MXPA04004986A - Determinacion de la geometria de la perforacion dentro del pozo recubierto con electromagneticos a traves del pozo. - Google Patents

Abstract

Un metodo es descrito para localizar un receptor en una perforacion que posee una cubierta conductiva para inducir un campo electromagnetico de un transmisor en una primera perforacion, detectado en una primera ubicacion por lo menos por un receptor localizado en una segunda perforacion que posee un cubierta conductivo, un primer campo electromagnetico inducido por el transmisor, detectado en una segunda ubicacion por lo menos por un receptor, un segundo campo electromagnetico inducido por el transmisor y calculado una serie de coordinadas geometricas para la primera ubicacion basada en el primer campo electromagnetico y el segundo campo electromagnetico.

Description

DETERMININACION DE LA GEOMETRIA DE LA PERFORACIÓN DENTRO DEL POZO RECUBIERTO COH ELECTROMAGNÉTICOS A TRAVES DEL POZO Antecedentes AI desarrollar las operaciones dentro de un pozo recubierto, como puede ser propiedades de formación de registro, es muy importante conocer la ubicación exacta de la herramienta ubicada dentro del pozo para desarrollar la función especifica. Se mide la profundidad de herramientas de registro de pozo tradicionaimente por la superficie, midiendo cuanto cable que soporta las herramientas ha sido utilizado. Ambas herramientas de linea y herramientas perforadoras cuentan con el mismo concepto básico.

La profundidad de la cuerda de la herramienta es comúnmente determinada por medio del pasado de cable sobre una de las ruedas de medición calibradas en la superficie el pozo. A medida que la herramienta es empleada, la longitud del cable no utilizado dentro del pozo es monitoreado como un estimado de profundidad de herramienta. La compens ción de profundidad por el estiramiento del cable puede intentarse calculando una relación de estiramiento teórica basada en la longitud del cable, elasticidad y peso de herramienta. Aun con aquellos logaritmos de compensación muy elaborados, la cantidad actual de cable extendido puede sin embargo variar con el tiempo y debido a interacciones no medidas y no predecidas entre el cable y el cable de la herramienta y la perforación del pozo (tales como obstrucciones de herramientas y fricción de cable) y anomalías tales como "rebote". Pozos desviados, en ios cuales la herramienta es llevada a lo largo ce la superficie interior del recubrimiento del pozo, pueden presentar problemas particulares con la carga del cable variable e inconsistente, tales como un taburete "se adhiere" y salta a lo largo de la ejecución del pozo. Dichos problemas son encontrados también aunque en un menor grado, en operaciones transportadas por tubos en los cuales la longitud del tubo es medida por una rueda arreglada para rodar a lo largo del tubo a medida que es inutilizada. Aun todos los pequeños porcentajes de error de medición de longitud empleados y otras discrepancias pueden ocurrir, con cada uno de ios tipos de empleo, en el posicionamiento de errores absolutos de la herramienta de diversos pies o más aun en la ejecución del pozo más de una milla de profundidad, por ejemplo.

Otro enfoque ha sido desa rollado que mide las rotaciones de un conjunto de ruedas calibradas que contactan el cable bajo una fuerza establecida que genera fricción suficiente para transmitir cualquier velocidad de cubierta del cable al perímetro de las ruedas, que permiten una medición directa del correspondiente aumento en la profundidad.

Aun otro enfoque utiliza un par de censores ubicados en o dentro de la cuerda de la perforadora junto con un punto de referencia conocido dentro de la perforación. La distancia entre los dos censores es determinada por una pieza relativamente corta de la cuerda del perforador, su efecto de compresión/estiramiento son insignificante comparado con el estiramiento y compresión observado en la longitud total de la cuerda del perforador y puede ser uti lazado como un Indicador de profundidad del pozo observando que cuando eJ segundo censor alcanzará un evento correlable ya visto en el primer censor, el aumento de la profundidad es la distancia entre los censores.

El uso de los censores de pozo es un desafío y presenta aún más dificultades en el caso de pozos com le os, en ios cuales el revestimiento efectúa .la habilidad de correr ciertos censores de pozo. Por ejem lo, el revestimiento de acero ha sido históricamente pensado como una barrera mediciones electromagnéticas de las propiedades de La formación. Los probremas presentados por medio de cubiertas conductivas son descritas por Angustí n y otros, en "A Theoret ica1 St udy of Surface-to-Eoreho1e 1 ect rornagne : o Logging in Cased Roles," [Un Estudio Teorético de Registro Electromagnético de Superficie a Perforación en Pozos recubiertos] Geofísica, Vol. 54, No. 1 (1989); üchida y otros, en "Effect of a Steel Casmg on Cross ole EM Measurement s , " [Efecto de un revestimiento de acero en Mediciones EM a través del pozo] SEG Reunión Anual, Texas (1991); y Wu y otros, en "Influence of Steel Casing on Electromagnetic Signáis," [Infuencia de Recubrimiento de acero en Señales Electromagnéticas] Geofísica, Vol. 59, No. 3 (1994) . Estas referencias de arte previa muestran que el acoplamiento entre un transmisor y una cubierta conductiva es independiente de una conduct íviciad de formación geológica circundante para un rango amplio de resistividades de formación práctica encontradas en el campo y gue el campe magnético producido dentro de una cubierta conductiva a una distancia de unos pocos metro o menos del transmisor depende solamente de las propiedades de cubiertas conductivas y no de las propiedades do la formación.

