EA014866B1 - Устройство для формирования высокоразрешающего изображения среды по данным метода сопротивлений - Google Patents

Устройство для формирования высокоразрешающего изображения среды по данным метода сопротивлений Download PDF

Info

Publication number
EA014866B1
EA014866B1 EA200800460A EA200800460A EA014866B1 EA 014866 B1 EA014866 B1 EA 014866B1 EA 200800460 A EA200800460 A EA 200800460A EA 200800460 A EA200800460 A EA 200800460A EA 014866 B1 EA014866 B1 EA 014866B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
fluid
wellbore
impedance
dielectric constant
resistivity
Prior art date
Application number
EA200800460A
Other languages
English (en)
Other versions
EA200800460A1 (ru
Inventor
Грегори Б. Итскович
Александре Н. Беспалов
Ранди Голд
Original Assignee
Бейкер Хьюз Инкорпорейтед
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Бейкер Хьюз Инкорпорейтед filed Critical Бейкер Хьюз Инкорпорейтед
Publication of EA200800460A1 publication Critical patent/EA200800460A1/ru
Publication of EA014866B1 publication Critical patent/EA014866B1/ru

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/18—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for well-logging
    • G01V3/20—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for well-logging operating with propagation of electric current
    • G01V3/24—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for well-logging operating with propagation of electric current using ac

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
  • Electrophotography Using Other Than Carlson'S Method (AREA)
  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)

Abstract

В изобретении описана коррекция измерений импеданса, осуществляемых контактным прибором каротажа сопротивлений в стволе скважины, пробуренной в толще пород, с использованием коэффициента, который зависит от удельной проводимости бурового раствора и диэлектрической постоянной бурового раствора. При этом не требуется осуществлять измерения отклонения.

