NO20110231A1 - System og fremgangsmate for et motstandsmaleverktoy med kabelboreror og en eller flere bronner - Google Patents

System og fremgangsmate for et motstandsmaleverktoy med kabelboreror og en eller flere bronner Download PDF

Info

Publication number
NO20110231A1
NO20110231A1 NO20110231A NO20110231A NO20110231A1 NO 20110231 A1 NO20110231 A1 NO 20110231A1 NO 20110231 A NO20110231 A NO 20110231A NO 20110231 A NO20110231 A NO 20110231A NO 20110231 A1 NO20110231 A1 NO 20110231A1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
receiver
transmitter module
cabled
sensors
module
Prior art date
Application number
NO20110231A
Other languages
English (en)
Inventor
Emmanuel Legendre
Reza Taherian
Richard Meehan
Jean Seydoux
Michael A Montgomery
Anthony N Krepp
Dod Jacques R Tabanou
Original Assignee
Schlumberger Technology Bv
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 Schlumberger Technology Bv filed Critical Schlumberger Technology Bv
Publication of NO20110231A1 publication Critical patent/NO20110231A1/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
    • E21B47/12Means for transmitting measuring-signals or control signals from the well to the surface, or from the surface to the well, e.g. for logging while drilling
    • E21B47/13Means for transmitting measuring-signals or control signals from the well to the surface, or from the surface to the well, e.g. for logging while drilling by electromagnetic energy, e.g. radio frequency
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/28Processing seismic data, e.g. for interpretation or for event detection
    • G01V1/282Application of seismic models, synthetic seismograms
    • 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
    • G01V1/44Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting specially adapted for well-logging using generators and receivers in the same well
    • G01V1/48Processing data
    • 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
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V2210/00Details of seismic processing or analysis
    • G01V2210/60Analysis
    • G01V2210/61Analysis by combining or comparing a seismic data set with other data
    • G01V2210/614Synthetically generated data

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

Et resistivitetsverktøy blir anvendt med kablet borerør og én eller flere brønner. Resistivitetsverktøyet har en sender, mottakermoduler anordnet i nærheten av borkronen og høyfølsomhets-mottakermoduler plassert ved større avstander fra borkronen i forhold til mottakermodulene. Mottakermodulene og/eller høyfølsomhets-mottakermodulene kan også utføre gjentakerfunksjoner for det kablede borerøret. Resistivitetsverktøyet kan gi informasjon om et undergrunnsområde av interesse. Resistivitetsverktøyet kan bli anvendt i et system med følere, og avstanden mellom følerne kan være basert på typen måling som innhentes av følerne.