La figura 1 muestra un equipamiento típico utilizado en la medición de la formación geológica 10 resistividad entre dos agujeros de perforadora 12a y 12b utilizando la inducción electromagnética. Un transmisor T es ubicad en una perforación, mientras que un receptor R es ubicado en otra perforación. El transmisor T consiste típicamente de un rollo (no se muestra) que posee un lazo de múltiples vueltas (que consiste de vueltas NT de alambre) envuelto alrededor de un núcleo magnéticamente permeable (mu-metal, ferrito o material ferromagnético) con una sección de cruz, AT. El transmisor T puede comprender además un capacitor (no se muest a) para afina la frecuencia del rollo. Cuando una corriente alternativa, IT, a una frecuencia de ti Hz pasa a través de estos lazos de múltiples vueltas , un momento magnético que varía con el tiempo, Tf es producido en el transmisor. Este momento magnético se define de la siguiente marera: El momento magnético MT puede detectarse por un receptor R como un campo magnético, B0. 31 transmisor T, receptor R, o ambos son dispuestos típicamente en las perforaciones (por ejemplo, 12a y 12b) en la formación térrea 10» En este caso, el campo magnético detectado, Bo, es proporcional al momento magnético del transmisor, MT, y a un factor geológico, ai, de la siguiente manera: B0 = kx MT (2) El factor geológico, ki , es una función de la ubicación especial y orientación de un componente de campo del campo magnético, 30, con respecto al momento magnético del transmisor, MT.

El receptor R incluye típicamente una o más antenas (no se muestra) . Cada antena incluye un lazo de múltiples vueltas de cable al rededor del núcleo del metal o ferrito magnéticamente permeable. El campo magnético carnoiante censado por el receptor R crea un voltaje inducido en el rollo receptor (no se muestra). Este voltaje inducido (VF) es una función del campo magnético detectado (BK) , la frecuencia (fo), el número de vueltas (NR) del cable en el rollo receptor, el área efectiva de cruce seccional del rollo (AR) , y la permeabilidad efectiva (UR) del rollo. Por lo tato, VR puede obtenerse de la siguiente manera: VR = ? fo BR NR AR [JR (3) el producto, AF LiR, es ede simplificarse de xa siguiente manera: R = kR BR (4) donde kR = ? f0 NR AR DR. Por lo tanto, en lugar de determinar el producto AR ¾, es más conveniente determinar Iq, conforme con los siguientes procedimientos. Primero, el rollo receptor es calibrado en un campo conocido, en la frecuencia conocida. Luego, el valor exacto para kR es derivado del canpo magnético { BR) y el voltaje medido (VR) conforme con la siguiente ecuación: (5) Cuando este sistema es ubicado en una formación geológica conductiva, el campo magnético que varia con el tiempo, Bo, que es producido por el momento magnético transmisor, .produce un voltaje en una formación geológica , que a su vez conduce a una corriente al mismo, Lx. La corriente, Li, es proporcional a la conductividad de la formación geológica y es generalmente concéntrica en relación al eje longitudinal de la perforación. La proximidad del campo magnético a la perforación ocurre por un campo de espacio libre llamado el campo magnético primario, mientras que el campo resultante de la corriente Li es llamada el campo magnético secundario.

La corriente, Li, se encuentra típicamente fuera de la fase respecto de la corriente del transmisor, IT. En frecuencias muy bajas, donde la reactancia inductiva es pequeña, la corriente, Ll, es proporcional a dB/dt y está 90° fuera de la tase respecto de 1T. A medida que la frecuencia aumenta, la reactancia inducida aumenta y la fase de la corriente inducida, Li, aumenta en un número mayor a 90°. El campo magnético secundario inducido por la corriente Li posee también una fase de cambio relativa a la corrí,ente inducida Li y de esa manera el campo magnético total detectado por el receptor R es complejo.

El campo magnético complejo detectado por el receptor R puede separarse en dos conponenLes : un componente real, IR, que es en-fase con el transmisor corriente, IT# y un componente imaginario (o cuadratura) , Id, que es cambiado ce fase por 90°. Los valores del componente rea]., TR, y el componente cuadratura, lx, del. campo magnético a una frecuencia determinada y configuración geométrica especifica únicamente la resistividad eléctrica de la formación homogénea perforada por perforadora. En una formación geológica no homogénea, sin embargo, el campo complejo es medido en una sucesión de puntos a lo largo del eje longitudinal, de la perforación del receptor para cada una de las sucesiones de las locaciones del transmisor. La multiplicidad de las mediciones obtenidas puede por lo tanto ser utilizadas para determinar la resistividad no homogénea entre las perforaciones.

