NO155639B - Induksjonslogge-apparat for elektrisk undersoekelse av grunnformasjoner. - Google Patents
Induksjonslogge-apparat for elektrisk undersoekelse av grunnformasjoner. Download PDFInfo
- Publication number
- NO155639B NO155639B NO812232A NO812232A NO155639B NO 155639 B NO155639 B NO 155639B NO 812232 A NO812232 A NO 812232A NO 812232 A NO812232 A NO 812232A NO 155639 B NO155639 B NO 155639B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- sound
- transmitter
- transducers
- receiver
- carrier
- Prior art date
Links
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title claims description 28
- 230000006698 induction Effects 0.000 title claims description 6
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 33
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 claims description 27
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 36
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 11
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 7
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 5
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000003491 array Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 3
- XOJVVFBFDXDTEG-UHFFFAOYSA-N Norphytane Natural products CC(C)CCCC(C)CCCC(C)CCCC(C)C XOJVVFBFDXDTEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 2
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- 241000972773 Aulopiformes Species 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000002500 effect on skin Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000005316 response function Methods 0.000 description 1
- 235000019515 salmon Nutrition 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
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
- G01V3/26—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for well-logging operating with magnetic or electric fields produced or modified either by the surrounding earth formation or by the detecting device
- G01V3/28—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for well-logging operating with magnetic or electric fields produced or modified either by the surrounding earth formation or by the detecting device using induction coils
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Geology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
- Housings And Mounting Of Transformers (AREA)
- General Induction Heating (AREA)
Description
Ved induksjonslogging av borehull hvor elektromagnetisk ener-gi blir sendt inn i grunnformasjoner som gjennomtrenges av bore-hullet og formasjonsresponsen på den utsendte energien blir ana-lysert for å måle resistiviteten av formasjonsfluidene, har det lenge vært vanskeligheter i forbindelse med at formasjonsfluider fortrenges av borevæsken. I porøse og permeable formasjoner presser trykket i borehuller borevæsken inn i en radial sone nær borehullet og erstatter formasjonsfluider med borevæske som har en forskjellig resistivitet. Siden de tidligste patentene ved-rørende fokuserte spolesystemer for induksjonslogging (US-patentene nr. 2 582 314 og 2 582 315) har man på dette området forsøkt å redusere det bidraget i apparatresponsen som utgjøres av den del av formasjonen som er invadert av borevæsken ("invadert sone") og av formasjoner over og under det området som er av interesse. For eksempel US-patent nr. 3 067 383 beskriver en sonde som har vært i utstrakt bruk på området og US-patent nr. 2 790 138 beskriver bruken av en flerhet av elektrisk uavhengige sender-mottager-par som er anordnet symmetrisk omrking det samme sentrums-punkt. Responsen til dette apparatet blir oppnådd ved å kombinere responsene til de flere elektrisk uavhengige parene, idet disse parene er anordnet på en slik måte at bidragene til apparatresponsen fra formasjonsområder som ligger over eller under de ytre spolene og fra formasjonsområdet nærmest borehullet, blir redusert.
Nærmere bestemt angår således oppfinnelsen et induksjonsloggeapparat for elektrisk undersøkelse av grunnformasjoner som gjennomtrenges av et borehull, av den type som omfatter et bæreorgan og et flertall sender- og mottager-spoler montert ved forutbestemte posisjoner langs bæreorganet og innbyrdes forbundet slik at det dannes to elektrisk uavhengige grupper av spoler. De nye og særegne trekk ved apparat ifølge oppfinnelsen er nærmere angitt i patentkravene. Figur 1 viser en generell skisse av et system omfattende en sonde som er konstruert etter oppfinnelsens prinsipper. Figur la illustrerer elektronikkdelen av en foretrukket ut-førelsesform av oppfinnelsen. Figur 2 illustrerer spolearrangementet i den foretrukne ut-føre Isesformen. Figur 3 illustrerer den effektive spolesammenstillingen etter dybdeforskyvningen. Figur 4 illustrerer en et gjensidig induktans-diagrammet etter dybdeforskyvning. Figur 5 illustrerer den vertikale geometriske faktor for den foretrukne utførelsesformen og for dens samvirkende sender-mottager-sammensti Ilinger. Figur 6 illustrerer den radielle geometriske faktor for den foretrukne utførelsesformen. Figur 7 illustrerer den vertikale geometriske faktor for en alternativ utførelsesform. Figur 8 illustrerer skjematisk en spolesammenstilling med et sett av soniske transdusere montert tett inntil.