Description

Настоящее изобретение, в целом, относится к разведочным работам на нефть и газ, включающим электроразведочные работы в стволе скважины, пробуренной в толще пород. Более точно, настоящее изобретение относится к скважинным исследованиям с высокой степенью локализации, включающим внесение и измерение токов отдельных зондов, которые подают в стенку ствола скважины посредством емкостной связи электродов на зонде, перемещающемся по стволу скважины, пробуренной в толще пород.
Уровень техники
Электрический каротаж скважины хорошо известен, и описаны различные устройства и методы, которые применяют в этих целях. Вообще говоря, существуют две категории устройств, которые применяют в зондах электрического каротажа. К первой категории относится измерительный электрод (источник или сток тока), который применяют в сочетании с диффузионным обратным питающим электродом (таким как корпус зонда). Измерительный ток по цепи, соединяющей источник тока с измерительным электродом, поступает через толщу пород в обратный питающий электрод и обратно в источник тока в зонде. В приборах индукционного каротажа внутри измерительного прибора находится антенна, которая индуцирует прохождение тока через толщу пород. Величину индуцированного тока определяют с использованием той же антенны или отдельной приемной антенны. Настоящее изобретение относится к первой категории.
Существует несколько режимов работы: в одном из них поддерживают неизменный ток измерительного электрода и измеряют напряжение, а во втором режиме напряжение электрода является неизменным, и измеряют ток, протекающий через электрод. В идеале желательно, чтобы в случае меняющегося тока и неизменного напряжения, измеряемого на контрольном электроде, ток был обратно пропорционален удельному сопротивлению исследуемой толщи пород. Напротив, если поддерживают неизменный ток, желательно, чтобы напряжение, измеряемое на контрольном электроде, было пропорционально удельному сопротивлению. Согласно закону Ома, если меняется как ток, так и напряжение, удельное сопротивление толщи пород пропорционально отношению напряжения к току.
В патенте И8 3365658 (Вйб\те11) для определения удельного сопротивления толщ пород предложено применение фокусирующего электрода. Центральный каротажный электрод испускает измерительный ток (ток зонда) в прилегающие толщи пород. Этот ток зонда фокусируют в относительно узкий токовый пучок, направленный наружу от ствола скважины, путем использования фокусирующего тока, испускаемого соседними фокусирующими электродами, которые расположены вблизи каротажного электрода и по обе стороны от него. В патенте И8 4122387 (А)ат и др.) описано устройство, позволяющее осуществлять одновременный боковой каротаж толщи пород на различных расстояниях от ствола скважины с использованием систем фокусирующих электродов, расположенных на зонде, который опускают в ствол скважины на каротажном кабеле. Один излучатель регулирует частоты двух токов, проходящих через толщу пород на различных заданных расстояниях от ствола скважины. Оплетка каротажного кабеля действует в качестве обратного питающего электрода одной из систем фокусирующих электродов, а электрод электродного комплекта кабеля непосредственно над каротажным зондом действует в качестве обратного питающего электрода второй системы фокусирующих электродов. Также описаны два варианта осуществления, в которых измеряют опорные напряжения на электродах электродного комплекта кабеля и систем фокусирующих электродов.
Ранее предлагались методы исследования толщи пород с использованием группы измерительных электродов (см., например, патент И8 2930969 (Вакег), патент СА 685727 (Мали и др.), патент И8 4468623 (С1апхего) и патент И8 5502686 (Όοτγ и др.)). В патенте И8 2930969 предложено использование множества электродов, каждый из которых состоит из дисков, электрически соединенных гибкими проводами с дисками и проводами, заделанными в поверхность гибкой трубы. В патенте СА 685727 предложено использование группы небольших электродных дисков, которые установлены на приборе или прижимном башмаке и каждый из которых вносит отдельно измеряемый измерительный ток для исследования толщи пород электрическими методами. Электродные диски помещают в горизонтальной плоскости с зазорами по окружности между электродами и устройством для последовательного возбуждения и измерения измерительного тока электродов.
В патенте И8 4468623 описаны приборы с прижимными башмаками, на каждом из которых расположено множество небольших измерительных электродов, отдельно измеряемые измерительные токи которых вводят в стенку ствола скважины. Измерительные электроды образуют группу, в которой они расположены, по меньшей мере, по окружности (вокруг оси ствола скважины) через определенные промежутки таким образом, чтобы измерительные токи, которые вводят в участки стенки ствола скважины, до заданной степени перекрывали друг друга по мере движения прибора вдоль ствола скважины. Измерительные электроды имеют небольшие размеры, позволяющие подробно исследовать электрическими методами прилегающий участок окружности ствола скважины и получать информацию о стратиграфии толщи пород вблизи ствола скважины, а также о трещинах и их ориентации. В одном из вариантов осуществления для определения пространственной структуры электрической энергии, вводимой централь