En ambos casos, es decir, medir la resistividad de formación geológica homogénea o medir la resistividad de formación no homogénea, las mediciones se realizan típicamente antes que tenga lugar la extracción de hidrocarburos. Esto es porque las perforaciones son típicamente revestidas con cubiertas conductivas (por ejemplo, revestimiento metálico; ver 16a y 16b en FIG. 3) a fin de preservar la integridad física de la perforación durante la extracción de hidrocarburos. Las cubiertas tubulares conductivas interfieren con las raedi cienes de resistividad y son difíciles y es costos sacarlas de la perforación una vez gue fueron instaladas. Como resultado, sistemas de arte anteriores tales como los que se muestran en la FIG. 1 no son adecuados para analizar reservas de hidrocarburos una vez. que comienza ia extracción de los hidrocarburos .

La red o momento efectivo, Me f, de un transmisor dentro de un revestimiento conductivo es dictado por el acoplamiento inducido entre el transmisor y el revestimiento conductivo. Físicamente, la resistividad del revestimiento conductivo es muy baja y la inductancia relativamente alta. Esta propiedad da como resultado una corriente de casi la misma magnitud de aquella de la corriente del transmisor siendo inducida en la cubierta conductiva. La ley de Lenz predice que el campo magnético generado por la corriente inducida en el revestimiento conductivo se opondrá al campo magnético que varia según el tiempo producido por la corriente del transmisor. Por lo tanto, el campo magnético generado por el transmisor es mayormente cancelado por el campo magnético generado por el revestimiento conductivo. Como resultado, el campo magnético externo al revestimiento conductivo es ampliamente reducido, y su magnitud es proporcional a la diferencia en las corrientes en el transmisor y el revestimiento conductivo. En efecto, el revestimiento conductivo "protege" el transmisor de cualquier receptor posicionado fuera de la cubierua conductiva.

Una situación análoga esta presente con respecto a un receptor si este rodeado por un revestimiento conductivo. El campo a ser detectado induce corrientes concéntricas con e.l rollo receptor cuyo sentido es tal para reducir el campo dentro del revestimiento. El campo a ser detectado es constantemente altamente atenuado y la medición es altamente influenciada por la vaxiación en las propiedades de cubiertas, y ejemplos de los mismos son gráficamente demostrados por la inclinación de curva 10 mostrada en la Figura 2. Esta situación es exacerbada si ambos el transmisor y el receptor son rodeados por cubiertas conductivas. Con frecuencia, el criterio de diseño para un estudio a través del pozo de una perforación recubierta reduce la señal a un nivel que es indetectable por receptores estándar. Además, la discrepancia en la conductividad, permeabilidad y espesor a lo larqo del eje longitudinal de la lineal hace dificultoso la determinación del factor de atenuación en cualquier punto determinado.

La atenuación debido a un revestimiento de acero que rodea el transmisor para una formación homogénea es esencialmente constante unos pocos metros de la fuente. Desde que la atenuación es constante la razón de los campos corno se describen, y se incorporan a la presente, en a Patente de los Estados Unidos de Norteamérica ín No. 6,294,917 Bl, a Nichols, remueve los efectos del revestimiento. Esta constancia de los campos pueden también ser removidos calculando en un operador de cambio como se describe en la presente, en la Patente de los Estados Unidos ce Norteamérica No. 6, 393, 363 Bl a Wilt y Nichols. Sin embargo, para las perforaciones de múltiples revestidas, tanto la razón romo los métodos de operación de cambios utilizan preferiblemente un monitor extra para el campo transmitido.

Resumen de la Invención Un. método es revelado para ubicar un receptor en una perforación que posee una lineal conductiva induciendo un campo electromagnético de un transmisor en una primera perforación, detectando en la primera ubicación por lo menos de un receptor ubicado en una segunda perforación que posee una lineal conductiva, un primer campo electromagnético inducido por el transmisor, detectando en una segunda ubicación por lo menos un receptor, un segundo campo electromagnético inducido por el transmisor y calculando un número de coordinadas geométricas por la primera ubicación basada en el primer campo electromagnético y el segundo campo electromagnético.

Otro método es revelado por el mapeo de una trayectoria de una ejecución de pozo recubierto atravesando una formación terrea induciendo un primer campo magnético en una primera posición en una ejecución de pozo, detectando una primera respuesta al primer campo magnético inducido a una segunda posición en la ejecución del pozo, detectando una segunda respuesta al primer campo magnético inducido a una tercera posición en la ejecución de un pozo, repitiendo la inducción y detectando las etapas sobre un rango de profundidades en la ejecución del pozo y calculando una serie de coordinadas geométricas que definen una trayectoria de la ejecución del pozo basado en las respuestas detectadas.

