CN110945387B - 钻孔到地面的电磁发射器勘测数据的计算机处理 - Google Patents
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Abstract
利用钻孔到地面的电磁(BSEM)发射器中的电磁能发射器得到的数据被处理以确定发射器和接收器阵列之间的检测到的电磁场。处理的数据提供对地下地层的勘测和映射的感兴趣的检测到的电磁场、感应极化和电磁测井信息的测量。
Description
技术领域
本发明涉及用于地下地层的钻孔到地面的电磁勘测和映射的电磁能源或发射器。
背景技术
获得关于地下地层及其构成的流体内容的数据的电磁方法已经用于很多目的。其中包括在增强的石油回收操作中的油藏特征和正面跟踪。
这些电磁方法之一已经是已知的钻孔-地面或钻孔到地面的电磁方法(BSEM)。两个电极已经用在钻孔-地面电磁能方法。第一电极已经用在已知为发射器井的井钻孔中，其发射电磁能等，另一个电极可以是接地电极，与接收器阵列一起已经处于地球表面处。接收器阵列已经位于在与感兴趣的储层共形的地面上的间隔开的各位置处以检测在从第一或发射器电极通过地球后的能量场。
在典型的操作中，钻孔到地面的电磁(BSEM)利用钻孔中的电磁源和在地面上的接收器的阵列(通常为600-2000或更多接收器)，因此，允许离已经设置有发射器电极的井几公里(2-4公里)的大面积储层中的流体(通常为油或水)分布的映射。
位于井中的发射器电极在感兴趣的深度处被激活。在激活时发射的信号可以是单个频率或多个频率。然后发生的得到的电磁场在时域和频域上由接收器阵列感测到。然后，该类型的勘测可以在从发射器井经过一段时间之后重复，以跟踪地下流体迁移。
地下地层在固体和液体之间的交界产生对发射的信号的感应极化和频率散射响应，且响应被接收和记录。记录的数据被处理和分析以映射感兴趣的地下储层的边界，并评估其他附近地层。获得的信息在以下方面是重要的：评估通过流动的流体从地层转移的原油的波及系数或百分比，以及定位潜在的旁通石油区，因此，最终增加石油回收。
就目前所知，没有规定获得对发射器井底的深度位置的精确准确的测量。仅根据从试井车中的电缆盘或卷轴到井的电缆长度的测量，间接测量是可能的。然而，该长度测量不考虑井中的电缆增加长度时的延长。这导致不能精确确定地层的井深度测量以及不能使发射器能量发射的实际深度与表示地下状况的数据相关。
在BSEM勘测期间，就目前所知，不进行利用存在于井钻孔中的其他测井工具的其他测井操作。该目的使得发射器电极容易移动到井中的期望深度。因此，不能在BSEM勘测期间监控井下的井状况。因此，就目前所知，未规定检测可能提供一个或多个可能问题的提前通知的起初的异常条件，如，发射器电极的过热，井中开始点火，气涌，过压等。
发明内容
简要的，本发明提供新的和改善的安装有测井电缆的电磁能发射器以从井钻孔中电磁感测地下地层，井钻孔具有套管，所述套管沿着井钻孔从地面到感兴趣地层附近的位置的范围安装，所述套管通过多节管状构件构成，所述管状构件在端部通过套管柱环连接到相邻管状构件。电磁能发射器包括电磁能源和控制电路，电磁能源在激活时发射电流形式的电磁能，控制电路激活导电条以在选择的时间和持续时间发射电磁能。电磁能发射器还包括容纳控制电路的探头体。探头体适于由井钻孔中的测井电缆下降到感兴趣地层附近的位置。上连接器组件安装在探头体上方，以将控制电路连接到测井电缆并允许电流流到电磁能源。下连接器组件安装在探头体下方，并将电磁能源连接到控制电路。电磁能发射器还包括安装在探头体中的套管柱环定位器，以在发射器移动通过井钻孔期间，提供在套管中的探头体移动通过套管柱环的指示。电磁能发射器还包括安装在探头体中的流体压力传感器和安装在探头体中的温度传感器，流体压力传感器用于测量井钻孔中的探头体的位置处的流体压力，温度传感器用于测量井钻孔中的探头体的位置处的温度。
