements at different high frequencies, primarily sensitive to variation in immersion in the window corresponding to the short spacing length of the directional EM tool, are used in inversion. This window can start 2/3 * L1 behind the current transmitter position (where L1 is the short spacing of the directional EM tool) to reduce the influence of formation ahead of the transmitter of the directional EM tool.

[0117] No bloco 609, uma função de custo gerada pelos resultados de inversão do bloco 607 é avaliada para determinar se o erro está acima de um limiar predefinido. Em alguns exemplos, a função custo pode ser baseada na discrepância ou incompatibilidade entre as medições EM de resistividade medidas e simuladas da atual zona de observação 242. Se não, as operações ajustam o mergulho do segundo modelo de formação e a inversão do bloco 607 é repetida. Se sim, as operações continuam a bloquear o 611, onde o modelo de segunda formação resolvido fornece uma estimativa do mergulho de formação da estrutura de camadas da atual zona de observação 242 e as operações continuam para o bloco 613.[0117] In block 609, a cost function generated by the inversion results of block 607 is evaluated to determine whether the error is above a predefined threshold. In some examples, the cost function may be based on the discrepancy or mismatch between the measured and simulated EM resistivity measurements of the current observation zone 242. If not, operations adjust the dip of the second formation model and the inversion of block 607 is repeated. If yes, operations continue to block 611, where the resolved second formation model provides an estimate of the formation dip of the layer structure of the current observation zone 242, and operations continue to block 613.

[0118] No bloco 613, o modelo de segunda formação resolvido (bloco 611) é refinado usando a inversão de medições EM da zona de observação atual 242 obtida por operação da ferramenta EM direcional (bloco 403). Essas medições EM (como UHR1, UAD1, USD1) são sensíveis à variação da resistividade de mergulho e anisotrópica da atual zona de observação 242. Os valores de resistividade horizontal e de mergulho do segundo modelo de formação permanecem fixos nessa inversão. Em algumas modalidades, medições de UHR, medições de UAD e medições de USD em diferentes frequências altas e sensíveis a variação em anisotropia de mergulho e resistividade ao longo de uma janela estendida podem ser utilizadas nesta inversão. Em um exemplo, a janela estendida corresponde ao comprimento da ferramenta EM direcional de L1/3 a 5L1/3 atrás da posição atual do transmissor (onde L1 é o espaçamento curto da ferramenta EM direcional). Como medições mais próximas do transmissor da ferramenta EM direcional são usadas, o perfil de resistividade pode ser aumentado com os resultados de inversão para uma zona de previsão anterior correspondente (bloco 419) para considerar os efeitos da formação adiante. Os valores de anisotropia de resistividade ou resistividade vertical Rv e de mergulho do segundo modelo de formação são invertidos. Para evitar um mínimo local, uma inversão adicional com ponto de partida diferente pode ser adicionada à inversão do bloco 613, com o mergulho da inversão por mergulho e assumindo um valor de 1,2 para todas as anisotropias da camada neste exemplo.[0118] In block 613, the resolved second formation model (block 611) is refined using the inversion of EM measurements of the current observation zone 242 obtained by operating the directional EM tool (block 403). These EM measurements (such as UHR1, UAD1, USD1) are sensitive to the dip and anisotropic resistivity variation of the current observation zone 242. The horizontal and dip resistivity values of the second formation model remain fixed at this inversion. In some embodiments, UHR measurements, UAD measurements, and USD measurements at different high frequencies sensitive to variation in dip anisotropy and resistivity over an extended window can be used in this inversion. In one example, the extended window corresponds to the length of the directional EM tool from L1/3 to 5L1/3 behind the current transmitter position (where L1 is the short spacing of the directional EM tool). As measurements closer to the transmitter of the directional EM tool are used, the resistivity profile can be augmented with the inversion results for a corresponding earlier prediction zone (block 419) to account for the effects of formation ahead. The resistivity anisotropy or vertical Rv and dip resistivity values of the second formation model are reversed. To avoid a local minimum, an additional inversion with different starting point can be added to the inversion of block 613, with inversion dip by dip and assuming a value of 1.2 for all layer anisotropies in this example.

[0119] No bloco 615, uma função de custo gerada pelos resultados de inversão do bloco 613 é avaliada para determinar se o erro está acima de um limiar predefinido. Em alguns exemplos, a função custo pode ser baseada na discrepância ou incompatibilidade entre as medições EM de resistividade medidas e simuladas da atual zona de observação 242. Se não, as operações ajustam um ou mais valores de resistividade vertical Rv ou anisotropia do segundo modelo de formação e a inversão do bloco 613 é repetida. Se sim, as operações continuam a bloquear o bloco 617, onde o modelo de segunda formação resolvido fornece o mergulho de formação, assim como os valores de anisotropia de resistividade vertical ou resistividade das camadas de formação da zona de observação atual 242. O modelo de segunda formação resolvido pode ser selecionado a partir de múltiplas soluções, onde o modelo de segunda formação resolvido tem um residual mais baixo.[0119] In block 615, a cost function generated by the inversion results of block 613 is evaluated to determine whether the error is above a predefined threshold. In some examples, the cost function may be based on the discrepancy or mismatch between the measured and simulated EM resistivity measurements of the current observation zone 242. If not, operations adjust one or more values of vertical resistivity Rv or anisotropy from the second model of formation and inversion of block 613 is repeated. If so, operations continue to block block 617, where the resolved second formation model provides the formation dip, as well as the anisotropy values of vertical resistivity or resistivity of the formation layers of the current observation zone 242. Solved second formation model can be selected from multiple solutions, where the solved second formation model has a lower residual.

[0120] Note-se que, em algumas modalidades, a inversão de anisotropia de resistividade (blocos 601 - 605) e a inversão de inversão (blocos 607 - 611) podem ser omitidas. Neste caso, a anisotropia de resistividade e a inversão de mergulho (blocos 613 - 617) fornecem a inversão de anisotropia de resistividade e de mergulho que caracteriza a resistência anisotrópica e o mergulho das camadas de formação da atual janela de observação 242.[0120] Note that, in some embodiments, the inversion of resistivity anisotropy (blocks 601 - 605) and the inversion of inversion (blocks 607 - 611) can be omitted. In this case, the resistivity anisotropy and dip inversion (blocks 613 - 617) provide the resistivity and dip anisotropy inversion that characterizes the anisotropic resistance and dip of the formation layers of the current observation window 242.

[0121] A Figura 7 é uma representação gráfica de um fluxo de trabalho exemplar que usa os módulos LWD do BHA 151 da Figura 2A junto com o fluxo de trabalho de processamento de observação de várias etapas que caracteriza a zona de observação atual, bem como o processamento de previsão que caracteriza a aparência atual zona de previsão, que é similar às operações descritas acima com relação às Figuras 4A-4C, 5 e 6A-6B. A janela de dados de medição processados da ferramenta de resistividade do tipo propagação (ferramenta CDR) relativa ao subconjunto do transmissor 210 da ferramenta EM direcional é mostrada em uma linha cinza sólida ampla, e as janelas processadas das várias medições EM da ferramenta EM direcional relativas ao subconjunto do transmissor 210 da ferramenta EM direcional é mostrada em três linhas cinzas sólidas distintas. As zonas de formação sendo caracterizadas usando as inversões do processamento de observação (blocos 407 e 413) e do processamento de previsão (bloco 419) são especificadas por setas pretas. Observe que as medições EM (por exemplo, UAD1, UAD2, USD1, USd2, UHR1, UHR2) são designadas com os números de referência 1 ou 2 que correspondem ao ID do receptor que adquire as respectivas medições EM.[0121] Figure 7 is a graphical representation of an exemplary workflow that uses the LWD modules of the BHA 151 of Figure 2A along with the multi-step observation processing workflow that characterizes the current observation zone, as well as the prediction processing that characterizes the current appearance of the prediction zone, which is similar to the operations described above with respect to Figures 4A-4C, 5 and 6A-6B. The window of processed measurement data from the propagation-type resistivity tool (CDR tool) relative to the directional EM tool's transmitter subassembly 210 is shown in a wide solid gray line, and the processed windows of the various EM measurements from the relative directional EM tool to the directional EM tool transmitter 210 subassembly is shown in three distinct solid gray lines. The formation zones being characterized using the inversions of observation processing (blocks 407 and 413) and prediction processing (block 419) are specified by black arrows. Note that EM measurements (eg UAD1, UAD2, USD1, USd2, UHR1, UHR2) are designated with the reference numbers 1 or 2 that correspond to the ID of the receiver acquiring the respective EM measurements.

[0122] A Figura 8 é um gráfico que ilustra como o mergulho e a anisotropia afetam a resistividade aparente RCDR e, consequentemente, a estimativa da resistividade horizontal Rh pelo primeiro processamento de inversão de observação (bloco 407) das Figuras 4A-4C e 5. Os valores são mostrados para a resposta de deslocamento de fase medida pela ferramenta CDR de 2MHz em uma formação homogênea com Rh = 5Qm. O erro em Rh aumenta progressivamente com o mergulho ou anisotropia, de modo que a 20° de mergulho com anisotropia de 5, o erro é de 5%. Esse erro pode ser suficiente para afetar a interpretação antecipada, se não for corrigido. No entanto, em um mergulho relativo acima de 30°, a diferença entre a resistividade aparente medida e a verdadeira Rh aumenta e as respostas são mais sensíveis a pequenas mudanças na imersão ou anisotropia.[0122] Figure 8 is a graph illustrating how dip and anisotropy affect the RCDR apparent resistivity and, consequently, the estimate of the horizontal resistivity Rh by the first observation inversion processing (block 407) of Figures 4A-4C and 5 Values are shown for the phase shift response measured by the 2MHz CDR tool in a homogeneous formation with Rh = 5Qm. The error in Rh progressively increases with dip or anisotropy, so that at 20° dip with an anisotropy of 5, the error is 5%. This error may be enough to affect early interpretation if not corrected. However, at a relative dip above 30°, the difference between the measured apparent resistivity and the true Rh resistivity increases and responses are more sensitive to small changes in immersion or anisotropy.

[0123] O Primeiro Processamento de Observação por Inversão (bloco 407) pode ser configurado para levar em conta um maior mergulho relativo das camadas de formação. Especificamente, ignorar a anisotropia no Processamento de Observação da Primeira Inversão (bloco 407) pode levar a superestimações mais significativas dos valores de resistividade horizontal Rh das camadas de formação em alto mergulho relativo. Para superar essa limitação, o Primeiro Processamento de Observação de Inversão pode ser iterado usando o mergulho e anisotropias derivados da Segunda Inversão usando EM direcional (bloco 411) de tal forma que converge para os valores verdadeiros da formação de resistividade horizontal Rh das camadas de formação, mas este pode ser demorado e potencialmente instável. Em outro exemplo, a dependência de mergulho e anisotropia das medições de deslocamento de fase da ferramenta de propagação pode ser levada em conta dentro do Processamento de Observação da Primeira Inversão.[0123] The First Inversion Observation Processing (block 407) can be configured to take into account a greater relative dip of the formation layers. Specifically, ignoring anisotropy in the First Inversion Observation Processing (block 407) can lead to more significant overestimations of the horizontal Rh resistivity values of formation layers at high relative dip. To overcome this limitation, the First Inversion Observation Processing can be iterated using the dip and anisotropies derived from the Second Inversion using directional EM (block 411) such that it converges to the true values of the horizontal Rh formation resistivity of the formation layers , but this can be time consuming and potentially unstable. In another example, the dip and anisotropy dependence of the propagation tool phase shift measurements can be taken into account within the First Inversion Observation Processing.