Breve descripción de Dibujos La figura 1 es una vista perspectiva de una formación geológica al cual se le hicieron análisis electromagnéticos de pozo cruzado; La figura 2 es una representación gráfica de un cair.po magnético censado con un receptor dispuesto en una perforación que ha sido revestida con una lineal conductiva; La figura 3 es una vista de un sistema electromagnético de un ejemplar de pozo cruzado conforme con el tema revelado; La figura 4 es una vista de un sistema electromagnético de pozo singular ej emplar conforme con el terna revelado; L figura 5 es un diagrama de flujo de un método revelado para determinar la trayectoria de una ejecución de pozo recubierto utilizando el sistema de la figura 3; y La figura 6 es una salida ejemplar del mapeo de trayectoria descrita.

Descripción Detallada Conforme a una ejecución del tema descrito, una formulación de inversión regularizada remueve ios efectos de revestimiento de la información ce campo para proteger una. serie de información equivalente a uno que se obtendría en pozo no recubierto. La solución obtenida es dependiente en la geometría de la investigación y la conductividad de la formación siendo medida.

Refiriéndonos a la Fíg, 1, unía formación geológica 11 siendo analizada incluye una o más perforaciones, mostradas generalmente como 12a y 12b y una reserva de recursos de interés, en este ejemplo una o más reservas de hidrocarburos, mostradas generalmente como 14a y 14b. Típicamente, por lo menos una de las perforaciones 12a y 12b es revestido con una lineal conductiva 16a y 16b, mostradas más claramente en la Fíg . 3. Un sistema 19 empleado para analizar la formación geológica incluye un transmisor 20 dispuesto dentro de la perforación 12a, una primera región de la formación geológica. En la comunicación de señal con el transmisor 20 es un generador de señal incluido en la estación de superficie 22. Un receptor 24 esta dispuesto en la perforación 12b. El transmisor 20 y el receptor 24 son empleados utilizando siete tornos de línea conductora estándar, cables y Coiiectores de cable Gerhardt-Owens de siete pernos, mostrados generalmente como 26. El sistema 19 es operado utilizando una computadora (no se muestra) , incluido en la estación de superficie 28 que es en la comunicación de información con el transmisor '20 y el receptor 24. La computadora (no se muestra) incluye un procesador (no se muestra) y una memoria (no se muestra) que almacena programas necesarios para operar el sistema 19. Debe notarse que a pesar de que las perforaciones 12a y 12b se muestran como pozos verticales derechos sustancialmente derechos para la claridad, es muy común para las perforaciones variar la trayectoria aproximadamente un eje-z o eje de profundidad.

Típicamente, los campos magnéticos son generados por el transmisor 20 en varios niveles verticales anterior, dentro, y debajo de un área de interés. Los campos magnéticos censados por el receptor 24 son censados a varios niveles verticales, n, ip, y r?, por ejemplo, anteriormente, dentro, y debajo del área de interés. En una ejecución ejemplar, el transmisor 20 es ubicado en una perforación no revestida y atravesada entre posiciones de profundidad fija, ¾, s:. , y s~s, por ejemplo, en una velocidad de 3 a 5 metros/minuto. El receptor permanece en una posición fija, ip por ejemplo, en una perforación revestida, Después del transmisor 20 se mueve entre los puntos de profundidad fijos antes mencionados, el receptor se mueve a una posición diferente, G2 por ejemplo, dentro de la perforación lineada y nuevamente el transmisor 20 se atraviesa entre las posiciones de profundidad fija . Sin embargo, para las razones tratadas anteriormente, la lineal posee un efecto adverso en la ejecución de las mediciones , Para superar los efectos de la lineal, un modelo de la formación, descripta de manera más completa en la Patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 6,393,363 a Wilt y otros, es utilizada para calcular el campo magnético censado por el receptor 24 que corresponde a la información que estarla contenido en el mismo sin la presencia del lineal conductivo eléctricamente. De esta representación modelada, una primera aproximación de la información de revestimiento contenida en el campo magnético censado por el receptor 24 puede identificarse y removerse. La información corregida es luego utilizada para determinar un Nuevo modelo para la formación de resistencia y el proceso es repetido varias veces . Cada vez la información de revestimiento es removida de manera más exacta y la respuesta de formación es recuperada de manera más exacta .

Otro enfoque, descrita de manera más completa en la Patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 6,294,917 a Nichols puede ser utilizada para compensar los efectos de un. lineal conductivo por la medición de características de la formación geológica como una función ce la razón de do.s campos magnéticos censados por uno o más receptores dispuestos en una perforación. Específicamente, por lo menos dos mediciones son realizadas en posiciones separadas fuera del revestimiento del mismo transmisor dentro del revestimiento. En ese caso, la razón ce las dos mediciones depende solamente de la formación ya que los términos de contribución de revestimiento se cancelan en la razón. Este mismo principio trabaja para corregir los efectos de revestimiento cuando el transmisor y el receptor (es) se encuentra (n) dentro de pozo recubiertos separados o dentro de un pozo recubierto único. El resultado final es una medición de propiedades de formación fuera de un pozo recubierto que se aproxima de igual manera o cercana una medición de la misma formación tomada donde el revestimiento no está presente .

