NO20101136L - Karakterisering av bruddlengder og formasjonsresistivitet ut ifra matrise induksjonsdata - Google Patents

Karakterisering av bruddlengder og formasjonsresistivitet ut ifra matrise induksjonsdata

Info

Publication number
NO20101136L
NO20101136L NO20101136A NO20101136A NO20101136L NO 20101136 L NO20101136 L NO 20101136L NO 20101136 A NO20101136 A NO 20101136A NO 20101136 A NO20101136 A NO 20101136A NO 20101136 L NO20101136 L NO 20101136L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
resistivity
logging tool
formation
crack
induction logging
Prior art date
Application number
NO20101136A
Other languages
English (en)
Inventor
Michael B Rabinovich
Alexandre N Bespalov
Cynthia Xue
Original Assignee
Baker Hughes Inc
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 Baker Hughes Inc filed Critical Baker Hughes Inc
Publication of NO20101136L publication Critical patent/NO20101136L/no

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00Survey of boreholes or wells
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00Survey of boreholes or wells
    • E21B47/04Measuring depth or liquid level
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/40Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting specially adapted for well-logging
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/18Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for well-logging
    • G01V3/26Electric 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
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/18Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for well-logging
    • G01V3/26Electric 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
    • G01V3/28Electric 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
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/18Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for well-logging
    • G01V3/34Transmitting data to recording or processing apparatus; Recording data

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

Målinger tatt ved hjelp av et multifrekvent induksjonsresistivitetsverktøy med flere grupper i et borehull blir brukt til å bestemme lengden av sprekker i en grunnformasjon og resistiviteten til den ufrakturerte formasjonen når sprekkene har et resistivt fluid. En oppslagstabell basert på modellering av en sprekk med et par vinger blir brukt.