På figur 1 viser en oversiktsskisse av et apparat i henhold til foreliggende oppfinnelse en sonde 10 som omfatter en spolesammenstilling 20 og en elektronikkdel 19, som blir trukket gjennom borehullet 11. Borehullet 11 gjennomtrenger en permeabel formasjon 12 som har en invadert sone 13 hvor boreslam fra borehullet er trengt inn, og en uberørt sone som slamfiltrat ikke har trengt inn i. Den uberørte sonen er karakterisert ved en resistivitet Rt som sonden 10 er konstruert for å måle. Den permeable formasjonen 12 ligger mellom en impermeabel (ugjennom-trengelig) formasjon 16, som ikke tillater inntrengning av salm-filtrat 14, og en mer permeabel formasjon 17 som har en invadert sone 13' med større diameter enn den invaderte sonen 13. Sondens funksjon er å måle resistiviteten Rt til den uberørte sonen med så små forstyrrelser fra den invaderte sonen 13' og formasjonene eller områdene 16 og 17 som mulig.
Sonden 10 blir trukket gjennom borehullet 11 ved hjelp av kabelen 18 som er festet til en vinsj ved overflaten, idet vin-sjen er utelatt fra figuren for å skape større klarhet. Kabelen 18 bærer sonden 10, leverer elektrisk kraft og overfører signaler mellom sonden'og overflaten. På overflaten blir signaler fra sonden mottatt i modulen 31, bearbeidet i kretsen 32, grafisk frem-vist i filmskriveren 33 og registrert på magnetbånd av registrer ingsanordningen 34.
I sonden 10 inneholder elektronikkpakken 19 kretser for overføring til og mottagelse fra spolergruppen 20 av elektromagne-tiske signaler som blir brukt til å undersøke formasjonene, samt kretser for å styre senderen og mottageren og for tilpasning til kabelen. Disse elektroniske kretsene er forbundet som vist på figur IA, hvor elektronikkpakken 19 som er antydet med prikkede linjer, inneholder kabeltilpasserkretsen 21, koblet til kabelen 18, som mottar styresignaler slik som start og stopp-ordrer, fra overflaten og elektrisk kraft til elektronikken nede i hullet. Pakken 21 leverer kraft til signalgeneratoren 22 som arbeider ved en forutbestemt frekvens valgt for å redusere skinneffektkorrek-sjoner. Signalet fra generatoren 22 blir forsterket i senderen 23 og levert alternerende til en av senderspolegruppene 25 og 26.
Senderspolegruppene 25 og 26 omfatter en eller flere senderspoler i henhold til oppfinnelsens prinsipper. Koblingen mellom gruppene blir regulert av styreenheten 24 som er koblet til tilpasser-kretsene 21. Mottagerspolegruppene 27 og 28 detekterer signaler frembrakt av formasjonen som respons på signaler sendt ut fra senderspolegruppene, henholdsvis 25 og 26. Mottageren 29 blir også regulert av styreenheten 24 for at responsen til hver mot-tagerspolegruppe kan synkroniseres med den korrekte senderen. Mottageren 29 mottar også et direkte signal fra senderen 23 slik at konvensjonelle fasereferansekrester i mottageren 29 kan separere den ønskede komponenten av signalet emf som er i fase med senderstrømmen, fra den store bakgrunnsstøyen som er ute av fase og som alltid er tilstede i induksjonslogge-apparater. Signaler som representerer amplityden av i-fase emf-signalet fra senderspolegruppene 27 og 28 blir behandlet i kretsen 30, som er illustrert ved et par spenningsstyrte oscillatorer og konvensjonelle tilhørende krester som frembringer to tugangssignaler med varierende frekvens, idet signalenes frekvensvariasjoner representerer forandringer i amplityden- av de mottatte signalene fra de to sender-mottager-kombinasjonene. Frekvensområdene som utgangssignalene varierer mellom, blir valgt slik at signalene hensiktsmessig kan sendes opp gjennom kabelen og så separeres ved overflaten. Disse utgangssignalene fortsetter til tilpasserkretsen 21 hvorfra de blir sendt til overflaten. På overflaten separerer modulen 31 de to utgangsfrekvensene som er frembrakt i kretsen
30 og genererer signaler som i smplityde svarer til de signalene som er detektert av mottagerspolegruppene 27 og 28. Alternativt kan størrelsen av i-fase emf-signalet sendes til overflaten ved
hjelp av konvensjonell analog eller digital fjernoverføring.
I den foretruken utførelsesformen blir responsen til sonden 10 dannet ved å kombinere data tatt ved tre forskjellige dybder, samt ved å kombinere responsen fra de to mottagergruppene. Denne kombineringen blir foretatt i modulen 32 som lagrer data midler-tidig og så adderer data tatt ved forskjellige dybder for å danne den endelige utmatningen. Det skal bemerkes at den foregående kombinering av signaler fra forskjellige dybder må skjelnes fra den dekonvolvering av signalet som beskrives i US-patent nr. 3 166 709. Signaldekonvolvering kan også utføres i et apparat konstruert i henhold til den foreliggende oppfinnelse, og i så fall må modulen 32 modifiseres på en måte som vil være kjent for fagfolk på området.