[0124] A Figura 9A é um fluxograma que ilustra operações exemplificativas que podem fazer parte do Primeiro Processamento de Observação de Inversão (por exemplo, bloco 407) e usadas para contabilizar um mergulho de formação relativo mais elevado. Neste exemplo, uma tabela de consulta (semelhante à tabela da Figura 8) ou outra construção de processamento de dados adequada pode ser fornecida para tabular a dependência da resistividade aparente medida pela ferramenta de resistividade do tipo propagação para mergulho, anisotropia e resistividade horizontal Rh para uma formação homogênea ou um simulador EM 1D pode ser usado para modelar as respostas da ferramenta para o modelo de formação anisotrópica de imersão. As operações começam no bloco 901 onde o primeiro modelo de formação (que é inicializado no bloco 405) é construído usando medidas de inversão de resistividade da atual zona de observação 242 obtida por operação da ferramenta de resistividade do tipo propagação 211 que são sensíveis à variação na resistividade superficial da atual zona de observação 242.[0124] Figure 9A is a flowchart illustrating exemplary operations that may be part of the First Inversion Observation Processing (for example, block 407) and used to account for a higher relative formation dip. In this example, a look-up table (similar to the table in Figure 8) or other suitable data processing construct can be provided to tabulate the dependence of the apparent resistivity measured by the propagation-type resistivity tool for dip, anisotropy, and horizontal resistivity Rh for a homogeneous formation or a 1D EM simulator can be used to model tool responses to the immersion anisotropic formation model. Operations begin at block 901 where the first forming model (which is initialized at block 405) is constructed using resistivity inversion measurements of the current observation zone 242 obtained by operation of the spread-type resistivity tool 211 that are sensitive to variation on the surface resistivity of the current observation zone 242.

[0125] No bloco 903, uma função de custo gerada pelos resultados de inversão do bloco 901 é avaliada para determinar se o erro está acima de um limiar predefinido. Em alguns exemplos, a função custo pode ser baseada na discrepância ou incompatibilidade entre as medições de resistividade superficial medidas e simuladas da atual zona de observação 242. Nesse caso, as operações continuam para o bloco 909. Caso contrário, as operações continuam para os blocos 905 e 907.[0125] In block 903, a cost function generated by the inversion results of block 901 is evaluated to determine whether the error is above a predefined threshold. In some examples, the cost function may be based on the discrepancy or mismatch between the measured and simulated surface resistivity measurements of the current observation zone 242. In this case, operations continue to block 909. Otherwise, operations continue to blocks 905 and 907.

[0126] No bloco 905, o mergulho de formação e/ou a resistividade vertical ou a anisotropia de resistividade das camadas de formação do segundo modelo de formação podem ser atualizados.[0126] In block 905, the formation dip and/or the vertical resistivity or the resistivity anisotropy of the formation layers of the second formation model can be updated.

[0127] No bloco 907, a resistividade aparente (ou a medição de deslocamento de fase equivalente) medida pela ferramenta de resistividade do tipo propagação para cada camada de formação da zona de observação atual 242 é passada para a tabela de consulta ou outro construto de processamento de dados, que é usado para consultar o valor de resistividade horizontal Rh que corresponde à resistividade aparente medida (ou a medição de deslocamento ou atenuação de fase equivalente a 2MHz ou 400kHz) e à resistividade de mergulho e/ou anisotrópica atualizada da camada de formação representada pela entrada apropriada da tabela de consulta ou construto de processamento de dados. Além disso, os valores atualizados de resistividade horizontal identificados pela consulta à tabela, assim como o mergulho atualizado e/ou a resistividade vertical atualizada ou a anisotropia de resistividade atualizada das camadas de formação (bloco 905) são usados para atualizar o primeiro modelo de formação e a inversão do bloco 901 é repetida.[0127] In block 907, the apparent resistivity (or the equivalent phase shift measurement) measured by the propagation-type resistivity tool for each layer of formation of the current observation zone 242 is passed to the lookup table or other construct of data processing, which is used to query the horizontal Rh resistivity value that corresponds to the measured apparent resistivity (or the 2MHz or 400kHz equivalent phase shift or attenuation measurement) and the updated dip and/or anisotropic resistivity of the formation represented by the appropriate lookup table entry or data processing construct. In addition, the updated horizontal resistivity values identified by consulting the table, as well as the updated dip and/or the updated vertical resistivity or the updated resistivity anisotropy of the formation layers (block 905) are used to update the first formation model and the inversion of block 901 is repeated.

[0128] No bloco 909, o modelo de primeira formação resolvido fornece o mergulho de formação, assim como a resistividade horizontal Rh e resistividade vertical Rv ou valores de anisotropia de resistividade das camadas de formação da zona de observação atual 242. Desta maneira, o primeiro processamento de inversão de observação da Figura 9 emprega uma inversão que inicialmente não possui informações de anisotropia e de mergulho. No entanto, a inversão é repetida (por exemplo, múltiplas vezes) até convergir para o mergulho correto e resistência anisotrópica das camadas de formação da zona de observação atual, de acordo com alguns exemplos.[0128] In block 909, the resolved first formation model provides the formation dip, as well as the horizontal resistivity Rh and vertical resistivity Rv or resistivity anisotropy values of the formation layers of the current observation zone 242. In this way, the The first observation inversion processing of Figure 9 employs an inversion that initially lacks anisotropy and dip information. However, the inversion is repeated (e.g., multiple times) until it converges to the correct dip and anisotropic resistance of the formation layers of the current observation zone, according to some examples.

[0129] Em alguns exemplos, o Primeiro Processamento de Observação de Inversão da Figura 9A pode ser adequado desde que a inicialização do primeiro modelo de formação (que pode usar a aplicação do logaritmo ao quadrado como descrito acima) produza uma estimativa razoável das posições de limite e as resistividades aparentes não sejam significativamente afetados pelo efeito baseado no ombro. Em ângulos de mergulho relativos superiores a cerca de 60°, as medições da ferramenta de resistividade do tipo de propagação 211 podem tornar-se mais sensíveis ao efeito do leito do ombro e chifres de polarização na resistividade podem tornar o processo de aplicação do logaritmo ao quadrado inadequado para a inicialização do primeiro modelo de formação. Neste caso, outros dados de resistividade podem ser usados para inicializar o primeiro modelo de formação.[0129] In some examples, the First Processing of Inversion Observation of Figure 9A may be adequate as long as the initialization of the first formation model (which can use the application of logarithm squared as described above) produces a reasonable estimate of the positions of threshold and apparent resistivities are not significantly affected by the shoulder-based effect. At relative dip angles greater than about 60°, propagation-type resistivity tool measurements 211 can become more sensitive to the effect of shoulder bed and bias horns on resistivity can make the process of applying the logarithm to the inadequate square for starting the first training model. In this case, other resistivity data can be used to initialize the first formation model.

[0130] Em outros exemplos, como em inclinações de mergulho mais altas, pode ser adequado dimensionar todos os comprimentos e distâncias da janela para refletir a profundidade vertical verdadeira (TVD) em vez da profundidade medida (MD), ou seja, dividi-los por cosθ, onde θ é a inclinação. Note que o MD corresponde à profundidade como um comprimento medido ao longo do furo.[0130] In other examples, such as at higher dive slopes, it may be appropriate to scale all window lengths and distances to reflect true vertical depth (TVD) rather than measured depth (MD), i.e. split them by cosθ, where θ is the slope. Note that MD corresponds to depth as a length measured along the hole.

[0131] A Figura 9B é um fluxograma que ilustra operações exemplificativas de inversão que podem fazer parte do Processamento de Previsão de Inversão (por exemplo, bloco 419) dos fluxos de trabalho descritos neste documento. Neste fluxo de trabalho, as operações de inversão do bloco 921 invertem as medições EM da zona de antecipação de corrente para resolver simultaneamente para mergulho de formação assim como os valores do perfil de resistividade (incluindo resistividade horizontal Rh e resistividade vertical Rv (ou anisotropia de resistividade) para as camadas de formação) da atual zona de previsão. As medições EM da atual zona de previsão que são sensíveis à resistividade horizontal Rh e à resistividade vertical Rv (ou anisotropia de resistividade) e mergulho de formação da atual zona de previsão podem ser usadas nas operações de inversão do bloco 921. Inversões de uma etapa e de várias etapas podem ser realizadas como parte do bloco 921.[0131] Figure 9B is a flowchart illustrating exemplary inversion operations that may be part of the Inversion Prediction Processing (for example, block 419) of the workflows described in this document. In this workflow, the inversion operations of block 921 invert the current-ahead zone EM measurements to simultaneously resolve for formation dip as well as resistivity profile values (including horizontal resistivity Rh and vertical resistivity Rv (or anisotropy of resistivity) for the formation layers) of the current forecast zone. EM measurements of the current prediction zone that are sensitive to the horizontal resistivity Rh and the vertical resistivity Rv (or resistivity anisotropy) and formation dip of the current prediction zone can be used in block 921 inversion operations. and multi-step can be performed as part of block 921.

[0132] A Figura 9C é um fluxograma que ilustra operações exemplificativas de inversão que podem fazer parte do Processamento de Previsão de Inversão (por exemplo, bloco 419) dos fluxos de trabalho descritos neste documento. Neste fluxo de trabalho, as operações de inversão do bloco 951 invertem as medições EM da atual zona de previsão para resolver os valores de perfil de resistividade (incluindo resistividade horizontal Rh e resistividade vertical Rv (ou anisotropia de resistividade) para as camadas de formação) da atual zona de previsão. O número de camadas, limites de camada e mergulho de formação da atual zona previsão podem ser fixados nas operações de inversão do bloco 951. O mergulho de formação da atual zona de previsão pode ser obtido a partir do mergulho de formação de uma zona de observação ou de outro lugar. As medições EM da atual zona de previsão que são sensíveis à resistividade horizontal Rh e à resistividade vertical Rv (ou anisotropia de resistividade) da atual zona de previsão podem ser usadas nas operações de inversão do bloco 951. Inversões de uma etapa e de várias etapas podem ser realizadas como parte do bloco 951.[0132] Figure 9C is a flowchart illustrating exemplary inversion operations that may be part of the Inversion Prediction Processing (for example, block 419) of the workflows described in this document. In this workflow, block 951 inversion operations invert the EM measurements of the current prediction zone to resolve resistivity profile values (including horizontal resistivity Rh and vertical resistivity Rv (or resistivity anisotropy) for the formation layers) of the current forecast zone. The number of layers, layer limits and formation dip of the current forecast zone can be fixed in the inversion operations of block 951. The formation dip of the current forecast zone can be obtained from the formation dip of an observation zone or from elsewhere. EM measurements of the current prediction zone that are sensitive to the horizontal resistivity Rh and the vertical resistivity Rv (or resistivity anisotropy) of the current prediction zone can be used in block 951 inversion operations. may be performed as part of block 951.

[0133] A Figura 10 é um fluxograma ilustrando um fluxo de trabalho de inversão de etapa única que caracteriza a zona de observação. Esse fluxo de trabalho pode substituir as operações do Primeiro e Segundo Processos de Visão da Inversão (blocos 405 a 413). O fluxo de trabalho começa no bloco 1001, onde um primeiro modelo de formação é inicializado para uso no Processamento de Visão de Inversão de Etapa Única (Bloco 1003).[0133] Figure 10 is a flowchart illustrating a single-step inversion workflow that characterizes the observation zone. This workflow can replace the operations of the First and Second Inversion View Processes (blocks 405 to 413). The workflow begins at block 1001, where a first formation model is initialized for use in Single Step Inversion View Processing (Block 1003).

[0134] Em certos casos, o primeiro modelo de formação pode ser inicializado com valores de Rh e limites de camada determinados a partir da aplicação do logaritmo ao quadrado das medições de resistividade das zonas de observação e observação traseira atuais por meio da ferramenta de resistividade do tipo propagação. O primeiro modelo de formação também recebe um mergulho inicial e resistividade isotrópica (onde a resistividade vertical corresponde à resistividade horizontal) para todas as camadas,[0134] In certain cases, the first formation model can be initialized with Rh values and layer limits determined from the application of the logarithm squared of the resistivity measurements of the observation zones and current rear observation using the resistivity tool propagation type. The first formation model also receives an initial dip and isotropic resistivity (where vertical resistivity corresponds to horizontal resistivity) for all layers,

[0135] Em outros casos, o primeiro modelo de formação pode ser inicializado com valores de mergulho bem como de resistividade horizontal Rh e de valores de resistividade vertical Rv ou valores de anisotropia de resistividade e limites de camada obtidos do Processamento de previsão (bloco 419) de uma zona de previsão anterior correspondente. A inicialização do primeiro modelo de formação também pode ser baseada nos valores de resistividade horizontal Rh e nos limites de camada obtidos a partir do Processamento de Observação de Primeira Inversão (bloco 1003) de uma zona de observação anterior.[0135] In other cases, the first formation model can be initialized with dip values as well as horizontal resistivity Rh and vertical resistivity values Rv or resistivity anisotropy values and layer limits obtained from Prediction Processing (block 419 ) of a corresponding previous prediction zone. Initialization of the first formation model can also be based on horizontal resistivity values Rh and layer boundaries obtained from First Inversion Observation Processing (block 1003) of a previous observation zone.