Description

BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN
1. Teknisk område
Oppfinnelsen er generelt relatert til bruk av resistivitetsmålinger for å identifisere oppsprekking (frakturering) og å bestemme graden av oppsprekking i grunnformasjoner, og å etablere sann formasjonsresistivitet uten oppsprekking.
2. Bakgrunn for oppfinnelsen
Ved leting etter hydrokarboner innebærer et betydelig antall reservoarer oppsprukne eller frakturerte reservoarer. Det er bredt sagt to typer situasjoner som påtreffes ved utvikling av slike reservoarer. Det første tilfellet innebærer en bergarts-matriks som har en betydelig porøsitet slik at hydrokarboner opptrer inne i pore-rommene til bergartsmatriksen; men permeabiliteten til matriksen selv er meget lav, noe som gjør utvikling av slike reservoarer uøkonomisk. I slike bergarter kan permeabiliteten som et resultat av frakturering eller oppsprekking av bergartsmatriksen gjøre kommersiell utvikling økonomisk. Et annet tilfelle innebærer reservoarer hvor den eneste signifikante porøsiteten i reservoaret skyldes oppsprekking av bergartsmatriksen. Eksempler på reservoarer som produserer fra frakturert granitt er Playa Del Rey-feltet og Wilmington-feltet i California, og Hugoton-feltet i Kansas. Det er således viktig å kunne identifisere graden av oppsprekking eller frakturering i grunnformasjoner.
Sprekker observert i borehull inneholder viktige ledetråder for utviklingen av et felt. Åpne, naturlige sprekker kan forbedre produktiviteten i tilfelle av uttømming eller føre til tidlig vanngjennombrudd under vanndriv eller et senario med et sterkt akvifert scenario. Sementerte sprekker kan imidlertid utgjøre sperrer mot strømning. Det er derfor viktig å kjenne lengden av naturlige sprekker for å foreta optimalisert feltutvikling. Boringsinduserte sprekker kan også observeres i et brønnhull. Denne informasjonen kan brukes til å bestemme i hvilken retning hydrauliske sprekker som anvendes ved utvikling av tette reservoarer, vil forplante seg. De aktuelle hydrauliske sprekkene kan betegnes med mikroseismikk som er forholdsvis kostbar og krever en overvåkningsbrønn like i nærheten.
Boringsinduserte sprekker blir ofte generert ved tunge slam og/eller tung boringskraft. Karakterisering av borehullssprekker er viktig siden de avspeiler påkjenningene i formasjonen. Forekomsten av sprekker fylt med ledende eller resistivt fluid endrer den opprinnelige fordelingen av formasjonsresistiviteten omkring brønnhullet. Denne resistivitetsendringen påvirker de flere undersøkelsesdybdene for måling ved hjelp av induksjonsverktøy som er forskjellig avhengig av sprekkenes konduktivitet, inklinasjon, orientering, bredde, lengde og densitet. For å karakterisere uforstyrret formasjonsresistivitet, er det nødvendig med en korreksjon med hensyn til forekomsten av sprekker.
Det har vært utallige forsøk på å karakterisere sprekker og bestemmelse av formasjonsresistivitet. US 5,574,218 til Withers, beskriver bruk av seismiske metoder til å bestemme azimut- og lengden av en hydraulisk sprekk. Ingen bestemmelse av formasjonsresistiviteten blir foretatt. Det er mange referanser rettet mot bestemmelse av horisontale og vertikale resistiviteter i anisotrope formasjoner. Se f.eks. US 6,502,036 til Zhang m.fl., som har samme eier som foreliggende oppfinnelse, og US 6,643,589 til Zhang m.fl. som har samme eier som foreliggende oppfinnelse, US
6,925,031 til Kriegshauserm. fl., som har samme eier som foreliggende oppfinnelse, benytter akustiske og flerkomponents 3DEX<®>til å bestemme sprekkegenskaper. Den tidligere kjente teknikk tar imidlertid ikke hensyn til problemet med samtidig bestemmelse av sprekkegenskaper og resistiviteter i formasjonen.
Foreliggende oppfinnelse angår behovet for bestemmelse av sprekkegenskaper og virkelige formasjonsresistiviteter ved å bruke induksjonsdata.
OPPSUMMERING AV OPPFINNELSEN
Foreliggende oppfinnelse er en fremgangsmåte or å evaluere en grunnformasjon hvor grunnformasjonen har en fluidfylt sprekk. Målinger blir tatt med forskjellige undersøkelsesdybder ved hjelp av et induksjonsloggeverktøy som transporteres i et borehull i grunnformasjonen. Induksjonsloggeverktøyet kan ha et antall aksialt orienterte sender/mottaker-kombinasjoner eller det kan være et flerkomponents loggeverktøy. De forskjellige undersøkelsesdybdene kan oppnås ved flerfrekvensmålinger og/eller ved målinger tatt med forskjellige sender/mottaker-avstander. Målingene som er foretatt av induksjonsloggeverktøyet, blir behandlet for å bestemme en lengde av sprekken og resistiviteten til den ikke oppsprukne formasjonen.
En annen utførelsesform av oppfinnelsen er en anordning for å evaluere en grunnformasjon. Anordningen innbefatter et induksjonsloggeverktøy innrettet for å bli transportert inn i et borehull i grunnformasjonen. Induksjonsloggeverktøyet kan ha et antall aksialt orienterte sender/mottaker-kombinasjoner, eller det kan være et multikomponent-loggeverktøy. En prosessor er innrettet for å bestemme en lengde av sprekken og en resistivitet for den ikke sprukne formasjonen ut fra målinger tatt fra induksjonsloggeverktøyet med forskjellige undersøkelsesdybder. De forskjellige undersøkelsesdybdene kan oppnås ved å bruke multifrekvensmålinger og/eller flere sender/mottaker-avstander.
En annen utførelsesform av oppfinnelsen er et datamaskinlesbart medium som kan aksesseres av den minst ene prosessoren. Det datamaskinlesbare mediet innbefatter instruksjoner som gjør det mulig for den minst ene prosessoren å estimere en radial lengde av en sprekk i en grunnformasjon og en verdi av en resistivitetsegenskap for grunnformasjonen ved å bruke målingene som har et antall undersøkelsesdybder tatt ved hjelp av et induksjonsloggeverktøy transportert i et borehull, og å bruke den estimerte radiale utstrekningen av sprekken til etterfølgende utvikling av et reservoar i grunnformasjonen.