- 1 014866 ным электродом, используют группу измерительных электродов, образующих пространственно замкнутый контур вокруг центрального электрода. В другом варианте осуществления для ввода тока в толщу пород через преимущественно прилегающий участок окружности ствола скважины используют линейную группу измерительных электродов. Дискретные составляющие тока могут быть измерены по отдельности, в результате чего может быть получено множество геодезических сигналов, которые отображают плотность тока, поступающего от группы, и на основании которых может быть составлено подробное электрическое изображение прилегающего участка окружности ствола скважины по мере движения прибора вдоль ствола скважины. Группа измерительных электродов также может иметь замкнутый контур, такой как круг, что позволяет непосредственно определять ориентацию удельного сопротивления аномалий. В патенте И8 6714014 (Еуаик и др.), правопреемником которого является правопреемник настоящего изобретения и содержание которого полностью включено в настоящее описание в порядке ссылки, предложено применение емкостной связи с использованием бурового раствора как на углеводородной основе, так на водной основе.
В патенте И8 5502686 описано применение акустического датчика в сочетании с установленными на прижимном башмаке электродами, при этом акустические датчики позволяют заполнять пробелы в изображении, получаемом с использованием электродов, за счет того, что в стволах скважин большого диаметра электроды неизбежно не обеспечивают полный охват ствола скважины.
Известные устройства, которые представляют собой прижимные зонды, чувствительны к влиянию шероховатости стенок ствола скважины: токи, протекающие через электроды, зависят от наличия хорошего контакта между электродом и стенкой ствола скважины. Если стенка ствола скважины имеет неровную форму, нарушается контакт и ток от электродов, в результате чего получают неточное изображение ствола скважины. Вторым недостатком является относительная малая глубина исследования из-за того, что используемые измерительные электроды имеют тот же потенциал, что и прижимной башмак, в результате чего происходит отклонение токов зонда.
Другой недостаток состоит в том, что в толщах пород с низким удельным сопротивлением (таких как в Мексиканском заливе) измеренный сигнал находится под влиянием скважинного флюида. Таким образом, требуются устройство и способ определения удельного сопротивления толщи пород, которые относительно нечувствительны к шероховатости стенок ствола скважины и могут применяться при использовании бурового раствора на водной или углеводородной основе. Данная задача решена в настоящем изобретении.
Краткое изложение сущности изобретения
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения предложен способ определения параметра удельного сопротивления толщи пород. В ходе осуществления способа через толщу пород подают ток по меньшей мере одного токового электрода. Исходя из тока и(или) потенциала электрода, определяют кажущийся импеданс. Исходя из кажущегося импеданса, определяют удельное сопротивление с использованием поправочного коэффициента, основанного на удельной проводимости и диэлектрической постоянной бурового раствора. Буровой раствор может быть непроводящим, а между током и толщей пород может быть установлена емкостная связь.
В другом варианте осуществления настоящего изобретения предложено устройство для определения параметра удельного сопротивления толщи пород. Устройство включает токовый электрод, который подает измерительный ток через толщу пород. Устройство также включает процессор, который определяет кажущийся импеданс, исходя из тока и(или) потенциала электрода. Исходя из кажущегося импеданса, процессор определяет удельное сопротивление толщи пород с использованием поправочного коэффициента, связанного с диэлектрической постоянной и удельной проводимостью бурового раствора. Устройство может включать приборы для измерения удельной проводимости и(или) диэлектрической постоянной бурового раствора. Может использоваться множество токовых электродов на прижимном башмаке, выдвигаемом от корпуса каротажного прибора. Каротажный прибор может иметь множество прижимных башмаков. Процессор может получать изображение стенки ствола скважины.
В другом варианте осуществления изобретения предложен машиночитаемый носитель для использования с устройством для определения параметра удельного сопротивления толщи пород. Устройство включает токовый электрод, подающий измерительный ток через толщу пород. Носитель содержит команды, позволяющие процессору определять кажущийся импеданс на основании тока и(или) потенциала электрода. Носитель дополнительно содержит команды, позволяющие процессору определять удельное сопротивление толщи пород, исходя из кажущегося импеданса с использованием поправочного коэффициента, основанного на диэлектрической постоянной и удельной проводимости бурового раствора.
Краткое описание чертежей
Для лучшего понимания настоящего изобретения оно проиллюстрировано на приложенных чертежах, на которых одинаковые элементы обозначены одинаковыми позициями и на которых на фиг. 1 (уровень техники) показан стандартный каротажный прибор, подвешенный в стволе скважины, на фиг. 2А (уровень техники) - механическая схема стандартного формирователя изображений, на фиг. 2Б (уровень техники) - подробный вид электродного башмака стандартного каротажного