Det er blitt oppdaget at en kombinasjon av to-spole sender-mottager-grupper som har overlegen undersøkelsesdybde og under-tykkelse av ugunstige effekter, er som gitt itabell 1, hvor TR er produktet av sender- og mottager-vindinger, L er avstanden mellom senderne og mottageren i tommer (inches) og C er posisjonen i tommer av midtpunktet mellom sender og mottager i forhold til sondens sentrum. Det er mange måter å realisere en sonde på som har egenskaper ekvivalente med den spolesammenstillingen som er listet opp i tabell 1, idet det er et viktig hensyn at sammenstillingen skal ha hovedsakelig null gjensidig induktans, slik at følsomheten for borehullseffekter blir minimalisert. Litt gjensidig induktans kan korrigeres ved hjelp av supplerende spoler eller transformatorer som beskrevet i US-patent nr. 3 453 530,
og en liten mengde gjensidig induktans kan tolereres.
En skisse av en foretrukket utførelsesform av en spolesammenstilling med to sendere og fjorten mottagere, det vil si en ekvivalent til den sammenstillingen av tretten par som er anført i tabell 1, er vist på figur 2. Antallet vindinger, referanser til figur 2, polaritet og posisjonene til spolene er angitt i tabell 2. Ledningsføringen mellom spolene er konvensjonell og er utelatt fra figuren for å gjøre den enklere. I denne ut-førelsesf ormen er det en enkelt signalgenerator som blir tids-multiplekset mellom to senderspoler, slik at hver senderspole samvirker med bare ett sett av mottagere på en gang. Under drift blir den første senderspolen 120 energisert med vekselstrøm ved 4 000 Hz i et forutbestemt tidsrom. Mottagerspolene 101, 102, 103, 104 og 105 som er seriekoblet for å danne undergruppe la, detekterer både et ønsket signal fra formasjonen og et uønsket signal direkte fra senderen. En konvensjonell fasevelgerkrets i modulen 29 velger den komponent av signalet emf som er i fase med senderstrømmen, idet denne komponentens amplityde blir behandlet i krets 30. Et digitalt signal som representerer denne amplityden blir sendt opp gjennom hullet av modulen 21. Den samme fremgangsmåte blir fulgt for mottagerspolene 106 og 107 som er koblet' i serie for å danne undergruppe lb. Signalene fra undergruppene la og lb kan detekteres samtidig eller i rekke-følge. Samtidig måling vil kreve mer tid og dermed en lang-sommere loggehastighet. Ved slutten av den forutbestemte perioden blir senderen 23 koblet til senderspolen 121 og signaler blir detektert fra undergruppe 2a som omfatter mottagerspolene 108, 109, 110, 111 og 112 og undergruppe 2b som omfatter mottagerspolene 113 og 114. Undergruppene 2a og 2b er koblet på samme måte som gruppene la og lb og signalene blir detektert på samme måte Mottagerundergrupper som ikke er i bruk, blir koblet ut slik at de ikke påvirker signalene fra undergrupper som er i bruk.
Den samlede responsen til sonden blir tilveiebrakt ved å kombinere responsene fra forskjellige mottagere ved tre forskjellige dybder. Den tilsynelatende resistiviteten til formasjonen ved dubden Z er R(Z) og avhenger av responsen til spoleundergruppene la og 2a ved dybden z, responsen til undergruppe lb ved dybden z+d og responsen av undergruppe 2b ved dybden Z-d, idet denne dybdeforskyvningsprosessen blir utført ved å lagre signalene i lagerkretser i modul 32 og så utføre addisjonen. I den foretrukne utførelsesformen er verdien av d lik 64 tommer. Den effektive plassering av sender- og mottagerspolene etter dybdeforskyvning er vist skjematisk på figur 3, hvor man kan se at det er effektivt plassert seks mottagerspoler lokalisert ved en avstand på pluss og minus 24 tommer fra sondens sentrum. Kombinasjonen av signaler fra undergruppene la og 2a kan benevnes som et førstetrinns signal og summen av alle fire undergruppene kan benevnes som et andretrinns signal. Oppfinnelsen kan praktiseres med eller uten dybdeforskyvning, men i den foretrukne utførelsesformen vil den forbedrede responsen som oppnås, opp-veie den større kompleksiteten som dette medfører.