KORT BESKRIVELSE AV FIGURENE
Foreliggende oppfinnelse vil best kunne forstås under henvisning til de følgende figurer hvor like henvisningstall refererer til like komponenter, og hvor: Fig. 1 (kjent teknikk) illustrerer et induksjonsinstrument anordnet i et brønnhull
som trenger inn i grunnformasjoner;
fig. 2 illustrerer geometrien til den modellen som brukes i den endelige
elementmodelleringen; og
fig. 3 viser resultatene ved å bruke fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse på et eksempel på en brønn.
DETALJERT BESKRIVELSE AV OPPFINNELSEN
Det vises nå til fig. 1 hvor et eksempel på et induksjonsloggeverktøy 20 egnet for bruk i forbindelse med fremgangsmåten i henhold til foreliggende oppfinnelse, er vist posisjonert i et borehull 22 som trenger gjennom grunnformasjoner 54. Det skal bemerkes at beskrivelsen er relatert til et kabeltransportert loggeverktøy. Dette skal ikke oppfattes som en begrensning, og fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan også praktiseres ved å bruke målinger tatt med et loggeverktøy som er transportert på en bunnhullsanordning, ved hjelp av et borerør. Verktøyet 20 som er opphengt i borehullet 22 ved hjelp av en kabel 24, innbefatter en borehullssonde 34 og en elektronisk kretsseksjon 32. Verktøyet 20 blir senket ned i borehullet 22 ved hjelp av en kabel 24 som kan passere over en skive 30 plassert på overflaten av borehullet 22. Kabelen 24 er typisk spolet på en trommel (ikke vist). Kabelen 24 innbefatter isolerte elektriske ledere for overføring av elektriske signaler. Den elektroniske kretsseksjonen 32 i verktøyet 20 mottar signaler fra sondeseksjonen 34 og omfatter typisk en prosessor. Noe av eller all behandlingen kan også foretas av en prosessor på overflaten, eller av en fjerntliggende prosessor som er forbundet med brønnstedet ved hjelp av en passende satellittforbindelse.
Sonden 34 kan innbefatte et antall spoler 40-52. Spole 46 er en senderspole for å overføre et oscillerende signal inn i den nærmest omliggende geologiske formasjonen 54. Et firkantbølgesignal kan påtrykkes spolen 46. Imidlertid er det tenkt at en hvilken som helst av et antall oscillerende spenningssignaler som har fler-frekvente komponenter, brukes. Det er videre ønskelig at et signal med én enkelt frekvens noen ganger kan brukes, slik som et sinussignal. Det oscillerende spenningssignalet som påtrykkes spolen 46, genererer en strøm i spolen 46 som igjen genererer et elektromagnetisk felt i den omgivende formasjonen 54. Det elektromagnetiske feltet induserer så i sin tur virvelstrømmer som flyter koaksialt i forhold til borehullet 22. Størrelsene av virvelstrømmene er proporsjonale med konduktiviteten til den omgivende formasjonen 54. De gjenværende spolene 40, 42, 44, 47 48, 50 og 52 er mottakerspoler i hvilke signaler blir indusert av de elektriske feltene som er forårsaket av virvelstrømmene som er produsert i formasjonen. Etterhvert som verktøyet 20 blir hevet i borehullet 22 kan konduktiviteten til den omgivende formasjonen 54 bestemmes fra de mottatte signalene slik at et lag eller sjikt 55 som har en konduktivitet som indikerer muligheten for at det inneholder hydrokarboner, kan lokaliseres. Den konfigurasjonen som er vist, blir kalt høy-definisjons induksjonslogging (HDIL) og er kun vist som et eksempel. Andre spolekonfigurasjoner finnes, spesielt de hvor sender- og mottakerspolene er transversale i forhold til verktøyaksen. En slik konfigurasjon blir brukt av Baker Hughes under varemerket 3DEX<®>, og fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse kan også anvendes i forbindelse med 3DEX<®>med målinger av multi-frekvenstypen eller/og LWD MPR-målinger av forplantningstypen.
Den elektroniske kretsseksjonen 32 innbefatter typisk en omformerkrets 60, en stakklagringskrets 62, et direktelager (RAM) 63 og en telemetrikrets 61. Omformerkretsen 60 omfatter et antall for-forsterkere, filtre og analog/digital-omformere (A/D-omformere) for å motta signaler fra mottakerspolene 40-52 og omforming av disse til digitaliserte signaler for ytterligere behandling i stakk-lagringskretsen 62. De analoge spenningssignalene som tilveiebringes av mottakerspolene 40-52, blir samplet digitalt i henhold til en forutbestemt samplingshyppighet i en periode som er definert av grunnfrekvensen til sendersignalet, som i denne utførelsesformen er omkring 10 kHz.
Samplingen blir gjentatt over et stort antall signalperioder av sendersignalet slik som minst 1024 perioder for å forbedre signal/støy-forholdet til de mottatte signalene. For å redusere den mengde med data som må lagres eller overføres, blir tilsvarende digitale sampler tatt i hver av senderperiodene summert. De summerte digitale signalsamplene som svarer til hver av antallet mottakerspoler fra tilsvarende stakklagrede signalsampler, som er lagret i RAM 63. De stakkede signalene som svarer til antallet mottakerspoler 40-52, kan så hentes fra RAM 63 og kan overføres ved hjelp av telemetrikretsen 61 gjennom kabelen 24 til en datamaskin (prosessor) 64 som utgjør endel av overflateutstyret 26, hvor analyser av de stakkede signalene kan utføres.
I en alternativ utførelsesform kan en mikroprosessor som har tilstrekkelig digital signalbehandlingskapasitet utgjøre endel av elektronikk-kretsseksjonen 32. Det er således tenkt at dataanalysene kan utføres nede i hullet, noe som ytterligere vil redusere den mengde med data som skal overføres til overflaten.