- 2 014866 прибора, на фиг. 3 - эквивалентная схема прибора каротажа сопротивлений в стволе скважины, на фиг. 4 - сравнение чувствительности стандартных измерений импеданса с целью определения удельного сопротивления толщи пород и чувствительности измерений, осуществляемых предложенным в настоящем изобретении способом, и на фиг. 5 - пример, иллюстрирующий применение предложенного способа измерения импеданса применительно к модели слоистой среды.
Подробное описание изобретения
На фиг. 1 показан стандартный прибор 10 для формирования изображения (формирователь изображения), подвешенный в стволе 12 скважины, пробуренной в толщах пород, таких как 13, на соответствующем кабеле 14, который проходит через шкив 16, установленный на буровой вышке 18. Согласно отраслевому стандарту кабель 14 включает несущий элемент и семь проводников для передачи команд прибору и приема данных, поступающих от прибора, а также для питания прибора. Прибор 10 поднимают и спускают на буровой лебедке 20. Находящийся на поверхности 23 электронный модуль (ЭМ) 22 передает необходимые команды и в ответ принимает данные, которые могут быть сохранены в архивном запоминающем устройстве любого желаемого типа для одновременной или последующей обработки. Данные могут передаваться в аналоговой или цифровой форме. Для анализа данных в полевых условиях в режиме реального времени могут использоваться процессоры данных, такие как соответствующий компьютер (СК) 24, или зарегистрированные данные могут передаваться в центр обработки для их последующей обработки.
На фиг. 2А схематически показан вид снаружи формирователя изображения боковой стенки скважины. Прибор 10, представляющий собой формирователь изображения, включает установки 26 метода сопротивлений и, необязательно, датчик 30 массы бурового раствора и периферийную акустическую телевизионную камеру 32. Электронные модули 28 и 38 могут быть расположены в соответствующих, необязательно указанных положениях. Компоненты могут быть установлены на переходнике 34 зонда хорошо известным обычным способом. Узел имеет наружный диаметр около 5 дюймов и длину около 15 дюймов. Над узлами 26 и 32 формирования изображения может быть установлен модуль 36 ориентации, включающий магнитометр и акселерометр, или инерциальная система наведения. На верхнем участке 38 прибора 10 находится модуль телеметрии для выборки, оцифровывания и передачи выборок данных, поступающих от различных компонентов, наземному электронному оборудованию 22 обычным способом. В случае сбора акустических данных их предпочтительно оцифровывают, хотя в альтернативной конструкции данные могут быть сохранены в аналоговой форме для передачи на поверхность, где их затем оцифровывает наземное электронное оборудование 22.
На фиг. 2А показаны три установки 26 метода сопротивлений (четвертая скрыта на этом виде) на башмаке 40, опирающемся на дуговую пружину 42. Как показано на фиг. 2А и 2Б, каждая установка включает измерительные электроды 41а, 41Ь, ..., 41п для ввода электрического тока в толщу пород, фокусирующие электроды 43а, 43Ь для горизонтального фокусирования тока измерительных электродов и фокусирующие электроды 45а, 45Ь для вертикального фокусирования электрического тока измерительных электродов. Условно считается, что вертикальный означает направление вдоль оси ствола скважины, а горизонтальный означает плоскость, перпендикулярную вертикальной плоскости.
На фиг. 3 представлена приблизительная принципиальная схема. На ней показано, что ток в схеме зависит от внутреннего импеданса Ζ1 прибора, импеданса ΖΓ вследствие отклонения обратного питающего электрода от толщи пород, импеданса Ζ6 вследствие зазора между приемником и толщей пород и импеданса Ζ£ толщи пород. С практической целью внутренним импедансом Ζ1 прибора можно пренебречь. Импеданс ΖΓ вследствие отклонения обратного питающего электрода от толщи пород также невелик, и в одном из вариантов осуществления изобретения им можно аналогичным образом пренебречь. Следует отметить, что способ может с незначительными изменениями использоваться, даже если не пренебрегать импедансом ΖΓ. В качестве еще одного упрощающего допущения импеданс толщи пород принимают за активный и обозначают как К£. Если принять и за приложенное напряжение, то ток в схеме равен
Когда в проводящей толще пород (ρ<10 Ом-м) используют буровой раствор на углеводородной основе, влияние толщи пород на действительный импеданс является небольшим К£ <<< Ζο и можно предположить, что чувствительность измеренного импеданса к удельному сопротивлению толщи пород снижается. Импеданс Ζ6 вследствие зазора между приемником и толщей пород, который зависит от свойств бурового раствора и отклонения приемника, становится основным фактором, влияющим на действительный импеданс. На частоте £ (соответствующей угловой частоте ω = 2π£) получаем следующее уравнение:
= /?,+ —----Α+ΪΒ (2) г + ίω С в котором А и В соответствуют действительной и мнимой частям импеданса Ζ6.
Из уравнения (2) также получаем
- 3 014866
Путем ввода параметра
(4) который зависит только от удельной проводимости пт и диэлектрической постоянной ет бурового раствора, можно дополнительно вывести из уравнения (3) следующее уравнение:
Ζ^Α + ίΒ^ ^+^--,-^-, + а 1 + а
Из уравнения (4) для удельного сопротивления Кг толщи пород получаем
Λζ = Λ-α|β|.
(5)
Уравнение (5) позволяет отфильтровать влияние бурового раствора на действительную часть измеренного импеданса и повысить чувствительность измерений к интересующему параметру Кг. Авторы называют эту процедуру альфа-коррекцией.
Чтобы проиллюстрировать эффективность альфа-коррекции, рассмотрим математическое моделирование применительно к моделям различных толщ пород. Первый пример соответствует случаю, когда прибор находится в стволе скважины диаметром 8,5 дюймов (21,59 см), который заполнен проводящим буровым раствором с удельным сопротивлением 104 Ом-м и диэлектрической постоянной ет=3. Для моделирования толщи пород используют цилиндрический слой с удельным сопротивлением, меняющимся в пределах от 1 до 100 Ом-м. Поступающие от прибора данные отображает проводящий цилиндр длиной 10 м. Ток вводят в толщу пород через 1,6-см цилиндрический электрод с отклонением в 1 мм от толщи пород. Передатчик подает выходное напряжение в 1 В на частоте 1 МГ ц. На фиг. 4 представлена действительная часть импеданса применительно к двум случаям. Рабочей частотой является 1 МГц. Кривая 201 отображает действительную часть импеданса, а кривая 203 - импеданс с учетом альфа-коррекции. Как показано на фиг. 4, импеданс с учетом альфа-коррекции обладает более высокой чувствительностью к удельному сопротивлению толщи пород по сравнению с одночастотными измерениями импеданса. Преимущество скорректированного импеданса также проявляется в случае слоистой модели среды.
На фиг. 5 представлены результаты математического моделирования толщи пород, включающей последовательность высокоомных (10 Ом-м) и проводящих (1 Ом-м) слоев. Толщина слоев меняется слева направо от 0,5 дюймов (1,27 см) до 4 дюймов (10,16 см). Кривая 221 отображает нескорректированную характеристику, а кривая 223 - характеристику с применением альфа-коррекции. Кривая 221 менее чувствительна, чем скорректированная кривая 223, а также не имеет ее разрешающей способности.
В предложенном в настоящем изобретении способе не требуется измерять отклонение. Необходимым параметром является соотношение удельного сопротивления бурового раствора и диэлектрической постоянной. Это соотношение можно определить заранее, исходя из состава бурового раствора. Соотношение также может быть рассчитано с использованием скважинных измерений. Определение удельного сопротивления бурового раствора может осуществляться в стволе скважины с помощью способа и устройства, которые описаны в патенте И8 6803039 (ТайгД и др.), правопреемником которого является правопреемник настоящего изобретения и содержание которого полностью включено в настоящее описание в порядке ссылки. Для определения диэлектрической постоянной могут использоваться способ и устройство, описанные в патенте И8 5677631 (КейДпдет и др.), правопреемником которого является правопреемник настоящего изобретения и содержание которого полностью включено в настоящее описание в по рядке ссылки.
Обработку результатов измерений может осуществлять скважинный процессор, наземный процессор или дистанционный процессор. Подразумевается, что термин процессор, используемый в настоящем описании, включает такие устройства, как программируемые пользователем вентильные матрицы (РР6А, от английского - Пе1! ртодтаттаЫе да!е аггау).
Измерения удельного сопротивления, осуществляемые отдельными датчиками на одном или нескольких прижимных башмаках, могут быть объединены, чтобы получить изображение стенки ствола скважины по данным метода сопротивлений. Эта процедура рассмотрена в патенте Еуапк.
Изобретение описано применительно к каротажным приборам, которые доставляют на кабеле. Вместе с тем, предложенный в настоящем изобретении способ также применим в зондах для измерений во время бурения (ΜΨΌ, от английского - теакигетеШ-теййе-бтййпд) или зондах для каротажа во время бурения (ТЛУЭ. от английского - 1одщпд \т1и1е бДШпд), доставляемых на бурильной колонне или гибких трубах малого диаметра. Пример формирователя изображения по данным метода сопротивлений для применения в зонде ΜΨΌ описан в патенте ϋδ 6600321, выданном на имя Еуапк, правопреемником которого является правопреемник настоящего изобретения и содержание которого полностью включено в настоящее описание в порядке ссылки.
Подразумевается, что при обработке данных используют компьютерную программу, реализован ную на соответствующем машиночитаемом носителе, позволяющем процессору осуществлять управление и обработку. Подразумевается, что термин процессор, используемый в настоящем описании, вклю
- 4 014866 чает такие устройства, как программируемые пользователем вентильные матрицы (ЕРСЛ). Машиночитаемый носитель может включать постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (СППЗУ), электрически-стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (ЭСППЗУ), флэш-память и оптический диск. Как отмечено выше, обработка может осуществляться в скважине или на поверхности.
Несмотря на то что в описании раскрыты предпочтительные варианты осуществления изобретения, для специалиста в данной области техники будут очевидны различные усовершенствования. Предполагается, что охватываются все изменения, входящие в сущность и объем приложенной формулы изобретения.