Det ville ikke være vanskelig å fremstille en sonde med en stor undersøkelsesdybde ved å bruke en lang avstand mellom hoved-spolene og så kansellere noe av responsen ved å ha et motsatt spolepar med en litt mindre avstand for å redusere borehullseffekter, men en slik sonde ville ha meget dårlige fokuserings-egenskaper i vertikalretningen, slik at grensekantene til sedimentlag ville bli utvisket og tynne lag ville tilveiebringe unøyaktige responser.
Prinsippene bak den foreliggende oppfinnelse tillater kon-struksjon av sonder hvor en dyp radiell undersøkelse er kombinert med overlegen vertikal oppløsning på grunn av overlapping av forsterkende sender-mattager-grupper med en kombinert respons og som har hovedsakelig ingen gjensidig induktans. De radielle og vertikale egenskapene til sonder som er konstruert i henhold til oppfinnelsen, kan barieres meget enkelt ved å skalere avstanden mellom spolene, en operasjon som ikke endrer egenskapen med null gjensidig induktans. Den foretrukne utførelsesformen er blitt konstruert slik at den har vertikale egenskaper i likhet med en vanlig brukt sonde som har den samme vertikale oppløsning, man har mindre sidebergartseffekt. Resultatet av den foreliggende oppfinnelse har vært at de radielle egenskapene er meget overlegne. Alternativt kunne det fremstilles en sonde med halvparten så stor avstand mellom spolene som den foretrukne utførelses-formen, og med hovedsakelig de samme radielle egenskaper som en vanlig brukt sonde og meget bedre vertikale egenskaper. Denne alternative sonden kan være nyttig i områder hvor det er viktig å lokalisere tynne sedimentlag og/eller å lokalisere nøyaktig grensene for sedimentLagene. En foretrukket arbeidsfrekvens for denne alternative utførelsesformen er 16 000 Hz. Kompromiss-sonder som har både vertikale og radielle egenskaper overlegne de som hittil har vært tilgjengelige, kan også konstrueres.
Figur 4 illustrerer den gjensidige induktansen til den aktuelle spolesammenstiIling etter dybdeforskyvning. Den effektive posisjon av senderne er antydet med T'er, idet dybdeforskyvningen frembringer fire effektive senderposisjoner for to aktuelle sendere. Den relative størrelsen av den gjensidige induktansen mellom knutepunkter i diagrammet er antydet på figur 4 for hvert par samvirkende spoler. Det fremgår tydelig at summen av de gjensidige induktanser ved alle knutepunktene er null. Induk-tansene som er vist på figur 4 er blitt normalisert hensiktsmessig slik at den gjensidige induktans mellom Tl og R2 blir satt til en. Det vises igjen til figur 3 hvor punktet ved -24 tommer tas som et.eksempel, idet man da ser at ved det punktet har gruppen 2b en sum av induktanser som er lik 0 og at gruppene la, lb og 2a kombinert gir null gjensidig induktans. Førstetrinns-signalet som lages ved å kombinere responsene fra undergruppene la og 2a (ved den dybde i borehullet som svarer til -24 tommer) har en netto gjensidig induktans. Det er kombinasjonen av alle fire undergruppene som gir null gjensidig induktans ved spolestedene.
Gunstige resultater av bruken av overlappene grupper og dybdeforskyvning kan ses på figur 4. Hovedparene av sender-mottagere (R1-R2 og T2-R9) har forbindelse med de positive sløy-fer som har et vekttall på +1 og hjelper spoleparene som bidrar til å kansellere borehullseffekter (T1-R3 og T2-R10), er forbundet med de negative sløyfer som har et vekttall på -1,96.
Som bemerket ovenfor er disse fire parene koblet i to elektrisk uavhengige grupper som overlapper hverandre. Et fordelaktig trekk ved overlappingen er at nær sondesenteret mellom pluss og minus 24 tommer, forsterker de to sammenstillingene hverandre og kombinerer således de velkjente gunstige effekter av under-trykkelsen av, borehullseffekter ved kansellering mellom de større og mindre adskilte spoler i hver sammenstilling med forbedret radiell følsomhet ved forsterkning av nettoeffekten av de to elektrisk uavhengige gruppene. Videre blir den positive sløyfen med vekttall 1,92 plassert ved sondesenteret ved dybdeforskyvning av hjelpegruppene lb og 2b, og dermed oppnås en ytterligere positiv forsterkning uten forstyrrelse av den gunstige egenskapen med null gjensidig induktans. Ved diskutering av over-lappingstrekket er det hensiktsmessig å referere til spolene i gruppe 1 fra -24 til og med +118 som "den øvre del av den første gruppen" og spolene i gruppe 2 fra +24 tommer til og med -118 tommer som "den nedre del av den andre gruppen". Begge grupper strekker seg fra +118 tommer til -118 tommer.