I denne beskrivelsen blir gruppen med induksjonsverktøy (HDIL) brukt til å innhente multiavstands- og multifrekvens-induksjonsdata som er følsomme for den radiale resistivitetsfordelingen. Det som er viktig, er å fremskaffe målinger med forskjellige undersøkelsesdybder. I et avvik fra tidligere kjente induksjonsverktøy som beror på utstyrsfokusering for å tilveiebringe to induksjonsmålinger ved to undersøkelsesdybder, benytter HDIL rådataene fra flere mottakere til å utlede programstyrte fokuseringslogger med tilpasset vertikal oppløsning og forskjellige undersøkelsesdybder. Økningen i data gjør det for første gang mulig å få en mer detaljert undersøkelse i den radiale retningen, som kan være av verdi for kompliserte invaderingsprofiler. Verktøyet samler inn data ved flere frekvenser fra omkring 10 kHz til 150 kHz. Etter å ha blitt korrigert for borehulls- og skinneffekter blir data fra alle delgrupper behandlet for å generere seks vertikalt tilpassede oppløsningskurver som hver har forskjellig undersøkelsesdybde fra 10 til 120 tommer (0,254 m til 3,048 m). Som nevnt ovenfor, kan andre spolekonfigurasjoner brukes.
Den 3-D endelige elementkoden for simulering av responser fra induksjons-verktøy i et frakturert medium, blir kalt FEMCYL3D (utviklet av Baker Atlas). Det er en 3-D kode for nummerisk løsning av Maxwell-ligningene. Modellen blir diskretisert med den endelige elementmetoden på et sylindrisk gitter med z-aksen sammen-fallende med verktøyaksen. De grunnleggende Nédélec-kantfunksjonene av laveste orden blir benyttet. Det resulterende algebraiske systemet blir løst ved hjelp av den forhåndstilpassede, fullstendige GMRES ("generalisert minimumsrest") iterative fremgangsmåten.
Vi modellerer en hydraulisk sprekk med en ving-lignende sprekkmodell, se fig. 2. Sprekklengden "L" blir antatt å være lang nok i den vertikale retningen til at kanteffekter kan neglisjeres. De to vingene 201, 203 er symmetriske i forhold til borehullsaksen 211. Sprekken antas å ha samme resistivitet som slammet har. Som fastslått ovenfor, er en sprekk fylt med ledende slam praktisk talt usynlig på konvensjonelle induksjonslogger med aksiale spoler. I denne beskrivelsen antar vi derfor at sprekken er fylt med ikke-ledende slam.
En prekondisjoneringsoperasjon blir brukt i FEMCYL3D som svarer til det samme mediet, men uten sprekker. Diskretiseringsgitteret har 42<*>256<*>59 trinn i henholdsvis de radiale, azimutale og aksiale retningene (r-, <t>-, z-retningene). Antallet vekselvirkninger som er nødvendig for å nå en forutbestemt nøyaktighet er avhengig av resistivitetskontrasten i modellen og sprekklengden. Den nødvendige CPU-tiden på en SUN-arbeidsstasjon for én enkelt beregning (en frekvens) kan variere fra flere minutter til et par timer. Det minste gittertrinnet (omkring sensorene) var omkring 1 cm, og gitterceller opp til 500 tommer i størrelse ble brukt nær den ytre (kunstige) grensen for beregningsområdet. Enhver vertikal sprekk ble modellert som to azimutale sektorer i gitteret (overfor hverandre) fylt med slam. Det skal bemerkes at andre modelleringsprogrammer kan brukes til å foreta simuleringen.
Vi genererte oppslagstabeller med verktøyresponsene for det oljebaserte slammet siden en gruppe induksjonslogger blir mest påvirket i denne situasjonen. Borehullstørrelsen til den vertikale brønnen er satt til å være 12,25 tommer. Formasjonsresistiviteten til modellene varierer fra 0,2 Qm til 100 dm, mens sprekklengden blir ansett å være fra 0 til 300 fot (0 til 91,44 m). Sprekken på 300 fot kan anses som en uendelig sprekk som kan representere naturlige sprekker. I alle tilfeller antar vi at sprekkene er fylt med boreslam og har resistiviteten til borehullsvæsken. Oppslagstabellen for forskjellige modellparametre er stor nok til å dekke tilstrekkelige områder av formasjonsresistivitet og sprekklengde. Lineær interpolering blir brukt til å beregne responser for sprekkmodeller som ikke dekkes av tabellen.
Den foreliggende fremgangsmåte for å bestemme sprekklengde og virkelig formasjonsresistivitet fra en gruppe induksjonslogger, er basert på en inverterings-metode. Ved forovermodellering genererer vi syntetiske induksjonsresponser for en sprekkmodell og sammenligner den med responsen i målte rådata. Sprekkmodellen blir justert inntil den syntetiske responsen best stemmer med den målte responsen. Denne løsningen krever at den 3-D modelleringsmetoden som er beskrevet i det siste avsnittet, må generere et oppslagstabell med syntetiske responser.
Azimut og lengde er to av de viktigste parameterne for en hydraulisk sprekk. Generelt har syntetiske sprekker en tendens til å forplante seg horisontalt langs den horisontale retningen for horisontal spenning. Gruppedataene som er fremskaffet med koaksiale spoler er også utilstrekkelig til å bestemme sprekkens azimutvinkel på grunn av azimutal symmetri i målingene. Azimut til sprekken blir ofte gjenkjent på bildelogger fra borehull. Disse kan fremskaffes ved enten en resistiv avbildningsanordning eller ved hjelp av en akustisk avbildningsanordning. Multikomponents induksjonsverktøy kan også brukes til å bestemme sprekkers azimut. I den foreliggende beskrivelse bestemmer vi lengden av en sprekk sammen med formasjonsresistivitet for ikke oppsprukne formasjoner fra den syntetiske modellen som best passer til de syntetiske dataene. Vi betrakter én enkelt syntetisk sprekk som setter oss i stand til å redusere antallet parametere i den geologiske modellen uten å forringe dens nøyaktighet.
I iterasjonsprosessen blir en x<2->feil brukt til å definere nøyaktigheten av datamistilpasningen.