Aún otro enfoque, descritos de manera más completa en la Solicitud para Patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 09/879,252 a Contri, para reducir o minimizar el efecto de revestimiento en las mediciones de formación utiliza un enfoque de receptor múltiple en el cual un primer receptor es especialmente afinado para que dependa casi exclusivamente del campo magnético inducido en el revestimiento de la perforación. Un segundo receptor detecta el campo magnético completo incluyendo aquel inducido en la formación y en el revestimiento de la perforación. La medición del primer receptor es utilizado para corregir la medición de los receptores segundos y los demás.

Para un enfoque generalizado, se asume que la conexión entre la información de revestimiento y la información verdadera es representada por Hc = C2 H C2 (6) donde 1, 2,..ns; j = 1, 2...n c (7) es una matriz de campos magnéticos en el revestimiento como una función de la fuente s y el receptor r , H = H ( s ; , z'j ) i = 1, 2,„ns; j = 1, 2,..ni: (8) es el campo magnético en un pozo no recubierto, C = diag {Cl(ls, c2a> ... cns{1] } (9) sen los coeficientes de revestimiento al rededor de la fuente y C2 = diag {c^, c2S2i... cnri2)} (10) es el coeficiente de revestimiento al rededor del receptor. Un proceso continuo a lo largo de la perforación es asumido y que Hc y H son funciones complejas de s y r. Con tanto Cl y C2 una función continua del revestimiento, ecuación (6) puede escribirse nuevamente cono Hc(s, r) = Ci ( s) H(s, r) C2(r) . (11) A fin de remover los coeficientes de revestimiento, la corredera ( log) de arabos lados es tomada para obtener log(Hc(s, r) ) = log (C2(s) ) + log(H(s, r) ) ~ log(CtU')) (12) Los términos de revestimiento pueden eliminarse por medio de la toma de derivativos con respecto de r y s para obtener (c log (He(s, r) ) ) /dr as = (cflog (H(s/ r) ) ) / dr ds . (13) SH = SH(xr,yr,zr,a) (15) de esa manera la serle de información SH , se puede determinar tanto la conductividad cerno la geometría. Sin embargo, tratar de definir tanto la conductividad como la geometría de la ecuación (15) puede ser matemáticamente inestable. En lugar de eso, podemos hacer una presunción razonable a la conductividad por medio del uso de la inducción de información de registro. Más importante, a balas frecuencias el efecto de la conductividad en la información es mucho más pequeño que la de la geometría. De manera que con la conductividad asumida, podemos escribir la siguiente función (16) donde d???a es la información de campo y SH(xr,yr zr) es una respuesta modelo que puede ser calculada de la conductividad de formación asumida y los parámetros geométricos . Utilizando por lo menos cuatro enfoques matemáticos para solucionar la ecuación (16) , somos capaces de obtener las locaciones receptoras que minimizan la función del objeto f . Desde que la función obj eto de ecuación (16) depende de (x, y, z), la inversión sacará un óptimo (x, y, z) que minimiza la ecuación (16) . Cada r y s valor de la ecuación (14 ) son, a su vez, definida por un (x, y, z) coordinado. Tratar la ubicación de trasmisor, o ubicación s, como un punto de referencia, la solución de ecuación (16) define el receptor o las locaciones r .

Notar que si no hay información anterior conocida acerca de la conductividad, ecuación de formación (16) puede aun resolverse tanto por la conductividad de formación corno por la geometría utilizando una información de frecuencia única. Como se menciona anteriormente, si la información de frecuencia baja es recogida, la ecuación (16) es insensible a la conductividad de formación y la geometría puede derivarse de la manera descrita hacia delante . Con información de alta frecuencia, por otro lado, la conductividad y geometría se acoplan y es difícil separar los dos efectos.

Para tratar aplicaciones de alta frecuencia, una ejecución es recoger información de frecuencias duales, una alta frecuencia (unos pocos cientos Hz) y una frecuencia baja ( tens Hz) . Como se menciona anteriormente, la información de frecuencia baja depende más de la geometría, menos de la conductividad de formación, y significa que podemos asuníi r un valor propio para la conductividad ce formación basada en otra información geológica/geofísica. Aun cuando esta conductividad asumida no es exacta, todavía podemos solucionar la geometría de manera exacta con información de frecuencia baja. Una vez que la geometría es fijada, estimar la conductividad de formación de la ecuación (16) se vuelve un problema de inversión simple utilizando la información cié frecuencia.