本发明还提供新的和改善的从井钻孔电磁感测地下地层的方法，所述井钻孔具有套管，所述套管沿着井钻孔、从地面到感兴趣地层附近的感兴趣位置的范围安装，所述套管通过多节管状构件构成，所述管状构件在端部通过套管柱环连接到相邻管状构件。根据本发明，将具有与其连接的探头体的电磁能源下降至所述钻孔中的感兴趣位置。利用套管柱环定位器形成所述源和探头体在下降步骤期间行进通过的套管柱环的数量的测量，以基于测量的套管柱环的数量，确定所述钻孔中的所述源和探头体的深度。然后，在所述源和所述探头体处于感兴趣位置时，停用所述套管柱环定位器。然后，从所述感兴趣的位置处的所述源发射电磁能以行进通过所述地下地层以用于地下地层的电磁能勘测。
附图说明
图1是根据本发明的在井钻孔中设置的用于获得钻孔到地面的电磁勘测数据的钻孔到地面的电磁勘测系统的截面中部分截取的示意图。
图2是图1中说明的结构的井套管的一部分的放大图。
图3A是根据本发明的钻孔到地面的电磁发射器的上部的示意图。
图3B是根据本发明的钻孔到地面的电磁发射器的中部的示意图。
图3C是根据本发明的钻孔到地面的电磁发射器的下部的示意图。
图4是来自常规井日志的关于地下地层的根据井钻孔中的深度的测井数据的示例显示。
图5是在与其中获得图4的测井数据的井钻孔相邻的地下地层的钻孔到地面的电磁勘测和映射期间，在深度范围上的从地下地层获得的感应极化数据的图。
图6是在与其中获得图4的测井数据的井钻孔相邻的地下地层的钻孔到地面的电磁勘测和映射期间，在与图5不同的深度范围上的从地下地层获得的感应极化数据的图。
图7是根据本发明的用于对钻孔到地面的发射器数据处理的计算机系统的示意图。
图8是根据本发明的在对钻孔到地面的发射器数据处理期间，图7的计算机系统中执行的一组数据处理步骤的功能框图。
具体实施方式
在附图中，在图1示意性示出关于井钻孔10的钻孔到地面的电磁(BSEM)勘测系统B，该井钻孔10已经通过在具有感兴趣的碳氢化合物流体的地下地层F中的岩石被钻入地球。根据本发明的电磁能发射器T(图3A,3B和3C)安装有测井电缆12，以用于从井钻孔10对地下地层F进行电磁勘测。通常，井钻孔10具有套管14(图1和2)，套管14沿着井钻孔10、从地面到储层附近的位置的范围安装。典型的套管柱14从地平面处或以上的井口15到井钻孔10内的最低套管段或套管底环16延伸几千英尺。在套管底环16的长度以下，其中不存在套管的井的下部被称为裸眼17。
套管14通过多节管状连接构件18(图2)构成，该管状连接构件18在上端部18a和下端部18b通过套管柱环20连接到相邻管状构件18。套管柱14的每个管状连接或段18的端部外部带有螺纹，而柱环20内部带有螺纹以与相邻的套管构件18的带有螺纹的部分紧密配合。通常，在两片套管18与柱环20连接的情况下，在一些井中在套管的两个部分的相邻端部之间可能存在小间隙。替代地，在已知为“平式接头”的套管中，在由柱环20保持邻接关系的相邻套管构件段的端部之间不存在间隙。
关于钻孔到地面的电磁(BSEM)勘测，发射器T和测井电缆12在井口15处如通过槽轮22适当支持，所述槽轮22用来在钻孔10中升高和降低发射器T。在钻孔-地面或钻孔到地面的电磁勘测期间，使用两个电极。根据本发明的发射器T的第一电极30(图3B)在井钻孔10中，其用作发射器井以发射期望频率和幅度的电磁能到井钻孔附近的地层以行进通过地下地层F。可以是接地电极的另一电极32(图1)与在图1中示意性示出的接收器阵列A一起位于地球的表面34。接收器阵列A由电磁能接收器36构成，该电磁能接收器36位于在与感兴趣储层的尺寸共形的表面区域上、在地面上在间隔开的各位置处。接收器阵列A中的各接收器检测在从发射器电极T通过地球之后的发射的能量场。钻孔到地面的电磁勘测允许距离已经设置有发射器电极的井几公里(2-4公里)远的大面积储层中的流体(通常为油或水)分布的映射。在这种勘测中的感兴趣参数是电阻率和感应极化或IP，如将要说明的。