Her er n antall grupper og m er antall frekvenser. I tilfelle med HDIL-verktøyet er n=7og m=8. Symbolet aa representerer gruppemålingen, mens os er den tilsvarende syntetiske, tilsynelatende konduktiviteten. Støyen blir bestemt av nøyaktigheten til HDIL-verktøyet i enheter for mS/m. Den tilsynelatende konduktiviteten kan være negativ, så vi definerte støyen som hvor A representerer absolutt feil for hver gruppe. Virkningen av en sprekk på tilsynelatende formasjonsresistivitet er forskjellig for forskjellige frekvenser og forskjellige sender/mottaker-avstander. Se f.eks. US-patentsøknad med serienr. 11/125,530 fra Rabinovich m.fl., som har samme eier som foreliggende oppfinnelse. Ved å bruke en annen vekt Wy i ligning (1) på tilsvarende gruppeloggger, blir det følgelig mulig å finavstemme algoritmen for nøyaktig forutsigelse av sprekklengden og skjelne en dypere sprekk fra en grunnere sprekk. x<2->feilen for datamistilpasning ved forskjellige nivåer kan også brukes til å demonstrere kvaliteten av forutsigelsen for sprekklengden og formasjonsresistiviteten. For å minimalisere ikke-entydigheten er de optimale parameterne for formasjonsresistiviteten Rk(fra 0,2 Qm til 100 Qm) og sprekklengden Fi (fra 0 fot til 300 fot) estimert ved detektering av den minste verdien for Ek|,
hvor 5| er den vekten som er relatert til x<2->feilen for en viss F|. Her tar vi 61som minimumsverdien for x<2->feilen for forskjellige sprekklengder Fi ved samme formasjonsresistivitet.
For å illustrere effektiviteten til den fremgangsmåten som er beskrevet ovenfor, viser vi resultater ved bruk av fremgangsmåten på et datasett fra en kommersiell brønn med store sprekkeffekter. Brønnen har en dyp sprekk på så mye som 23 fot i skifersonen. I dette tilfellet blir nøyaktigheten til algoritmen demonstrert ved å sammenligne de "ennå ufrakturerte" LWD-resistivitetsmålingene med estimatet av formasjonsresistiviteten ved den fremgangsmåten som er diskutert ovenfor.
Den vertikale brønnen ble boret ved å bruke et oljebasert slamsystem med en borkronestørrelse på 12,25 tommer. Diameterkurven (ikke vist) indikerer forholdsvis gode forhold for borehullsveggen med noen få intervaller med rugositet. Det midtre sporet 301 på fig. 3 skisserer verktøymålingene som er blitt fokusert til samme vertikale oppløsning på 2 fot. De seks kurvene, kollektivt merket som 311, og behandlet til den samme vertikale oppløsning på 2 fot, viser undersøkelsesdybder fra 10 tommer til 120 tommer.
Gammastrålekurven 321 i det venstre sporet på fig. 3 indikerer at hele intervallet er en skifersone. HDIL-verktøymålingene 311 viser imidlertid høy resistivitet i noen intervaller. Se de sonene som er indikert ved 313, 315, 317. Dette skyldes oppsprekking eller frakturering som er ganske synlig i dette reservoaret. Den målte, dype resistiviteten når f.eks. over 40 Qm ved dybden 2568 fot i den nedre resistive skifersonen. Den evaluerte sprekklengden som er representert som kurve 323 i det venstre sporet, varierer fra grunn oppsprekking på 1,5 fot til dyp oppsprekking på 23 fot.
Med tidligere kjente fremgangsmåter ville det være vanskelig å forutsi den virkelige formasjonsresistiviteten til reservoaret som har en slik dyp oppsprekking i skifersonen. Fig. 3 viser også LWD-resistivitetsmålinger 325 og den estimerte resistiviteten til den ufrakturerte formasjonen 327. Den utmerkede overens-stemmelsen mellom LWD-resistiviteten og formasjonsresistiviteten som er estimert fra HDIL-målingene, bekrefter den høye nøyaktigheten og påliteligheten til foreliggende fremgangsmåte.
På grunn av det faktum at løsningen er implementert basert på syntetiske data som er simulert for tykke lag, er det visse sidebergartsartifakter for resultatene. Toppene nær grensene til lagene ved dybde 2150 fot og 2220 fot. Disse kan under-trykkes ved å bruke større vertikal oppløsning. Det er klare korrelasjoner mellom variasjonsparameterne for verktøyresponsen og den forutsagte sprekklengden. Korrelasjonene indikerer sprekkeffektene på HDIL-målingene. Den høye kvaliteten på datatilpasningen er også demonstrert som x<2->feilkurven i det høyre sporet. Den viser at x<2->feilen mellom målte og syntetiske data er under 6% i de frakturerte sonene.
Et bidrag til teknikken er at den eliminerer sprekkeffekter fra induksjonsmålinger fra flere grupper og leverer sprekklengde såvel som resistiviteten til en uberørt sone. Den forbedrer evnen til flergruppe-induksjonsverktøy til mer nøyaktig tolkning av loggdataene i frakturerte reservoarer. Når en sprekk er blitt identifisert som dyp, kan dens orientering fastslås, f.eks. fra multikomponents induksjons- eller avbildningslogger. Etterfølgende utvikling av reservoaret kan gjøres med retnings-brønner som har en bane som er hovedsakelig ortogonal til sprekkplanet. Den evaluerte sanne formasjonsresistiviteten bidrar til å differensiere mellom produktive sand-soner og ikke-produktive skifersoner med sprekker, noe som tidligere kjente induksjonsmetoder ikke kunne gjøre. Informasjonen med forutsagte sprekklengder muliggjør en optimalisert feltutvikling. Løsningen er hurtig og pålitelig og kan lett anvendes som behandling i sann tid.
Det som er beskrevet ovenfor, er blitt gjort i forbindelse med et loggeverktøy som er en del av en loggestreng transportert på en kabel. Fremgangsmåten kan også praktiseres ved å bruke et induksjonsloggeverktøy som er en del av en bunnhullsanordning transportert på et borerør. Noe av eller all behandlingen kan gjøres av en brønnhullsprosessor, en prosessor på overflaten eller en prosessor på et fjerntliggende sted. Implisitt i styringen og behandlingen av dataene er bruk av et datamaskinprogram på et passende maskinlesbart medium som gjør det mulig for prosessoren å utføre styring og behandling. Det maskinlesbare mediet kan innbefatte ROM, EPROM, EEPROM, minnebrikker og optiske plater. Oppfinnelsen kan også implementeres i forbindelse med et arrangement for måling under boring hvor multikomponent- og multigruppe-målinger blir tatt ved å bruke en passende anordning på en bunnhullsanordning transportert på et borerør, slik som en borestreng.