På figur 5 er vist de vertikale geometriske faktorer for
de fire spoleundergruppene og deres kombinasjon. Ved å studere denne figuren fremgår det klart at den øvre del av gruppene la og lb kombinerer med den nedre del av gruppene 2a og 2b innenfor overlappingsområdet, og også at nettokombinasjonen av de fire gruppene kombinerer på en måte som skarpt reduserer responsen over og under overlappingsområdet, og dermed reduseres på en fordelaktig måte sidebergartseffekten, og den vertikale oppløs-ning forbedres. Det kan gjentas at kurvene som er merket lb og 2b representerer responsen til undergruppene lb og 2b etter dybdeforskyvning og at dybdeforskyvningen ikke er viktig for praktiseringen av oppfinnelsen i dens bredeste form, men er en forbedring som tillater effektiv plassering av spoler i posisjoner som ville være fysisk vanskelige uten dybdeforskyvning.
Selv om den fortrukne utførelsen har den ønskelige egenskapen med null gjensidig induktans, er ikke det essensielt for praktisering av oppfinnelsen. En alternativ utførelsesform av oppfinnelsen eliminerer de små spolene R og R^ ve(^ ytterendene av sonden og endrer litt på noen andre antall spolevindinger,
som vist i tabell 3. Den effektive lengde av spolegruppene 1
og 2 etter dybdeforskyvning er mindre enn i den foretrukne ut-førelsesf ormen , og den totale lengde av sonden er den samme.
Der er også en liten mengde gjensidig restinduktans. Denne al alternative utførelsesformen er ikke bare enklere å konstruere, man har også den fordel at den har en glattere respons på effekt-en av grensen mellom formasjoner, av hvilke en har en resistivitet som er meget større enn den andre i forhold til den foretrukne utførelsesformen, og den kan brukes istedet for den foretruken utførelsesformen der den gjensidige restinduktansen kan tillates.
Figur 5 viser normaliserte kurver som illustrerer den vertikale følsomheten til den foretrukne utførelsesformen og dens undergrupper la og 2a som er faste i forhold til hverandre, og lb og 2b som blir dybdeforskjøvet. Kurvene kombineres slik at de forsterker hverandre sterkt i området mellom pluss og minus 24 timmer fra sondesenteret, kalt undersøkelses- eller over-lappings-området, og kombinerer på en kansellerende måte over og under dette området. Som et resultat av denne kombinasjonen har responsen til sonden (og dens karakteristiske respons-eller følsomhets-kurver) en skarp topp ved det område av formasjonen som er ved samme dybde som undersøkelsesområdet. Det er klart at responskurvene til de enkelte gruppene har topper ved forskjellige steder langs bæreorganene og at de mange kurvene er vertikalt asymetriske. Det er fordelaktig at de største negative områdene av disse kurvene, som kansellerer tilsvarende positive områder, tilhører de faste gruppene som ikke er utsatt for feil fra dybdeforskyvnihgs-prosessen. På grunn av fast-kiling av sonden i borehullet og strekk i kabelen, vil responsen til de dybdeforskjøvne undergruppene lb og 2b noen ganger bli kombinert ved en uriktig dybde og den gjennomsnittlige responsen fra sonden vil bli noe svekket i forhold til det som er vist.
På figur 6 er den radielle geometriske faktor for den foretrukne utførelsesformen sammenlignet med faktoren for en vanlig brukt sonde. Den forbedrede utfølsomheten overfor borehullet og områder med invaderte soner, er lett synlig. På figur 7 er den vertikale geometriske faktoren til den alternative utførelses-formen sammenlignet med den for den samme vanlig brukte sonden. Kompromiss-sonder som har dimensjoner mellom de som er vist for de to utførelsesformene som er beskrevet og har mellomliggende egenskaper, vil lett kunne konstrueres av fagfolk på området.
Det vises igjen til figur 5, idet det er klart at oppfinnelsen medfører bruk av spolegrupper som overlapper på en side slik. at deres responsfunksjoner forsterker hverandre ved sondesenteret og kansellerer hverandre ved toppen og bunnen. Undergruppene la og lb alene ville kombinere for å gi en respons som har en vertikal avhengighet som er betraktelig mindre god enn for den totale responsen til sonden. Hvis det var en sender-mottager-gruppe istedenfor to elektriske uavhengige grupper, ville problemet med å undertrykke borehullseffektene ved å minske den gjensidige induktansen, være langt vanskeligere. I denne spesielle utførelsesformen har begge de uavhengige gruppene den samme radielle respons, men det er ikke nødvendig for praktisering av oppfinnelsen i dens mest utvidede form. Det vil være klart for fagfolk på området at uavhengig overlappende grupper som har forskjellige radielle responser, kan kombineres.