[0136] No bloco 1003, é realizado um processamento de inversão de observação de uma etapa, o qual envolve a construção de um primeiro modelo de formação usando a inversão das medições da atual zona de observação 242 obtida pela operação da ferramenta de resistividade do tipo propagação 211 e a ferramenta EM direcional. As medições da ferramenta de resistividade do tipo propagação 211 e da ferramenta EM direcional são sensíveis à variação no mergulho, resistividade horizontal Rh e resistência anisotrópica direcional da aparência atual ao redor da zona 242. Esta inversão resolve os valores de mergulho de formação, assim como resistividade horizontal RH e resistividade vertical Rv ou valores de anisotropia de resistividade das camadas de formação do primeiro modelo de formação. O modelo de primeira formação resolvido fornece mergulho de formação e um perfil de resistividade da zona de observação atual, que pode fornecer um perfil suficientemente detalhado de resistividade horizontal Rh e resistividade vertical Rv ou valores de anisotropia de resistividade das camadas de formação da corrente em torno da zona 242.[0136] In block 1003, a one-step observation inversion processing is performed, which involves building a first formation model using the inversion of measurements of the current observation zone 242 obtained by operating the resistivity tool of the type 211 propagation and the directional EM tool. The 211 propagation-type resistivity tool and directional EM tool measurements are sensitive to the variation in dip, horizontal Rh resistivity, and directional anisotropic resistance of the current appearance around zone 242. This inversion resolves the formation dip values as well as horizontal resistivity RH and vertical resistivity Rv or resistivity anisotropy values of the formation layers of the first formation model. The resolved first formation model provides formation dip and a resistivity profile of the current observation zone, which can provide a sufficiently detailed profile of horizontal resistivity Rh and vertical resistivity Rv or resistivity anisotropy values of the formation layers of the surrounding current. from zone 242.

[0137] A inversão do bloco 1003 pode ser realizada usando uma abordagem baseada em pixel ou uma abordagem baseada em modelo. Na abordagem baseada em pixels, a formação é discretizada em camadas finas de pixels (por exemplo, menores que 0,5 m, ou qualquer outro tamanho adequado). Uma inversão resolve para mergulho de formação assim como resistividade horizontal Rh e/ou resistividade vertical Rv ou resistividade anisotrópica para cada pixel usando as medições da ferramenta de resistividade do tipo propagação e as medições EM (preferencialmente medições direcionais profundas de alta frequência de espaçamento curto) da ferramenta EM direcional. A inversão pode empregar regularização nas diferenças de resistividade horizontal Rh e anisotropia de resistividade de acordo com alguns exemplos. Na abordagem baseada em modelo, o modelo de formação inicial pode ser baseado no processo de aplicação de logaritmo ao quadrado (como descrito acima). Uma inversão resolve para os valores de mergulho de formação assim como resistividade horizontal Rh e/ou resistividade vertical Rv ou anisotropia de resistividade para as camadas do modelo de formação utilizando as medições da ferramenta de resistividade de propagação e as medições EM (preferencialmente medições direcionais profundas de alta frequência de espaçamento curto) da ferramenta EM direcional. Tanto a abordagem baseada em pixels quanto a abordagem baseada em modelo para a inversão de observação de uma etapa não requerem ajustes para alto mergulho relativo, pois o acoplamento de mergulho e anisotropia das medições de deslocamento de fase da ferramenta de propagação é automaticamente levado em consideração.[0137] The inversion of block 1003 can be performed using a pixel-based approach or a model-based approach. In the pixel-based approach, the formation is discretized into thin layers of pixels (eg smaller than 0.5 m, or any other suitable size). An inversion resolves for formation dip as well as horizontal resistivity Rh and/or vertical resistivity Rv or anisotropic resistivity for each pixel using propagation-type resistivity tool measurements and EM measurements (preferably close-spaced high-frequency deep directional measurements) of the directional EM tool. Inversion can employ regularization on Rh horizontal resistivity differences and resistivity anisotropy according to some examples. In the model-based approach, the initial training model can be based on the log-squaring process (as described above). An inversion solves for the formation dip values as well as horizontal resistivity Rh and/or vertical resistivity Rv or resistivity anisotropy for the layers of the formation model using the propagation resistivity tool measurements and the EM measurements (preferably deep directional measurements high-frequency short-spaced) of the directional EM tool. Both the pixel-based and model-based approaches to one-step observation inversion do not require adjustments for high relative dip, as dip coupling and anisotropy of propagation tool phase shift measurements are automatically taken into account. .

[0138] As Figuras 11A - 11C, coletivamente, são um fluxograma ilustrando um fluxo de trabalho que caracteriza a atual zona de observação 242 e a atual zona de antecipação 241 usando somente medições EM da ferramenta EM direcional. Neste caso, a ferramenta de propagação 211 pode ser omitida do BHA 151, e a atual zona de previsão 241 pode estender-se à frente do subconjunto do transmissor 210 da ferramenta EM direcional e pode estender-se à frente da broca de perfuração 212. A atual zona de observação 242 estende-se desde atrás do subconjunto do transmissor 210 da ferramenta EM direcional até ao subconjunto do receptor mais distante 209 (tendo em conta o comprimento da janela de inversão de previsão). E a atual zona de observação traseira 243 se estende por trás do subconjunto de receptor mais distante 209 (com relação à direção do percurso da broca durante a perfuração).[0138] Figures 11A - 11C, collectively, are a flowchart illustrating a workflow that characterizes the current observation zone 242 and the current anticipation zone 241 using only EM measurements from the directional EM tool. In this case, the propagation tool 211 can be omitted from the BHA 151, and the current prediction zone 241 can extend ahead of the directional EM tool transmitter subassembly 210 and can extend ahead of the drill bit 212. The current observation zone 242 extends from behind the directional EM tool transmitter subassembly 210 to the farthest receiver subassembly 209 (taking into account the length of the prediction inversion window). And the current rear observation zone 243 extends behind the farthest receiver subset 209 (with respect to the direction of travel of the bit while drilling).

[0139] O fluxo de trabalho começa no bloco 1101, onde as medições da ferramenta direcional EM de espaçamento curto e EM de espaçamento longo são adquiridas em múltiplas frequências e processadas para caracterizar a zona de observação atual, a zona de observação traseira atual e a zona de previsão atual.[0139] The workflow starts in block 1101, where the measurements of the directional tool EM short spacing and EM long spacing are acquired at multiple frequencies and processed to characterize the current observation zone, the current rear observation zone and the current forecast zone.

[0140] No bloco 1103, um primeiro modelo de formação pode ser inicializado para uso no Processamento de Observação de Primeira Inversão (bloco 1105).[0140] At block 1103, a first formation model may be initialized for use in First Inversion Observation Processing (block 1105).

[0141] Em certos casos, o primeiro modelo de formação pode ser inicializado com valores de Rh e limites de camada para dados conhecidos, um mergulho inicial e resistividade isotrópica (onde a resistividade vertical corresponde à resistividade horizontal) para todas as camadas.[0141] In certain cases, the first formation model can be initialized with Rh values and layer limits for known data, an initial dip and isotropic resistivity (where vertical resistivity corresponds to horizontal resistivity) for all layers.

[0142] Em outros casos, o primeiro modelo de formação pode ser inicializado com valores de Rh, limites de camada, valores de mergulho, resistividade vertical ou de anisotropia obtidos do Processamento de Previsão (bloco 1115) de uma zona de previsão anterior correspondente. A inicialização do primeiro modelo de formação também pode ser baseada nos valores de mergulho de formação, bem como de resistividade horizontal Rh, resistividade vertical Rv ou de anisotropia de resistividade e os limites de camada obtidos a partir do processamento de observação (bloco 1109) de uma zona de observação anterior.[0142] In other cases, the first formation model can be initialized with Rh values, layer limits, dip values, vertical resistivity or anisotropy obtained from Prediction Processing (block 1115) of a corresponding previous prediction zone. The initialization of the first formation model can also be based on the formation dip values, as well as horizontal resistivity Rh, vertical resistivity Rv or resistivity anisotropy and the layer limits obtained from the observation processing (block 1109) of a previous observation zone.

[0143] No bloco 1105, é realizado o primeiro processamento de observação de inversão, que envolve a inversão do primeiro modelo de formação usando medições EM da zona de observação atual 242 pela ferramenta EM direcional (bloco 1101) que são sensíveis à variação na resistividade horizontal Rh e resistividade vertical Rv ou anisotropia de resistividade da atual zona de observação 242. Em modalidades, as medições EM que são sensíveis à variação na resistividade horizontal Rh e à resistividade vertical Rv ou anisotropia de resistividade da zona de observação atual 242 incluem as medidas de espaçamento curto de UHR (por exemplo, UHR1) da ferramenta EM direcional. A inversão resolve os valores de resistividade horizontal Rh e resistividade vertical Rv ou anisotropia de resistividade e limites de camada da atual zona de observação 242. O valor do mergulho de formação do primeiro modelo de formação permanece fixo nesta inversão. O modelo de primeira formação resolvido fornece um primeiro perfil de resistividade da atual zona de observação 242, o qual pode fornecer um perfil suficientemente detalhado de resistividade horizontal Rh e resistividade vertical Rv ou valores de anisotropia de resistividade das camadas de formação atual zona de observação 242.[0143] In block 1105, the first inversion observation processing is performed, which involves inverting the first formation model using EM measurements of the current observation zone 242 by the directional EM tool (block 1101) that are sensitive to changes in resistivity horizontal Rh and vertical resistivity Rv or resistivity anisotropy of the current observation zone 242. In embodiments, EM measurements that are sensitive to changes in the horizontal resistivity Rh and the vertical resistivity Rv or resistivity anisotropy of the current observation zone 242 include the measurements of UHR short spacing (for example, UHR1) of the directional EM tool. The inversion resolves to the horizontal resistivity Rh and vertical resistivity Rv values or resistivity anisotropy and layer boundaries of the current observation zone 242. The formation dip value of the first formation model remains fixed in this inversion. The resolved first formation model provides a first resistivity profile of the current observation zone 242, which can provide a sufficiently detailed profile of horizontal resistivity Rh and vertical resistivity Rv or resistivity anisotropy values of the layers of current formation observation zone 242 .

[0144] No bloco 1107, um segundo modelo de formação pode ser selecionado ou inicializado para uso no Segundo Processamento de observação de Inversão (bloco 1109). A inicialização do segundo modelo de formação pode ser baseada no modelo de primeira formação resolvido (Bloco 1105). Quando o perfil de resistividade de uma zona de previsão antecipada correspondente está disponível a partir de um processamento de previsão anterior (bloco 1115), a inicialização do segundo modelo de formação pode envolver a integração de um valor de mergulho de formação no segundo modelo de formação onde o valor de mergulho é obtido a partir do perfil da zona de previsão anterior.[0144] In block 1107, a second formation model can be selected or initialized for use in the Second Inversion Observation Processing (block 1109). The initialization of the second formation model can be based on the resolved first formation model (Block 1105). When the resistivity profile of a corresponding early prediction zone is available from previous prediction processing (block 1115), initialization of the second formation model may involve integrating a formation dip value into the second formation model where the dip value is obtained from the previous prediction zone profile.