位于井10中的发射器电极T在感兴趣深度处被激活。得到的电磁场在时域和频域上由接收器阵列A感测到。该类型的勘测在一段时间以所需间隔重复，以跟踪地下流体的迁移。
电磁能发射器T包括由铜或其他类似导电材料制成的导电金属条或棒40。导电电极能源40可操作地连接到控制电路42，所述控制电路42对从在地面处的发射器车辆V通过测井电缆12从地面发送的控制信号作出响应并激活导电电极40，以在BSEM勘测期间在选择的时间和持续时间发射期望频率和幅度的电磁能。
根据本发明，以所述方式获得在勘测期间由发射器T发射的BSEM勘测电磁能所处的钻孔深度。钻孔深度读数与在该深度处的发射相对应的感测到的电磁场一起被记录在测井车辆或卡车L中的计算机或数据处理器中的适当的数据存储器中(图1)。一旦被记录，则BSEM数据和深度测量根据需要被传递到数据处理系统或计算机，以进行现场处理和分析，且可用于任何地方的进一步的处理和分析。控制信号指定的电磁能的时间和内容的记录还被从发射器车辆V提供到测井车辆或卡车L中的数据记录计算机或处理器设备。
电磁能发射器T还包括探头体44(图3A和3B)，其通过上连接器组件46连接到测井电缆12。发射器T适于在井钻孔10中被测井电缆12降到各种深度，如相邻的感兴趣地层或其附近指示的，以进行BSEM勘测。上连接器组件46安装在探头体44上方，该探头体44操作地将控制电路42耦合到测井电缆12，从而为发射器T提供电能以及机械连接。上连接器组件46允许电流流动以在勘测期间提供由电磁能源40发射的信号的功率，且允许控制信号传输至控制电路42。
在本发明下，电磁能发射器T设置有套管柱环定位器50，其安装在探头体44内且通过连接器组件46和测井电缆12与测井车辆L中的地面电子器件电连接，以在发射器T移动通过井钻孔10期间，提供发射器T和探头体44移动经过套管柱14中的套管柱环20的指示。套管柱环定位器50可以是若干可用类型之一，如，可从Hampshire,UK的Sondex(GeneralElectric Co.)购买的类型。在套管柱环定位器50中，磁性传感器通过以下方式检测到套管柱环20的存在：感测在套管的段18的端部处(而不是沿着套管段18的长度的)套管柱环的位置处的较大的金属质量。
在发射器T移动通过井钻孔15期间，定位器通过连续的套管柱环20时，套管柱环定位器50内的电子电路系统形成通常为脉冲形式的电信号。根据套管柱环20的端部18之间的套管段18的已知距离或长度，套管柱环20位于距离彼此限定的已知长度处。因此，为了本发明的目的，在发射器移动到例如裸眼区域17中或套管柱14内的目标深度(如在52或54处所示的)期间经过的套管柱环20的数量的计数准确地指示发射器T的深度。因此，套管柱环定位器50测量深度16处的发射器T相对于最后的套管点或套管底环的位置。套管柱环定位器50设置有通断(on-off)开关功能，使得在从发射器T发射电磁信号期间不利用定位器进行测量。因此，仅在定位器经过套管底环16然后进入目标区域时，套管柱环定位器50感测和发射指示存在套管柱环的信号。