Description

BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN
Foreliggende oppfinnelse vedrører generelt et system og en fremgangsmåte for å anvende et resistivitetsverktøy med et telemetrisystem, så som kablet borerør, i ett eller flere brønnhull. Mer spesifikt vedrører foreliggende oppfinnelse et resistivitetsverktøy med en sender, mottakermoduler anordnet i nærheten av borkronen, og høyfølsomhets-mottakermoduler anordnet i avstander fra borkronen som relativt sett er større enn de til mottakermodulene. Mottakermodulene og/eller høyfølsomhets-mottakermodulene kan også utføre gjentakerfunksjoner for det kablede borerøret. Resistivitetsverktøyet kan frembringe informasjon om et undergrunnsområde av interesse.
For å utvinne hydrokarboner blir et boreverktøy drevet inn i jordoverflaten for å danne et brønnhull som hydrokarbonene blir utvunnet gjennom. En borestreng er typisk opphengt inne i brønnhullet. Borestrengen har en borkrone ved en nedre ende av borestrengen. Borestrengen strekker seg fra overflaten og ned til borkronen. Borestrengen har en bunnhullsenhet (BHA- Bottom Hole Assembly) anordnet nær ved borkronen.
Målinger av boreforhold, så som for eksempel vinkling og asimut, avdrift av borkronen, fluidstrømningsmengder og fluidsammensetning, kan være nødvendig for å justere driftsparametere, så som for eksempel banen til brønnhullet, strømningsmengder, brønnhullstrykk, borehastighet, borkronetrykk og liknende. Bunnhullsenheten har verktøy som kan generere og/eller kan innhente målingene av boreforholdene. For eksempel kan bunnhullsenheten innhente informasjon om brønnhullet og undergrunnsformasjoner. Teknologi for å overføre informasjon innenfor et brønnhull, kjent som telemetriteknologi, blir anvendt for å sende informasjonen fra verktøyene i bunnhullsenheten til overflaten for analyse. Informasjonen kan bli anvendt for å styre verktøyene. Justering av boreoperasjonene basert på nøyaktig sanntidsinformasjon vedrørende verktøyene, brønnhullet, formasjonene og boreforholdene kan gjøre det mulig å optimalisere boreprosessen for å øke borkronens inntrengningshastighet, redusere boretiden og/eller optimalisere plasseringen av brønnhullet.
KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE
Figur 1 illustrerer en borestreng med et resistivitetsverktøy i en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse. Figur 2 illustrerer en borestreng og et punkt av interesse i en formasjon i en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse. Figur 3 illustrerer et blokkdiagram av en borestreng med gjentakere anordnet mellom en bunnhullsenhet og et overflatesystem eller en terminal i en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse. Figur 4 illustrerer en andel av en borestreng med en sendermodul og en mottakermodul i en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse. Figur 5 illustrerer to brønnhull der én av brønnene hovedsakelig omslutter en formasjon av interesse i en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse. Figur 6 illustrerer to brønnhull der ett av brønnhullene er dannet rundt en formasjon av interesse i en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse. Figur 7 illustrerer posisjonsusikkerhetsområder rundt to borede brønner i en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse. Figur 8 illustrerer et modulært resistivitetsverktøy som bestemmer posisjonen til en første brønn i forhold til en andre brønn i en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse. Figur 9 illustrerer et modulært resistivitetsverktøy som anvendes for å unngå kollisjon mellom to brønner i en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse. Figur 10 illustrerer et modulært resistivitetsverktøy som anvendes for å avskjære en første brønn med en andre brønn i en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse. Figurene 11A og 11B illustrerer innvirkningen av en foret brønn på målingen til et modulært resistivitetsverktøy i en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse. Figur 12 illustrerer en gjentaker med en mottaker og en sender i en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse. Figur 13 illustrerer en gjentaker koblet til en kablet borestreng i en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse. Figur 14 illustrerer forskjellige responser til følere som funksjon av tid eller dyp i en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse. Figur 15 illustrerer en optimal avstand mellom følere for forskjellige funksjoner i en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse. Figur 16 illustrerer en boreenhet med en føleravstand som er optimal for tidskvadratrotavhengighet i en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse. Figur 17 illustrerer en boreenhet med en føleravstand som er optimal for lineær tidsavhengighet i en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse. Figur 18 illustrerer de absolutte og relative målingene i en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse. Figur 19 illustrerer bunnhullsenheten med én sender og to mottakermoduler som kan bli anvendt for absolutte og relative målinger i en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse. Figur 20 illustrerer en modul med to skråstilte antenner i en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse. Figur 21 illustrerer en boreenhet med høyfølsomhets-mottakermoduler som kan bli anvendt for absolutte og relative målinger i en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse. Figur 22 illustrerer en modul med skråstilte antenner for å måle +z og -z-komponenter av signalet i en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse.
DETALJERT BESKRIVELSE AV DE PÅ DET NÅVÆRENDE TIDSPUNKT
FORETRUKNE UTFØRELSESFORMER
Oppfinnelsen er beskrevet under henvisning til figurer som viser utførelsesformer av oppfinnelsen. Hverken tegningene eller beskrivelsen under henvisning til figurene er ment å begrense oppfinnelsen til disse utførelsesformene. Oppfinnelsen skal forstås i sin mest generelle betydning og skal kun begrenses av kravene.
Foreliggende oppfinnelse vedrører generelt et system og en fremgangsmåte for å anvende et resistivitetsverktøy i forbindelse med kablet borerør. Mer spesifikt vedrører foreliggende oppfinnelse et resistivitetsverktøy med en sendermodul og en første mottakermodul anordnet i nærheten av borkronen og en andre mottakermodul anordnet i en større avstand fra borkronen i forhold til den første mottakermodulen. En akustisk impedans til et formasjonslag kan bestemmes ved hjelp av resistivitetsverktøyet, og resultatene kan bli anvendt for å forbedre borerelaterte beslutninger eller lokalisere trekk som ikke kan detekteres av tradisjonelle resisitivitetsverktøy. Mottakermodulene kan også utføre gjentakefrunksjoner for det kablede borerøret. Resistivitetsverktøyet kan gi informasjon om et undergrunnsområde av interesse. Følere som innhenter en måling kan være plassert i en innbyrdes avstand fra hverandre som er basert på målingens avhengighet av en uavhengig variabel.
Med henvisning til figur 1 kan målinger bli frembragt av en bunnhullsenhet 10 (heretter "BHA 10") på en borestreng 14 som er ført inn i et brønnhull 30. Målingene kan gjøre det mulig å bestemme dypet til grenser som skiller tilliggende lag i undergrunnsformasjonen. For eksempel kan BHA 10 omfatte ett eller flere verktøy som måler trekk ved brønnhullet, formasjonen rundt brønnhullet og/eller borestrengen 20. For eksempel kan BHA 10 omfatte ett eller flere kjente typer telemetri-, kartleggings- eller måleverktøy, så som logging-under-boring-verktøy (heretter "LWD-verktøy"), måling-under-boring-verktøy (heretter "MWD-verktøy"), borkronenære verktøy, borkronemonterte verktøy og/eller kabelstyrbare verktøy.
LWD-verktøyene kan omfatte funksjoner for måling, prosessering og lagring av informasjon, samt for å kommunisere med overflateutstyr. I tillegg kan LWD-verktøyene omfatte én eller flere av følgende typer loggeanordninger som måler formasjonstrekk: en resistivitetsmålingsanordning; en retningsavhengig resistivitetsmålingsanordning; en sonisk måleanordning; en kjernemålingsanordning; en kjernemagnetisk resonans-måleanordning; en trykkmålingsanordning; en seismisk måleanordning; en avbildningsanordning; en formasjonsprøvetakingsanordning; en naturlig gammastrålingsanordning; en tetthets- og fotoelektrisk indeks-anordning; en nøytronporøsitetsanordning; og en kaliberanordning for brønnhullet 30.
MWD-verktøyene kan omfatte én eller flere anordninger for å måle trekk ved borestrengen 20, forsyne eller generere kraft, muliggjøre kommunikasjon til eller fra BHA 10, måle trekk ved brønnhullet eller formasjonen rundt brønnhullet, for eksempel måle retningen til eller vinklingen av brønnhullet og andre målinger kjent for fagmannen. For eksempel kan MWD-verktøyene omfatte én eller flere av følgende typer måleanordninger: en måleanordning for borkronetrykk; en måleanordning for dreiemoment; en vibrasjonsmålingsanordning; en slagmålingsanordning; en måleanordning for rykkvis gange (stick slip); en retningsmålingsanordning; en vinklingsmålingsanordning; en naturlig gammastrålingsanordning; en retningsavhengig kartleggingsanordning; en toolface-anordning; en anordning for å måle trykk i brønnhullet 30; og en temperaturanordning.
Det kabelstyrbare verktøyet kan være et verktøy som gjerne fraktes på en ledningskabel, som kjent for fagmannen. For eksempel kan det kabelstyrbare verktøyet være et loggeverktøy for prøvetaking eller måling av trekk ved formasjonen, så som gammastrålingsmålinger, kjernemålinger, tetthetsmålinger og porøsitetsmålinger.
BHA 10 kan også ha en retningsstyringsmekanisme som kan styre boreretningen, rotasjonen av borestrengen 14, vinklingen av brønnhullet og/eller brønnhullets asimut. En strukturmodell, kjent for fagmannen som en "lagkakemodell," kan bli definert ved hjelp av dypene til grensene beregnet med bruk av de elektromagnetiske LWD-målingene. LWD-målingene kan for eksempel være resistivitetsmålinger, tetthetsmålinger og/eller lydhastighetsmålinger. Foreliggende oppfinnelse er ikke begrenset til noen konkret utførelse av de elektromagnetiske LWD-målingene, og de elektromagnetiske LWD-målingene kan være hvilke som helst målinger kjent for fagmannen.
Kablet borerør 20 kan bli anvendt for å optimalisere bestemmelsen av dypet til grensene. Et eksempel på kablet borerør 20 er beskrevet i US-patentet 6,641,434 til Boyle m.fl., som inntas her som referanse i sin helhet. Det kablede borerøret 20 kan bestå av én eller flere kablede borerørlengder som kan kobles sammen for å danne i hvert fall en del av borestrengen 14 (heretter "den kablede borestrengen" eller "det kablede borerøret"). Det kablede borerøret 20 kan sette BHA 10 i stand til å kommunisere med en overflateterminal 5 hovedsakelig i sanntid. Foreliggende oppfinnelse er ikke begrenset til noen konkret utførelse av det kablede borerøret 20. I tillegg vil andre telemetrisystemer eller kombinasjoner av systemer kunne sette BHA 10 i stand til å kommunisere med overflateterminalen 5, som kjent for fagmannen. For eksempel kan en kombinasjon av slampulstelemetri og kablet borerør bli anvendt.
Overflateterminalen 5 kan for eksempel være en stasjonær datamaskin, en bærbar datamaskin, en mobiltelefon, en personlig digital assistent ("PDA"), en fjerdegenerasjons mobil anordning, en tredjegenerasjons mobil anordning, en 2,5-generasjons mobil anordning, en internettprotokoll-(heretter "IP")-basert videomobiltelefon, en "ALL-IP" elektronisk anordning, en satellittradiomottaker og/eller liknende. Overflateterminalen 5 kan befinne seg et sted på overflaten og/eller kan befinne seg fjernt fra brønnhullet 30. Foreliggende oppfinnelse er ikke begrenset til noen konkret utførelse av overflateterminalen 5, og overflateterminalen 5 kan være en hvilken som helst anordning som er i stand til å kommunisere med BHA 10 ved hjelp av borestrengen 14. Et hvilket som helst antall overflateterminaler kan være koblet til borestrengen 14, og foreliggende oppfinnelse er ikke begrenset til noe bestemt antall overflateterminaler.
Overflateterminalen 5 kan lagre, prosessere og analysere dataene overført via borestrengen 14. Overflateterminalen 5 kan også generere og sende ut styremeldinger til BHA 10 og/eller til andre nedihullsverktøy. For eksempel kan overflateterminalen 5 generere styremeldingene automatisk basert på dataene overført via det kablede borerøret 20. Som et annet eksempel kan overflateterminalen 5 forsyne dataene til en operatør som kan betrakte dataene og sende ut styremeldingene basert på brukerinnmating.
Det kablede borerøret 20 kan bli anvendt for å optimalisere bestemmelsen av dypene til grensene ved å styre innstillingen av verktøy tilknyttet BHA 10. For eksempel kan avstanden mellom og/eller frekvensen til verktøyene bli styrt for å få til en optimal deteksjon av dypene til grensene.
Figur 2 viser et resistivitetsverktøy 40 tilknyttet en borestreng 14 som befinner seg inne i brønnhullet 30. I utførelsesformen vist i figur 2 har resistivitetsverktøyet 40 minst én sendermodul 55 og minst to mottakermoduler 51 og 52. I en utførelsesform kan resistivitetsverktøyet 40 ha én eller flere dobbeltfunksjonsmoduler som kan ha en senderantenne og en mottakerantenne. På den måten kan dobbeltfunksjonsmodulen tjene som både sender og mottaker.
Sendermodulen 55 kan ha en senderantenne for å sende ut et elektromagnetisk signal inn i en formasjon F. Sendermodulen 55 kan ha elektroniske kretser for å muliggjøre overføring av det elektromagnetiske signalet fra antennen. Senderantennen kan være en spole med et antall viklingsrunder. Sendermodulen 55 kan være tilknyttet BHA 10 og/eller kan være anordnet nær ved en borkrone 15 på borestrengen 14. Sendermodulen 55 kan være programmert til å sende det elektromagnetiske signalet som pulser i en forbestemt sekvens, så som for eksempel en sekvens av tidsintervaller, tidsvarighet og/eller frekvens. I en alternativ utførelsesform kan sendermodulen 55 bli programmert fra overflaten i sanntid ved hjelp av det kablede borerøret 20. Det elektromagnetiske signalet kan omfatte informasjon om formasjonen F som det elektromagnetiske signalet har forplantet seg gjennom før mottak ved minst én av mottakermodulene 51, 52. Det elektromagnetiske signalet kan gi informasjon om sendermodulen 55 og/eller mottakermodulene 51, 52, så som for eksempel antenneeffektivitet, avstand mellom antenner, antenneorientering og/eller liknende.