Claims (18)

1. Fremgangsmåte for evaluering av en grunnformasjon, hvor fremgangsmåten omfatter: å bruke et induksjonsloggeverktøy transportert i et borehull til å ta målinger som er en indikasjon på en resistivitetsegenskap ved formasjonen ved et antall undersøkelsesdybder; å bruke målingene som har antallet undersøkelsesdybder, til å estimere en radial utstrekning av en sprekk i grunnformasjonen og en verdi av resistivitetsegenskapen til grunnformasjonen; og å bruke den estimerte radiale utstrekningen av sprekken til etterfølgende utvikling av et reservoar i grunnformasjonen.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor grunnformasjonen videre omfatter en anisotrop formasjon, og hvor estimering av verdien av resistivitetsegenskapen videre omfatter å estimere en verdi av: (i) en horisontal resistivitet, og (ii) en vertikal resistivitet.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor sprekken innbefatter en hovedsakelig ikke-ledende væske.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor bruk av induksjonsloggeverktøyet videre omfatter å bruke et verktøy som har en senderantenne og en mottakerantenne med akser som er hovedsakelig parallelle med en langsgående akse for loggeverktøyet.
5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor det å ta målinger som har et antall undersøkelsesdybder, videre omfatter minst én av: (i) å operere induksjonslogge-verktøyet ved et antall frekvenser, og (ii) å bruke et induksjonsloggeverktøy med et antall sender/mottaker-avstander.
6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, videre omfattende å estimere en orientering av sprekken ved å bruke minst én av: (i) et induksjonsloggeverktøy som har en transversal antenne, og (ii) et borehullsavbildningsverktøy.
7. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor estimering av den radiale utstrekningen av sprekken og verdien av resistiviteten videre omfatter å bruke en oppslagstabell.
8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, hvor oppslagstabellen blir generert ved å bruke en modell hvor sprekken er modellert ved hjelp av et par vinger som strekker seg bort fra borehullet.
9. Fremgangsmåte ifølge krav 1, videre omfattende å filtrere målingene ved hver av antallet undersøkelsesdybder for å ha hovedsakelig den samme vertikale oppløsning forut for estimering av den radiale utstrekning av sprekken og verdien av resistivitetsegenskapen.
10. Anordning innrettet for å evaluere en grunnformasjon, hvor anordningen omfatter: et induksjonsloggeverktøy innrettet for å bli transportert i et borehull og ta målinger som er en indikasjon på en resistivitetsegenskap for formasjonen ved et antall undersøkelsesdybder; og minst én prosessor innrettet for: (i) å bruke målingene som har antallet undersøkelsesdybder, til å estimere en radial utstrekning av en sprekk i grunnformasjonen og en verdi av resistivitetsegenskapen til grunnformasjonen; og (ii) å bruke den estimerte radiale utstrekningen av sprekken til etterfølgende utvikling av et reservoar i grunnformasjonen.
11. Anordning ifølge krav 10, hvor grunnformasjonen videre omfatter en anisotrop formasjon, og hvor resistivitetsegenskapen, hvis verdi den minst ene prosessoren er innrettet for estimere, videre omfatter minst én av: (i) en horisontal resistivitet, og (ii) en vertikal resistivitet.
12. Anordning ifølge krav 10, hvor sprekken, hvis utstrekning den minst ene prosessor er innrettet for å estimere, innbefatter et hovedsakelig ikke-ledende fluid.
13. Anordning ifølge krav 10, hvor bruk av induksjonsloggeverktøyet videre omfatter en senderantenne og en mottakerantenne med akser som er hovedsakelig parallelle med en langsgående akse for loggeverktøyet.
14. Anordning ifølge krav 10, hvor induksjonsloggeverktøyet videre omfatter minst én av: (i) et induksjonsloggeverktøy innrettet for å operere ved et antall frekvenser, og (ii) et induksjonsloggeverktøy med et antall avstander mellom sender og mottakere.
15. Anordning ifølge krav 10, hvor den minst ene prosessoren videre er innrettet for å estimere en orientering av sprekken ved å bruke en utgang fra minst én av: (i) et induksjonsloggeverktøy som har en transversal antenne, og (ii) et borehulls-avbildningsverktøy.
16. Anordning ifølge krav 10, hvor induksjonsloggeverktøyet er ett av: (i) endel av en loggestreng transportert i en kabel, og (ii) endel av en bunnhullsanordning transportert på et borerør.
17. Datamaskinlesbart medium som kan aksesseres av minst én prosessor, hvor det datamaskinlesbare mediet innbefatter instruksjoner som gjør det mulig for den minst ene prosessoren å: estimere en radial utstrekning av en sprekk i en grunnformasjon og en verdi av en resistivitetsegenskap for grunnformasjonen ved å bruke målinger som har et antall undersøkelsesdybder, tatt ved hjelp av et induksjonsloggeverktøy transportert i et borehull; og å bruke den estimerte radiale utstrekningen av sprekken for etterfølgende utvikling av et reservoar i grunnformasjonen.
18. Datamaskinlesbart medium ifølge krav 17, videre omfattende minst én av: (i) et ROM, (ii) et EPROM, (iii) et EEPROM, (iv) en minnebrikke og (v) en optisk plate.
NO20101136A 2008-01-29 2010-08-11 Karakterisering av bruddlengder og formasjonsresistivitet ut ifra matrise induksjonsdata NO20101136L (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US2428308P 2008-01-29 2008-01-29
PCT/US2009/032370 WO2009097392A2 (en) 2008-01-29 2009-01-29 Characterization of fracture length and formation resistivity from array induction data