因此，本发明的发射器T补偿发射器T被激活处的深度位置的精度的任何潜在偏差或失真，该偏差或失真由从地面到目标深度的测井电缆的延长引起的。即使在发射器位于裸眼17中的深度处时，也已发现精度是令人满意的。通常，在套管的井的端部处仅存在几英尺的裸眼段。已经发现，相比于在套管段14中的几千英尺，在最后几英尺的裸眼中电缆的可能延长是可忽略的。
根据本发明的电磁能发射器T还设置有压力和温度感测功能，其包括安装在探头体44中的流体压力传感器55和温度传感器60。流体压力传感器55测量在钻孔10内的探头体44的位置处的井钻孔中的流体压力。流体压力传感器55与测井车辆L中的地面电子器件电连接以提供发射器T的位置处的流体压力的指示。压力传感器55可以是若干可用类型之一，如可从Aberdeen,Scot land的Omega Data Services Limited购买的类型。
温度传感器60测量在钻孔10内的探头体44的位置处的井钻孔中的流体压力。温度传感器60与测井车辆L中的地面电子器件电连接，以提供发射器T的位置处的温度状况的指示。温度传感器60可以是若干可用类型之一，如可从Aberdeen,Scotland的Omega DataServices Limited购买的类型。
根据本发明，现在可以在BSEM勘测期间监控井下压力以及温度状况。以此方式，井工作人员能够识别并潜在问题并采取措施防止发生潜在问题。这种潜在问题的示例是：发射器电极T过热，井钻孔中开始点火，井中的气涌，过压状况等。因此，勘测工作人员和井工作人员能够感测和检测到以下状况：可能引起井喷或点火风险或可能影响数据质量。
已经发现由于通常用在BSEM勘测中的非常低的电磁频率，在勘测期间发射的能量不影响传感器55和60分别感测到的压力和温度测量。然而，电磁电流可能影响井下压力和温度状况。本发明通过包括在BSEM发射器T中集成的压力传感器和温度传感器，能够检测到由于一些原因导致的温度或压力或二者的可能的异常升高。示例是BSEM发射器电极或天线30的过热，其具有融化发射器T或测井电缆12的风险；进入井的异常碳氢化合物过压气泡；以及井下开始的气体的可能点火，是否由发射的电磁电流触发。利用本发明感测的压力和温度读数对于在地面处及时采取预防措施是重要的，如，根据需要停止传输BSEM信号，激活井控制过程、紧急措施。
下连接器组件70(图3B)安装在探头体44下面并将电极30的导电金属条40连接到控制电路42，使得电功率被提供给金属条40以在BSEM勘测期间在选择的时间和持续时间发射期望频率和幅度的电磁能。
导体条40是针对机械强度具有必备厚度的由铜构成的实心条且例如长度约为0.8m。加重杆连接器72安装在导体条40的下端，以将转环连接器组件74与发射器T的上部连接。如在76示意性指示的，转环连接器组件74提供具有适当重材料的加重杆构件78与发射器T的上部的轴转移动和连接。通常，加重杆构件78有助于发射器T在井钻孔10中的适当取向和移动。通常，如在80指示的，鼻状塞安装在加重杆78下面以有助于发射器T通过井钻孔10的移动。
在本发明的操作中，在具有探头体44的发射器T降到套管18下面的裸眼区域17的钻孔中的感兴趣位置时，在井钻孔10中执行地下地层的钻孔到地面的电磁勘测。在这种移动期间，利用套管柱环定位器50形成发射器和探头体在下降期间行进通过的套管柱环20的数量的测量，测量值通过测井电缆12转发到地面，并记录在测井卡车L中。以此方式，基于测量的套管柱环的数量，测量和记录钻孔10中的发射器T的深度。然后，在发射器T在感兴趣的位置时，停用套管柱环定位器50。然后，在感兴趣的位置从导电条40发射电磁能以行进通过地下地层，以进行地下地层的电磁能勘测。