Mottakermodulene 51, 52 kan motta det elektromagnetiske signalet fra sendermodulen 55. Mottakermodulen 51 kan stå med en første avstand fra en borkrone 15, og mottakermodulen 52 kan stå med en andre avstand fra borkronen 15, som kan være større enn den første avstanden. Hver av mottakermodulene 51 og 52 kan ha minst én mottakerantenne som kan være en spole med viklinger. I en utførelsesform kan mottakerantennen til mottakermodulene 51 og 52 ha flere viklinger enn antennen til sendermodulen 55. Hver av mottakermodulene 51 og 52 kan ha elektroniske kretser for å sette mottakerantennen i stand til å motta det elektromagnetiske signalet sendt ut fra senderantennen.
Én eller flere av mottakermodulene 51 og 52 kan befinne seg inne i BHA 10 i en avstand fra sendermodulen 55. Det elektromagnetiske signalet som mottas av mottakermodulene 51, 52, osv. kan bli anvendt for å bestemme formasjonsegenskaper ved et undersøkelsesdyp som kan svare til avstanden fra mottakermodulen til sendermodulen. Foreliggende oppfinnelse kan ha et hvilket som helst antall sendermoduler 55 og mottakermoduler 51, 52, og foreliggende oppfinnelse skal ikke begrenses til noe bestemt antall sendermoduler 55 eller mottakermoduler 51, 52.
Resistivitetsverktøyet 40 kan omfatte én eller flere mottakermoduler 61, 62 som står med en større avstand fra sendermodulen 55 enn mottakermodulene 51, 52. Fagmannen vil forstå at én eller flere av mottakermodulene 51, 52, 61, 62 kan være innlemmet i resistivitetsverktøyet 40, og foreliggende oppfinnelse skal ikke begrenses til å måtte omfatte alle mottakermodulene 51, 52, 61, 62. Målingen mellom sendermodulen 55 og mottakermodulene 61, 62 kan ha et dypere undersøkelsesdyp inn i formasjonen F. Signalnivået kan være lavere for mottakermodulene 61, 62 enn for mottakermodulene 51, 52. For eksempel kan mottakermodulene 61, 62 måle svakere elektromagnetiske signaler som oppdages ved forholdsvis lange avstander fra sendermodulen 55, eller i hvert fall avstander som er større enn de som måles av mottakermodulene 51, 52.
Antennene på mottakermodulene 61, 62 kan være omspunnet for å gjøre dem mer følsomme. Foreksempel kan mottakermodulene 61, 62 ha en mottakerantenne med høy følsomhet (heretter "HSR-antenne") omfattende en spole med flere viklingsrunder enn mottakerantennen for mottakermodulene 51, 52. I tilstedeværelse av mottakermoduler 61, 62 som befinner seg lengre vekk fra sendermodulen 55, kan mottakerne 51, 52 bli omtalt som de nære mottakerne.
Én eller flere lengder av kablet borerør 20 kan være innsatt mellom og koble sammen mottakermodulene 61, 62 og BHA 10. Som vist i figur 3 kan det kablede borerøret 20 ha gjentakere 100 for å forsterke telemetrisignaler overført over det kablede borerøret 20 som beskrevet nærmere i det følgende. Én eller flere av sendermodulene 55 og mottakermodulene 51, 52, 61, 62 kan fungere som gjentakere 100 for det kablede borerøret 20, og/eller kan være innlemmet i gjentakerne 100. For eksempel kan én av mottakermodulene 51, 52, 61, 62 være plassert i samme vektrør som én av gjentakerne 100. Gjentakerne 100 på det kablede borerøret 20 kan være plassert med gitte mellomrom mellom borkronen 15 og jordoverflaten. Følgelig kan mottakermodulene 51, 52, 61, 62 forsterke telemetrisignalene sendt over det kablede borerøret 20 (gjentakerfunksjonen) og motta de elektromagnetiske signalene sendt fra sendermodulen 55 (mottakerfunksjonen). Mottakermodulene 51, 52, 61, 62 kan ha kraft tilgjengelig for å støtte de elektroniske kretsene for begge funksjoner. I en utførelsesform kan sendermodulen 55 tjene som én av gjentakerne 100.
Senderantennen, mottakerantennen og/eller HSR-antennene kan være omspunnet langs aksen til resistivitetsverktøyet 40 (z-aksen) for å skape et dipolmoment langs verktøyaksen. Dipolmomentet kan stå på tvers av aksen til resistivitetsverktøyet 40, så som for eksempel i x-retning eller y-retning, eller alternativt kan dipolmomentet være skråstilt i forhold til aksen til resistivitetsverktøyet 40, så som for eksempel i en x-z-retning eller i en y-z-retning.
Resistivitetsverktøyet 40 kan bli drevet ved eller innenfor et område av forbestemte frekvenser, så som frekvenser fra omtrent én kHz til omtrent to MHz. Dersom mottakermodulene 61, 62 befinner seg langtfra BHA 10, kan mottakermodulene 61, 62 bli drevet ved frekvenser i den nedre delen av de forbestemte områdene, så som i det nedre intervallet av området fra omtrent én kHz til to MHz, eller kan også bli drevet ved frekvenser lavere enn 1 kHz. I en utførelsesform kan mottakermodulene 61, 62 fjernt fra bunnhullsenheten 10 bli drevet ved frekvenser omtrent lik én kHz eller lavere enn én kHz. Etter hvert som avstanden mellom sendermodulen 55 og mottakermodulene 51, 52, 61, 62 øker, kan en lavere aktiveringsfrekvens kompensere for signaltap i formasjonen F.
Igjen med henvisning til figur 2 kan det kablede borerøret 20 sørge for synkronisering og/eller dataoverføring mellom BHA 10 og mottakermodulene 51, 52, 61, 62. Sendermodulen 55 og mottakermodulene 51, 52, 61, 62 kan bli synkronisert ved å sende ut en triggerpuls, for eksempel, fra sendermodulen 55 til mottakermodulene 51, 52, 61, 62. Triggerpulsen kan bli sendt ut en tid før utsending av det elektromagnetiske signalet for å klargjøre de elektroniske kretsene i mottakermodulene 51, 52, 61, 62 til å detektere det elektromagnetiske signalet. Tidspunktet for utsending av triggerpulsen kan bli justert basert på tiden som har gått under generering av triggerpulsen av sendermodulen 55, tiden som har gått under forplantning av triggerpulsen til den av mottakermodulene 51, 52, 61, 62 som befinner seg lengst vekk, og prosesseringstiden i mottakermodulene 51, 52, 61, 62. Tiden som har gått under forplantning av triggerpulsen til mottakermodulene 51, 52, 61, 62 kan avhenge av avstanden mellom sendermodulen 55 og mottakermodulene 51, 52, 61, 62.
Sendermodulen 55 og mottakermodulene 51, 52, 61, 62 kan ha interne klokker som kan drifte av i forhold til hverandre. For eksempel vil ikke en tid angitt av klokken i én av mottakermodulene 51, 52, 61, 62 på et gitt tidspunkt nødvendigvis sammenfalle med en tid angitt av klokken i sendermodulen 55 på det aktuelle tidspunktet. Avdriften kan avhenge av bruksperioden og temperaturen som råder. Avdriften kan gjøre at unøyaktig tidsinformasjon blir knyttet til dataene mottatt av mottakermodulene 51, 52, 61, 62. Meldinger sendt mellom sendermodulen 55 og mottakermodulene 51, 52, 61, 62 med bruk av det kablede borerøret 20 kan bli anvendt for synkronisering av klokkene.
Synkronisering kan skje periodisk slik at sendermodulen 55 og mottakermodulene 51, 52, 61, 62 synkroniseres med forbestemte tidsintervaller. Tidsintervallet for synkronisering kan være basert på avdriften. For eksempel kan tidsintervallet være ett sekund dersom avdriften er forholdsvis stor. Som et annet eksempel kan tidsintervallet være én time dersom avdriften er forholdsvis liten.
Meldingene som anvendes for synkronisering kan være "ping"-meldinger. Som kjent for fagmannen kan en "ping"-melding være en melding som ber en mottakende anordning om et svar. Mottak av svaret ved anordningen som sendte ut "ping"-meldingen gjør det mulig å beregne tur-retur-overføringstiden. En senderanordning i sendermodulen 55 og mottakermodulene 51, 52, 61, 62 kan anvende det kablede borerøret 20 for å sende meldingene for synkronisering til de andre anordningene. Meldingene kan angi et tidspunkt tilveiebragt av klokken i avsenderanordningen og/eller tur-retur-overføringstiden. Sendermodulen 55 og mottakermodulene 51, 52, 61, 62 kan anvende meldingene for å bestemme avdriftsraten. Avdriftsraten kan bli anvendt for å synkronisere klokkene i fravær av meldingene, for eksempel dersom kommunikasjonen med bruk av det kablede borerøret 20 blir avbrutt.
En prosessor kan være anordnet i og/eller stå i kommunikasjon med sendermodulen 55 og mottakermodulene 51, 52, 61, 62. Prosessoren kan motta dataene fra sendermodulen 55 og mottakermodulene 51, 52, 61, 62 for behandling. Overflateterminalen 5 kan motta og/eller behandle dataene. Det kablede borerøret 20 kan sende dataene mellom sendermodulen 55, mottakermodulene 51, 52, 61, 62 og/eller overflateterminalen 5.
Figur 2 viser en andel av formasjonen F med et første lag 201, et andre lag 202, et tredje lag 203, et fjerde lag 204, et femte lag 205, et sjette lag 206 og/eller et syvende lag 207. Brønnhullet 30 kan være boret i formasjonen F gjennom det første laget 201, det andre laget 202, det tredje laget 203 og det fjerde laget 204. Brønnhullet 30 kan lande i det femte laget 205 og fortsette gjennom det femte laget 205 som en horisontal brønn.
Resistivitetsverktøyet 40 kan innhente målinger som kan bli anvendt for å bestemme en formasjonsmodell. Formasjonsmodellen kan ha formasjonsegenskaper og/eller grenseposisjoner for tilliggende lag. Formasjonslagmodellen kan bli anvendt for å foreta borebeslutninger så som geostyring, landing, etc. Foreksempel kan BHA 10 innhente målinger vedrørende egenskapene til det tredje laget 203, det fjerde laget 204, det femte laget 205, det sjette laget 206 og/eller det syvende laget 207 (heretter "egenskapene til tredje til syvende lag 203-207"), men det første laget 201 og/eller det andre laget 202 kan befinne seg utenfor undersøkelsesdypet til bunnhullsenheten 10. Imidlertid kan, men trenger ikke, bunnhullsenheten 10 være i stand til å innhente målinger vedrørende egenskapene til det første laget 201 og/eller det andre laget 202 under horisontal boring i det femte laget 205. Mottakermodulen 61 kan befinne seg i eller nær ved det fjerde laget 204 på det tidspunktet borestrengen 14 er vist i figur 2. Forutsatt at egenskapene til det første laget 201 og/eller det andre laget 202 ikke endrer seg, kan tidligere innhentede målinger vedrørende egenskapene til det første laget 201 og/eller det andre laget 202 og målingene vedrørende egenskapene til tredje til syvende lag 203-207 bli anvendt i en forovermodell for å beregne forventede data for én av eller begge mottakermodulene 61, 62.
Et elektromagnetisk signal sendt ut fra sendermodulen 55 og mottatt av mottakermodulene 61, 62 kan bli anvendt for å sammenlikne med resultatene fra forovermodellen. Prosessoren og/eller overflateterminalen 5 kan sammenlikne dataene basert på det elektromagnetiske signalet med de forventede dataene. Sammenlikning av dataene basert på det elektromagnetiske signalet med de forventede dataene kan indikere om formasjonsmodellen er nøyaktig. For eksempel kan sammenlikning av dataene basert på det elektromagnetiske signalet med de forventede dataene indikere om formasjonens egenskaper og/eller posisjonene til grenseflatene mellom tilliggende lag i formasjonsmodellen har endret seg.
I scenariet vist i figur 1 forventes de målte og de modellerte verdiene å sammmenfalle til innenfor støynivået. Scenariet vist i figur 2 er tilsvarende geometrien i figur 1. Imidlertid kan et område av interesse 150 befinne seg i det andre laget 202. Området av interesse 150 kan ha befunnet seg i en avstand fra brønnhullet 30 som forhindret deteksjon når bunnhullsenheten 10 befant seg i det første laget 201, det andre laget 202, det tredje laget 203 og/eller det fjerde laget 204. For eksempel kan området av interesse 150 være en saltdom. Foreliggende oppfinnelse er ikke begrenset til noen konkret beskaffenhet av området av interesse 150, og området av interesse 150 kan være et hvilket som helst undergrunnsområde.
Mottakermodulene 61, 62 kan ha et stort nok undersøkelsesdyp til å detektere området av interesse 150. Dataene basert på det elektromagnetiske signalet mottatt av mottakermodulene 61, 62 kan avvike fra de forventede dataene. Forskjellen mellom dataene basert på det elektromagnetiske signalet og de forventede dataene kan indikere at formasjonen kan inneha et trekk som ikke er tatt hensyn til i formasjonsmodellen. Dataene basert på det elektromagnetiske signalet kan bli anvendt for å bestemme egenskaper ved området av interesse 150, så som for eksempel posisjonen eller formen og størrelsen til området av interesse 150.
Følsomheten til det elektromagnetiske signalet for området av interesse 150 kan avhenge av avstanden fra sendermodulen 55 til mottakermodulene 51, 52, 61, 62. Følsomheten til det elektromagnetiske signalet for området av interesse 150 er ikke én enkelt hendelse. Etter hvert som boreprosessen beveger BHA 10 kan avstanden fra sendermodulen 55 til mottakermodulene 51, 52, 61, 62 endre seg. For eksempel, dersom en sammenlikner figur 2 med figur 4, har i figur 4 mottakermodulen 61 beveget seg inn i den horisontale delen av brønnen som følge av ytterligere boring, og avstanden mellom sendermodulen 55 og mottakermodulen 61 er økt sammenliknet med utførelsen i figur 2. Utførelsen i figur 4 kan ha et større undersøkelsesdyp. Dette økte undersøkelsesdypet favoriserer deteksjon av området av interesse 150. Dette eksempelet viser hvordan avstanden mellom senderantennen og mottakerantennen endrer seg som følge av krumningen i boreenheten, og er typisk på sitt største når krumningen.endrer seg til en rett seksjon. Dataene basert på det elektromagnetiske signalet mottatt av mottakermodulene 61, 62 i scenariet i figur 4 kan bli anvendt for å bestemme egenskapene til området av interesse 150, for eksempel posisjonen til området av interesse 150.