Claims (16)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Устройство для определения параметра удельного сопротивления толщи пород, в которой пробурена скважина, включающее но меньшей мере один измерительный электрод, имеющий определенный потенциал и способный подавать измерительный ток в толщу пород, и процессор, способный определять параметр удельного сопротивления, по меньшей мере частично, на основании импеданса, определенного исходя, по меньшей мере, из измерительного тока или потенциала и из поправочного коэффициента, связанного с удельной проводимостью, по существу, непроводящего флюида в стволе скважины и диэлектрической постоянной флюида в стволе скважины, причем параметр удельного сопротивления определяется посредством использования зависимости
    Лу = А - α|Ζ?| где А является действительной частью импеданса, В является мнимой частью импеданса, а поправочный коэффициент (α) задан следующей зависимостью:
    где пт означает удельную проводимость флюида в стволе скважины, ω означает угловую частоту измерительного тока, ет означает относительную диэлектрическую постоянную флюида в стволе скважины, а ε0 означает диэлектрическую проницаемость свободного пространства.
  2. 2. Устройство по п.1, включающее множество измерительных электродов.
  3. 3. Устройство по п.2, включающее дополнительный прижимной башмак с множеством измерительных электродов, выдвигаемый от корпуса каротажного прибора.
  4. 4. Устройство по п.2, в котором множество измерительных электродов размещено на прижимном башмаке, выдвигаемом от корпуса каротажного прибора, доставляемого в ствол скважины.
  5. 5. Устройство по п.1, содержащее по меньшей мере один прибор, измеряющий по меньшей мере один из параметров, включающих диэлектрическую постоянную флюида и удельную проводимость флюида.
  6. 6. Устройство по п.1, в котором параметр удельного сопротивления включает изображение стенки ствола скважины по данным метода сопротивлений.
  7. 7. Устройство по п.1, в котором поправочный коэффициент основан на соотношении между удельной проводимостью флюида и диэлектрической постоянной флюида.
  8. 8. Устройство по п.1, дополнительно включающее приспособление для доставки по меньшей мере одного измерительного электрода в ствол скважины.
  9. 9. Способ определения параметра удельного сопротивления толщи пород, в которой пробурена скважина, в ходе осуществления которого через толщу пород подают измерительный ток с использованием по меньшей мере одного измерительного электрода, определяют параметр импеданса исходя, по меньшей мере, из измерительного тока или потенциала указанного по меньшей мере одного измерительного электрода, и определяют параметр удельного сопротивления исходя из измеренного импеданса с использованием зависимости между удельной проводимостью, по существу, непроводящего флюида в стволе скважины и диэлектрической постоянной флюида в стволе скважины, причем параметр удельного сопротивления определяется посредством использования зависимости я, = л-«|в| где А является действительной частью импеданса, В является мнимой частью импеданса, а поправочный коэффициент (α) задан следующей зависимостью: где пт означает удельную проводимость флюида в стволе скважины, ω означает угловую частоту измерительного тока, ет означает относительную диэлектрическую постоянную флюида в стволе скважины, а ε0 означает диэлектрическую проницаемость свободного пространства.
    - 5 014866
  10. 10. Способ по п.9, в котором используют по меньшей мере один дополнительный измерительный электрод.
  11. 11. Способ по п.10, в котором размещают по меньшей мере один измерительный электрод и по меньшей мере один дополнительный измерительный электрод на прижимном башмаке, выдвигаемом от корпуса каротажного прибора.
  12. 12. Способ по п.9, в котором дополнительно измеряют по меньшей мере один из параметров, включающих диэлектрическую постоянную флюида в стволе скважины и удельную проводимость флюида в стволе скважины.
  13. 13. Способ по п.9, в котором параметр удельного сопротивления включает изображение стенки ствола скважины по данным метода сопротивлений.
  14. 14. Машиночитаемый носитель для использования в устройстве для определения параметра удельного сопротивления толщи пород, в которой пробурена скважина, включающем по меньшей мере один измерительный электрод для подачи измерительного тока через толщу пород, при этом носитель содержит команды, позволяющие процессору определять параметр удельного сопротивления, по меньшей мере частично, на основании измеренного импеданса и зависимости между удельной проводимостью, по существу, непроводящего флюида в стволе скважины и диэлектрической постоянной флюида в стволе скважины, причем параметр удельного сопротивления определяется посредством использования зависимости где А является действительной частью импеданса, В является мнимой частью импеданса, а поправочный коэффициент (α) задан следующей зависимостью:
    где пт означает удельную проводимость флюида в стволе скважины, ω означает угловую частоту измерительного тока, ет означает относительную диэлектрическую постоянную флюида в стволе скважины, а ε0 означает диэлектрическую проницаемость свободного пространства.
  15. 15. Машиночитаемый носитель по п.14, являющийся по меньшей мере одним из носителей, включающих постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (СППЗУ), электрически-стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (ЭСППЗУ), флэш-память и оптический диск.
  16. 16. Устройство для определения параметра удельного сопротивления толщи пород, в которой пробурена скважина, включающее по меньшей мере один измерительный электрод, имеющий определенный потенциал и способный подавать измерительный ток в толщу пород, и процессор, способный определять параметр удельного сопротивления, по меньшей мере частично, на основании импеданса, определенного исходя, по меньшей мере, из измерительного тока или потенциала и поправочного коэффициента, основанного на отношении удельной проводимости, по существу, непроводящего флюида в стволе скважины к диэлектрической постоянной флюида в стволе скважины, причем параметр удельного сопротивления определяется посредством использования зависимости ~ А~а\в\ где А является действительной частью импеданса, В является мнимой частью импеданса, а поправочный коэффициент (α) задан следующей зависимостью: где пт означает удельную проводимость флюида в стволе скважины, ω означает угловую частоту измерительного тока, ет означает относительную диэлектрическую постоянную флюида в стволе скважины, а ε0 означает диэлектрическую проницаемость свободного пространства.
EA200800460A 2005-08-15 2006-08-04 Устройство для формирования высокоразрешающего изображения среды по данным метода сопротивлений EA014866B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/203,829 US7394258B2 (en) 2005-08-15 2005-08-15 High resolution resistivity earth imager
PCT/US2006/030642 WO2007021623A1 (en) 2005-08-15 2006-08-04 High resolution resistivity earth imager