Et annet trekk ved oppfinnelsen som opptrer i den foretrukne utførelsesformen, er bruken av asymmetriske grupper som er speilbilder av hverandre for å frembringe en kombinert respons som er både symmetrisk og skarpt fokusert i vertikalretningen.
Avstanden mellom spolene i den foretrukne utførelsesformen er betydelig større enn i de kommersielle standardsondene som brukes, og frekvensen er lavere, med det resultat at mottager-signalnivået i denne utførelsesformen vil være redusert med en betydelig faktor sammenlignet med tidligere kjente sonder.
Denne faktoren kan gjenvinnes ved å bruke magnetiske ferritt-kjerner med små tap i spolene, slik som de som lages av the Magnetic Corporation, Butler, Pa., som antydet i tabell 4.
På grunn av den sterke virkningen av kjernene, kan det være ønskelig å benytte to ekstra kretser til å kansellere noe av den direkte magnetiske kobling mellom senderne og kjernene som er i nærheten. For eksempel kan en liten strøm som er nøyaktig i fase med strømmen som tilføres senderen 121, mates til små hjelpe-spoler viklet på kjerner 206, 207, 208 og 210, og en lignende strøm i fase med strømmen som tilføres senderen 122 kan mates til spoler viklet på kjerner 201, 203, 204 og 205. Bruken av slike små hjelpekretser ville forbedre sondens ytelse på to måter: ved å kansellere den gjensidige induktans som ville opp-stå mellom senderne og den teoretisk uavhengige gruppen, og ved å kansellere de ekstra dipolmomentene som forårsakes av de magnetiske kjernene og som ellers ville forstyrre de magnetiske feltene.
Dybdeforskyvningsprosessen kan bortfalle enten ved å bruke en forskjellig kobinasjon av sender- og mottager-spoler eller ved tilføyelse av tilleggsspoler og tilhørende mottagerspoler.
Det kan konstrueres en utførelsesform som anvender en flerhet av forskjellige frekvenser og tilhørende kretser for å iso-lere de to gruppene i stedet for den tidsmultipleksing som er vist i den illustrerte utførelsesformen. En slik utførelse ville tillate samtidig måling av begge grupper og dermed en større loggehastighet.
Claims (10)
1. Induksjonsloggeapparat for elektrisk undersøkelse av grunnformasjoner som gjennomtrenges av et borehull, omfattende et bæreorgan og et flertall sender- og mottagerspoler montert ved forutbestemte posisjoner langs bæreorganet og innbyrdes forbundet slik at det dannes to elektrisk uavhengige grupper av spoler, karakterisert ved at spolegruppene har et asymmetrisk arrangement i forhold til et forutbestemt punkt på bæreorganet og står i et innbyrdes speilbilde-forhold til hverandre, at den ene spolegruppe påvirkes fortrinnsvis av grunnformasjoner beliggende overfor et forutbestemt parti av bæreorganet sentrert om det nevnte punkt og over det nevnte parti, mens den annen spolegruppe påvirkes fortrinnsvis av grunnformasjoner som befinner seg overfor og under det nevnte parti, samt at det inngår en anordning for additiv kombinering av de respektive utganger fra spolegruppene for å frembringe en kombinert utgang, slik at den vertikale følsomhet av den kombinerte utgang er symmetrisk i forhold til det nevnte punkt og har en topp ved det nevnte punkt.
2. Apparat ifølge krav 1 , karakterisert ved at mottagerspolene i de elektrisk uavhengige sender/ mottager-spolegrupper er oppdelt i minst to undergrupper av mottagerspoler, hvor signalene fra disse undergrupper detekteres separat og at et kombinert utgangssignal blir dannet ved å kombinere responsene fra de nevnte undergrupper.
3. Apparat ifølge krav 2, karakterisert ved en anordning for kombinering av et utgangssignal fra en første undergruppe i den første spolegruppe og et utgangssignal fra en første undergruppe i den annen spolegruppe tatt på en gitt dybde, med et utgangssignal fra en annen undergruppe i den første spolegruppe målt på en første dybde relatert til den nevnte gitte dybde med en første forutbestemt størrelse, og med et utgangssignal fra en annen undergruppe i den annen spolegruppe målt på en annen dybde relatert til den nevnte gitte dybde med en annen forutbestemt størrelse.
4. Apparat ifølge krav 3, karakterisert ved at den kombinerte gjensidige induktans av de elektrisk uavhengige spolegrupper i de forutbestemte posisjoner er innrettet til å være tilnærmet lik null.