[0145] No bloco 1109, realiza-se o segundo processamento de observação de inversão, que envolve a inversão das medições EM da zona de observação atual 242 (bloco 1101) que são sensíveis à variação no mergulho de formação da atual zona de observação 242. Em modalidades, as medições de EM que são sensíveis à variação no mergulho de formação da zona de observação atual 242 incluem as medições de espaçamento curto USD e UAD (por exemplo, USD1 e UAD1) da ferramenta EM direcional. Esta inversão resolve para o segundo modelo de formação, que inclui um valor de mergulho de formação da atual zona de observação 242. As camadas, as espessuras das camadas e os valores de resistividade horizontal Rh e resistividade vertical Rv ou anisotropia de resistividade do segundo modelo de formação permanecem fixos nessa inversão. O modelo de segunda formação resolvido prevê um mergulho de formação, bem como um perfil de resistividade (incluindo resistividade horizontal Rh, resistividade vertical Rv ou valores de anisotropia de resistividade das camadas de formação) da atual zona de observação 242.[0145] In block 1109, the second inversion observation processing is performed, which involves inverting the EM measurements of the current observation zone 242 (block 1101) that are sensitive to variation in the formation dip of the current observation zone 242 In embodiments, the EM measurements that are sensitive to variation in the formation dip of the current observation zone 242 include the short spacing USD and UAD measurements (eg, USD1 and UAD1) from the Directional EM tool. This inversion resolves to the second formation model, which includes a formation dip value of the current observation zone 242. The layers, layer thicknesses, and horizontal resistivity Rh and vertical resistivity Rv values or resistivity anisotropy from the second model of formation remain fixed in this inversion. The resolved second formation model predicts a formation dip as well as a resistivity profile (including horizontal resistivity Rh, vertical resistivity Rv, or resistivity anisotropy values of the formation layers) of the current observation zone 242.

[0146] No bloco 1111, um modelo de reservatório (ou partes dele) da atual zona de observação 242 pode possivelmente ser atualizado usando os dados do modelo de segunda formação resolvido (bloco 1109) para visualização e/ou análise de reservatório e/ou caracterização de reservatório. Além disso, a operação (por exemplo, geo-direcionamento) da broca de perfuração pode possivelmente ser controlada com base nos dados do modelo de segunda formação resolvido (bloco 1109).[0146] In block 1111, a reservoir model (or parts thereof) of the current observation zone 242 can possibly be updated using data from the resolved second formation model (block 1109) for visualization and/or analysis of reservoir and/or reservoir characterization. Furthermore, the operation (eg geo-targeting) of the drill bit can possibly be controlled based on data from the resolved second formation model (block 1109).

[0147] No bloco 1113, um terceiro modelo de formação pode ser selecionado ou inicializado para uso no Processamento de previsão de Inversão (Bloco 1115). A seleção ou inicialização do terceiro modelo de formação pode basear-se no modelo de segunda formação resolvido que resulta do Segundo Processamento de Observação de Inversão para a atual zona de observação 242 (bloco 1109). As medições EM da ferramenta EM direcional podem ser sensíveis aos limites quando as antenas do transmissor ou do receptor as cruzam. Para abordar esta questão, ao construir o terceiro modelo de formação inicial, na região atrás do último receptor fora da janela de inversão de previsão (isto é, a zona de observação traseira 243), o perfil das camadas de formação pode ser mais grosso, mantendo apenas os limites “significativos” que contribuem para a resposta. O perfil de resistividade é, portanto, segmentado com um limiar alto atrás da última posição do receptor. Assim, na região atrás da posição do último receptor, a sensibilidade de resposta é muito baixa e o efeito dos limites de formação nesta região é removido do processamento de previsão de inversão.[0147] In block 1113, a third formation model can be selected or initialized for use in Inversion Prediction Processing (Block 1115). The selection or initialization of the third formation model may be based on the resolved second formation model that results from the Second Inversion Observation Processing for the current observation zone 242 (block 1109). EM measurements from the Directional EM tool can be sensitive to boundaries when the transmitter or receiver antennas cross them. To address this issue, when building the third initial formation model, in the region behind the last receiver outside the prediction inversion window (i.e., the rear observation zone 243), the profile of the formation layers can be thicker, keeping only the “significant” thresholds that contribute to the response. The resistivity profile is therefore segmented with a high threshold behind the last receiver position. Thus, in the region behind the last receiver position, the response sensitivity is very low and the effect of formation thresholds in this region is removed from the inversion prediction processing.

[0148] No bloco 1115, o Processamento de Previsão de Inversão é executado, o qual envolve a inversão do terceiro modelo de formação usando medições EM da atual zona de antecipação 241 que são sensíveis à variação na resistividade horizontal Rh e resistividade vertical Rv ou anisotropia de resistividade bem como mergulho de formação da atual zona de antecipação 241. Em algumas modalidades, as medições de UHR em todas as altas frequências da ferramenta EM direcional são usadas nesta inversão. A inversão resolve os valores de resistividade horizontal Rh e/ou resistividade vertical Rv ou anisotropia de resistividade, bem como o mergulho de formação da atual zona de previsão 241. O terceiro modelo de formação resolvido pode fornecer um perfil de mergulho de formação, resistividade horizontal Rh e resistividade vertical Rv ou anisotropia de resistividade da (s) camada (s) de formação da atual zona de previsão 241, bem como posição de limites de leito da atual zona de previsão 241.[0148] In block 1115, the Inversion Forecast Processing is performed, which involves inverting the third formation model using EM measurements of the current anticipation zone 241 that are sensitive to variation in horizontal resistivity Rh and vertical resistivity Rv or anisotropy of resistivity as well as formation dip of current anticipation zone 241. In some embodiments, UHR measurements at all high frequencies of the directional EM tool are used in this inversion. The inversion resolves the values of horizontal resistivity Rh and/or vertical resistivity Rv or resistivity anisotropy, as well as the formation dip of the current prediction zone 241. The third resolved formation model can provide a profile of formation dip, horizontal resistivity Rh and Rv vertical resistivity or resistivity anisotropy of the formation layer(s) of current forecast zone 241, as well as position of bed boundaries of current forecast zone 241.

[0149] O processamento de previsão de inversão (bloco 1115) pode usar uma abordagem baseada em pixels ou baseada em modelo. Na abordagem baseada em pixels, o espaço de previsão é discretizado (com o tamanho do pixel aumentando gradualmente), e a inversão é realizada para resolver os valores de anisotropia de resistividade e resistividade horizontal Rh de pixel dos pixels usando a regularização de diferenças de Rh e anisotropia. Na abordagem baseada em modelo, o número de camadas da zona de previsão é definido e a inversão é realizada para a resistividade horizontal Rh, anisotropia de resistividade e grossura para cada camada utilizando a regularização. Os efeitos de ruído podem ser reduzidos usando o método da curva L. Em ambos os casos, várias estimativas iniciais podem ser geradas para evitar mínimos de inversão local e caracterizar a zona de previsão. Em alguns exemplos, as estimativas iniciais podem ser baseadas i) no perfil de uma zona de previsão anterior (bloco 1115), ii) uma formação homogênea à frente da ferramenta EM direcional, e iii) uma camada condutora ou resistente perto e longe do transmissor da ferramenta EM direcional. Deve ser entendido que qualquer número adequado de estimativas pode ser utilizado de acordo com alguns exemplos. A solução média de todas as estimativas iniciais é então exibida para reduzir possíveis artefatos de ruído e avaliar as incertezas. Os perfis de resistividade de formação podem ser ponderados com o termo de erro de inversão na média.[0149] The inversion prediction processing (block 1115) can use a pixel-based or model-based approach. In the pixel-based approach, the prediction space is discretized (with gradually increasing pixel size), and inversion is performed to resolve the pixel resistivity anisotropy and Rh horizontal resistivity values of the pixels using Rh difference regularization and anisotropy. In the model-based approach, the number of layers of the prediction zone is defined and the inversion is performed for horizontal resistivity Rh, resistivity anisotropy and thickness for each layer using regularization. Noise effects can be reduced using the L-curve method. In both cases, several initial estimates can be generated to avoid local inversion minima and to characterize the prediction zone. In some examples, initial estimates may be based on i) the profile of a previous prediction zone (block 1115), ii) a homogeneous formation ahead of the directional EM tool, and iii) a conductive or resistive layer near and far from the transmitter. of the directional EM tool. It should be understood that any suitable number of estimates can be used according to some examples. The averaged solution of all initial guesses is then displayed to reduce possible noise artifacts and assess uncertainties. Formation resistivity profiles can be weighted with the mean inversion error term.

[0150] No bloco 1117, um modelo de reservatório (ou partes dele) da atual zona de previsão 241 pode possivelmente ser atualizado usando os dados do modelo de terceira formação resolvido (bloco 1115) para visualização e análise de reservatório. Além disso, a operação (por exemplo, geo-direcionamento e/ou geo-travagem) da broca de perfuração pode possivelmente ser controlada com base nos dados do modelo de segunda formação resolvido (bloco 1115).[0150] In block 1117, a reservoir model (or parts thereof) of the current prediction zone 241 can possibly be updated using data from the third resolved formation model (block 1115) for reservoir visualization and analysis. Furthermore, the operation (e.g. geo-steering and/or geo-braking) of the drill bit can possibly be controlled based on data from the resolved second formation model (block 1115).

[0151] Em outras modalidades, o processamento de observação de inversão várias etapas dos blocos 1105-1109 pode ser substituído pelo Processamento de Observação de Inversão de uma etapa, que envolve a construção do primeiro modelo de formação por medição das medições EM da atual zona de observação 242 (bloco 1101) que são sensíveis à variação na resistividade horizontal Rh e resistividade vertical Rv ou anisotropia de resistividade, bem como ao mergulho de formação da atual zona de observação 242. Esta inversão resolve para resistividade horizontal Rh e resistividade vertical Rv ou valores de anisotropia bem como o mergulho de formação das camadas de formação da atual zona de observação 242. O modelo de primeira formação resolvido fornece um primeiro perfil de resistividade da atual zona de observação 242, o qual pode fornecer um perfil suficientemente detalhado dos valores de mergulho de formação e resistividade horizontal Rh e resistividade vertical Rv ou anisotropia das camadas de formação da atual zona de observação 242.[0151] In other embodiments, the multi-step inversion observation processing of blocks 1105-1109 can be replaced by the one-step Inversion Observation Processing, which involves building the first formation model by measuring the EM measurements of the current zone observation zone 242 (block 1101) that are sensitive to variation in horizontal resistivity Rh and vertical resistivity Rv or resistivity anisotropy, as well as the formation dip of the current observation zone 242. This inversion resolves to horizontal resistivity Rh and vertical resistivity Rv or anisotropy values as well as the formation dip of the formation layers of the current observation zone 242. The resolved first formation model provides a first resistivity profile of the current observation zone 242, which can provide a sufficiently detailed profile of the values of anisotropy formation dip and horizontal resistivity Rh and vertical resistivity Rv or anisotropy of the formation layers of the current observation zone 242.

[0152] Ainda em outras modalidades, o BHA 151 pode utilizar uma ferramenta de imagem de resistividade laterolog que é utilizada em vez da ferramenta de resistividade de tipo propagação, a qual não é sensível a anisotropia de resistividade em poços de baixo desvio. Neste caso, as medidas de resistividade da ferramenta de imagem de resistividade de laterolog podem ser interpretadas como parte do fluxo de trabalho de observação e previsão, como descrito aqui.[0152] In still other embodiments, the BHA 151 can use a laterolog resistivity imaging tool that is used instead of the propagation-type resistivity tool, which is not sensitive to resistivity anisotropy in low deviation wells. In this case, resistivity measurements from the laterolog resistivity image tool can be interpreted as part of the observation and prediction workflow as described here.