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200800460A1 EA200800460A1 (ru) 2009-02-27
EA014866B1 true EA014866B1 (ru) 2011-02-28

Family

ID=37741995

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200800460A EA014866B1 (ru) 2005-08-15 2006-08-04 Устройство для формирования высокоразрешающего изображения среды по данным метода сопротивлений

Country Status (8)

Country Link
US (1) US7394258B2 (ru)
EP (1) EP1922570B1 (ru)
CN (1) CN101263404B (ru)
BR (1) BRPI0617000A2 (ru)
CA (1) CA2618263A1 (ru)
EA (1) EA014866B1 (ru)
MY (1) MY140606A (ru)
WO (1) WO2007021623A1 (ru)

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7800372B2 (en) * 2006-09-20 2010-09-21 Baker Hughes Incorporated Resistivity tools with segmented azimuthally sensitive antennas and methods of making same
US7663372B2 (en) * 2006-09-25 2010-02-16 Baker Hughes Incorporated Resistivity tools with collocated antennas
US7696757B2 (en) * 2007-06-07 2010-04-13 Baker Hughes Incorporated Method and apparatus for resistivity measurements using dual impedance voltage measurements
US7940050B2 (en) * 2008-08-13 2011-05-10 Baker Hughes Incorporated System and method for measuring resistivity of an earth formation with correction for mud electrical properties
US9709692B2 (en) * 2008-10-17 2017-07-18 Baker Hughes Incorporated Method and apparatus for borehole wall resistivity imaging with full circumferential coverage
EP2182394A1 (en) * 2008-10-31 2010-05-05 Services Pétroliers Schlumberger A tool for imaging a downhole environment
EP2182392B1 (en) 2008-10-31 2015-07-29 Services Pétroliers Schlumberger A tool for imaging a downhole environment
US8776878B2 (en) * 2008-10-31 2014-07-15 Schlumberger Technology Corporation Sensor for determining downhole parameters and methods for using same
EP2182391B1 (en) 2008-10-31 2012-02-08 Services Pétroliers Schlumberger A tool for imaging a downhole environment
EP2182393B1 (en) * 2008-10-31 2014-12-31 Services Pétroliers Schlumberger A tool for imaging a downhole environment
US8614578B2 (en) * 2009-06-18 2013-12-24 Schlumberger Technology Corporation Attenuation of electromagnetic signals passing through conductive material
US8299797B2 (en) * 2009-07-30 2012-10-30 Baker Hughes Incorporated Method and apparatus for well logging resistivity image tomography
US8633701B2 (en) * 2009-07-30 2014-01-21 Baker Hughes Incorporated Method and apparatus for galvanic multi-frequency formation resistivity imaging
WO2012044192A1 (en) * 2010-10-01 2012-04-05 Baker Hughes Incorporated Apparatus and method for capacitive measuring of sensor standoff in boreholes filled with oil based drilling fluid
US8754651B2 (en) 2010-11-15 2014-06-17 Schlumberger Technology Corporation System and method for imaging properties of subterranean formations
US8862406B2 (en) 2011-01-11 2014-10-14 Baker Hughes Incorporated Electrical imager operating in oil-based mud and low resistive formation
US9037415B2 (en) * 2011-04-14 2015-05-19 Baker Hughes Incorporated OBM resistivity image enhancement using principal component analysis with first moment estimation
US8972193B2 (en) 2011-04-26 2015-03-03 Baker Hughes Incorporated Formation resistivity imager with reduced leakage to mandrel
EP2541284A1 (en) * 2011-05-11 2013-01-02 Services Pétroliers Schlumberger System and method for generating fluid compensated downhole parameters
CN103821495B (zh) * 2012-11-16 2020-07-21 中国石油集团长城钻探工程有限公司 测井方法
EP2749910A1 (en) 2012-12-28 2014-07-02 Services Pétroliers Schlumberger Systems and methods for resistivity measurement at multiple angles of rotation
CN103257159A (zh) * 2013-05-16 2013-08-21 河海大学 一种利用电阻相对变化探测土体裂隙深度和长度的方法
US9121963B2 (en) * 2013-12-05 2015-09-01 Baker Hughes Incorporated Dual mode balancing in OBM resistivity imaging
US10670768B2 (en) 2014-08-11 2020-06-02 Schlumberger Technology Corporation Determining standoff between a wall of a wellbore and a tool disposed in the wellbore
EP2985634B1 (en) 2014-08-11 2019-02-27 Services Pétroliers Schlumberger Method and apparatus for determining resistivity of a formation
US10927659B2 (en) * 2015-12-11 2021-02-23 Halliburton Energy Services, Inc. Mud cake correction of formation measurement data
WO2017184117A1 (en) 2016-04-19 2017-10-26 Halliburton Energy Services, Inc. Borehole imaging sensor assembly
EP3417145A4 (en) 2016-04-22 2019-10-23 Halliburton Energy Services, Inc. ELECTROMAGNETIC IMAGING WITH TWO MODES OF A BOREHOLE
WO2017196313A1 (en) 2016-05-11 2017-11-16 Halliburton Energy Services, Inc. Determining subterranean-formation resistivity using an electromagnetic telemetry system
RU2670083C2 (ru) * 2016-11-15 2018-10-18 Бейкер Хьюз Инкорпорейтед Определение количества нефти в пласте методом диэлектрической спектроскопии
CN107387066B (zh) * 2017-07-26 2020-05-26 中国石油大学(华东) 一种基于电阻抗测量的油气钻井气侵早期发现方法
CN109633760B (zh) * 2018-12-05 2020-04-03 北京大学 一种基于自然电位等效融合成像的地下流体监测方法
CN109782359B (zh) * 2019-02-20 2020-11-06 电子科技大学 基于油基泥浆环境微电阻率扫描成像的多频率校正方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3895289A (en) * 1971-12-20 1975-07-15 Exxon Production Research Co Determination of electrical resistivity due to shaliness of earth formations utilizing dielectric constant measurements
US6809521B2 (en) * 2001-04-18 2004-10-26 Baker Hughes Incorporated Apparatus and method for wellbore resistivity measurements in oil-based muds using capacitive coupling