Notar que la ecuación (16) puede también utilizarse de la configuración única de pozo. La geometría de perforación es investigada en un pozo recubierto único utilizando receptores y transmisores. En el caso de una aplicación de pozo única, una configuración típica incluye receptores múltiples y transmisores en una herramienta de pozo única. Se hace referencia a 1.a figura 4, donde transmisores 5)4 y 60 y receptores 56 y 58 se incluyen como parte de la misma herramienta 52. En la configuración de pozo única, un receptor estacionario no está disponible. En su lugar, las mediciones se realizan a lo largo de la perforación, por ejemplo a s¿ y s2. El revestimiento puede corregirse por medio de la perforación conforme con uno o más de las técnicas antes mencionadas, tales como el método de relación. Las mismas consideraciones, tales como la distancia entre las locaciones de medición, tratadas anteriormente con referencia a la aplicación a través del pozo se aplican igualmente a las aplicaciones únicas de pozo. Por ejemplo, a pesar de que la operación de la herramienta y la configuración puede variar, resultados aceptables han sido obtenidos utilizando un transmisor - receptor de separación entre dos metros y 50 metros, y una frecuencia de operación de pocos kílohercios. Además, a pesar de gue en la práctica el receptor es ubicado mayormente debaj o del transmisor, las ubicaciones de receptor y transmisor pueden variar siempre que la distancia entre ellos sea conocida o pueda ser aproximada razonablemente. Nuevamente, conocer las coordinadas del punto de referencia (digamos en la parte superior del pozo) , coordinadas absolutas pueden ser luego definidas a lo largo del pozo.

Tratando ahora la figura 5 , se muestra un diagrama de flujo de un proceso ejemplar para obtener la geometría de una perforación recubierta. Primero en el paso 500 , por último un transmisor es bajado dentro de una primera perforación. Conforme con una realización, el transmisor es bajado al punto más bajo de la profundidad estudiada deseada. En el paso 502 , por lo menos un receptor es baj ado dentro de la segunda perforación . En una configuración de pozo único, una configuración transmisor/receptor puede variar conforme al método de corrección de revestimiento empleado. Por ejemplo, el método de la relación de corrección de revestimiento puede desarrollarse donde dos o más mediciones son tomadas bajo condiciones de transmisión similar. Conforme a una realización, hasta cuatro receptores son utilizados en la segunda perforación, mientras que un transmisor único es utilizado en la primera perforación. Conforme a otra realización, transmisores múltiples en la primera perforación pueden ser utilizados para transmitir simultáneamente a múltiples receptores en la segunda perforación.

Continuando con el paso 504, un campo de frecuencia baja EM es transmitida mientras que la herramienta es movida hacia la perforación del punto de investigación más bajo . La transmisión puede llevarse de manera continua a medida que la herramienta se mueve hacia arriba o perforada a intervalos discretos programados para ser recibidos por el receptor o receptores. Campos de frecuencias bajas EM son utilizados para minimizar el efecto que las propiedades de formación tienen sobre las mediciones recibidas. De esta manera, los campos de frecuencia baja EM permiten la geometría relativa de las múltiples perforaciones para gobernar la información en mayor medida que las propiedades de formación tales como la conductividad de formación. Además, si las propiedades de formación son conocidas tales como una aproximación razonable de conductividad, esta información puede utilizarse para mejorar la exactitud de la información adquirida por la herramienta receptora .

Los receptores, en el paso 506, toman mediciones simultanea en momentos discretos a medida que el trasmisor se mueve hacia arriba de la perforación. Debido a que las mediciones se realizan simultáneamente, se asegura que las mismas condiciones del transmisor estén presentes para las diferentes mediciones tomadas por cada receptor. · La información recibida por el receptor incluye tanto la amplitud como la fase de la respuesta EM al campo transmitido. Durante estas iniciales, las posiciones del receptor permanecen idénticas mientras que la posición del transmisor se mueve hacia arriba. Después ce que el transmisor ha corrido la longitud de investigación, el proceso se repite con ios receptores en una nueva ubicación en la segunda perforación, y el transmisor se ha movido nuevamente sobre ia longitud de la profundidad de la investigación. El proceso se re-inicia entre las etapas 500 y 508 hasta que las locaciones * del receptor expanden la profundidad de investigación deseada de la segunda perforación. Alternativamente, el proceso se re-inicia hasta que suficiente información ha sido obtenida para calcular la geometría de la segunda perforación (la perforación con los receptores) dentro de un límite de exactitud predefinido. Específicamente, las mediciones no necesitan ser tomadas en cada punto dentro de la segunda perforación para obtener una perforación geométrica. En cambio, un número de puntos de información discretos pueden utilizarse para extrapolar a longitud completa de la investigación . Por lo tanto, el número de locaciones de receptor, o transmisor corre, lo que es necesario es dependiente en la exactitud deseada por el mapa del pozo .