[0153] Ainda em outras modalidades, o BHA 151 pode utilizar uma ferramenta de resistividade triaxial que é utilizada no lugar da ferramenta de resistividade do tipo propagação, a qual não sensível à anisotropia de resistividade em poços de baixo desvio. Neste caso, as medições de resistividade da ferramenta de resistividade triaxial podem ser interpretadas como parte do fluxo de trabalho de observação e previsão, como descrito aqui. Neste caso, inversões de múltiplas etapas podem ser usadas como parte do processamento de observação onde a primeira inversão inverte as medidas de resistividade da ferramenta de resistividade triaxial para resolver os valores de resistividade horizontal Rh e resistividade vertical Rv ou de anisotropia de resistividade das camadas da zona de observação (com um mergulho de formação fixo). A segunda inversão inverte as medidas de resistividade da ferramenta de resistividade triaxial para resolver o mergulho de formação das camadas da zona de observação. Ainda em outras modalidades, uma inversão de uma etapa pode ser usada como parte do processamento de observação onde a inversão inverte as medidas de resistividade da ferramenta de resistividade triaxial para resolver os valores do mergulho de formação, assim como da resistividade horizontal Rh e resistividade vertical Rv ou de anisotropia de resistividade das camadas da zona de observação. Em ambos os casos, as medições EM de espaçamento curto e espaçamento longo da ferramenta EM direcional não precisam ser usadas para caracterizar o perfil de resistividade da zona de observação, mas são usadas para caracterizar o perfil da zona de previsão.[0153] In still other embodiments, the BHA 151 can use a triaxial resistivity tool that is used in place of the propagation-type resistivity tool, which is not sensitive to resistivity anisotropy in low deviation wells. In this case, the resistivity measurements from the triaxial resistivity tool can be interpreted as part of the observation and prediction workflow as described here. In this case, multi-step inversions can be used as part of the observation processing where the first inversion inverts the resistivity measurements of the triaxial resistivity tool to resolve the horizontal resistivity Rh and vertical resistivity Rv values or the resistivity anisotropy of the layers of the observation zone (with a fixed formation dive). The second inversion reverses the resistivity measurements of the triaxial resistivity tool to resolve dip formation of the observation zone layers. In still other embodiments, a one-step inversion can be used as part of the observation processing where the inversion inverts the resistivity measurements of the triaxial resistivity tool to resolve the formation dip values, as well as horizontal resistivity Rh and vertical resistivity Rv or resistivity anisotropy of layers in the observation zone. In either case, the directional EM tool's close-spaced and long-spaced EM measurements need not be used to characterize the observation zone resistivity profile, but are used to characterize the prediction zone profile.

[0154] Observe que os fluxos de trabalho conforme descritos aqui podem ser executados em tempo real em vários locais (às vezes chamados de "estações de medição") ao longo do poço durante a perfuração para modelar (caracterizar) a zona de observação e a zona de previsão da formação em tempo real à medida que a perfuração avança através da formação. Essa modelagem em tempo real pode ser usada para fornecer geo-direcionamento em tempo real da broca e visualização em tempo real da formação à medida que a perfuração avança na formação. Resultados da simulação[0154] Note that the workflows as described here can be run in real time at multiple locations (sometimes called "gauging stations") along the well during drilling to model (characterize) the observation zone and the Real-time formation preview zone as drilling progresses through the formation. This real-time modeling can be used to provide real-time geo-steering of the bit and real-time visualization of the formation as drilling progresses through the formation. Simulation results

[0155] As Figuras 12A-12B, 13A-13B, 14A-14B, 15A-15B, 16, 17A- 17B, 18, 19A-19B e 20A-20B são fornecidas para ajudar na visualização dos resultados dos fluxos de trabalho descritos neste documento. As Figuras 12A-12B, 13A-13B, 14A-14B, 15A-15B, 17A-17B, 19A-19B e 20A-20B são mostradores de rastreamento, que são do mesmo tipo que os descritos em detalhes na Patente US 8.862.405, que é aqui incorporada por referência na sua totalidade. As Figuras 12A, 13A, 14A, 15A, 17A, 19A e 20A são mapas de razão de anisotropia Rv/Rh. A coluna/painel fino à direita do respectivo mapa da relação de anisotropia Rv/Rh corresponde aos valores usados no modelo sintético (quanto mais próximo o sombreamento de inversão dessas colunas direitas, maior a qualidade de inversão). As Figuras 12B, 13B, 14B, 15B, 17B, 19B e 20B são mapas de resistividade horizontal Rh. A coluna/painel fino à direita do respectivo mapa Rh corresponde aos valores usados no modelo sintético (quanto mais próximo o sombreamento de inversão dessas colunas da direita, maior a qualidade da inversão). Nessas figuras, as estrelas correspondem à posição do transmissor da ferramenta, conforme ela se move para baixo (da esquerda para a direita - cada coluna representa os resultados de inversão para uma determinada posição da ferramenta). Todas as resistividades de camada e razões de anisotropia abaixo das estrelas são obtidas pela inversão de previsão. O gráfico inferior das Figuras 12B, 13B, 14B, 15B, 17B, 19B e 20B mostra o erro da anisotropia mais inversão por mergulho e inversão de previsão. O gráfico inferior das Figuras 12A, 13A, 14A, 15A, 17A, 19A e 20A mostra o mergulho estimado da inversão observação final com a sua incerteza.[0155] Figures 12A-12B, 13A-13B, 14A-14B, 15A-15B, 16, 17A-17B, 18, 19A-19B and 20A-20B are provided to help visualize the results of the workflows described in this document. Figures 12A-12B, 13A-13B, 14A-14B, 15A-15B, 17A-17B, 19A-19B and 20A-20B are tracking dials, which are of the same type as those described in detail in US Patent 8,862,405 , which is hereby incorporated by reference in its entirety. Figures 12A, 13A, 14A, 15A, 17A, 19A and 20A are Rv/Rh anisotropy ratio maps. The thin column/panel to the right of the respective Rv/Rh anisotropy ratio map corresponds to the values used in the synthetic model (the closer the inversion shading of these right columns, the higher the inversion quality). Figures 12B, 13B, 14B, 15B, 17B, 19B and 20B are Rh horizontal resistivity maps. The thin column/panel on the right of the respective Rh map corresponds to the values used in the synthetic model (the closer the inversion shading of these right columns, the higher the inversion quality). In these figures, the stars correspond to the transmitter position of the tool as it moves down (from left to right - each column represents the flip results for a given tool position). All layer resistivities and anisotropy ratios below the stars are obtained by inverting prediction. The bottom graph of Figures 12B, 13B, 14B, 15B, 17B, 19B and 20B shows the anisotropy error plus dip reversal and forecast reversal. The bottom graph of Figures 12A, 13A, 14A, 15A, 17A, 19A and 20A shows the estimated dip of the final observation inversion with its uncertainty.

[0156] Para cada inversão, essas figuras exibem a formação atual que é utilizada para encontrar a formação à frente. Pode-se agora seguir como o perfil é engrossado atrás do receptor distante. A última camada, que foi exibida com um leve degradê de 10 pés para branco, é estendida ao infinito na inversão.[0156] For each inversion, these figures display the current formation which is used to find the formation ahead. You can now follow how the profile is thickened behind the far receiver. The last layer, which was displayed with a slight 10-foot gradient to white, is extended to infinity in reverse.

[0157] A incerteza da inversão de previsão é adicionada aos gráficos de razão de anisotropia Rh e R/Rh (degradê para branco para incerteza de limite e sombreamento alternado para incerteza de Rh ou anisotropia).[0157] The prediction inversion uncertainty is added to the Rh and R/Rh anisotropy ratio graphs (gradient to white for threshold uncertainty and alternating shading for Rh uncertainty or anisotropy).

[0158] A interpretação de previsão, usando o fluxo de trabalho completo de observação e previsão, é comparada com o caso hipotético de medições perfeitas de propagação não direcional, como se o perfil de resistividade até a última estação de medição de ferramenta de propagação fosse conhecido exatamente. Se as medidas perfeitas de propagação não- direcional forem triaxiais, então isso é um caso “perfeito-Rt” com informações completas sobre todos os limites de camada, resistividades, anisotropias e imersão. Se as medições perfeitas de propagação não direcional forem coaxiais em poços de desvio vertical ou baixo, então esse é um caso de “perfeito-Rh” com informações sobre os limites da camada e resistividades horizontais e anisotropias desconhecidas.[0158] The prediction interpretation, using the complete observation and prediction workflow, is compared with the hypothetical case of perfect measurements of non-directional propagation, as if the resistivity profile until the last propagation tool measurement station were known exactly. If the perfect non-directional propagation measurements are triaxial then this is an “Rt-perfect” case with full information about all layer boundaries, resistivities, anisotropies and immersion. If the perfect non-directional propagation measurements are coaxial in vertical or low deviation wells, then this is a case of “Rh-perfect” with information about layer boundaries and unknown horizontal resistivities and anisotropies.

[0159] As Figuras 12A e 12B mostram os resultados e erros de inversão para o "caso Rt perfeito". As Figuras 13A e 13B mostram os resultados de inversão e erro para o caso Rh perfeito. Observe que o erro de inversão do caso “perfeito-Rh” (Figuras 13A e 13B) é até uma ordem de magnitude maior do que o erro do caso “perfeito-Rt” (Figuras 12A e 12B) quando a anisotropia da formação muda significativamente dentro da janela de inversão de previsão das antenas (por exemplo, em torno do ponto de inversão 60 ou 90 no exemplo ilustrado). A qualidade da inversão de previsão reflete esse aumento de erro. Além disso, embora existam apenas pequenas variações de anisotropia nas camadas condutoras acima de zero pés TVD, as capacidades de previsão e a consistência de estimativa da formação à frente são reduzidas para “perfeito-Rh” do ponto de inversão 0 a 30 no exemplo ilustrado. Isso mostra que sem um conhecimento completo da formação de observação (limite, Rh, anisotropia e mergulho) - isto é, omitir algumas dessas informações (a anisotropia, neste caso) compromete a inversão de previsão.[0159] Figures 12A and 12B show the results and inversion errors for the "perfect Rt case". Figures 13A and 13B show the inversion and error results for the perfect Rh case. Note that the “Rh-perfect” case inversion error (Figures 13A and 13B) is up to an order of magnitude greater than the “Rt-perfect” case error (Figures 12A and 12B) when the anisotropy of the formation changes significantly within the antennas' prediction inversion window (for example, around the 60 or 90 inversion point in the illustrated example). The quality of the forecast reversal reflects this increase in error. Furthermore, although there are only small anisotropy variations in the conductive layers above zero feet TVD, the prediction capabilities and estimation consistency of the formation ahead is reduced to “Rh-perfect” from the inversion point 0 to 30 in the illustrated example. . This shows that without a complete knowledge of the observation formation (threshold, Rh, anisotropy and dip) - that is, omitting some of this information (the anisotropy in this case) compromises the prediction inversion.

[0160] As Figuras 14A e 14B mostram o gráfico de rastreamento correspondente usando o processamento completo de inversão de várias etapas que caracteriza a zona de observação. A anisotropia e o mergulho são bem recuperados. A qualidade de inversão e a capacidade de previsão é comparável ao caso “perfeito-Rt”, pois mostra apenas camadas finas altamente incertas do que o caso “perfeito-Rt”. Consequentemente, o erro de inversão de previsão é igual ou apenas minimamente maior que o termo de erro da inversão de previsão de caso “Rt perfeito” no exemplo ilustrado.[0160] Figures 14A and 14B show the corresponding tracking graph using the complete multi-step inversion processing that characterizes the observation zone. Anisotropy and dip are well recovered. The inversion quality and predictive ability is comparable to the “Rt-perfect” case as it only shows highly uncertain thin layers than the “Rt-perfect” case. Consequently, the forecast inversion error is equal to or only minimally greater than the “perfect Rt” case forecast inversion error term in the illustrated example.