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA685727A (en) 1964-05-05 Schlumberger Limited Method of and apparatus for borehole logging
US2930969A (en) * 1956-05-16 1960-03-29 Dresser Ind Electrical earth borehole logging apparatus
US3365658A (en) * 1966-06-01 1968-01-23 Schlumberger Technology Corp Focused electrode logging system for investigating earth formations, including means for monitoring the potential between the survey and focusing electrodes
US4122387A (en) * 1977-08-24 1978-10-24 Halliburton Company Apparatus and method for simultaneously logging an electrical characteristic of a well formation at more than one lateral distance from a borehole
US4361808A (en) * 1980-03-17 1982-11-30 Exxon Production Research Co. Dielectric constant well logging with current and voltage electrodes
US4468623A (en) * 1981-07-30 1984-08-28 Schlumberger Technology Corporation Method and apparatus using pad carrying electrodes for electrically investigating a borehole
US4980642A (en) * 1990-04-20 1990-12-25 Baroid Technology, Inc. Detection of influx of fluids invading a borehole
US5502686A (en) * 1994-08-01 1996-03-26 Western Atlas International Method and apparatus for imaging a borehole sidewall
US5677631A (en) * 1996-06-07 1997-10-14 Western Atlas International, Inc. Coaxial two port waveguide flowline sensor
US7242194B2 (en) * 2000-04-07 2007-07-10 Schlumberger Technology Corporation Formation imaging while drilling in non-conductive fluids
US6631328B2 (en) * 2000-06-30 2003-10-07 W-H Energy Services, Inc. Method of determining resistivity of an earth formation with phase resistivity evaluation based on a phase shift measurement and attenuation resistivity evaluation based on an attenuation measurement and the phase shift measurement
CN1185508C (zh) * 2000-07-07 2005-01-19 石油大学(北京) 无趋肤效应电磁波测井方法
CA2444942A1 (en) * 2001-04-18 2002-10-31 Baker Hughes Incorporated An apparatus and method for wellbore resistivity determination and imaging using capacitive coupling
US6714014B2 (en) * 2001-04-18 2004-03-30 Baker Hughes Incorporated Apparatus and method for wellbore resistivity imaging using capacitive coupling
US6600321B2 (en) * 2001-04-18 2003-07-29 Baker Hughes Incorporated Apparatus and method for wellbore resistivity determination and imaging using capacitive coupling
US20040051531A1 (en) * 2002-09-16 2004-03-18 Roland Chemali Method and apparatus for obtaining electrical images of a borehole wall through nonconductive mud
US7098664B2 (en) * 2003-12-22 2006-08-29 Halliburton Energy Services, Inc. Multi-mode oil base mud imager
US7397250B2 (en) * 2004-11-12 2008-07-08 Baker Hughes Incorporated High resolution resistivity earth imager
US7385401B2 (en) * 2005-07-08 2008-06-10 Baker Hughes Incorporated High resolution resistivity earth imager

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3895289A (en) * 1971-12-20 1975-07-15 Exxon Production Research Co Determination of electrical resistivity due to shaliness of earth formations utilizing dielectric constant measurements
US6809521B2 (en) * 2001-04-18 2004-10-26 Baker Hughes Incorporated Apparatus and method for wellbore resistivity measurements in oil-based muds using capacitive coupling

Also Published As

Publication number Publication date
BRPI0617000A2 (pt) 2011-07-05
MY140606A (en) 2009-12-31
CA2618263A1 (en) 2007-02-22
EP1922570A4 (en) 2016-06-01
CN101263404B (zh) 2012-06-20
US7394258B2 (en) 2008-07-01
EA200800460A1 (ru) 2009-02-27
US20070035305A1 (en) 2007-02-15
WO2007021623A1 (en) 2007-02-22
EP1922570B1 (en) 2020-09-30
CN101263404A (zh) 2008-09-10
EP1922570A1 (en) 2008-05-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA014866B1 (ru) Устройство для формирования высокоразрешающего изображения среды по данным метода сопротивлений
EA013880B1 (ru) Устройство и способ для определения удельного сопротивления породы
EA014303B1 (ru) Устройство для формирования высокоразрешающего изображения среды по данным метода сопротивлений
US6600321B2 (en) Apparatus and method for wellbore resistivity determination and imaging using capacitive coupling
US6714014B2 (en) Apparatus and method for wellbore resistivity imaging using capacitive coupling
US7202671B2 (en) Method and apparatus for measuring formation conductivities from within cased wellbores by combined measurement of casing current leakage and electromagnetic response
US7696757B2 (en) Method and apparatus for resistivity measurements using dual impedance voltage measurements
EA012560B1 (ru) Двухосное прижимное устройство для формирования изображения среды по данным метода сопротивлений
US8299797B2 (en) Method and apparatus for well logging resistivity image tomography
US20060238202A1 (en) Method and apparatus for improved current focusing in galvanic resistivity measurment tools for wireline and measurement-while-drilling applications
US8036830B2 (en) Resistivity imager in non-conductive mud for LWD and wireline applications
BRPI0710647B1 (pt) Apparatus and method for measuring parameters of an earthquake and computer-readable medium?
EA011493B1 (ru) Способ и устройство для построения изображений методом индукционного каротажа в буровом растворе на углеводородной основе
EA011498B1 (ru) Способ и устройство для повышения качества изображений толщи пород, получаемых по данным метода сопротивлений с помощью скважинных контактных приборов
RU2462735C2 (ru) Способ и устройство для формирования изображений по данным метода сопротивлений в скважинах, заполненных скважинным флюидом с низкой проводимостью
US7612567B2 (en) Two-axial pad formation resistivity imager
EP1780558A1 (en) System for measuring earth formation resistivity through an electrically conductive wellbore casing

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): RU