Resistivitetsverktøyet 40 kan bli benyttet til andre formål i boremiljøer. For eksempel viser figur 5 et tilfelle der en første brønn 301 har blitt boret inn i området av interesse 150. Området av interesse 150 kan være et hvilket som helst undergrunnsområde. En sylinder 305 rundt den første brønnen 301 kan representere radien til undersøkselsesdypet til resisitivetsverktøyet 40, som beskrevet tidligere. Sylinderen 305 kan typisk dekke en forholdsvis liten andel av området av interesse 150 ettersom de geologiske trekkene vanligvis er store. Borestrengen 14 kan kun være i stand til å måle egenskaper ved den delen av området av interesse 150 som befinner seg innenfor sylinderen 305. Egenskapene til den delen av området av interesse 150 som befinner seg innenfor sylinderen 305 vil ikke nødvendigvis gi detaljert informasjon om området av interesse 150, så
som for eksempel formen til området av interesse 150, størrelsen til området av interesse 150 og/eller liknende.
En andre brønn 302, som kan befinne seg nær ved og/eller gå gjennom området av interesse 150, kan gi detaljert informasjon om området av interesse 150. Som vist generelt i figur 5 kan den andre brønnen 302 inneslutte området av interesse 150 og/eller kan muliggjøre bestemmelse av den detaljerte informasjonen om området av interesse 150. Den første brønnen 301 og den andre brønnen 302 trenger ikke ligge i samme plan. Foreliggende oppfinnelse er ikke begrenset til noen konkret utførelsesform eller noen spesifikk posisjonering av den første brønnen 301 eller den andre brønnen 302.
For eksempel kan den andre brønnen 302 ha en annen brønnbane i forhold
til den første brønnen 301. Figur 6 illustrerer generelt at den andre brønnen 302
kan være en sidesporbrønn som kan ha sin opprinnelse i den første brønnen 301. Alternativt kan den andre brønnen 302 være boret uavhengig av den første
brønnne 301. Den andre brønnen 302 kan bli anvendt for andre formål, for eksempel som en overvåkningsbrønn, en sekundær produksjonsbrønn, en injeksjonsbrønn og/eller liknende.
Den andre brønnen 302 kan bli boret slik at den opprettholder en avstand
fra området av interesse 150. Avstanden til den andre brønnen 302 fra området av interesse kan bli opprettholdt ved å anvende resistivitetsverktøyet 40 inne i den andre brønnen 302. Alternativt kan andre brønnplasseringsanordninger, så som for eksempel et sonisk verktøy eller fluidprøveverktøy (fluid typing tool) bli anvendt for å opprettholde avstanden til den andre brønnen 302 fra området av interesse 150, men det er ønskelig å ha et så stort undersøkelsesdyp som mulig, hvilket besørges av det ultradype resisitivitetsverktøyet 40.
Borebanen til den andre brønnen 302 kan frembringe detaljert informasjon
om området av interesse 150, så som for eksempel formen til området av interesse 150, størrelsen til området av interesse 150 og/eller liknende. Målinger innnhentet av verktøy inne i den andre brønnen 302 kan gi informasjon om egenskaper ved området av interesse 150 fra et sted nærmere området av interesse 150 i forhold til den første brønnen 301. Egenskapene til området av
interesse 150 bestemt gjennom den andre brønnen 302 kan bli sammenliknet med egenskaper ved området av interesse 150 bestemt gjennom den første brønnen 301 for å vurdere mulig variasjoner i egenskapene. For eksempel kan en vannkonus befinne seg nærved en allerede eksisterende brønn, og boring av en andre brønn kan gi informasjon om vannkonusen. Som et annet eksempel kan én eller flere sidesporbrønner bli boret for å innhente annen informasjon, og resistivitetsverktøyet 40 kan bli anvendt i sidesporbrønner for å øke nøyaktigheten i den estimerte posisjonen til den første brønnen 301 og/eller den andre brønnen 302 i forhold til referansepunktet 310 og/eller hverandre. I tillegg kan resistivitetsverktøyet 40 bli anvendt i sidesporbrønner for å innhente den detaljerte informasjonen om området av interesse 150.
En annen anvendelse av denne oppfinnelsen er for å måle avstanden mellom to brønner. Som vist generelt i figur 7 kan posisjonen til den første brønnen 301 og/eller en andre brønn 302 i forhold til et referansepunkt 310 bli overvåket. For eksempel kan referansepunktet 310 ligge på overflaten, for eksempel ved toppen av borestrengen 14 på riggulvet. Foreliggende oppfinnelse er ikke begrenset til noe konkret referansepunkt 310. Etter hvert som boreprosessen skrider frem kan posisjonen til den første brønnen 301 og/eller den andre brønnen 302 i forhold til referansepunktet 310 bli estimert ved hjelp av data som innhentes under boreprosessen. Unøyaktighet i den estimerte posisjonen til den første brønnen 301 og/eller den andre brønnen 302 i forhold til referansepunktet 310 kan øke etter hvert som dypet til den første brønnen 301 og/eller den andre brønnen 302 øker. For eksempel er usikkerheten i posisjonen til den første brønnen 301 representert av 301a og usikkerheten knyttet til den andre brønnen er generelt representert av 302a. En avstand D er illustrert i figur 7 for å vise den faktiske avstanden mellom den første brønnen 301 og den andre brønnen 302. Avstanden D kan være mindre enn usikkerheten 302a knyttet til den andre brønnen 302 og/eller mindre enn usikkerheten 301a knyttet til den første brønnen 301.
Resistivitetsverktøyet 40 kan ha en fleksibel arkitektur, som følge av justerbar avstand mellom moduler og programmerbar driftsfrekvens. Disse trekkene lar en bruker optimalisere arkitekturen for optimalt signalnivå og/eller optimale undersøkelsesdyp. Ofte er det ønskelig å bore en andre brønn i nærheten av en eksisterende foret brønn. I slike tilfeller kan det være tre ulike ønskede formål med denne operasjonen, nemlig a) å bore den andre brønnen slik at den krysser den eksisterende brønnen (avskjæring), b) å bore den andre brønnen slik at den unngår den eksisterende brønnen (kollisjonsunngåelse), og c) bore den andre brønnen slik at den følger den eksisterende brønnen innenfor en gitt avstand (sporing). Figur 8 viser et sporingsscenario der en foret brønn 800 allerede er boret og den andre brønnen 302 blir boret i en ønsket avstand fra den første. Figur 9 viser et kollisjonsunngåelsesscenario der borebanen til den andre brønnen 302 endres for å unngå kollisjon med den forede brønnen 800. Tilsvarende viser figur 10 et avskjæringsscenario der borebanen til den andre brønnen 302 blir justert for å sikre at de to brønnene 302, 800 møtes.
Tilstedeværelsen av foringsrør i den forede brønnen 800 kan være en fordel for resistivitetsmetoder. Denne er på grunn av den høye konduktiviteten til metallforingsrørene og deres høye magnetiske permeabilitet. Den høye konduktiviteten til foringsrør sammenliknet med bakgrunnsformasjonen skaper et sterkt konduktivitetsskille med bakgrunnen og letter deteksjon av eksistensen av foringsrøret. I tillegg kan en formasjons mangel på magnetisk permeabilitet i kombinasjon med en forholdsvis høy magnetisk permeabilitet i foringsrørmaterialet danne et sterkt skille i magnetisk permeabilitet som er nyttig for resistivitet og magnetisk avstandsmåling. Resistivitetsverktøyet 40 utnytter disse fordelene for å oppnå i hvert fall de tre målene angitt over.
Måling av posisjonene til den første brønnen 301 og den andre brønnen 302 i forhold til hverandre kan øke nøyaktigheten til den estimerte posisjonen til den første brønnen 301 og/eller den estimerte posisjonen til den andre brønnen 302 i forhold til referansepunktet 310. Økt nøyaktighet i den estimerte posisjonen til den første brønnen 301 og/eller den estimerte posisjonen til den andre brønnen 302 kan øke nøyaktigheten i bestemmelsen av posisjonen til området av interesse 150. Borebanen til den andre brønnen 302 trenger ikke være forbestemt og/eller kan bli justert under boring basert på målingene gjort under boring. For eksempel kan den andre brønnen 302 bli flyttet til et annet plan basert på informasjonen om området av interesse 150.
Under boring av den andre brønnen 302 kan målingene innhentet av verktøy med et grunnere undersøkelsesdyp, så som for eksempel mottakermodulene 50 anordnet i BHA 10, bli anvendt for å styre retningen til den andre brønnen 302. Mottakermodulene 51, 52, 61, 62 anordnet i BHA 10 kan gjøre det mulig å bestemme avstander mellom den andre brønnen 302 og området av interesse 150 mer nøyaktig i forhold til verktøy med større undersøkelsesdyp. Mottakermodulene 51, 52, 61, 62 kan bli anvendt for å bestemme posisjonene til den første brønnen 301 og den andre brønnen 302 i forhold til hverandre. For eksempel kan mottakermodulene 51, 52, 61, 62 muliggjøre bestemmelse av posisjonene til den første brønnen 301 og den andre brønnen 302 i forhold til hverandre etter at den første brønnen 301 har fått installert foringsrør. Mottakermodulene 51, 52, 61, 62 kan bestemme avstanden fra et punkt i den første brønnen 301 og et punkt i den andre brønnen 302. Alternativt kan en magnetisk avstandsmålingsanordning bli anvendt for å bestemme posisjonene til den første brønnen 301 og den andre brønnen 302 i forhold til hverandre, så som for eksempel den magnetiske avstandsmålingsanordningen omtalt i US-patentsøknaden 2008/0041626 til Clarke, som inntas her som referanse i sin helhet.
Anta at z-aksen går langs verktøyets aksielle retning. Sender- og mottakerantennene kan være skråstilt med 45 grader i forhold til verktøyaksen. Imidlertid er ikke fremgangsmåten ifølge denne oppfinnelsen begrenset til skråstilte antenner, idet tverrrstilte antenner eller aksielle antenner, eller en kombinasjon av slike antenner også kan bli anvendt. I tillegg kan de skråstilte antennene ha en skråstillingsvinkel som er forskjellig fra 45 grader. Spenningen som måles av mottakerantennene er en funksjon av koblingstensoren, hvis komponenter kan trekkes ut ved hjelp av metoder velkjent or fagmannen. Noen av disse komponentene, så som (zz) og (xx)+(yy), er retningsuavhengige. Imidlertid er elementer utenfor diagonalen av tensoren retningsavhengige, og kan bli anvendt for å bestemme den asimutiske fordelingen av resistivitet. Den asimutiske fordelingen av resistivitet kombinert med et forholdsvis stort undersøkelsesdyp kan bli anvendt for å detektere tilstedeværelse av foringsrør og muliggjøre sporing, kollisjonsunngåelse eller avskjæring.
Antatt at foringsrøret befinner seg innenfor undersøkelsesdypet til resistivitetsverktøyet 40 vil noen komponenter av koblingstensoren være sterkt påvirket av tilstedeværelsen av foringsrøret. Dersom for eksempel resistivitetsverktøyet 40 og foringsrøret er hovedsakelig parallelle (sporingsscenariet angitt over) og er inneholdt i planet definert av x- og z-koordinatene, kan koblingene (xx), (yy), (xz) og (zx) være sterkt påvirket. Dersom resistivitetsverktøyet 40 er rettet langs z-aksen og foringsrøret er rettet langs y-aksen, kan koblingene (zz),(zx),(xz) og (xx) utvise sterk respons. Tilsvarende, dersom foringsrøret er rettet langs x-aksen i stedet for y-aksen, vil komponentene av interesse være (zz), (zy), (yz) og (yy). Idet vi har angitt de to ekstremtilfellene med parallelle og vinkelrette orienteringer, vil de fleste tilfeller trolig ligge mellom disse to grensene, og følgelig vil alle komponenter i koblingstensoren spille inn. I disse tilfellene vil det være mulig å trekke ut informasjon om foringsrøret, spesielt dets relative posisjon og orientering.
Figur 11a viser en magnetisk dipol 700 som generert av én av spolene i sendermodulen 55. I figur 11A er dipolen 700 orientert normalt på papirets plan. Eksitasjon av dipolen 700 skaper virvelstrømmer 702 som sirkulerer i bakgrunnsformasjonen. Dersom dipolen 700 befinner seg i nærheten av et metallforingsrør 704, som vist i figur 11B, gjør den høye konduktiviteten til foringsrøret 704 at virvelstrømmene 702 endrer form og strømmer gjennom foringsrøret 704. Ved sammenlikning av figurene 11A og 11B kan formendringen til virvelstrømmene 702 tilnærmes ved tilstedeværelse av en reaktiv strømsløyfe 706 som vist i figur 11B. Innvirkningen av foringsrøret 704 er da ekvivalent med magnetfeltet generert av den reaktive strømsløyfen 706, og signalet som måles av en mottaker er superposisjonen av magnetfeltet fra figur 11A og feltet fra den reaktive strømsløyfen 706 i figur 11B. For å detektere foringsrøret 704 er en nødt til å skille de to magnetfeltene fra hverandre, og bruk av forholdsvis lave driftsfrekvenser (lavere enn 10 kHz) kan lette eller forbedre prosessen.
En inversjonsmetode, så som bayesisk eller en iterativ minimering kan bli anvendt for å trekke ut foringsrørinformasjonen fra de mottatte dataene eller fra koblingstensoren. Inversjonen vil løse for et sett av parametere som beskriver formasjonen (laggrensenes posisjon og orientering, resistiviteten til lag, etc) og et sett av parametere som beskriver foringsrøret (relativ posisjon, relativ orientering, magnetisk permeabilitet, tverrsnitt, konduktivitet, etc).
Det kablede borerøret 20 som beffiner seg mellom sendermodulen 55 og mottakermodulene 51, 52, 61, 62 bidrar til måletrinnnet når sender- og mottakerantennene trenger å kommunisere data og tidsstyringsinformasjon. I tillegg gjør høyhastighetstelemetrien som muliggjøres av kablet borerør 20 det mulig å utføre målinger med høyere prøvetakingshyppighet og å sende det store volumet av data til overflaten. En prosessor som befinner seg på overflaten, så som overflateterminalen 5, anvender dataene og leverer i sanntid geometrisk informasjon om relativ posisjon mellom den eksisterende brønnbanen og nærliggende foringsrør, noe som gjør det mulig å foreta og iverksette retningsstyringsbeslutninger i sanntid. Den høye prøvetakingshyppigheten er avgjørende i bestemmelsen av foringsrørinformasjonen med den høye oppløsningen som kan være nødvendig for å muliggjøre foringsrørsporing, avskjæring eller unngå kollisjon. Suksessen til denne metoden er som følge av a) høyoppløst strukturell informasjon om foringsrøret, b) det store undersøkelsesdypet til resistivitetsverktøyet 40 som tilveiebringer manøvreringstid og c) tilgjengeligheten av høy datahastighet som muliggjør sanntids beslutninger vedrørende justering av borebane og iverksettelse av disse beslutningene.