[0161] Dois resultados adicionais são mostrados nas Figuras 15A-15B, 16, 17A-17B e 18. Em ambos os casos, a inversão visual é capaz de reconstruir a formação que a ferramenta cruzou muito bem (limites, Rh, anisotropia e mergulho de formação), levando a resultados de inversão de previsão sem compromisso. A Figura 16 mostra uma comparação de amostra entre o perfil verdadeiro e o perfil derivado da inversão de observação (antes do engrossamento traseiro de Rx2) para o transmissor a +20 pés de profundidade vertical verdadeira (TVD) (zero pés relativos à TVD na plotagem, formação abaixo de -7 pés TVD sendo o resultado anterior de previsão). A Figura 18 mostra uma comparação de amostra entre o perfil de resistividade verdadeira e o perfil derivado de observação (antes de engrossar atrás de um receptor distante) para um transmissor a uma profundidade vertical verdadeira de +100 pés (zero pés em relação a TVD na plotagem, formação abaixo de -7 pés TVD sendo o resultado anterior de previsão).[0161] Two additional results are shown in Figures 15A-15B, 16, 17A-17B and 18. In both cases, the visual inversion is able to reconstruct the formation that the tool crossed very well (boundaries, Rh, anisotropy and dip training), leading to non-committal forecast reversal results. Figure 16 shows a sample comparison between the true profile and the profile derived from the observation inversion (before the Rx2 back thickening) for the transmitter at +20 feet true vertical depth (TVD) (zero feet relative to TVD on the plot , formation below -7 feet TVD being the previous forecast result). Figure 18 shows a sample comparison between the true resistivity profile and the observation-derived profile (before thickening behind a distant receiver) for a transmitter at a true vertical depth of +100 feet (zero feet relative to TVD at plot, formation below -7 feet TVD being the previous forecast result).

[0162] As Figuras 19A-19B e 20A-20B mostram dois resultados de fluxo de trabalho em mergulho relativo alto. Consequentemente, o fluxo de trabalho da Figura 9 foi usado para esses dois exemplos. Novamente, a inversão visual é capaz de reconstruir com precisão a formação que a ferramenta cruzou (limites, Rh, anisotropia e mergulho de formação).[0162] Figures 19A-19B and 20A-20B show two workflow results in high relative diving. Consequently, the workflow in Figure 9 was used for these two examples. Again, the visual inversion is able to accurately reconstruct the formation that the tool crossed (boundaries, Rh, anisotropy and formation dip).

[0163] Embora as ferramentas convencionais de resistividade rasa (antena co-axial) sejam fornecidas de acordo com alguns exemplos, deve ser entendido que os algoritmos e fluxos de trabalho aqui descritos podem ser aplicados para manipular medições de resistividade rasa triaxial total.[0163] Although conventional shallow resistivity tools (coaxial antenna) are provided as per some examples, it should be understood that the algorithms and workflows described herein can be applied to manipulate total triaxial shallow resistivity measurements.

[0164] A Figura 21 mostra um exemplo de sistema de computação 2100 que pode ser usado para implementar o sistema de processamento de computador 203 da Figura 1A ou partes dele. O sistema de computação 2100 pode ser um sistema de computador individual 2101A ou um arranjo de sistemas de computador distribuídos. O sistema de computador 2101A inclui um ou mais módulos de análise 2103 (um programa de instruções executáveis por computador e dados associados) que podem ser configurados para executar várias tarefas, de acordo com algumas modalidades, como as tarefas descritas acima. Para executar estas várias tarefas, um módulo de análise 1303 executa em um ou mais processadores 2105, que está (ou estão) conectado a uma ou mais mídia de armazenamento 2107. O (s) processador (es) 2105 é (ou são) também conectado a uma interface de rede 2109 para permitir que o sistema de computador 2101A se comunique através de uma rede de dados 2111 com um ou mais sistemas de computador e/ou sistemas de computação adicionais, como 2101B, 2101C, e/ou 2101D. Note-se que os sistemas informáticos 2101B, 2101C e/ou 2101D podem ou não partilhar a mesma arquitetura do sistema informático 2101A e podem estar localizados em localizações físicas diferentes.[0164] Figure 21 shows an example computing system 2100 that can be used to implement the computer processing system 203 of Figure 1A or parts thereof. Computing system 2100 may be an individual computer system 2101A or an array of distributed computer systems. Computer system 2101A includes one or more analysis modules 2103 (a program of computer-executable instructions and associated data) that can be configured to perform various tasks, in some embodiments, such as the tasks described above. To perform these various tasks, an analysis module 1303 executes on one or more processors 2105, which is (or are) connected to one or more storage media 2107. The processor(s) 2105 is (or are) also connected to a network interface 2109 to allow the computer system 2101A to communicate over a data network 2111 with one or more computer systems and/or additional computing systems, such as 2101B, 2101C, and/or 2101D. Note that computer systems 2101B, 2101C and/or 2101D may or may not share the same architecture as computer system 2101A and may be located in different physical locations.

[0165] O processador 2105 pode incluir um microprocessador, microcontrolador, módulo ou subsistema de processador, circuito integrado programável, arranjo de porta programável, processador de sinal digital (DSP) ou outro dispositivo de computação ou de controle.[0165] The processor 2105 may include a microprocessor, microcontroller, processor module or subsystem, programmable integrated circuit, programmable gate array, digital signal processor (DSP) or other computing or control device.

[0166] As mídias de armazenamento 2107 podem ser implementadas como uma ou mais mídias de armazenamento não transitórias legíveis por computador ou legíveis por máquina. Observe que, embora na modalidade da Figura 21, as mídias de armazenamento 2107 sejam retratadas como no sistema de computador 2101 A, em algumas modalidades, as mídias de armazenamento 2107 podem ser distribuídas dentro de e/ou através de vários gabinetes internos e/ou externos do sistema de computação 2101A e/ou sistemas de computação adicionais. Meios de armazenamento 2107 podem incluir uma ou mais formas diferentes de memória, incluindo dispositivos de memória semicondutores tais como memórias de acesso aleatório dinâmico ou estático (DRAMs ou SRAMs), memórias somente de leitura programáveis e apagáveis (EPROMs), memórias somente de leitura eletricamente programáveis e apagáveis (EEPROMs) e memórias flash; discos magnéticos, tais como discos fixos, disquetes e removíveis; outras mídias magnéticas, incluindo fita; meios óticos tais como discos compactos (CDs) ou discos de vídeo digitais (DVDs); ou outros tipos de dispositivos de armazenamento. Observe que as instruções executáveis pelo computador e os dados associados do (s) módulo (s) de análise 2103 podem ser fornecidos em uma mídia de armazenamento legível por computador ou legível por máquina da mídia de armazenamento 2107, ou, alternativamente, podem ser fornecidos em vários dispositivos legíveis por computador ou mídias de armazenamento legível por máquina distribuídos em um grande sistema com possivelmente nós múltiplos. Tal meio ou meios ou mídias de armazenamento legíveis por computador ou legíveis por máquina são considerados como sendo parte de um artigo (ou um artigo de fabricação). Um artigo ou um artigo de fabricação pode se referir a qualquer componente único ou múltiplos componentes fabricados. A mídia ou mídias de armazenamento podem ser também localizadas na máquina que executa as instruções legíveis por máquina, ou localizados em um local remoto a partir do qual instruções legíveis por máquina podem ser baixadas em uma rede para execução.[0166] The storage media 2107 may be implemented as one or more non-transient computer-readable or machine-readable storage media. Note that although in the embodiment of Figure 21, storage media 2107 are depicted as in computer system 2101A, in some embodiments, storage media 2107 may be distributed within and/or across multiple internal enclosures and/or external components of the 2101A computing system and/or additional computing systems. Storage media 2107 may include one or more different forms of memory, including semiconductor memory devices such as dynamic or static random access memories (DRAMs or SRAMs), programmable and erasable read-only memories (EPROMs), electrically read-only memories programmable and erasable memory (EEPROMs) and flash memories; magnetic disks, such as fixed, floppy and removable disks; other magnetic media, including tape; optical media such as compact discs (CDs) or digital video discs (DVDs); or other types of storage devices. Note that the computer-executable instructions and associated data of the analysis module(s) 2103 may be provided on a computer-readable storage medium or machine-readable storage medium 2107, or alternatively may be provided on multiple computer-readable devices or machine-readable storage media distributed across a large system with possibly multiple nodes. Such computer-readable or machine-readable storage media or media are considered to be part of an article (or an article of manufacture). An article or an article of manufacture can refer to any single component or multiple manufactured components. The storage media or media may either be located on the machine executing the machine-readable instructions, or located at a remote location from which machine-readable instructions can be downloaded over a network for execution.

[0167] Deve ser apreciado que o sistema de computação 2100 é apenas um exemplo de um sistema de computação, e que o sistema de computação 2100 pode ter mais ou menos componentes do que o indicado, pode combinar componentes adicionais não descritos na modalidade de exemplo da Figura 21, e/ou o sistema de computação 2100 pode ter uma configuração diferente ou arranjo dos componentes descritos na Figura 21. Os vários componentes mostrados na Figura 21 podem ser implementados em hardware, software, ou uma combinação de hardware e software, incluindo um ou mais circuitos integrados específicos de aplicação e/ou processamento de sinal.[0167] It should be appreciated that the computing system 2100 is only one example of a computing system, and that the computing system 2100 may have more or less components than indicated, may combine additional components not described in the example embodiment of Figure 21, and/or computing system 2100 may have a different configuration or arrangement of components depicted in Figure 21. The various components shown in Figure 21 may be implemented in hardware, software, or a combination of hardware and software, including one or more application-specific integrated circuits and/or signal processing.

[0168] Além disso, as operações do sistema de processamento de computador 203 como descritas neste documento podem ser implementadas executando-se um ou mais módulos funcionais em aparelhos de processamento de informações tais como processadores de uso geral ou chips específicos de aplicação, tais como ASICs, FPGAs, PLDs, SOCs, ou outros dispositivos apropriados. Estes módulos, combinações destes módulos, e/ou sua combinação com o hardware em geral são todos incluídos no escopo de proteção da divulgação.[0168] In addition, the operations of the computer processing system 203 as described in this document can be implemented by executing one or more functional modules in information processing devices such as general purpose processors or application-specific chips, such as ASICs, FPGAs, PLDs, SOCs, or other appropriate devices. These modules, combinations of these modules, and/or their combination with general hardware are all included within the scope of disclosure protection.

[0169] Em uma modalidade, as operações do sistema de processamento de computador 2100, como aqui descrito, podem ser implementadas executando um ou mais módulos funcionais em um aparelho de processamento de informação (tal como uma estação de trabalho) localizado no local do poço e/ou em um aparelho de processamento de informação que faz parte do BHA da ferramenta de fundo de poço.[0169] In one embodiment, the operations of the computer processing system 2100, as described herein, can be implemented by running one or more functional modules on an information processing apparatus (such as a workstation) located at the well site and/or in an information processing apparatus that is part of the downhole tool's BHA.

[0170] Em uma outra modalidade, as operações do sistema de processamento de computador 203, como aqui descrito, podem ser implementadas executando um ou mais módulos funcionais em um aparelho de processamento de informação baseado na nuvem.[0170] In another embodiment, the operations of the computer processing system 203 as described herein can be implemented by running one or more functional modules on a cloud-based information processing apparatus.

[0171] Os métodos e processos descritos acima, tais como, por exemplo, modelagem, plotagem, análise e/ou controle de qualquer hardware recitado, podem ser realizados por um sistema de processamento. O sistema de processamento pode incluir um único processador, vários processadores ou um sistema de computador. Quando o sistema de processamento inclui múltiplos processadores, os múltiplos processadores podem ser dispostos em um único dispositivo ou em diferentes dispositivos, em locais iguais ou remotos, um em relação ao outro. O processador ou processadores podem incluir um ou mais processadores de computador (por exemplo, um microprocessador, microcontrolador, processador de sinal digital ou computador de uso geral) para executar qualquer um dos métodos e processos descritos acima. O sistema de computador pode incluir, adicionalmente, uma memória, tal como um dispositivo semicondutor de memória (por exemplo, uma memória RAM, ROM, PROM, EEPROM ou RAM programável em Flash), um dispositivo de memória magnética (por exemplo, um disquete ou disco fixo), um dispositivo de memória óptica (por exemplo, um CD-ROM), um cartão de PC (por exemplo, cartão PCMCIA) ou outro dispositivo de memória.[0171] The methods and processes described above, such as, for example, modeling, plotting, analysis and/or control of any recited hardware, can be performed by a processing system. The processing system may include a single processor, multiple processors or a computer system. When the processing system includes multiple processors, the multiple processors may be arranged in a single device or in different devices, at equal locations or remote from one another. The processor or processors may include one or more computer processors (e.g., a microprocessor, microcontroller, digital signal processor, or general purpose computer) for performing any of the methods and processes described above. The computer system may additionally include memory, such as a semiconductor memory device (e.g., RAM, ROM, PROM, EEPROM, or Flash-programmable RAM), a magnetic memory device (e.g., a floppy disk or fixed disk), an optical memory device (for example, a CD-ROM), a PC card (for example, a PCMCIA card), or another memory device.