图4是来自关于地下地层的根据钻孔深度的常规井日志的测井数据的简化的示例显示，该钻孔深度根据井钻孔10中的深度。图4中的井日志或曲线说明根据在从5％以下到约25％的孔隙度值范围上的深度的如100指示的油和如102指示的水的相对存在。图4中显示的数据的测量从现有的储层中的示例井中获得。
除了可从相同地下地层获得的图4的井日志之外，感兴趣的另一测量是可从BSEM勘测获得的数据。可从对来自井钻孔的地下地层的BSEM勘测的数据获得的参数之一是感应极化或IP。地下地层中的调查层的感应极化的图或映射图用来区分在井钻孔附近或甚至在离井钻孔几千米内的地层中的油区域和水区域。如果从BSEM勘测数据获得的感应极化映射图指示高的感应极化测量，则其指示在调查的层中存在高的油饱和度。反之，如果从BSEM勘测数据获得的感应极化映射图指示低的感应极化测量，则其指示在调查的层中存在水饱和度。
图5是基于BSEM勘测数据的根据地面区域或范围的感应极化的图或映射图，其中所述BSEM勘测数据用于被指示为在是图4中绘制的井日志的主题的在井中从深度A1延伸至深度A4的层。为了便于参考和分析，图5中还包括井日志曲线。如根据BSEM勘测确定的感应极化测量在图5的映射图中用色键(color key)104中绘制。在图4和图5的井日志图中描绘在深度A1和A4的井中如此指示的位置或深度。
图6是基于BSEM勘测数据的感应极化的图或映射图,所述BSEM勘测数据用于被指示为在是图4中绘制的井日志的主题的在相同井中从深度A1延伸至深度A2的根据本发明确定的层。为了便于参考和分析，图6中还包括井日志曲线。还在图4中绘制的井日志中指示深度A2以及深度A1和A4。在图6的边界中绘制映射图坐标。明显的是，图5和图6的主题的区域基本重叠。如根据BSEM勘测确定的感应极化测量在与图6相同的图5的映射图中用色键104来绘制。
在图5和图6的感应极化映射图中，感应极化响应的差是明显的。在图5的映射图中，感应极化数据映射图提供如在发射器位于深度A1和A4之间的层时在映射图的右上象限中的区域指示的油的指示。反之，涉及层A1和A2的图6的感应极化数据映射图指示在感兴趣的储层的相同的普通区域中存在大体上更多的水，其中，水在相同的储层区域中被指示。
如图7中所示，根据本发明的用于处理钻孔到地面的发射器数据的数据处理系统D包括计算机50，其具有处理器122和耦合到处理器122的用于在其中存储操作指令、控制信息和数据库记录的存储器124。如果需要，计算机120可以是具有节点的多核处理器，如，从Intel Corporation或Advanced Micro Devices(AMD)购得的，或者计算机120可以是具有适当处理能力的任何常规类型的大型机计算机，如，从Armonk,N.Y.的InternationalBusiness Machines(IBM)或其他厂商购得的。
应当注意，可以使用其他数字处理器，如，笔记本电脑、手提电脑形式的个人计算机，或其他适当编程的或可编程的数字数据处理设备。
计算机120具有用户界面126和输出显示器128，其用于显示根据本发明执行的钻孔到地面的发射器数据和其他测井数据测量的处理的输出数据或处理记录，以获得地下地层的电磁勘测和映射的感兴趣的测量。输出显示器128包括如打印机和输出显示屏的组件，其能够提供图、数据表、图形图像、数据图等形式的打印输出信息或可视显示作为输出记录或图像。
计算机120的用户界面126还包括适当的用户输入装置或输入/输出控制单元130以提供用户访问以控制或访问信息和数据库记录，并操作计算机120。数据处理系统D还包括存储在存储器中的数据库132，该存储器可以是内部存储器124或外部联网的或未联网的存储器，如在相关联的数据库服务器136中在134处指示的。