5. Apparat ifølge krav 4, karakterisert ved at de to elektrisk uavhengige sender/mottager-spolegrupper er innrettet til å være følsomme for ulike frekvenser.
6. Apparat ifølge krav 4, karakterisert ved en anordning for energisering av de to elektrisk uavhengige sender/mottager-spolegrupper i rekkefølge.
7. Apparat ifølge krav 1 , karakterisert ved et første flertall lydtransdusere for utsendelse av lydpulser,
et annet flertall lydtransdusere for deteksjon av lydpulser,
en anordning for montering av lydtransduserne i forutbestemte posisjoner langs bæreorganet med en gjensidig induktans mellom flertallet av sender- og mottagerspoler tilnærmet lik null,
en anordning for energisering av det første flertall lydtransdusere og en anordning for prosessering av signaler detektert av det annet flertall lydtransdusere for å danne et lydutgangs-signal.
8. Apparat ifølge krav 7, karakterisert ved at lydtransduserne er plassert på slik måte at de grunnformasjoner som samtidig undersøkes av lydtransduserne, hovedsakelig i dybde tilsvarer den grunnformasjon som undersøkes av det nevnte flertall sender- og mottagerspoler.
9. Apparat ifølge krav 8, karakterisert ved at bæreorganet omfatter et flertall ikke-ledende svekningsanordninger for å svekke lydenergi som utstråles av lydsendertransduserne, hvilke svekningsanordninger er plassert på bæreorganet mellom hver av lydsendertransduserne og den nærmeste av lydmottager- eller deteksjonstransduserne.
10. Apparat ifølge krav 8, karakterisert ved at bæreorganet omfatter et flertall ikke-ledende forsinkelsesanordninger for å forsinke lydenergi som utstråles av lydsendertransduserne, hvilke forsinkelsesanordninger er plassert på bæreorganet mellom hver av lydsendertransduserne og den nærmeste av lyddeteksjonstransduserne.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US17168780A | 1980-07-24 | 1980-07-24 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO812232L NO812232L (no) | 1982-01-25 |
NO155639B true NO155639B (no) | 1987-01-19 |
NO155639C NO155639C (no) | 1987-05-06 |
Family
ID=22624756
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO812232A NO155639C (no) | 1980-07-24 | 1981-06-30 | Induksjonslogge-apparat for elektrisk undersoekelse av grunnformasjoner. |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0045243B1 (no) |
JP (1) | JPS5733377A (no) |
AU (1) | AU546601B2 (no) |
BR (1) | BR8104167A (no) |
CA (1) | CA1168309A (no) |
DE (1) | DE3171389D1 (no) |
IE (1) | IE51621B1 (no) |
IN (1) | IN155412B (no) |
MX (1) | MX149851A (no) |
NO (1) | NO155639C (no) |
PH (1) | PH20661A (no) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2121189A (en) * | 1982-05-25 | 1983-12-14 | Bpb Industries Plc | Method and apparatus for induction logging of boreholes |
US4529938A (en) * | 1983-02-14 | 1985-07-16 | Shell Oil Company | High frequency induction method for locating the interface between formations having the same resistivity |
JPH0641984B2 (ja) * | 1985-05-02 | 1994-06-01 | シユラムバ−ガ− オ−バ−シ−ズ ソシエダ アノニマ | 金属支持体をもつ誘導検層ゾンデ |
JPS62153789A (ja) * | 1985-12-27 | 1987-07-08 | シユラムバ−ガ− オ−バ−シ−ズ ソシエダ アノニマ | スロツトアンテナを有する電磁記録装置 |
JP2526379B2 (ja) * | 1987-10-07 | 1996-08-21 | 工業技術院長 | 能動的磁気探査法 |
US6703837B1 (en) | 2000-09-15 | 2004-03-09 | Precision Drilling Technology Services Group, Inc. | Wellbore resistivity tool with simultaneous multiple frequencies |
US6538447B2 (en) * | 2000-12-13 | 2003-03-25 | Halliburton Energy Services, Inc. | Compensated multi-mode elctromagnetic wave resistivity tool |
GB2536837B (en) | 2010-12-23 | 2017-02-08 | China Petroleum & Chem Corp | An apparatus for well logging capable of forward investigation |
CN104929625B (zh) * | 2015-05-29 | 2018-01-09 | 中国石油天然气集团公司 | 一种地层探测方法 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2790138A (en) * | 1955-08-09 | 1957-04-23 | Schlumberger Well Surv Corp | Induction well logging |
US3119061A (en) * | 1960-01-21 | 1964-01-21 | Schlumberger Well Surv Corp | Methods and apparatus for investigating earth formations which minimize the influence of electrical skin effect |