Som vist generelt i figur 3 kan det kablede borerøret 20 ha gjentakerne 100 som kan lette innhenting av målinger ved forskjellige punkter i brønnhullet 30. Tidsforløpsmålinger kan bli utført ved hjelp av gjentatte målinger fra forskjellige seksjoner av borestrengen 14. Borestrengen 14 kan ha en gitt avstand mellom gjentakerne 100, så som for eksempel omtrent fire hundrede og femti meter (femten hundre fot). Avstanden mellom gjentakerne 100 kan tilpasses til en ønsket avstand. Etter hvert som hver av gjentakerne 100 passerer forbi et gitt punkt i brønnhullet, kan gjentakerne 100 innhente målinger for et område i nærheten av det aktuelle punktet i brønnhullet. Dersom for eksempel gjentakerne 100 står 915 meter (tre tusen fot) fra hverandre og en gjennomsnittlig borehastighet er 3,05 meter (ti fot) per minutt, kan omtrent én av gjentakerne 100 passere forbi et gitt punkt i brønnhullet hver femte time. På den måten kan gjentakerne 100 gi en tidsbestemt betraktning av brønnhullsforhold, slik at forhold så som for eksempel utvasking, invasjon og/eller liknende, kan observeres etter hvert som forholdene utvikler seg og/eller korrigerende tiltak kan bli iverksatt. Korrigerende tiltak kan for eksempel være å flytte verktøyet til en annen posisjon, endre strømningsmengder av borefluid, endre borefluiders egenskaper, anvende et verktøy for å endre trykk i forskjellige deler av brønnhullet, sirkulere bestemte kjemikalier til et regulert område og/eller liknende. Foreliggende oppfinnelse er ikke begrenset til noen konkrete brønnforhold eller korrigerende tiltak.
Som illustrert i figur 12 kan hver av gjentakerne 100 ha en sender 110 og/eller én eller flere mottakere 120 i varierende avstand fra senderen 110. De varierende avstandene til mottakerne 120 kan muliggjøre bruk av forskjellige undersøkelsesdyp. Som illustrert i figur 13 kan én eller flere ytterligere mottakere 121 være anordnet i en avstand fra senderen 110, som kan være større enn avstanden mellom mottakeren 120 og senderen 110. For eksempel kan den ytterligere mottakeren 121 være anordnet 27,45 meter (nitti fot) eller mer fra senderen 110. Den ytterligere mottakeren 121 kan sette det elektromagnetiske signalet sendt ut fra senderen 110 i stand til å forplante seg lengre inn i brønnhullet til et større undersøkelsesdyp.
Et hvilket som helst antall ytterligere mottakere 110 kan bli anvendt, og den ytterligere mottakeren 121 kan være plassert i en hvilken som helst avstand fra senderen 110. For eksempel kan den ytterligere mottakeren 121 være anordnet 6,1 meter, 9,15 meter, 18,3 meter, 27,45 meter og 30,5 meter fra senderen 110. Den ytterligere mottakeren 121 kan være plassert i nærheten av gjentakerne 100. Den ytterligere mottakeren 121 kan være plassert i nærheten av BHA 10. Hver av gjentakerne 100 kan være inneholdt i en lengde 21 av det kablede borerøret 20 som kan ha koblinger 22 for innfesting på vedsidenliggende lengder 21 av det kablede borerøret 20. Den ytterligere mottakeren 121 kan være anordnet i forskjellige lengder 21 av det kablede borerøret 20 i forhold til senderen 110, som kan sende det elektromagnetiske signalet til den ytterligere mottakeren 121.
Overflateterminalen 5 koblet til det kablede borerøret 20 kan vise informasjonen innhentet av BHA 10, mottakeren 120 og/eller den ytterligere mottakeren 121. Som tidligere angitt kan overflateterminalen 5 sende styremeldinger basert på informasjonen. Foreksempel kan styremeldingene variere undersøkelsesdypet ved forskjellige punkter langs borestrengen 14. Overflateterminalen 5 kan sende styremeldingene med forbestemte tidsintervaller. Overflateterminalen 5 kan sende styremeldingene med bruk av det kablede borerøret 20. Styremeldingene kan justere undersøkelsesdypet til hver av senderne 110, mottakerne 120 og/eller de ytterligere mottakerne 121.
For eksempel kan overflateterminalen 5 kommandere den ytterligere mottakeren 121, som kan være plassert i en forbestemt avstand fra én av gjentakerne 100, til å begynne å registrere data og/eller kan instruere senderen 110 tilknyttet den aktuelle gjentakeren 100 om at et forbestemt undersøkelsesdyp er ønsket. Som reaksjon kan senderen 110 justere frekvensen til det elektromagnetiske signalet som sendes ut slik at den svarer til det forbestemte undersøkelsesdypet. Senderen 110 kan justere andre parametere til å svare til det forbestemte undersøkelsesdypet. På denne måten kan overflateterminalen 5 styre innsamling av spesifikk informasjon på forskjellige steder akkurat når den aktuelle informasjonen er påkrevet.
Som tidligere angitt kan gjentakerne 100 forsterke signalene overført via det kablede borerøret 20. Gjentakerne 100 kan være moduler anordnet mellom lengder av det kablede borerøret 20 som kan motta signalet, kan forsterke signalet og kan kringkaste et forsterket signal. Gjentakerne 100 kan øke signalets overføringsrekkevidde. Hver av gjentakerne 100 kan ha elektroniske kretser og/eller en kraftkilde. Kraftkilden kan for eksempel være et batteri, en turbin eller en kraftlagringsmekanisme. Tilgjengelighet av kraft fra kraftkilden for gjentakerne 100 kan gjøre det mulig å knytte følere til gjentakerne 100. På den måten kan gjentakerne 100 utføre både gjentakerfunksjoner og målefunksjoner. Følerne kan bli benyttet til andre formål enn til telemetriforsterkning.
Alternativt kan følerne kobles til borestrengen 14 ved å sette inn følerne mellom lengder av det kablede borerøret 20 på tilsvarende måte som hvordan gjentakerne 100 er festet til det kablede borerøret 20. Følerne kan være innrettet for å utføre gjentakerfunksjoner. På den måten kan følerne utføre både gjentakerfunksjoner og målefunksjoner. Uavhengig om gjentakerne 100 er innrettet for å utføre målefunksjoner eller følerne er innrettet for å utføre gjentakerfunksjoner, kan dobbeltfunksjonsmoduler fordele følerne langs lengden av borestrengen 14.
Følerne fordelt langs lengden av borestrengen 14 kan bevege seg nedover med en hastighet som er større enn eller lik borehastigheten etter hvert som boreprosessen skrider frem. Alternativt, ved fjerning av borestrengen 14 fra brønnhullet, kan følerne fordelt langs lengden av borestrengen 14 bevege seg oppover med en gitt hastighet. Posisjonen til følerne kan derfor være tidsavhengig. Fordelingen av følerne kan avhenge av karakteren til det fysiske fenomenet som avføles av føleren, bevegelseshastigheten og/eller en nødvendig gjentakeravstand. En konstant gjennomsnittlig borehastighet kan være antatt.
Figur 14 sammenlikner responser for følere med målinger som avhenger av en uavhengig variabel i en lineær, eksponentiell, invers eller kvadratrotmessig relasjon. For eksempel kan den uavhengige variabelen være tid eller dyp. Foreliggende oppfinnelse er ikke begrenset til noen bestemt uavhengig variabel. For følerne med målinger som avhenger lineært av den uavhengige variabelen, kan likningen y = ax + b anvendes. Følerne kan være utplassert med mellomrom Ax slik at den målte størrelsen y kan være jevnt fordelt. Ay kan være tilnærmet konstant. Hvis en tar den deriverte og løser for Ax får en Ax = Ay / a. Siden Ay kan være tilnærmet konstant kan Ax være tilnærmet konstant, og følerne kan være jevnt fordelt langs borestrengen 14.
For følerne med målinger som avhenger eksponentielt av den uavhengige variabelen kan likningen y = a exp( ±bx) bli anvendt. Hvis en tar den deriverte og løser for Ax får en Ax = ±(Ay / ab) exp( ±bx). For følerne med målinger med avhengighet i form av eksponentiell vekst (positiv eksponent), kan således avstanden mellom vedsidenliggende følere avta eksponentielt. For følerne med målinger som har en avhengighet i form av en eksponentiell tilbakegang (negativ eksponent), kan avstanden mellom vedsidenliggende følere øke eksponentielt.
Tilsvarende, for følerne med målinger som avhenger inverst av den uavhengige variabelen, kan likningene y a / ( bx) og/eller Ax = -(bAy / ajx<2>bli anvendt. Følerne med målinger som avhenger inverst av den uavhengige variabelen kan således fordeles slik at avstanden mellom vedsidenliggende følere øker som x<2>. For følerne med målinger som avhenger av kvadratroten til den uavhengige variabelen, er y = a sqrt(bx) og Ax = (2Ay / a sqrt(b/))sqrt(xj. Følerne med målinger som avhenger av kvadratroten til den uavhengige variabelen kan således fordeles som sqrt(x), som varierer med x, men avstandsvariasjonen til suksessive par av følerne kan bli mindre etter hvert som x øker. Foreliggende oppfinnelse er ikke begrenset til avhengighetsrelasjonene angitt over, og en hvilken som helst avhengighet av x kan bli analysert ved å ta den deriverte og løse for variasjonen i x.
Figur 15 viser en graf av Ax mot x for avhengighetsrelasjonene omtalt over. Følerne med målinger som avhenger av den uavhengige variabelen i en lineær relasjon kan ha en konstant avstand mellom vedsidenliggende følere. Følerne med målinger som avhenger av den uavhengige variabelen i en invers relasjon og følerne med målinger som avhenger av den uavhengige variabelen i en kvadratrot-relasjon kan kreve tettere plasserte følere ved starten og stadig færre av følerne på senere tidspunkter. Følerne med målinger som avhenger av den uavhengige variabelen i en eksponentiell relasjon krever færre følere i begynnelsen og stadig tettere plasserte følere ved senere tider.
Målingene av følerne kan falle innunder én av følgende to kategorier: måling av en egenskap ved samme dyp på forskjellige tidspunkter, eller måling av en egenskap på forskjellige dyp. Dersom egenskapen blir målt ved samme dyp på forskjellige tidspunkter, kan suksessive følere innhente målinger etter hvert som hver av følerne kommer til det aktuelle dypet. Målingene kan bli samlet inn med tidsintervaller som kan være basert på borehastigheten og avstanden mellom følerne. Dersom egenskapen blir målt ved forskjellige dyp og forventes å være tidsuavhengig, kan de fordelte følerne tilveiebringe en kontinuerlig logg av egenskapen etter hvert som boreprosessen skrider frem. For begge kategorier av målinger kan målingene som innhentes under boring blir supplert av målinger som innhentes under fjerning av borestrengen 14 fra brønnhullet.
Dersom egenskapen blir målt ved samme dyp på forskjellige tidspunkter, kan følerne være fordelt langs borestrengen 14. Etter hvert som borestrengen 14 beveger seg nedover, måler forskjellige følere den samme egenskapen på forskjellige tidspunkter. Avhengig av typen avhengighet for målingen kan således avstanden mellom følerne, Ax, bli tilpasset for å oppnå de ønskede målinger.
Fordeling av fluider innenfor en invadert sone er et eksempel på hvordan egenskapen endrer seg som funksjon av tid. Fordelingen av fluider kan henge sammen med volumet av filtrat. Volumet av filtrat kan følge en kvadratrotavhengighet som funksjon av tid. Innledningsvis kan volumet av filtrat være stort, men etter hvert som tiden går kan en stadig tykkere slamkake bli dannet som kan begrense mengden filtrat som kommer inn i formasjonen. Med henvisning til figurene 16 og 17 kan følerne for å bestemme volumet av filtrat være plassert tettere sammen ved kortere tider og kan være plassert lengre fra hverandre ved lengre tider. En slik spredning av følerne kan innebære mer tilgjengelig plass for utplassering av følere i en lengde av borestrengen 14 nær borkronen 15 i forhold til lengder av borestrengen 14 lengre vekk fra borkronen 15.
Figur 16 viser en mulig følerfordeling for måling av volumet av filtrat. En første føler 401 og/eller en andre føler 402 kan være anordnet på eller nær ved BHA 10. En tredje føler 403, en fjerde føler 404 og/eller en femte føler 405 kan være koblet til det kablede borerøret 20. Avstandene mellom følerne 401-405 kan være hvilke som helst forbestemte avstander, som vil forstås av fagmannen. Avstandene mellom følerne 401-405 kan være tilsvarende, like eller forskjellige. For eksempel kan den første føleren 401 stå i en første avstand D1 fra den andre
føleren 402, og den andre føleren 402 kan stå i en andre avstand D2 fra den tredje føleren 403, som kan være større enn den første avstanden D1. Den fjerde føleren 404 kan stå i en tredje avstand D3 fra den tredje føleren 403, som kan være større enn den første avstanden D1 og den andre avstanden D2. Den femte føleren 405 kan stå i en fjerde avstand D4 fra den fjerde føleren 404, som kan være større enn første, andre og tredje avstand D1-D3. Figur 16 illustrerer en utførelse med spredning av følerne 401-405 med vilkårlige enheter, men oppfinnelsen skal ikke anses som begrenset til disse avstandene, som tidligere nevnt. Den andre føleren 402 kan befinne seg én enhet fra den første føleren 401, den tredje føleren 403 kan befinne seg 1,42 enheter fra den andre føleren 402, den fjerde føleren 404 kan befinne seg 1,72 enheter fra den tredje føleren 403 og/eller den femte føleren 405 kan befinne seg to enheter fra den fjerde føleren 404. Foreliggende oppfinnelse er ikke begrenset til bestemte avstander mellom den første føleren 401, den andre føleren 402, den tredje føleren 403, den fjerde føleren 404 og/eller den femte føleren 405 (heretter "følerne 401-405").
Den tredje føleren 403, den fjerde føleren 404 og/eller den femte føleren 405 kan være dobbeltfunksjonsmoduler som kan utføre både målefunksjoner og gjentakerfunksjoner. Følerne 401-405 kan for eksempel være en resistivitetsføler og/eller en føler i stand til å måle tykkelsen til slamkaken. Følerne 401-405 kan være en annen type føler i stand til å måle tykkelsen til slamkaken, og kan også kreve samme aksielle fordeling. For eksempel kan føleren i stand til å måle tykkelsen til slamkaken være en ultrasonisk føler som måler tykkelsen ved hjelp av ultrasoniske bølgerefleksjoner fra formasjonen og en grenseflate mellom slammet og slamkaken. Foreliggende oppfinnelse er ikke begrenset til noen konkret utførelse av følerne 401-405.
Undersøkelsesdypet til følerne 401-405 kan justeres. For eksempel kan den første føleren 401 og/eller den andre føleren 402 være resistivitetsfølere og/eller kan ha forholdsvis grunne undersøkelsesdyp. Den tredje føleren 403, den fjerde føleren 404 og/eller den femte føleren 405 kan være resistivitetsfølere og/eller kan ha suksessivt større undersøkelsesdyp. Som et annet eksempel kan den første føleren 401 og/eller den andre føleren 402 være ultrasoniske følere og/eller kan ha en veldig høy oppløsning for å kunne måle veldig tynne slamkaker. Den tredje føleren 403, den fjerde føleren 404 og/eller den femte føleren 405 kan være ultrasoniske følere og/eller kan ha lavere oppløsning for å måle tykke slamkaker.