数据处理系统D包括存储在计算机120的存储器124中的程序代码138。根据本发明的程序代码138计算机可操作指令的形式，使数据处理器122形成获得在地下地层中的流体的传递率的测量，如将要说明的。
应当注意，程序代码138可以是微代码、程序、例程或符号计算机可操作语言，其提供特定的一组有序操作，其控制数据处理系统D的功能并引导其操作。程序代码138的指令可以存储在计算机120的存储器124中或在计算机磁盘、磁带、传统的硬盘驱动、电子只读存储器、光学存储装置或其他适当的数据存储装置上，其具有存储在其上的计算机可用介质。程序代码138还可以包含在作为计算机可读介质的数据存储装置上，如，服务器134上，如图所示。
本文的图8的流程图C说明在计算机程序软件中实现的本发明的逻辑的结构。本领域技术人员理解：流程图说明了根据本发明起作用的计算机程序代码元件的结构。本发明通过使用程序代码指令的计算机组件在其必要的实施例中实践，程序代码指令是这样的形式：其指示数字数据处理系统D执行对应于流程图C中所示的一系列处理步骤。
参考图8，流程图C是高级逻辑流程图，说明根据本发明的钻孔到地面的发射器数据的处理以获得地下地层的电磁勘测和映射的感兴趣的测量的方法。能够利用存储在存储器124中的图8的且可由计算机120的系统处理器122执行的计算机程序步骤，实现在计算机120中执行的本发明的方法。从利用图1的勘测系统B获得的测量结果得到的勘测和测井数据作为输入被提供给数据处理系统D。
如图8的流程图C中所示，示意性地示出了根据本发明的用于获得地下地层的电磁勘测和映射的感兴趣测量的计算机实施方法或过程的优选的一组步骤。在步骤200期间，从钻孔到地面的电磁勘测中，以上述方式通过从钻孔发射器T发送且由地面阵列A中的接收器检测到的电磁信号，获得数据以进一步处理。此外，在步骤200期间收集关于以下的数据：发射器深度、接收器定位位置或坐标、同步的传输时间、传输信号参数(振幅、相位、频率)、地质层和地势。
在步骤202期间，在步骤200期间收集的数据经处理以确定在感兴趣的一个或多个深度处的钻孔源T与接收器阵列A中的选中接收器之间检测到的电磁场。应当理解，如果需要，可以选择阵列A中的整组接收器。
能够在时域和频域上执行且能够根据若干常规方法执行在步骤202期间的确定检测到的电磁场的处理。示例包括多维反演和Occam反演(multidimensional inversion andOccam inversion)，如，“Occam’s Inversion:A Practical Algorithm for GeneratingSmooth Models from Electromagnetic Sounding Data,S.Constable,R.Parker,andC.Constable,Geophysics,Vol.52,No.3(March1987):P 289-300”。应当理解，还能够在执行步骤202期间使用确定检测到的电磁场的其他适当方法。
在步骤202中的处理期间获得的检测到的电磁场在步骤204期间根据钻孔10中的深度被存储在数据处理系统D的适当的存储器中。然后，在步骤204期间存储的数据可用作根据感兴趣地下地层中的钻孔深度的电磁井日志，以进一步分析和研究。
在步骤206期间，根据在阵列A中选中的特定分组的接收器，来自步骤202的处理数据还被存储在存储器中。在步骤206期间存储的数据然后可用于作为关于感兴趣地下地层的电磁场映射数据以进一步分析和研究。
在步骤208期间，来自步骤200的收集的数据和来自步骤202的处理数据被处理以确定地下地层F中的感兴趣的位置或深度处的选中地层中的感应极化或IP。在步骤210期间，确定和收集阵列A中的选中接收器的感应极化。再者，如果需要，整个阵列可以被选择为一组。