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO20101136L true NO20101136L (no) 2010-10-27

Family

ID=40900067

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20101136A NO20101136L (no) 2008-01-29 2010-08-11 Karakterisering av bruddlengder og formasjonsresistivitet ut ifra matrise induksjonsdata

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8060309B2 (no)
GB (1) GB2469246B (no)
NO (1) NO20101136L (no)
WO (1) WO2009097392A2 (no)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8756016B2 (en) * 2009-01-29 2014-06-17 Schlumberger Technology Corporation Method and system to estimate fracture aperture in horizontal wells
US20100295548A1 (en) * 2009-05-20 2010-11-25 Baker Hughes Incorporated Methods and apparatus for providing complimentary resistivity and standoff image
US8614577B2 (en) * 2011-05-18 2013-12-24 Halliburton Energy Services, Inc. Automatic anisotropy, azimuth and dip determination from upscaled image log data
EP2700983A1 (en) * 2012-02-14 2014-02-26 Services Pétroliers Schlumberger Systems and methods for computing surface of fracture per volume of rock
US20140078288A1 (en) * 2012-06-19 2014-03-20 Schlumberger Technology Corporation Far Field In Situ Maximum Horizontal Stress Direction Estimation Using Multi-Axial Induction And Borehole Image Data
US9274242B2 (en) * 2012-06-19 2016-03-01 Schlumberger Technology Corporation Fracture aperture estimation using multi-axial induction tool
US20140067269A1 (en) * 2012-08-30 2014-03-06 Schlumberger Technology Corporation Undisturbed fracture orientation
BR112015013499A2 (pt) * 2012-12-31 2017-07-11 Halliburton Energy Services Inc sistema, e, método implementado por processador
US9377552B2 (en) * 2013-02-28 2016-06-28 Chevron U.S.A. Inc. System and method for detecting a fracture in a rock formation using an electromagnetic source
WO2015105512A1 (en) * 2014-01-13 2015-07-16 Halliburton Energy Services, Inc. Dip correction using estimated formation layer resistivities
US9958572B2 (en) * 2015-03-31 2018-05-01 Halliburton Energy Services, Inc. Synthetic test beds for fracturing optimization and methods of manufacture and use thereof
GB2554607A (en) 2015-07-22 2018-04-04 Halliburton Energy Services Inc Electromagnetic monitoring with formation-matched resonant induction sensors
US10317565B2 (en) 2016-03-10 2019-06-11 Halliburton Energy Services, Inc. Induction logging borehole correction for water-based mud
US10942288B2 (en) 2017-08-07 2021-03-09 Halliburton Energy Services, Inc. Component-based look-up table calibration for modularized resistivity tool
US11513254B2 (en) 2019-01-10 2022-11-29 Baker Hughes Oilfield Operations Llc Estimation of fracture properties based on borehole fluid data, acoustic shear wave imaging and well bore imaging
CN111665563B (zh) * 2019-03-05 2024-02-20 中石化石油工程技术服务有限公司 基于聚焦分析的叠前偏移垂向分辨率评价方法
CN111255436B (zh) * 2020-01-17 2023-07-28 成都理工大学 一种改善hdil阵列感应测井仪测量曲线质量的方法
US11403497B2 (en) 2020-01-29 2022-08-02 Chevron U.S.A. Inc. Categorizing fractures in a subsurface formation
CN115013660A (zh) * 2022-06-02 2022-09-06 重庆蜀通岩土工程有限公司 一种智能化工程测量工作方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5233522A (en) 1989-07-21 1993-08-03 Halliburton Logging Services, Inc. Multifrequency dielectric logging tool including antenna system responsive to invaded rock formations
US5557200A (en) 1991-05-16 1996-09-17 Numar Corporation Nuclear magnetic resonance determination of petrophysical properties of geologic structures
US5656930A (en) 1995-02-06 1997-08-12 Halliburton Company Method for determining the anisotropic properties of a subterranean formation consisting of a thinly laminated sand/shale sequence using an induction type logging tool
US6502036B2 (en) 2000-09-29 2002-12-31 Baker Hughes Incorporated 2-D inversion of multi-component induction logging data to resolve anisotropic resistivity structure
US6643589B2 (en) 2001-03-08 2003-11-04 Baker Hughes Incorporated Simultaneous determination of formation angles and anisotropic resistivity using multi-component induction logging data
EP1451612A1 (en) 2001-12-03 2004-09-01 Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. Method for determining anisotropic resistivity and dip angle in an earth formation
US6925031B2 (en) 2001-12-13 2005-08-02 Baker Hughes Incorporated Method of using electrical and acoustic anisotropy measurements for fracture identification
BR0314766A (pt) 2002-09-27 2005-07-26 Baker Hughes Inc Método para determinação de anisotropia de resistividade em ambiente de furo de poço condutor
US6777940B2 (en) 2002-11-08 2004-08-17 Ultima Labs, Inc. Apparatus and method for resistivity well logging
US6937021B2 (en) 2002-12-09 2005-08-30 Schlumberger Technology Corporation Method and apparatus for determining the presence and orientation of a fraction in an earth formation
US7359800B2 (en) 2004-05-11 2008-04-15 Baker Hughes Incorporated Determination of fracture orientation and length using multi-component and multi-array induction data
US8931335B2 (en) 2006-04-07 2015-01-13 Baker Hughes Incorporation Processing of multi-component induction data in the presence of borehole abnormalities