Antatt en stempel-liknende invasjon kan invasjonsfronten ha en tidsavhengighet som er proporsjonal med fjerderoten av tiden. Filtratet kan skyve invasjonsfronten vekk fra brønnhullet og forårsake en sylindrisk invasjon. Et tverrsnitt av sylinderen kan være en sirkel der invasjonsfronten er sirkelens radius. Filtratvolumet kan være proporsjonalt med sirkelens areal. Siden filtratvolum kan variere med kvadratroten av tiden, så er nr2 x a x Vt eller r x a x t/t. Følerne kan være utplassert på passende steder for å overvåke invasjonsfronten. Noen av følerne kan være anordnet på bunnhullsenheten 10. Andre følere kan være anordnet på dobbeltfunksjonsmodulene koblet til det kablede borerøret 20.
Noen egenskaper ved slamsøylen og formasjonen er dybdeavhengige, men endrer seg minimalt som funksjon av tid. For eksempel øker formasjonens temperatur lineært med dypet, og boreprosessen endrer ikke formasjonens temperatur i nevneverdig grad. Dersom slamtetthet og tyngdens akselerasjon ikke endrer seg, er trykket i slamsøylen en funksjon av dyp og endrer seg minimalt som funksjon av tid. Dersom egenskapen blir målt ved forskjellige dyp og forventes å være tidsuavhengige, kan de fordelte følerne tilveiebringe en kontinuerlig logg av egenskapen etter hvert som boreprosessen skrider frem. For målinger av egenskapen ved forskjellige dyp, kan avstanden mellom følerne være en funksjon av hvordan egenskapen varierer med dypet. Føleravstander for målinger av en tidsuavhengig egenskap ved forskjellige dyp kan således være tilsvarende som målinger av en egenskap ved samme dyp på forskjellige tidspunkter.
Fordelte trykkfølere som kan måle hydrostatisk slamsøyletrykk i brønnhullet kan følger relasjonen P = pgh, der P er trykket, p er gjennomsnittlig slamtetthet, g er tyngdens akselerasjon og h er høyden til slamsøylen. Siden P varierer lineært med h (forutsatt at g holder seg konstant), kan en optimal fordeling for følerne være en jevn fordeling, som vist generelt i figur 17. Hver av gjentakerne 100 kan være utstyrt med en trykkføler, og dobbeltfunksjonsmodulene kan være plassert i innbyrdes lik avstand langs borestrengen 14. Avstanden kan for eksempel være basert på en ønsket trykkoppløsning og/eller borehastigheten.
Tilsvarende, når måling av temperatur som funksjon av dyp er nødvendig, kan temperaturfølere bli koblet til gjentakerne 100 i dobbeltfunksjonsmodulene. Siden temperaturen kan variere lineært med dyp, kan dobbeltfunksjonsmodulene være fordelt med lik innbyrdes avstand langs borestrengen 14, som vist generelt i figur 17, der avstandene D1-D4 er vist som tilnærmet like. Avstanden kan for eksempel være basert på en ønsket temperaturoppløsning og/eller borehastigheten.
Dersom mellomrommene mellom følerne er det samme som avstanden nødvendig for gjentakerne 100, kan dobbeltfunksjonsmoduler bli anvendt langs hele strengen. Dersom mellomrommet mellom følerne er lengre enn avstanden nødvendig for gjentakerne 100, kan noen av dobbeltfunksjonsmodulene bli erstattet med moduler som enten ikke har avfølingsevne eller som har følere av en annen type. Alternativt kan dobbeltfunksjonsmoduler bli anvendt langs hele strengen, idet følermålingen ved avstander som er kortere enn intervallet blir behandlet som tilleggsinformasjon eller ikke blir anvendt. Det kablede borerøret 20 kan støtte kommunikasjon av målingene fra de ytterligere følerne.
Dersom mellomrommet mellom følerne er kortere enn avstanden nødvendig for gjentakerne 100, kan noen av dobbeltfunksjonsmodulene erstattes med moduler som ikke utfører gjentakerfunksjoner. Alternativt kan dobbeltfunksjonsmoduler bli anvendt langs hele strengen. Ytterligere gjentakere 100 kan bedre kvaliteten til signalet som overføres av det kablede borerøret 20.
Figur 18 illustrerer generelt resistivitetsverktøyet 40 i en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse. Det elektromagnetiske signalet kan bli sendt inn i formasjonen fra sendermodulen 55 og/eller kan bli mottatt av én eller flere av mottakermodulene 51, 52, 61, 62. De elektromagnetiske signalene som mottas av mottakermodulene 51, 52, 61, 62 kan bli behandlet med bruk av to forskjellige metoder, nemlig en relativ metode og en absolutt metode. I den absolutte metoden kan hver av mottakermodulene 50 bli behandlet uavhengig. For eksempel kan den absolutte metoden være et mål for signalstyrken ved sendermodulen 55 minus signalstyrken ved én av mottakermodulene 51, 52, 61, 62 (T - Rx). Amplitude-og/eller fasedata kan bli anvendt for å bestemme formasjonsegenskaper som har påvirket det elektromagnetiske signalet. I den absolutte metoden kan det elektromagnetiske signalet ha et undersøkelsesdyp som kan være tilnærmet proporsjonalt med avstanden mellom senderantennen til sendermodulen 55 og mottakerantennen til mottakermodulen 50. Ved lave frekvenser for det elektromagnetiske signalet kan oppløsningen av det elektromagnetiske signalet være tilnærmet proporsjonal med avstanden mellom senderantennen til sendermodulen 55 og mottakerantennen til én av mottakermodulene 51, 52, 61, 62. Forsterkningen til senderantennen til sendermodulen 55 og/eller mottakerantennen til mottakermodulen 50 kan bli målt før overføring av det elektromagnetiske signalet.
I den relative metoden kan målingene fra minst to av mottakermodulene 50 bli kombinert for å bestemme et relativt signal. Det relative signalet kan være forholdet mellom spenningene, eller, dersom de elektromagnetiske signalene er uttrykt i desibel, forskjellen mellom styrken til signalene. For eksempel kan den relative metoden være forskjellen i signalstyrke mellom sendermodulen 55 og mottakermodulen 51 dividert med forskjellen i signalstyrke mellom sendermodulen 55 og mottakermodulen 52. Selvfølgelig kan denne metoden bli anvendt for en hvilken som helst av mottakermodulene 51, 52, 61, 62. Det relative signalet kan ha et undersøkelsesdyp som kan være proporsjonalt med avstanden mellom mottakerantennene til mottakermodulene 50. Avstanden mellom mottakerantennene til mottakermodulen 51 kan være mindre enn avstanden fra én av mottakerantennene til mottakermodulene 52, 61, 62 til senderantennen til sendermodulen 55. Det relative signalet kan ha et mindre undersøkelsesdyp relativt til det elektromagnetiske signalet. Oppløsningen til det relative signalet kan være en funksjon av avstanden mellom mottakerantennene og/eller kan være høyere enn oppløsningen til det elektromagnetiske signalet i den absolutte metoden. Oppløsningen til det relative signalet kan bli justert til en ønsket verdi under utformingen av det elektromagnetiske forplantningsloggeverktøyet.
For det relative signalet kan forsterkningen til senderantennen oppheves ved å ta forholdet mellom de elektromagnetiske signalene mottatt av mottakerantennene. Følgelig kan forsterkningen til mottakerantennene bli bestemt og/eller forsterkningen til senderantennen kan ikke bli bestemt for den relative metoden.
Den høye oppløsningen som tilveiebringes av det relative signalet for mottakerantennene til mottakermodulene 51, 52, 61, 62 kan realiseres for målinger innhentet nær ved brønnhullet 30. For eksempel, som vist i figur 19, kan resistivitetsverktøyet 40 ha sendermodulen 55 plassert i nærheten av borkronen 15. Resistivitetsverktøyet 40 kan ha den første mottakermodulen 51 og/eller den andre mottakermodulen 52 fordelt inne i BHA 10. Resistivitetsverktøyet 40 kan anvende den absolutte metoden ved å behandle den første mottakermodulen 51 og den andre mottakermodulen 52 uavhengig og/eller anvende amplitude- og/eller fasedataene for å bestemme formasjonsegenskaper som har påvirket det elektromagnetiske signalet. Resistivitetsverktøyet 40 kan anvende den absolutte metoden for å bestemme formasjonsegenskapene ved forholdsvis store radielle avstander fra veggen i brønnhullet 30.
Som vist i figur 20 kan mottakermodulen 51 ha en første mottakerantenne 151 og en andre mottakerantenne 152. I figur 20 er dipolmomentene til den første antennen 151 og/eller den andre antennen 152 på mottakermodulen 51 vist. I utførelsesformen vist i figur 20 kan den første mottakerantennen 151 og/eller den andre mottakerantennen 152 på mottakermodulen 51 være skråstilt med en vinkel i forhold til aksen til den første mottakermodulen 51, for eksempel omtrent førti-fem grader. De elektromagnetiske signalene mottatt av den første mottakerantennen 151 og/eller den andre mottakerantennen 152 på mottakermodulen 51 kan bli behandlet sammen med bruk av den relative metoden for å frembringe høyoppløst informasjon om formasjonen. En ønsket oppløsning kan bli valgt, og mottakerantennen 151 kan bli koblet til mottakermodulen 51 i en avstand fra den andre mottakerantennen 152 på den første mottakermodulen 51 som er slik at avstanden gir den valgte oppløsningen. På den måten kan elektromagnetiske signaler fra sendermodulen 55 bli behandlet med bruk både av den absolutte metoden og den relative metoden. I andre utførelsesformer kan selvfølgelig beskrivelsen over gjelde for hvilke som helst av mottakermodulene 51, 52, 61, 62.
Dobbeltfunksjonsmodulene i mottakermodulene 51, 52, 61, 62 kan ha gjentakerfunksjonen i tillegg den første mottakerantenneen 151 og/eller den andre mottakerantennen 152. Dobbeltfunksjonsmodulen kan ha gjenger 160 på en muffe-andel 161 og/eller en tapp-andel 162 for tilkobling til lengder av det kablede borerøret 20.
Som vist i figur 21 kan resistivitetsverktøyet 40 ha mottakermodulene 61, 62 anordnet i avstander fra sendermodulen 55, så som avstander lengre enn tretti meter. Avstandene til mottakermodulene 61, 62 fra sendermodulen 55 kan gi et dypere undersøkelsesdyp i forhold til mottakermodulene 51, 52. Imidlertid kan signalnivået være lavere i forhold til mottakermodulene 51, 52 som følge av avstandene mottakermodulene 61, 62 står fra sendermodulen 55. Mottakermodulene 61, 62 kan anvende HSR-antennene og/eller en lavere driftsfrekvens for å øke signalnivået. Et høyere effektnivå i overføringen kan anvendes for å øke det mottatte signalets nivå. Mottakermodulene 61, 62 kan bli kombinert med gjentakerne 100 for å tilveiebringe dobbeltfunksjonsmodulene som kan utføre både målefunksjonene og gjentakerfunksjonene.
Dobbeltfunksjonsmodulene i mottakermodulene 61, 62 kan være utstyrt med minst to av HSR-antennene for behandling av det elektromagnetiske signalet med bruk av den absolutte metoden og/eller den relative metoden. Som angitt tidligere kan det relative signalet ha en høyere oppløsning og et grunnere undersøkelsesdyp i forhold til det elektromagnetiske signalet som blir behandlet med bruk av den absolutte metoden. De elektromagnetiske signalene kan bli behandlet med bruk av den absolutte metoden for dypere undersøkelsesdyp i forhold til den relative metoden. Avstanden mellom dobbeltfunksjonsmodulene i mottakermodulene 61, 62 kan tilpasses for å oppnå det ønskede undersøkelsesdypet og den ønskede oppløsningen.
Senderantennene og mottakerantennene kan være spoler omspunnet for å generere en magnetisk dipol. Spolene kan være omspunnet langs aksen til modulen og/eller brønnhullet for å generere et dipolmoment i samme retning og/eller for å danne en z-akse-spole. Alternativt kan spolene være skråstilte eller tverrstilte i forhold til aksen til modulen og/eller brønnhullet 30. Et verktøy kan ha en hvilken som helst kombinasjon av antenneorienteringer. For eksempel kan sendermodulen 55 og/eller mottakermodulene 51, 52, 61, 62 ha en hvilken som helst kombinasjon av antenneorienteringer. Mottakermodulene 51, 52, 61, 62 kan ha to antenner med samme orientering, så som for eksempel begge skråstilt eller begge tverrstilt. De elektromagnetiske signalene fra antenner med samme orientering kan være enklere å kombinere og tolke i forhold til signaler fra antenner med forskjellige orienteringer.
Antenner med forskjellige orienteringer kan gi fordeler. For eksempel, som vist i figur 22, kan den første antennen 151 til mottakermodulen 51 være skråstilt med en første vinkel, så som førti-fem grader, i forhold til aksen til den første mottakermodulen 51. På den måten kan den første mottakerantennen 151 til den første mottakermodulen 51 tjene som en kombinasjon av en x-rettet mottaker og en z-rettet mottaker. Den andre mottakerantennen 152 til mottakermodulen 51 kan være skråstilt med en andre vinkel, så som 135 grader, i forhold til aksen til den første mottakermodulen 51. På den måten kan den andre mottakerantennen 152
til mottakermodulen 51 tjene som en kombinasjon av en x-rettet mottaker og en z-rettet mottaker. Anordningen vist i figur 22 kan muliggjøre summen av og differansen mellom signaler fra den første mottakerantennen 151 og den andre mottakerantennen 152 på mottakermodulen 51 for å tilveiebringe rent x-rettede mottakere og rent z-rettede mottakere med annen informasjon enn den samlet inn av de rent x-rettede mottakerne og de rent z-rettede mottakerne.
Oppsummert kan resistivitetsverktøyet 40 ha sendermodulen 55 og mottakermodulene 51, 52, som kan være plassert i nærheten av borkronen 15, og mottakermodulene 61, 62 plassert i større avstander fra borkronen 15 i forhold til mottakermodulene 51, 52. Mottakermodulene 51, 52, 61, 62 kan også utføre gjentakerfunksjoner for det kablede borerøret 20. Resistivitetsverktøyet 40 kan gi informasjon om området av interesse 150. Resistivitetsverktøyet 40 kan bli anvendt i to eller flere brønner for å bedre nøyaktigheten i bestemmelsen av brønnenes posisjon i forhold til hverandre og/eller et referansepunkt. I noen utførelser kan ytterligere målinger utover resistivitetsmålinger bli gjort der følere som innhenter en måling kan bli plassert med innbyrdes avstander basert på målingens avhengighet av en uavhengig variabel.
Det må forstås at forskjellige endringer og modifikasjoner i de på det nåværende tidspunkt foretrukne utførelsesformer beskrevet her vil være nærliggende for fagmannen. Slike endringer og modifikasjoner kan gjøres uten å fjerne seg fra idéen og rammen til foreliggende oppfinnelse og uten å redusere dens ledsagende fordeler. Det er derfor meningen at slike endringer og modifikasjoner skal dekkes av de vedføyde kravene.