在步骤208期间的确定感应极化的处理能够例如通过任一反演或分析来完成。这种处理的示例是在文章“Induced Polarization Interpretation for SubsurfaceCharacterisation:A Case Study of Obadore,Lagos State”,Alabi,Ogungbe,Adebo,andLamina,Scholars Research Library,Archives of Physics Research,(2010),1(3):34-43中描述的。执行在步骤208期间的处理以根据不同的发射的电磁频率来确定明显的电阻率的变化。这种离散行为涉及水和碳氢化合物的相对存在，如在文章“CarbonateReservoir Rocks Show Induced Polarization Effects,Based on General izedEffective Medium Theory”,Zhdanov,Burtman,and Marsala,75th EAGE Conference&Exhibition,SPE EUROPE 2013,London,UK,(10-13June 2013)中描述的。
然后，从步骤208和210得到的地下地层F中的感兴趣的部分或区域中的确定的感应极化在步骤212期间被存储在数据处理系统D的适当的存储器中。在步骤214期间，从处理得到的感兴趣的地下地层的电磁测井数据、电磁场数据和感应极化数据中一个或多个类型中的选择类型可用于响应于感兴趣地下地层中的用户请求，以进一步分析和研究。
因此，利用本发明，提供对电磁信号能量正在被发射的深度的更精确的测量和知识。发射天线或电极30的深度位置的更精确的读数是可用的。能够看到，如果电磁发射器天线30的位置在A2而不是A4处被正确的指示，则针对选中储层获得并测量流体分布的明显不同的映射。因此，还能够看到，现在可能的是具有井下BSEM发射器T的深度位置的精确测量。
已经充分描述了本发明使得本领域技术人员可以重现并获得本文描述的发明中提到的结果。本领域技术人员，本文的发明主题可以执行在本文的请求中未描述的修改以将这些修改应用于确定的结构或者其制造过程中，要求在随附权利要求中保护的主题，这种结构应当涵盖在本发明的范围内。
应当注意和理解的是，在不偏离在随附权利要求中陈述的本发明的精神或范围的情况下，能够存在对上面详细描述的本发明的改进和修改。
Claims (7)
1.一种从井钻孔中钻孔到地面的电磁感测地下地层的方法，所述井钻孔具有套管，所述套管沿着所述井钻孔、从地面到感兴趣地层附近的感兴趣位置的范围安装，以进行处理来获得对地下地层的测量，所述套管通过多节管状构件构成，所述管状构件在端部通过套管柱环连接到相邻的管状构件，所述方法包括以下步骤：
将钻孔到地面的具有探头体的电磁感测发射器电流源下降至在所述套管下面的钻孔中的感兴趣位置，所述探头体与所述电流源连接；
将接地电极放置在地面处；
将地面电磁场接收器的阵列放置在地面上、在地面区域上间隔开的位置处；
利用套管柱环定位器形成所述源和探头体在下降步骤期间行进通过的套管柱环的数量的测量，以基于测量的套管柱环的数量，确定所述钻孔中的所述源和探头体的深度；
在所述源和所述探头体处于感兴趣位置时，停用所述套管柱环定位器；以及
通过来自所述钻孔到地面的电磁感测发射器电流源的电流的流动在所述感兴趣位置处发射电磁能以行进通过所述地下地层到达地面并形成电磁场；
在所述地面处利用所述接地电极接收来自所述钻孔到地面的电磁感测发射器电流源的电流；