[0172] Assim, os métodos e processos descritos acima podem ser implementados como lógica de programa computacional para uso com o processador do computador. A lógica do programa de computador pode ser modalizada em diversas formas, incluindo uma forma de código de fonte ou uma forma executável por computador. O código-fonte pode incluir uma série de instruções de programa de computador em uma variedade de linguagens de programação (por exemplo, um código de objeto, uma linguagem de montagem, ou uma linguagem de alto nível, tal como C, C++, JAVA, Matlab ou outra linguagem). Essas instruções de computador podem ser armazenadas em um meio legível por computador não-transitório (por exemplo, memória) e executadas pelo processador do computador. As instruções de computador podem ser distribuídas de qualquer forma como um meio de armazenamento removível com documentação impressa ou eletrônica anexada (por exemplo, software retrátil), pré-carregadas com um sistema de computador (por exemplo, no sistema ROM ou no disco fixo) ou distribuídas a partir de um servidor ou de uma placa de boletim eletrônico sobre um sistema de comunicação (por exemplo, a Internet ou World Wide Web).[0172] Thus, the methods and processes described above can be implemented as computer program logic for use with the computer's processor. Computer program logic can be modalized in a number of ways, including a source code form or a computer executable form. Source code may include a series of computer program instructions in a variety of programming languages (for example, object code, an assembly language, or a high-level language such as C, C++, JAVA, Matlab or other language). These computer instructions may be stored on a non-transient computer-readable medium (eg, memory) and executed by the computer's processor. Computer instructions may be distributed in any form as a removable storage medium with attached printed or electronic documentation (e.g. retractable software), pre-loaded with a computer system (e.g. in system ROM or fixed disk) or distributed from a server or electronic bulletin board over a communication system (eg, the Internet or World Wide Web).

[0173] Alternativamente ou adicionalmente, o sistema de processamento pode incluir componentes eletrônicos discretos, acoplados a uma placa de circuito impresso, circuitos integrados (por exemplo, Circuitos Integrados de Aplicação Específica (Application Specific Integrated Circuits - ASIC) e/ou dispositivos de lógica programável (por exemplo, um Arranjo de Portas Programável em Campo (Field Programmable Gate Arrays - FPGA). Qualquer um dos métodos e processos descritos acima pode ser implementado utilizando esses dispositivos de lógica.[0173] Alternatively or additionally, the processing system may include discrete electronic components, coupled to a printed circuit board, integrated circuits (for example, Application Specific Integrated Circuits (ASIC) and/or logic devices (eg, a Field Programmable Gate Arrays (FPGA) Any of the methods and processes described above can be implemented using these logic devices.

[0174] Qualquer um dos métodos e processos descritos acima pode ser implementado como lógica de programa computacional para uso com o processador do computador. A lógica do programa de computador pode ser modalizada em diversas formas, incluindo uma forma de código de fonte ou uma forma executável por computador. O código-fonte pode incluir uma série de instruções de programa de computador em uma variedade de linguagens de programação (por exemplo, um código de objeto, uma linguagem de montagem, ou uma linguagem de alto nível, tal como C, C++ ou JAVA). Essas instruções de computador podem ser armazenadas em um meio legível por computador não-transitório (por exemplo, memória) e executadas pelo processador do computador. As instruções de computador podem ser distribuídas de qualquer forma como um meio de armazenamento removível com documentação impressa ou eletrônica anexada (por exemplo, software retrátil), pré-carregadas com um sistema de computador (por exemplo, no sistema ROM ou no disco fixo) ou distribuídas a partir de um servidor ou de uma placa de boletim eletrônico sobre um sistema de comunicação (por exemplo, a Internet ou World Wide Web).[0174] Any of the methods and processes described above can be implemented as computer program logic for use with the computer's processor. Computer program logic can be modalized in a number of ways, including a source code form or a computer executable form. Source code may include a series of computer program instructions in a variety of programming languages (for example, an object code, an assembly language, or a high-level language such as C, C++ or JAVA) . These computer instructions may be stored on a non-transient computer-readable medium (eg, memory) and executed by the computer's processor. Computer instructions may be distributed in any form as a removable storage medium with attached printed or electronic documentation (e.g. retractable software), pre-loaded with a computer system (e.g. in system ROM or fixed disk) or distributed from a server or electronic bulletin board over a communication system (eg, the Internet or World Wide Web).

[0175] Na extensão usada nesta descrição e nas reivindicações, uma citação na forma geral de “pelo menos um de [a] e [b]” deve ser interpretada como disjuntiva. Por exemplo, uma citação de “pelo menos um [a], [b] e [c]” incluiria [a] sozinho, [b] sozinho, [c] sozinho ou qualquer combinação de [a], [b] e [c].[0175] To the extent used in this description and the claims, a citation in the general form of "at least one of [a] and [b]" is to be construed as disjunctive. For example, a citation of "at least one [a], [b] and [c]" would include [a] alone, [b] alone, [c] alone, or any combination of [a], [b] and [ w].

[0176] Embora alguns exemplos de modalidades tenham sido descritos detalhadamente acima, aqueles versados na técnica apreciarão prontamente que muitas modificações são possíveis nas modalidades de exemplo sem se afastar materialmente das modalidades divulgadas neste documento. Nesse sentido, todas essas modificações se destinam a estar incluídas no escopo desta divulgação.[0176] While some example embodiments have been described in detail above, those skilled in the art will readily appreciate that many modifications are possible to the example embodiments without materially departing from the embodiments disclosed herein. Accordingly, all such modifications are intended to be included within the scope of this disclosure.

Claims (33)