Claims (20)

1. System for å måle resistivitet i en undergrunnsformasjon, omfattende: en sendermodul med minst én antenne; én eller flere lengder av kablet borerør i kommunikasjon med sendermodulen; og en første mottakermodul som har minst én antenne og står i kommunikasjon med den ene eller de flere lengdene av kablet borerør, der mottakermodulen og sendermodulen er atskilt av den ene eller de flere lengdene av kablet borerør.
2. System ifølge krav 1, der minst én av: sendermodulen og den første mottakermodulen er innlemmet i en telemetrigjentaker i kommunikasjon med den ene eller de flere lengdene av kablet borerør.
3. System ifølge krav 1, der minst én av: sendermodulen og den første mottakermodulen utførerfunksjonene til en telemetrigjentaker for signaler sendt via den ene eller de flere lengdene av kablet borerør.
4. System ifølge krav 1, der avstanden mellom sendermodulen og den første mottakermodulen er basert på undersøkelsesdyp.
5. System ifølge krav 1, der den første mottakermodulen befinner seg i en avstand som er større enn 30 meter (100 fot) fra sendermodulen.
6. System ifølge krav 5, der den første mottakermodulen er atskilt fra sendermodulen med minst tre lengder av kablet borerør.
7. System ifølge krav 1, videre omfattende en første klokke tilknyttet sendermodulen og en andre klokke tilknyttet den første mottakermodulen, der den første klokken og den andre klokken blir synkronisert ved hjelp av data overført via den ene eller de flere lengdene av kablet borerør.
8. System ifølge krav 1, der sendermodulen og den første mottakermodulen tilveiebringer data som indikerer posisjonen til et første brønnhull i forhold til et andre brønnhull.
9. System ifølge krav 1, der den minst ene antennen til sendermodulen eller den første mottakermodulen er skråstilt i forhold til en akse som går gjennom sendermodulens lengde.
10. System ifølge krav 1, der den minst ene antennen til sendermodulen er aksiell eller parallell med en akse som går gjennom sendermodulens lengde.
11. Fremgangsmåte ifølge krav 1, der bøyningen av det kablede borerøret varierer undersøkelsesdypet til sendermodulen og den første mottakermodulen.
12. System for å gjøre en måling i undergrunnen, omfattende: en borestreng omfattende flere kablede borerør med en kommunikasjonskanal, der borestrengen går inn i en undergrunnsformasjon; flere følere fordelt i en innbyrdes avstand langs borestrengen, der avstanden mellom de flere følerne blir bestemt fra en likning; og der de flere følerne står i kommunikasjon med de kablede borerørene.
13. System ifølge krav 12, der minst én av følerne befinner seg ved en telemetrigjentaker i kommunikasjon med de flere kablede borerørene, og der videre telemetrigjentakeren forsterker et signal sendt langs de flere kablede borerørene.
14. System ifølge krav 12, der likningen er en lineær likning.
15. System ifølge krav 12, der likningen er en eksponentiell likning.
16. System ifølge krav 12, der likningen er en logaritmisk likning.
17. System ifølge krav 12, der de flere følerne har jevn innbyrdes avstand langs borestrengen.
18. System ifølge krav 12, der likningen beskriver avhengighet for undergrunnsmålingen av en uavhengig variabel i henhold til en lineær, invers, logaritmisk, eksponentiell eller potenslov-type relasjon.
19. System ifølge krav 12, der de flere følerne måler et trekk ved en formasjon som omgir borestrengen.
20. System ifølge krav 12, der de flere følerne måler et trekk ved borestrengen.
NO20110231A 2008-07-10 2011-02-10 System og fremgangsmate for et motstandsmaleverktoy med kabelboreror og en eller flere bronner NO20110231A1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US7968108P 2008-07-10 2008-07-10
PCT/US2009/050306 WO2010006302A2 (en) 2008-07-10 2009-07-10 "system and method for using a resistivity tool with wired drill pipe and one or more wells"