Una vez que la información ha sido obtenida, un método de corrección de revestimiento es aplicado al paso 510 para remover el efecto del revestimiento . Como se mencionó, esto puede hacerse conforme a un número de técnicas conocidas, incluyendo la utilización de la relación de las mediciones, empleando receptores adicionales afinados para medir solamente la respuesta del campo de revestimiento E y técnicas de modelaje de software. Después de la corrección de revestimiento, conceptualmente, la información ahora se asemeja a la información que seria esperada si el proceso se produjera en pozos no recubiertos . Por lo tanto, en este punto, el campo magnético recibido ser representado matemáticamente como una función de la formación y la geometría de la investigación, Hcorregido = f ( , X, y, Z) (14) donde o es la conductividad de la formación y (x, y, z) es la ubicación del receptor que hace que la medición de campo EM sea relativa a la ubicación del transmisor . Como se mencionó, con campos de frecuencia bajos EM, campos de inducción secundarios muy pequeños serán generados por las propiedades de formación. Por lo tanto el efecto sobre los campos medidos puede ser ignorado esencialmente. Por un laclo, los campos medidos dependen fuertemente de la separación ente el transmisor y el receptor . De hecho los campos EM del 1 transmisor serán proporcional a — , donde r es la r separación entre el transmisor y el receptor. Claramente los efectos geométricos gobiernan las mediciones del campo EM.

El lado izquierdo .de la ecuación (14) es obtenido a través de la corrección del revestimiento que procesa lo antes mencionado. De la información corregida de revestimiento, basada en la ecuació (14), la información depende mayormente de la geometría de la investigación para las mediciones de campo de frecuencia baj a EM, De esto, podemos construir una función objeto que consiste en información corregida de revestimiento observada y una respuesta modelada . La respuesta modelo es derivada de las ecuaciones Maxwell que permiten que los campos EM sean calculados de la conductividad de la formación y geometría de investigación. Debido a que la conductividad puede ser asumida, solamente necesitamos variar la geometría (x, y, z ) para hacer que la respuesta del modelo coincida con la información observada. Esto es el proceso de inversión en el paso 512. Un procedimiento mínimo de cuadrados es utilizado en el proceso de inversión para obtener la ubicación de receptor para cada una de las seríes d posiciones de transmisor. De la inversión, las coordinadas x, y y z salen en el paso 530, La información (x, y, z) representa la ubicación del transmisor en la misma medición. Esto significa que durante el proceso, la ubicación del transmisor es utilizado como la ubicación de referencia . Cada (x, y, z ) cuando recibe el pozo es definido relativo al correspondiente (X(3, y0, z0) en el transmisor de pozo . Si un estimado de ubicación de transmisor razonable es conocido (por método de giro o ubicación, tales como la profundidad de linea) r esto puede utilizarse en el paso 532 para obtener una ubicación absoluta de ubicaciones de medición de receptor.

Ahora tratando la figura 6, muestra un ejemplo de salida de coordinadas x y z del mapeo de perforación geométrica. Las coordinadas x representan la posición horizontal del receptor a lo largo de un eje paralelo a la perforación del transmisor. Las coordenadas z representan la posición vertical, o profundidad, del receptor dentro de la perforación. Como se trató anteriormente, la geometría de perforación absoluta puede obtenerse basándose en las mejores suposiciones razonables o conocidas para la ubicación del transmisor o alternativamente la perforación geométrica del pozo en el cual el transmisor se dispone . Además , a pesar de que la coordinada-y no es mostrada, una coordinada-y representa la posición horizontal del receptor a lo largo de un eje ortogonal a la perforación del transmisor.

Las coordinadas recuperadas se muestran adyacentes a las coordinadas del campo, que se suponen basándose en la mejor información disponible. Como puede verse, las coordinadas recuperadas obtenidas utilizando métodos revelados proporcionan una resolución mej orada . Por ejemplo, las coordinadas del campo para la información a lo largo del eje x se supone constante . Esto significa que la perforación baj o investigación se supone inicialmente como paralela a la perforación del transmisor. Sin embargo, las coordinadas recuperadas x muestran que la investigación de la perforación más cercana a la perforación del transmisor en las primeras pocas y últimas locaciones del receptor que en las locaciones medianas del receptor. Además, las coordinadas recuperadas z, o profundidad, muestran el receptor como profundidades levemente menos poco profundas en cada ubicación del receptor que la esperada. Dicha información de profundidad exacta puede ser más importante para ciertas operaciones de pozo, tales como evaluaciones de medición de perforación o formación precisa .

Mientras que la invención se ha descrito respecto al número limitado de realizaciones, aquellos expertos en el arte, que posee beneficio de esta descripción, apreciarán que otras realizaciones puedan desviarse que no se separen del alcance de la inventeió descrito en la presente. En conformidad, el alcance de la invención será limitado solamente a las reivindicaciones adjuntas.