利用在地面上间隔开的位置处所放置的地面接收器的阵列检测由于通过来自所述钻孔到地面的电磁感测发射器电流源的电流的流动在所述感兴趣位置处所发射的电磁能所形成的电磁场的测量；以及
在计算机中处理检测到的电磁场，以获得对所述地下地层的电磁能勘测的测量。
2.一种通过钻孔到地面的电磁感测从井钻孔获得地下地层的感应极化的测量的方法，所述井钻孔具有套管，所述套管沿着所述井钻孔、从地面到感兴趣地层附近的感兴趣位置的范围安装，所述套管通过多节管状构件构成，所述管状构件在端部通过套管柱环连接到相邻的管状构件，所述方法包括以下步骤：
将钻孔到地面的具有探头体的电磁感测发射器电流源下降至在所述套管下面的所述钻孔中的感兴趣位置，所述探头体与所述电流源连接；
将接地电极放置在地面处；
将地面电磁场接收器的阵列放置在地面上、在地面区域上间隔开的位置处；
利用套管柱环定位器形成所述源和所述探头体在下降步骤期间行进通过的套管柱环的数量的测量，以基于测量的套管柱环的数量，确定所述钻孔中的所述源和探头体的深度；
在所述源和所述探头体处于感兴趣位置时，停用所述套管柱环定位器；以及
通过来自所述钻孔到地面的电磁感测发射器电流源的电流的流动在所述感兴趣位置处发射电磁能以行进通过所述地下地层到达地面并形成电磁场；
在所述地面处利用所述接地电极接收来自所述钻孔到地面的电磁感测发射器电流源的电流；
利用在地面上间隔开的位置处所放置的地面接收器的阵列检测由于通过来自所述钻孔到地面的电磁感测发射器电流源的电流的流动在所述感兴趣位置处所发射的电磁能而导致的感应极化的测量；以及
在计算机中处理检测到的感应极化的测量，以获得所述地下地层的感应极化测井的感应极化的测量。
3.根据权利要求2所述的方法，还包括以下步骤：
在计算机存储器中存储所获得的感应极化的测量。
4.根据权利要求2所述的方法，还包括以下步骤：
形成所获得的感应极化的测量的输出显示。
5.一种根据井钻孔中的深度对地下地层的电磁响应进行测井的钻孔到地面的电磁感测方法，所述井钻孔具有套管，所述套管沿着所述井钻孔、从地面到感兴趣地层附近的感兴趣位置的范围安装，所述套管通过多节管状构件构成，所述管状构件在端部通过套管柱环连接到相邻的管状构件，所述方法包括以下步骤：
将钻孔到地面的具有探头体的电磁感测发射器电流源下降至在所述套管下面的所述钻孔中的感兴趣位置，所述探头体与所述电流源连接；
将接地电极放置在地面处；
将地面电磁场接收器的阵列放置在地面上、在地面区域上间隔开的位置处；
利用套管柱环定位器形成所述源和探头体在下降步骤期间行进通过的套管柱环的数量的测量，以基于测量的套管柱环的数量，确定所述钻孔中的所述源和探头体的深度；
在所述源和所述探头体处于感兴趣位置时，停用所述套管柱环定位器；以及
通过来自所述钻孔到地面的电磁感测发射器电流源的电流的流动在所述感兴趣位置处发射电磁能，以行进通过所述地下地层到达地面并形成电磁场；
在所述地面处利用所述接地电极接收来自所述钻孔到地面的电磁感测发射器电流源的电流；
利用在地面上间隔开的位置处所放置的地面接收器的阵列，根据钻孔深度，检测通过来自所述钻孔到地面的电磁感测发射器电流源的电流的流动在所述感兴趣位置处所发射的电磁能所形成的电磁场的测量；以及
在计算机中处理检测到的电磁场，以获得地下地层的电磁测井的井钻孔中的深度的测量。
6.根据权利要求5所述的方法，还包括以下步骤：
在计算机存储器中存储所获得的所述地下地层的电磁测井的井钻孔中的深度的测量。
7.根据权利要求5所述的方法，还包括以下步骤：
形成所获得的所述地下地层的电磁测井的井钻孔中的深度的测量的输出显示。
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