US3329889A (en) * | 1962-11-28 | 1967-07-04 | Schlumberger Technology Corp | Methods and apparatus for investigating earth formations featuring simultaneous focussed coil and electrode system measurements |
-
1981
- 1981-06-03 IN IN596/CAL/81A patent/IN155412B/en unknown
- 1981-06-12 JP JP8973281A patent/JPS5733377A/ja active Granted
- 1981-06-30 NO NO812232A patent/NO155639C/no unknown
- 1981-06-30 BR BR8104167A patent/BR8104167A/pt unknown
- 1981-07-17 PH PH25925A patent/PH20661A/en unknown
- 1981-07-21 EP EP81401158A patent/EP0045243B1/en not_active Expired
- 1981-07-21 DE DE8181401158T patent/DE3171389D1/de not_active Expired
- 1981-07-23 IE IE1668/81A patent/IE51621B1/en unknown
- 1981-07-23 CA CA000382417A patent/CA1168309A/en not_active Expired
- 1981-07-23 AU AU73369/81A patent/AU546601B2/en not_active Ceased
- 1981-07-24 MX MX188456A patent/MX149851A/es unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5733377A (en) | 1982-02-23 |
AU546601B2 (en) | 1985-09-12 |
EP0045243A3 (en) | 1982-05-12 |
IN155412B (no) | 1985-01-26 |
IE51621B1 (en) | 1987-01-21 |
NO155639C (no) | 1987-05-06 |
BR8104167A (pt) | 1982-03-16 |
JPH0363034B2 (no) | 1991-09-27 |
NO812232L (no) | 1982-01-25 |
IE811668L (en) | 1982-01-24 |
DE3171389D1 (en) | 1985-08-22 |
PH20661A (en) | 1987-03-23 |
AU7336981A (en) | 1982-01-28 |
MX149851A (es) | 1983-12-29 |
EP0045243A2 (en) | 1982-02-03 |
EP0045243B1 (en) | 1985-07-17 |
CA1168309A (en) | 1984-05-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6188221B1 (en) | Method and apparatus for transmitting electromagnetic waves and analyzing returns to locate underground fluid deposits | |
US9360583B2 (en) | Apparatus and methods of locating downhole anomalies | |
US6534985B2 (en) | Modular electromagnetic sensing apparatus having improved calibration | |
CN102323622B (zh) | 一种线阵列多路同步瞬变电磁定向探测方法及其装置 | |
AU2011201611B2 (en) | Multiple component electromagnetic survey signal acquisition method | |
NO314646B1 (no) | Transient-elektromagnetisk måleverktöy og fremgangsmåte for bruk i en brönn | |
US4472684A (en) | Deep investigation induction logging with mirror image coil arrays | |
NO20121341L (no) | Integrert borehullsystem for reservoardeteksjon og overvakning | |
NO173301B (no) | Fremgangsmaate og apparat for induksjonslogging | |
NO339054B1 (no) | Akustisk loggeverktøy og fremgangsmåte for dette | |
EA001862B1 (ru) | Электрокаротаж слоистого грунтового образования | |
US20050093547A1 (en) | Method and apparatus for minimizing direct coupling for downhole logging devices | |
NO326506B1 (no) | Et maringeofysisk innsamlingssystem med en kabel med seismiske kilder og mottakere og elektromagnteiske kilder og mottakere | |
NO844614L (no) | Fremgangsmaate og apparat for elektromagnetisk kartlegging av undersjoeiske formasjoner | |
NO328966B1 (no) | Fremgangsmate for innsamling og behandling av data fra seismikkundersokelser ved bruk av havbunnskabler og streamere | |
NO20101655A1 (no) | Resistivitetsavbilder for bruk i ikke-ledende slam for logging under boring og kabelanvendelser | |
NO20130254A1 (no) | Fremgangsmate og apparat for elektromagnetiske undersokelser med adaptiv kilde | |
AU2012200951A1 (en) | Method for determining positions of sensor streamers during geophysical surveying | |
NO155639B (no) | Induksjonslogge-apparat for elektrisk undersoekelse av grunnformasjoner. | |
NO812565L (no) | Fremgansmaate og innretning for bestemmelse av jordens elektriske ledningsevne | |
NO20121531A1 (no) | Marine, elektromagnetiske undersokelser i linje og bredde | |
NO342967B1 (no) | Samlokaliserte treakslede induksjonssensorer med segmenterte horisontale spoler | |
NO305098B1 (no) | FremgangsmÕte og apparat for unders°kelse av grunnformasjoner | |
US4692706A (en) | Well logging means and method for determining water saturation of a petroleum reservoir having two transmitters and two receivers | |
US6088299A (en) | Vertical hydrophone array |