Also Published As

Publication number Publication date
WO2009097392A3 (en) 2009-11-26
GB2469246A (en) 2010-10-06
GB2469246B (en) 2012-08-29
US8060309B2 (en) 2011-11-15
GB201012629D0 (en) 2010-09-15
WO2009097392A2 (en) 2009-08-06
US20090192714A1 (en) 2009-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO20101136L (no) Karakterisering av bruddlengder og formasjonsresistivitet ut ifra matrise induksjonsdata
US10254432B2 (en) Multi-electrode electric field downhole logging tool
US9784876B2 (en) Characterizing a downhole environment using stiffness coefficients
RU2678248C2 (ru) Построение изображений пластов звуковой волной
NO20180787A1 (en) System and method for mapping reservoir properties away from the wellbore
AU2013400145B2 (en) Surface calibration of a wellbore resistivity logging tool
CN110348135B (zh) 一种随钻声波测井评价地层渗透率的方法
WO2013074593A1 (en) Borehole imaging and formation evaluation while drilling
MX2010005336A (es) Estimacion de permeabilidades efectivas.
NO326720B1 (no) Fremgangsmåte og system for bestemmelse av egenskaper ved borehull og formasjoner
NO20210690A1 (en) Fluid substitution method for T2 distributions of reservoir rocks
CN103821495B (zh) 测井方法
CN107784159B (zh) 一种储层电阻率各向异性系数的确定方法
NO20120994A1 (no) Fremgangsmåte og apparat for bestemmelse av 3-fase-metning gjennom fôringsrør i brønnhull
US11566517B2 (en) Quantifying cement bonding quality of cased-hole wells using a quality index based on frequency spectra
EP3408497A1 (en) Non-linear acoustic formation evaluation
Vij et al. LWD as the absolute formation evaluation technology: present-day capabilities, limitations, and future developments of LWD technology
CN113534263B (zh) 一种不依赖测井资料的含油气饱和度预测方法
US10295696B2 (en) Multi-component induction logging data processing in non-circular boreholes
US11391860B2 (en) Anisotropic formation modeling
US20160123082A1 (en) Method For Steering A Well Path Perpendicular To Vertical Fractures For Enhanced Production Efficiency
Batini et al. GEOPHYSICAL WELL LOGGING-A CONTRIBUTION TO THE FRACTURES CHARACTERIZATION.
Sana Integrated Petrophysical Study of Acacus Reservoir (South of Tunisia)
RU2567935C1 (ru) Способ определения интервалов залегания газоносных пластов в скважине
NO20191505A1 (en) Method for estimating rock brittleness from well-log data

Legal Events

Date Code Title Description
FC2A Withdrawal, rejection or dismissal of laid open patent application