1. Método para caracterizar uma formação geológica atravessada por um poço de exploração enquanto se perfura o poço de exploração usando uma ferramenta de resistividade em combinação com uma ferramenta eletromagnética (EM) direcional, o método caracterizado pelo fato de que compreende: operar a ferramenta de resistividade para adquirir medições de resistividade não direcionais de uma zona de observação da formação, e operar a ferramenta eletromagnética direcional para adquirir medições EM direcionais da zona de observação da formação e uma zona de previsão da formação, em que a ferramenta eletromagnética compreende um subconjunto transmissor que tem um conjunto de antenas triaxiais compreendendo antenas axiais, inclinadas e transversais; determinar um perfil da zona de observação ao interpretar as medições de resistividade não direcionais da zona de observação e as medições EM direcionais da zona de observação, em que o perfil da zona de observação caracteriza pelo menos mergulho de formação, bem como resistividade horizontal e resistividade vertical ou anisotropia de resistividade de uma ou mais camadas de formação da zona de observação; e determinar um perfil da zona de previsão interpretando as medições EM direcionais da zona de previsão, em que o perfil da zona de previsão caracteriza pelo menos mergulho de formação, assim como resistividade horizontal e resistividade vertical ou anisotropia de resistividade de uma ou mais camadas de formação da zona de previsão, em que interpretação das medições EM direcionais usa um modelo de formação que é inicializado de acordo com valores do perfil de interpretação das medições de resistividade não direcionais.1. Method for characterizing a geological formation traversed by an exploration well while drilling the exploration well using a resistivity tool in combination with a directional electromagnetic (EM) tool, the method characterized in that it comprises: operating the resistivity to acquire non-directional resistivity measurements of a formation observation zone, and operating the directional electromagnetic tool to acquire directional EM measurements of a formation observation zone and a formation prediction zone, wherein the electromagnetic tool comprises a transmitter subassembly having a triaxial antenna array comprising axial, tilt and transverse antennas; determine an observation zone profile by interpreting observation zone non-directional resistivity measurements and observation zone directional EM measurements, where the observation zone profile features at least formation dip as well as horizontal resistivity and resistivity vertical or resistivity anisotropy of one or more layers forming the observation zone; and determining a prediction zone profile by interpreting directional EM measurements of the prediction zone, wherein the prediction zone profile characterizes at least formation dip, as well as horizontal resistivity and vertical resistivity or resistivity anisotropy of one or more layers of prediction zone formation, where interpretation of directional EM measurements uses a formation model that is initialized according to values from the interpretation profile of non-directional resistivity measurements. 2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: atualizar um modelo de reservatório da zona de observação com base no perfil da zona de observação.2. Method, according to claim 1, characterized in that it further comprises: updating a reservoir model of the observation zone based on the profile of the observation zone. 3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: controlar a operação de uma broca de perfuração com base no perfil da zona de observação.3. Method according to claim 1, characterized in that it further comprises: controlling the operation of a drill bit based on the profile of the observation zone. 4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: atualizar um modelo de reservatório da zona de previsão com base no perfil da zona de previsão.4. Method according to claim 1, characterized in that it further comprises: updating a prediction zone reservoir model based on the prediction zone profile. 5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: controlar a operação de uma broca de perfuração com base no perfil da zona de previsão.5. Method according to claim 1, characterized in that it further comprises: controlling the operation of a drill bit based on the profile of the prediction zone. 6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que: a interpretação das medições EM direcionais da zona de observação envolve três inversões distintas, incluindo uma inversão de anisotropia de resistividade de medições EM direcionais que são sensíveis à variação na anisotropia de resistividade da zona de observação, uma inversão de mergulho de medições EM direcionais que são sensíveis à variação no mergulho de formação da zona de observação, e uma anisotropia de resistividade e inversão de mergulho de medições EM direcionais que são sensíveis à variação tanto na anisotropia de resistividade quanto no mergulho de formação da zona de observação.6. Method, according to claim 1, characterized by the fact that: the interpretation of directional EM measurements of the observation zone involves three distinct inversions, including an inversion of resistivity anisotropy of directional EM measurements that are sensitive to variation in anisotropy of observation zone resistivity, a dip inversion of directional EM measurements that are sensitive to variation in the formation dip of the observation zone, and an anisotropy of resistivity and dip inversion of directional EM measurements that are sensitive to variation in both anisotropy of resistivity and in the formation dip of the observation zone. 7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que: a inversão da anisotropia de resistividade usa um modelo de formação da zona de observação com um mergulho de formação fixo e resistividade horizontal fixa para uma ou mais camadas de formação da zona de observação; a inversão de mergulho utiliza um modelo de formação da zona de observação com uma resistividade horizontal fixa e resistividade vertical fixa ou anisotropia de resistividade para uma ou mais camadas de formação da zona de observação; e a anisotropia de resistividade e a inversão de mergulho utilizam um modelo de formação da zona de observação com uma resistividade horizontal fixa para uma ou mais camadas de formação da zona de observação.7. Method according to claim 6, characterized by the fact that: the inversion of resistivity anisotropy uses a formation model of the observation zone with a fixed formation dip and fixed horizontal resistivity for one or more formation layers of the observation zone; dip inversion uses an observation zone formation model with a fixed horizontal resistivity and fixed vertical resistivity or resistivity anisotropy for one or more layers of observation zone formation; and resistivity anisotropy and dip inversion use an observation zone formation model with a fixed horizontal resistivity for one or more layers of observation zone formation. 8. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que: a interpretação das medições EM direcionais da zona de observação envolve uma única inversão das medições EM que são sensíveis à variação tanto no mergulho de formação como na anisotropia de resistividade da zona de observação para solucionar o mergulho de formação e a anisotropia de resistividade da zona de observação.8. Method, according to claim 1, characterized by the fact that: the interpretation of the directional EM measurements of the observation zone involves a single inversion of the EM measurements that are sensitive to variation in both the formation dip and the resistivity anisotropy of the observation zone to resolve the formation dip and resistivity anisotropy of the observation zone. 9. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que: a determinação do perfil da zona de observação envolve interpretar das medições de resistividade não direcionais da zona de observação para estimar resistividade horizontal de uma ou mais camadas de formação da zona de observação, e interpretar as medições EM direcionais da zona de observação usando a estimativa de resistividade horizontal de uma ou mais camadas de formação da zona de observação para determinar o perfil da zona de observação.9. Method, according to claim 1, characterized by the fact that: determining the profile of the observation zone involves interpreting the non-directional resistivity measurements of the observation zone to estimate horizontal resistivity of one or more layers of formation of the zone observation zone, and interpret the directional EM measurements of the observation zone using the horizontal resistivity estimate of one or more observation zone formation layers to determine the observation zone profile. 10. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que: a resolução espacial das medições de resistividade não direcionais da ferramenta de resistividade tem uma resolução maior do que as medições EM direcionais da ferramenta eletromagnética direcional.10. Method according to claim 9, characterized by the fact that: the spatial resolution of the non-directional resistivity measurements of the resistivity tool has a greater resolution than the directional EM measurements of the directional electromagnetic tool. 11. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que: a ferramenta eletromagnética direcional emprega pelo menos uma antena inclinada ou transversal em um sub transmissor e um sub receptor.11. Method, according to claim 1, characterized by the fact that: the directional electromagnetic tool employs at least one inclined or transverse antenna in a sub transmitter and a sub receiver. 12. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que: a interpretação das medições de resistividade não direcionais da zona de observação envolve a inversão de tais medições de resistividade não direcionais, em que a inversão utiliza um modelo de formação que caracteriza resistividade de uma ou mais camadas da zona de observação.12. Method, according to claim 9, characterized by the fact that: the interpretation of non-directional resistivity measurements of the observation zone involves the inversion of such non-directional resistivity measurements, in which the inversion uses a formation model that characterizes resistivity of one or more layers of the observation zone. 13. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o modelo de formação é inicializado a partir de pelo menos um dentre: aplicar o logaritmo ao quadrado das medições de resistividade não direcionais da zona de observação; um perfil de uma zona de observação anterior; e um perfil de uma zona de previsão anterior.13. Method, according to claim 12, characterized by the fact that the formation model is initialized from at least one of: applying the logarithm to the square of the non-directional resistivity measurements of the observation zone; a profile of a previous observation zone; and a profile of a previous forecast zone. 14. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que: a inversão das medições de resistividade não direcionais da zona de observação soluciona o modelo de formação que caracteriza a resistividade de uma ou mais camadas da zona de observação; o modelo de formação solucionado é ampliado para dar conta da menor resolução espacial nas medições EM direcionais da zona de observação e da zona de previsão; e o modelo de formação ampliado é usado para definir um modelo de formação inicial usado na interpretação das medições EM direcionais.14. Method, according to claim 12, characterized by the fact that: the inversion of non-directional resistivity measurements of the observation zone solves the formation model that characterizes the resistivity of one or more layers of the observation zone; the solved formation model is scaled up to account for the lower spatial resolution in the directional EM measurements of the observation zone and prediction zone; and the extended formation model is used to define an initial formation model used in the interpretation of directional EM measurements. 15. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que: a inversão das medições de resistividade não direcionais da zona de observação envolve i) ajustar pelo menos um dentre mergulho de formação e anisotropia de resistividade de uma ou mais camadas de formação da zona de observação e ii) ajustar adicionalmente a resistividade horizontal de uma ou mais camadas de formação da zona de observação com base no ajuste a um dentre mergulho de formação e anisotropia de resistividade de uma ou mais camadas de formação da zona de observação.15. Method, according to claim 12, characterized by the fact that: the inversion of non-directional resistivity measurements of the observation zone involves i) adjusting at least one of formation dips and resistivity anisotropy of one or more layers of observation zone formation and ii) further adjust the horizontal resistivity of one or more observation zone formation layers based on adjustment to one of the formation dips and resistivity anisotropy of one or more observation zone formation layers. 16. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que: a determinação do perfil da zona de observação envolve a inversão das medições de resistividade não direcionais da zona de observação em combinação com as medições EM direcionais da zona de observação.16. Method, according to claim 1, characterized by the fact that: the determination of the observation zone profile involves the inversion of the non-directional resistivity measurements of the observation zone in combination with the directional EM measurements of the observation zone. 17. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que: a interpretação das medições EM direcionais da zona de observação emprega um modelo de formação que caracteriza a resistividade de uma ou mais camadas da zona de observação.17. Method, according to claim 1, characterized by the fact that: the interpretation of directional EM measurements of the observation zone employs a formation model that characterizes the resistivity of one or more layers of the observation zone. 18. Método de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que o modelo de formação é inicializado a partir de pelo menos um dentre: aplicar o logaritmo ao quadrado das medições de resistividade não direcionais da zona de observação; um perfil de uma zona de observação anterior; e um perfil de uma zona de previsão anterior.18. Method according to claim 17, characterized in that the formation model is initialized from at least one of: applying the logarithm to the square of the non-directional resistivity measurements of the observation zone; a profile of a previous observation zone; and a profile of a previous forecast zone. 19. Método, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que: o modelo de formação é inicializado por engrossamento de uma região fora de uma janela de inversão de previsão.19. Method, according to claim 17, characterized by the fact that: the formation model is initialized by thickening a region outside a forecast inversion window. 20. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que: a interpretação das medições EM direcionais da zona de previsão envolve a inversão das medições EM direcionais da zona de previsão.20. Method, according to claim 1, characterized by the fact that: the interpretation of the directional EM measurements of the prediction zone involves the inversion of the directional EM measurements of the prediction zone. 21. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que: a interpretação das medições EM direcionais da zona de previsão envolve operações de inversão que simultaneamente solucionam o mergulho de formação, assim como a resistividade horizontal e resistividade vertical ou anisotropia de resistividade de uma ou mais camadas de formação da zona de previsão.21. Method, according to claim 1, characterized by the fact that: the interpretation of the directional EM measurements of the prediction zone involves inversion operations that simultaneously solve the formation dip, as well as the horizontal resistivity and vertical resistivity or anisotropy of resistivity of one or more layers forming the prediction zone. 22. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que: a interpretação das medições EM direcionais da zona de previsão envolve operações de inversão que assumem um mergulho de formação fixo da zona de previsão e solucionam resistividade horizontal e resistividade vertical ou resistividade anisotrópica de uma ou mais camadas de formação da zona de previsão.22. Method, according to claim 1, characterized by the fact that: the interpretation of directional EM measurements of the prediction zone involves inversion operations that assume a fixed formation dip of the prediction zone and solve horizontal resistivity and vertical resistivity or anisotropic resistivity of one or more layers forming the prediction zone. 23. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que: a ferramenta eletromagnética direcional compreende pelo menos um transmissor espaçado de uma pluralidade de receptores em ambos espaçamentos curtos e longos, em que o pelo menos um transmissor é configurável para emitir radiação eletromagnética de alta frequência em um número de diferentes frequências predefinidas.23. Method, according to claim 1, characterized in that: the directional electromagnetic tool comprises at least one transmitter spaced from a plurality of receivers in both short and long spacings, wherein the at least one transmitter is configurable to emit high frequency electromagnetic radiation at a number of different predefined frequencies. 24. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que: a ferramenta de resistividade é selecionada do grupo consistindo em uma ferramenta de resistividade do tipo propagação, uma ferramenta de imagiologia de resistividade laterológica e uma ferramenta de resistividade triaxial.24. Method according to claim 1, characterized in that: the resistivity tool is selected from the group consisting of a propagation type resistivity tool, a laterological resistivity imaging tool and a triaxial resistivity tool. 25. Método para caracterizar uma formação geológica atravessada por um poço de exploração enquanto se perfura o poço de exploração usando uma ferramenta de resistividade e uma ferramenta eletromagnética (EM) direcional, o método caracterizado pelo fato de que compreende: operar a ferramenta de resistividade para adquirir medições de resistividade não direcionais de uma zona de observação da formação e operar a ferramenta eletromagnética para adquirir medições EM direcionais de uma zona de previsão da formação; determinar um perfil da zona de observação ao interpretar as medições resistividade não direcionais da zona de observação, em que o perfil da zona de observação caracteriza pelo menos mergulho de formação, bem como resistividade horizontal e resistividade vertical ou anisotropia de resistividade de uma ou mais camadas de formação da zona de observação; e determinar um perfil da zona de previsão interpretando as medições EM direcionais da zona de previsão, em que o perfil da zona de previsão caracteriza pelo menos o mergulho de formação assim como resistividade horizontal e resistividade vertical ou anisotropia de resistividade de uma ou mais camadas de formação da zona de previsão, em que interpretação das medições EM direcionais usa um modelo de formação que é inicializado de acordo com valores do perfil de interpretação das medições não direcionais de resistividade.25. Method for characterizing a geological formation traversed by an exploration well while drilling the exploration well using a resistivity tool and a directional electromagnetic (EM) tool, the method characterized in that it comprises: operating the resistivity tool to acquiring non-directional resistivity measurements of a formation observation zone and operating the electromagnetic tool to acquire directional EM measurements of a formation prediction zone; determine an observation zone profile by interpreting non-directional resistivity measurements of the observation zone, where the observation zone profile features at least formation dip as well as horizontal resistivity and vertical resistivity or resistivity anisotropy of one or more layers formation of the observation zone; and determining a prediction zone profile by interpreting directional EM measurements of the prediction zone, wherein the prediction zone profile characterizes at least formation dip as well as horizontal resistivity and vertical resistivity or resistivity anisotropy of one or more layers of prediction zone formation, in which interpretation of directional EM measurements uses a formation model that is initialized according to values from the interpretation profile of non-directional resistivity measurements. 26. Método, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que ainda compreende: atualizar um modelo de reservatório da zona de observação com base no perfil da zona de observação.26. Method according to claim 25, characterized in that it further comprises: updating an observation zone reservoir model based on the observation zone profile. 27. Método, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que ainda compreende: controlar a operação de uma broca de perfuração com base no perfil da zona de observação.27. Method according to claim 25, characterized in that it further comprises: controlling the operation of a drill bit based on the profile of the observation zone. 28. Método, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que ainda compreende: atualizar um modelo de reservatório da zona de previsão com base no perfil da zona de previsão.28. Method according to claim 25, characterized in that it further comprises: updating a prediction zone reservoir model based on the prediction zone profile. 29. Método, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que ainda compreende: controlar a operação de uma broca de perfuração com base no perfil da zona de previsão.29. Method according to claim 25, characterized in that it further comprises: controlling the operation of a drill bit based on the profile of the prediction zone. 30. Método, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que: a interpretação das medições de resistividade não direcionais da zona de observação envolve múltiplas inversões distintas das medições de resistividade não direcionais da zona de observação.30. Method, according to claim 25, characterized by the fact that: the interpretation of non-directional resistivity measurements of the observation zone involves multiple distinct inversions of non-directional resistivity measurements of the observation zone. 31. Método, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que: a interpretação das medições de resistividade não direcionais da zona de observação envolve uma única inversão das medições de resistividade não direcionais da zona de observação.31. Method, according to claim 25, characterized by the fact that: the interpretation of non-directional resistivity measurements of the observation zone involves a single inversion of non-directional resistivity measurements of the observation zone. 32. Método, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que: a interpretação das medições EM direcionais da zona de previsão envolve operações de inversão que simultaneamente solucionam o mergulho de formação, assim como a resistividade horizontal e resistividade vertical ou anisotropia de resistividade de uma ou mais camadas de formação da zona de previsão.32. Method, according to claim 25, characterized by the fact that: the interpretation of the directional EM measurements of the prediction zone involves inversion operations that simultaneously solve the formation dip, as well as the horizontal resistivity and vertical resistivity or anisotropy of resistivity of one or more layers forming the prediction zone. 33. Método, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que: a interpretação das medições EM direcionais da zona de previsão envolve operações de inversão que assumem um mergulho de formação fixo da zona de previsão e solucionam resistividade horizontal e resistividade vertical ou resistividade anisotrópica de uma ou mais camadas de formação da zona de previsão.33. Method, according to claim 25, characterized by the fact that: the interpretation of directional EM measurements of the prediction zone involves inversion operations that assume a fixed formation dip of the prediction zone and solve horizontal resistivity and vertical resistivity or anisotropic resistivity of one or more layers forming the prediction zone.
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