Claims (17)

Reivindicación Lo que se reivindica es:

1. Un método para ubicar un receptor en una perforación que posee una cubierta conductiva, el método que comprende las etapas de : inducir un campo electromagnético de un transmisor ubicado en una primera perforación; detectar en una primera ubicación por lo menos un receptor ubicado en una segunda perforación que posee una lineal conductiva, un campo electromagnético primero incluido por el transmisor; detectar en una segunda ubicación por lo menos un receptor, un segundo campo electromagnético inducido por el transmisor; calcular una serie de coordinadas geométricas para el primer campo electromagnético y el segundo campo electromagnético .

2. El método de la reivindicación 1, donde una serie de coordinadas geométricas son relativas a la ubicación del transmisor.

3. El método de la reivindicación 1, que comprende además las etapas de ; repetir las etapas de inducción y detección para una pluralidad de ubicaciones de receptor sobre un rango de profundidades de perforación para la segunda perforación; y calcular una geometría de perforación para un rango de profundidad de perforación basada en · los campos electromagnéticos detectados en cada una de las ubicaciones de receptores.

4. El método de la reivindicación 1 , donde el campo electromagnético es un campo electromagnético de baja frecuencia.

5. El método de la reivindicación 1, donde las etapas de inducción y detección se repiten sobre una pluralidad de frecuencias donde un segundo campo electromagnético de frecuencia es menos afectado por una conductividad de la formación que un segundo campo electromagnético de frecuencia .

6. El método de reivindicación 6, el paso de cálculo que comprende las etapas de : calcular la serie de coordinadas geométricas de información del segundo campo electromagnético de frecuencia basado en un estimado de la conductividad de la formación; y calcular una conductividad actualizada de la formación de la información del primer campo electromagnético de frecuencia basado en la serie de coordinadas geométricas.

7. El método de la reivindicación 1, donde la primera perforación comprende una cubierta conductiva eléctricamente .

8. Un método para el mapeo de una trayectoria de una ejecución de pozo recubierto que atraviesa una formación férrea, el método que comprende : inducir un primer campo magnético en una primera posición de una ejecución de pozo; detectar una primera respuesta al primer campo magnético inducido en la segunda posición en una ejecución de pozo; detectar una segunda respuesta al primer campo magnético inducido en una posición tercera en la ejecución de repetir las etapas de inducción y detección sobre un rango de profundidades de ejecución de pozo; calcular una serie de coordinadas geométricas que definen una trayectoria de la ejecución de pozo basado en las respuestas detectadas,

9. El método de la reivindicación 8, donde el campo magnético es un campo electromagnético de baja frecuencia .

10. E] método de la reivindicación 8, donde las etapas de inducción y detección se repiten sobre una pluralidad de frecuencias, donde un segundo campo de frecuencia magnética es afectado en menor medica por una conductividad de la formación que un primer campo magnético de frecuencia.

11. El método de la reivindicación 10, el paso de calcular que comprende las etapas de : calcular la serie de coordinadas geométricas basadas en respuesta del segundo campo magnético de frecuencia basado además en un estimado de la conductividad de la formación; y calcular una conductividad actualizada de la formación del primer campo magnético de frecuencia basado en una serie de coordinadas geométricas.

12. El método de la reivindicación 8, donde la ejecución de pozo comprende por lo menos dos realizaciones de pozos adyacentes, la primera posición ubicada en una primer ejecución de pozo y la segunda y tercera posiciones en la segunda ejecución de pozo, la serie de coordinadas geométricas que definen una trayectoria de la segunda ejecución de pozo .

13. Un sistema de registro de pozo para hacer un mapa de una trayectoria de una perforación recubierta que atraviesa en la formación férrea, que comprende: un transmisor en una primera perforación para inducir un campo magnético, el transmisor que es movible a o largo de un eje de la primera perforación; por lo menos un receptor en una segunda perforación para detectar una respuesta de un campo magnético inducido, por lo menos un receptor móvil a lo largo del eje de la segunda perforación; un procesador para calcular una serie de coordinadas geométricas basadas en una respuesta detectada, la serie de coordinadas geométricas que representa una trayectoria atravesada por lo menos de un receptor

14. El sistema de la reivindicación 13, donde el receptor es movido a lo largo del eje de la segunda perforación que detecta una pluralidad de respuestas al campo magnético inducido por el transmisor mientras que el transmisor es estacionario .

15. El sistema de la reivindicación 13, donde el campo magnético es un campo electromagnético de baja frecuencia.

16. El sistema de la reivindicación 13, donde el campo magnético es inducido sobre una pluralidad de frecuencias, donde un campo magnético es inducido sobre una pluralidad de frecuencias, donde un segundo campo magnético de frecuencia es menos afectado por una conductividad de la formación que un primer campo magnético de frecuencia.

17. El sistema de la reivindicación 16, el proceso además calcula la serie de coordinadas geométricas basadas en una respuesta del segundo campo magnético de frecuencia basado además en un estimado tíe la conductividad de la formación y calcula una conductividad actualizada de la formación de la respuesta a una respuesta del primer campo magnético de frecuencia basado en la serie de coordinadas geométricas .