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO20110231A1 true NO20110231A1 (no) 2011-02-10

Family

ID=41507706

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20110023A NO20110023A1 (no) 2008-07-10 2011-01-07 System og fremgangsmate for generering av seismiske undersokelser med sann dybde
NO20110231A NO20110231A1 (no) 2008-07-10 2011-02-10 System og fremgangsmate for et motstandsmaleverktoy med kabelboreror og en eller flere bronner

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20110023A NO20110023A1 (no) 2008-07-10 2011-01-07 System og fremgangsmate for generering av seismiske undersokelser med sann dybde

Country Status (5)

Country Link
US (2) US9182509B2 (no)
GB (3) GB2473591B (no)
MX (1) MX2011000267A (no)
NO (2) NO20110023A1 (no)
WO (2) WO2010006052A2 (no)

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8274289B2 (en) 2006-12-15 2012-09-25 Halliburton Energy Services, Inc. Antenna coupling component measurement tool having rotating antenna configuration
CA2680869C (en) 2008-01-18 2011-07-12 Halliburton Energy Services, Inc. Em-guided drilling relative to an existing borehole
US8917094B2 (en) 2010-06-22 2014-12-23 Halliburton Energy Services, Inc. Method and apparatus for detecting deep conductive pipe
US9115569B2 (en) 2010-06-22 2015-08-25 Halliburton Energy Services, Inc. Real-time casing detection using tilted and crossed antenna measurement
GB2481493B (en) * 2010-06-22 2013-01-23 Halliburton Energy Serv Inc Methods and apparatus for detecting deep conductive pipe
US8844648B2 (en) 2010-06-22 2014-09-30 Halliburton Energy Services, Inc. System and method for EM ranging in oil-based mud
US8558548B2 (en) * 2010-07-28 2013-10-15 Schlumberger Technology Corporation Determining anisotropic resistivity
WO2012002937A1 (en) 2010-06-29 2012-01-05 Halliburton Energy Services, Inc. Method and apparatus for sensing elongated subterraean anomalies
US9360582B2 (en) 2010-07-02 2016-06-07 Halliburton Energy Services, Inc. Correcting for magnetic interference in azimuthal tool measurements
US20130057411A1 (en) * 2011-03-01 2013-03-07 Baker Hughes Incorporated Methods and apparatuses for synchronization of downhole tool with remote transmitters and sensors
GB2502924A (en) * 2011-04-22 2013-12-11 Baker Hughes Inc Increasing the resolution of VSP AVA analysis through using borehole gravity information
US9250347B2 (en) * 2011-06-10 2016-02-02 Baker Hughes Incorporated Method to look ahead of the bit
US10323483B2 (en) * 2011-12-14 2019-06-18 Halliburton Energy Services, Inc. Mitigation of hydrates, paraffins and waxes in well tools
US9618646B2 (en) * 2012-02-21 2017-04-11 Bakery Hughes Incorporated Acoustic synchronization system, assembly, and method
US8783370B2 (en) 2012-03-06 2014-07-22 Halliburton Energy Services, Inc. Deactivation of packer with safety joint
US10241227B2 (en) * 2012-04-27 2019-03-26 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Method and apparatus to detect formation boundaries ahead of the bit using multiple toroidal coils
EP2941534B1 (en) * 2012-12-23 2022-02-16 Halliburton Energy Services, Inc. Deep formation evaluation systems and methods
US9766356B2 (en) * 2013-03-21 2017-09-19 Microseismic, Inc. Method for computing uncertainties in parameters estimated from beamformed microseismic survey data
US9835755B2 (en) * 2013-08-21 2017-12-05 Schlumberger Technology Corporation Full tensor gain compensated propagation measurements
WO2015027010A1 (en) * 2013-08-21 2015-02-26 Schlumberger Canada Limited Gain compensated tensor propagation measurements using collocated antennas
WO2015099790A1 (en) * 2013-12-27 2015-07-02 Halliburton Energy Services, Inc. Drilling collision avoidance apparatus, methods, and systems
US20150226868A1 (en) * 2014-02-10 2015-08-13 Microseismic, Inc. Method for microseismic event moment magnitude estimation
WO2016040139A1 (en) * 2014-09-11 2016-03-17 Schlumberger Canada Limited Seismic inversion constrained by real-time measurements
US10202846B2 (en) * 2015-02-10 2019-02-12 Halliburton Energy Services, Inc. Stoneley wave based pipe telemetry
WO2017142719A1 (en) * 2016-02-16 2017-08-24 Schlumberger Technology Corporation Calibrating seismic data using measurements made during drilling operations
AU2017421192B2 (en) * 2017-06-26 2022-10-20 Halliburton Energy Services, Inc. System and method for multi-frequency downhole bus communication
WO2019183412A1 (en) 2018-03-21 2019-09-26 Massachusetts Institute Of Technology Systems and methods for detecting seismo-electromagnetic conversion
US10616008B2 (en) 2018-05-09 2020-04-07 Massachusetts Institute Of Technology Systems and methods for focused blind deconvolution
CN108919359B (zh) * 2018-07-13 2020-09-29 华油阳光(北京)科技股份有限公司 一种消除气层钻井液侵入对声波测井影响的方法
CN109557592B (zh) * 2019-01-22 2020-09-25 陆柏树 一种全方位观测的Emn广域电磁法
US11085293B2 (en) 2019-06-06 2021-08-10 Massachusetts Institute Of Technology Sequential estimation while drilling

Family Cites Families (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2569476B1 (fr) * 1984-08-24 1987-01-09 Schlumberger Prospection Procede et dispositif pour evaluer la qualite du ciment entourant le tubage d'un puits
US4733733A (en) * 1986-02-11 1988-03-29 Nl Industries, Inc. Method of controlling the direction of a drill bit in a borehole
US4940943A (en) 1988-04-19 1990-07-10 Baroid Technology, Inc. Method and apparatus for optimizing the reception pattern of the antenna of a propagating electromagnetic wave logging tool
US4964101A (en) * 1989-03-23 1990-10-16 Schlumberger Technology Corp. Method for determining fluid mobility characteristics of earth formations
GB2235772B (en) * 1989-09-08 1993-05-12 Shell Int Research A method for determining the path of a borehole
US5036496A (en) * 1990-10-18 1991-07-30 Chevron Research And Technology Company Method for cement evaluation using acoustical logs
CA2111356C (en) * 1991-06-14 2001-07-10 M. Vikram Rao Method and apparatus for detecting boundary stratum
NO314646B1 (no) * 1994-08-15 2003-04-22 Western Atlas Int Inc Transient-elektromagnetisk måleverktöy og fremgangsmåte for bruk i en brönn
US5838634A (en) * 1996-04-04 1998-11-17 Exxon Production Research Company Method of generating 3-D geologic models incorporating geologic and geophysical constraints
US5741962A (en) * 1996-04-05 1998-04-21 Halliburton Energy Services, Inc. Apparatus and method for analyzing a retrieving formation fluid utilizing acoustic measurements
US6476609B1 (en) 1999-01-28 2002-11-05 Dresser Industries, Inc. Electromagnetic wave resistivity tool having a tilted antenna for geosteering within a desired payzone
US20010024165A1 (en) 1999-04-09 2001-09-27 Steen Henry B. Lan/wan automatic sensor reading system
US6304086B1 (en) 1999-09-07 2001-10-16 Schlumberger Technology Corporation Method and apparatus for evaluating the resistivity of formations with high dip angles or high-contrast thin layers
US6788066B2 (en) 2000-01-19 2004-09-07 Baker Hughes Incorporated Method and apparatus for measuring resistivity and dielectric in a well core in a measurement while drilling tool
GB0018480D0 (en) * 2000-07-27 2000-09-13 Geco Prakla Uk Ltd A method of processing surface seismic data
US6541979B2 (en) 2000-12-19 2003-04-01 Schlumberger Technology Corporation Multi-coil electromagnetic focusing methods and apparatus to reduce borehole eccentricity effects
US6641434B2 (en) 2001-06-14 2003-11-04 Schlumberger Technology Corporation Wired pipe joint with current-loop inductive couplers
US6657597B2 (en) * 2001-08-06 2003-12-02 Halliburton Energy Services, Inc. Directional signal and noise sensors for borehole electromagnetic telemetry system
US6839000B2 (en) * 2001-10-29 2005-01-04 Baker Hughes Incorporated Integrated, single collar measurement while drilling tool
US6819110B2 (en) 2002-03-26 2004-11-16 Schlumberger Technology Corporation Electromagnetic resistivity logging instrument with transverse magnetic dipole component antennas providing axially extended response
WO2003090311A2 (en) 2002-04-16 2003-10-30 Computalog Usa, Inc. Extended range emf antenna
US6791330B2 (en) 2002-07-16 2004-09-14 General Electric Company Well logging tool and method for determining resistivity by using phase difference and/or attenuation measurements
US7139218B2 (en) 2003-08-13 2006-11-21 Intelliserv, Inc. Distributed downhole drilling network
US7782709B2 (en) * 2003-08-22 2010-08-24 Schlumberger Technology Corporation Multi-physics inversion processing to predict pore pressure ahead of the drill bit
US6837105B1 (en) * 2003-09-18 2005-01-04 Baker Hughes Incorporated Atomic clock for downhole applications
US7054750B2 (en) 2004-03-04 2006-05-30 Halliburton Energy Services, Inc. Method and system to model, measure, recalibrate, and optimize control of the drilling of a borehole
US7180825B2 (en) 2004-06-29 2007-02-20 Halliburton Energy Services, Inc. Downhole telemetry system for wired tubing
US7786733B2 (en) * 2004-07-14 2010-08-31 Schlumberger Technology Corporation Apparatus and system for well placement and reservoir characterization
US7755361B2 (en) * 2004-07-14 2010-07-13 Schlumberger Technology Corporation Apparatus and system for well placement and reservoir characterization
US7301473B2 (en) * 2004-08-24 2007-11-27 Halliburton Energy Services Inc. Receiver for an acoustic telemetry system
US8004421B2 (en) 2006-05-10 2011-08-23 Schlumberger Technology Corporation Wellbore telemetry and noise cancellation systems and method for the same
FR2895091B1 (fr) * 2005-12-21 2008-02-22 Inst Francais Du Petrole Methode pour mettre a jour un modele geologique par des donnees sismiques
US7703548B2 (en) 2006-08-16 2010-04-27 Schlumberger Technology Corporation Magnetic ranging while drilling parallel wells
US7617049B2 (en) 2007-01-23 2009-11-10 Smith International, Inc. Distance determination from a magnetically patterned target well
US8378908B2 (en) * 2007-03-12 2013-02-19 Precision Energy Services, Inc. Array antenna for measurement-while-drilling
US8447523B2 (en) 2007-08-29 2013-05-21 Baker Hughes Incorporated High speed data transfer for measuring lithology and monitoring drilling operations
US7823639B2 (en) 2007-09-27 2010-11-02 Intelliserv, Llc Structure for wired drill pipe having improved resistance to failure of communication device slot
US20090146836A1 (en) * 2007-12-11 2009-06-11 Schlumberger Technology Corporation Methods and apparatus to configure drill string communications
US20090151939A1 (en) 2007-12-13 2009-06-18 Schlumberger Technology Corporation Surface tagging system with wired tubulars
US8008919B2 (en) 2008-03-25 2011-08-30 Baker Hughes Incorporated Method for compensating drill pipe and near-borehole effect on and electronic noise in transient resistivity measurements

Also Published As

Publication number Publication date
MX2011000267A (es) 2011-02-24
GB2473591A (en) 2011-03-16
GB2489622B (en) 2013-02-13
GB2476179B (en) 2013-02-27
GB201211344D0 (en) 2012-08-08
GB2476179A (en) 2011-06-15
WO2010006052A2 (en) 2010-01-14
WO2010006052A3 (en) 2010-04-01
NO20110023A1 (no) 2011-02-08
US20120068712A1 (en) 2012-03-22
GB2473591B (en) 2013-02-27
GB201101835D0 (en) 2011-03-16
WO2010006302A2 (en) 2010-01-14
US9182509B2 (en) 2015-11-10
GB201101071D0 (en) 2011-03-09
US20110305110A1 (en) 2011-12-15
WO2010006302A3 (en) 2010-04-29
GB2489622A (en) 2012-10-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO20110231A1 (no) System og fremgangsmate for et motstandsmaleverktoy med kabelboreror og en eller flere bronner
US9784886B2 (en) Real-time downhole processing and detection of bed boundary
EP2609274B1 (en) Apparatus and method of landing a well in a target zone
US9411068B2 (en) 3D borehole imager
US7782709B2 (en) Multi-physics inversion processing to predict pore pressure ahead of the drill bit
NO20181671A1 (no) Foroverseende loggesystem
NO335681B1 (no) Elektromagnetisk fremgangsmåte for bestemmelse av fallvinkler uavhengig av slamtype og borehullmiljø, og loggeanordning
RU2580872C2 (ru) Способы и системы для анализа свойств породы при выполнении подземных работ
NO343672B1 (no) Apparat og fremgangsmåte for resistivitetsavbildning under boring
NO339189B1 (no) Anordning og fremgangsmåte for måling av elektromagnetiske egenskaper ved en jordformasjon som penetreres av et borehull.
WO2018132705A1 (en) Measuring petrophysical properties of an earth formation by regularized direct inversion of electromagnetic signals
NO339136B1 (no) Fremgangsmåte og apparat for bestemmelse av formasjonsresistivitet foran og asimutalt rundt borekronen
WO2017070367A1 (en) Estimating depth-depndent lateral tectonic strain profiles
JP2013545980A (ja) 掘削機と表面装置との間でデータを通信するシステムおよび方法
EP3724447B1 (en) Systems and methods for downhole determination of drilling characteristics
NO20201202A1 (en) Method of Determining Full Green&#39;s Tensor with Resistivity Measurement
EP1592988B1 (en) Signal processing of array data from an acoustic logging tool
NO20130395A1 (no) Apparat og fremgangsmåte for kapasitiv måling av sensor-standoff i borehull fylt med oljebasert borevæske
CA3017733C (en) Multipoint measurements for wellbore ranging
US11885925B2 (en) System and methods for evaluating a formation using pixelated solutions of formation data
NO330545B1 (no) Fremgangsmate for a generere og detektere retningsbestemte signaler under boring og akustisk system transportert i et borehull for a bestemme en karakteristikk ved formasjonen

Legal Events

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