NO335415B1

NO335415B1 - Resistivitetsverktøy og fremgangsmåte for å oppnå resistivitetsmålinger i et borehull

Info

Publication number: NO335415B1
Application number: NO20014054A
Authority: NO
Inventors: Haoshi Song; Martin D Paulk
Original assignee: Halliburton Energy Serv Inc
Priority date: 1999-02-22
Filing date: 2001-08-21
Publication date: 2014-12-08
Also published as: NO20014054L; US6184685B1; NO20014054D0; EP1163540A4; EP1163540A1; EP1163540B1; WO2000050925A1

Abstract

Multiple resistivitetsmålinger ved brønnboring med mottakeroppstillinger i noe avstand En kveilet rørledning og resistivitetsverktøy for måling-under-utboring samt utstyrt med tre eller flere mottakere (730, 740, 750, 760) er beskrevet. Dette har ført til et verktøy som er i stand til å samle opp betraktelige mengder resistivitetsdata angående en underjordisk formasjon (20, 21) mens redskapet trekkes raskt forbi en borehullsvegg (18). En viss utførelse av dette resistivitetsverktøy omfatter fire mottakere (720, 740, 750, 760) samt et par sendere (710, 720) hvilket fører til seks resistivitets-måleverdier for hver avfyring av en sender. Senderne er anordnet for å kunne utføre en rekke resistivitetsmålinger med regelmessige innbyrdes mellomrom. Senderen kan avfyres til å sende ut to eller flere frekvenser, hvilket vil føre til ytterligere informasjon om vedkommende formasjon. I en annen utførelse av dette resistivitetsverktøy er dets sendere og mottakere plassert slik at det oppnås et antall overlappende resistivitetsavlesninger, hvilket fører til feilkontroll og øket pålitelighet. For forbedret måleytelse kan også sender/mottakere (820) anvendes. En tilsvarende fremgangsmåte er også omtalt.

Description

OPPFINNELSENS BAKGRUNN

Brønner som også er kjent som borebrønner eller borehull blir boret for å nå frem til underjordiske petroleumskilder eller andre underjordiske hydrokarbonkil-der. Under eller etter utboringen av en brønn er det ønskelig å utlede en stor mengde informasjon med hensyn til parametere og tilstander nede i borehullet. Slik informasjon omfatter typisk informasjon om de jordformasjoner som gjennom-trenges av borebrønnen, i tillegg til data angående størrelse på konfigurasjon av selve borehullet. Oppsamling av informasjon som gjelder tilstander nede i borehullet, og som vanligvis kalles "logging", kan utføres ved forskjellige metoder. Ved vanlig ledningskabel-logging av oljebrønner blir en føler eller "sonde" senket ned i borehullet etter at en del eller hele brønnen er blitt utboret, og den anvendes for å bestemme visse trekk ved de formasjoner som borehullet er ført gjennom. Denne sonde kan omfatte én eller flere følere for å måle parametere nedhulls og er typisk konstruert som en hermetisk avtettet sylinder for å romme følerne, og som er opp-hengt ved enden av en lang kabel eller "trådledning". Kabelen eller trådledningen sørger for mekanisk opphenging av sonden og utgjør også en elektrisk forbindelse mellom følerne og den tilhørende instrumentering inne i sonden, samt med elektrisk utstyr plassert på brønnens overflate. Normalt overfører kabelen driveffekt til sonden og anvendes som en elektrisk leder for å overføre informasjonssignaler fra sonden til jordoverflaten. I samsvar med vanlig teknikk blir forskjellige parametere for jordformasjonene målt og satt i sammenheng med sondens posisjon i borehullet, etter hvert som sonden trekkes oppover i borehullet.

Skjønt ledningskabel-logging er nyttig for å ta opp informasjon som gjelder formasjoner nede i borehullet, har den likevel visse ulemper. Før loggeverktøyet på ledningskabelen kan kjøres inn i borehullet må f.eks. borestrengen og sammenstillingen på bunnen av borehullet først fjernes eller trekkes ut fra borehullet, hvilket fører til betraktelig kostnadstap og tap av boretid for boreselskapet (som vanligvis betaler daglige avgifter for leie av boreutstyret. På grunn av at ledningskabel-redskapene er ute av stand til å samle opp data under den faktiske utboring av borehullet, må utborerne med tiden treffe visse avgjørelser (slik som f.eks. ut-boringens retning, etc.) og da eventuelt uten tilstrekkelig informasjon, eller også ta på seg kostnadene for å trekke ut borestrengen og kjøre inn et loggeverktøy for å samle opp mer informasjon med hensyn til tilstandene nede i borehullet. På grunn av at ledningskabellogging finner sted i en forholdsvis lang tidsperiode etter at brønnen er utboret, kan i tillegg nøyaktigheten av ledningskabelmålingene være tvilsom. Som fagkyndig på området vil forstå, vil borebrønnstilstandene ha en tendens til å forandres etter hvert som borefluid invaderer formasjonen i nærheten av borebrønnen. I tillegg kan også borehullets form ha en tendens til å degraderes, hvilket vil redusere målingenes nøyaktighet.

På grunn av disse begrensninger som har sammenheng med ledningskabellogging, har det vært lagt vekt på å utvikle redskaper som vil kunne oppsamle data under selve utboringsprosessen. Ved å samle opp og behandle data under selve boreprosessen, uten at det er nødvendig å trekke ut utboringsutstyret for å føre inn et ledningskabel-loggeverktøy, vil utborerne være i stand til å utføre mer nøyaktige modifiseringer eller korreksjoner i "sanntid", etter hvert som det finnes nødvendig, for derved å optimalisere utboringsprosessen. Ved hjelp av styrbart utstyr vil boreoperatøren kunne forandre borkronens fremdriftsretning. Ved å detektere grensene for de inntilliggende formasjonslag, kan det utføres justeringer for å holde borkronen innenfor et rikt oljelag eller-område. Videre kan måling avfor-masjonsparameterne under utboring, og forhåpentlig før formasjonen invaderes, øke nytten av de målte data. Utførelse av formasjons- og borehullsmålinger under utboring kan videre spare ekstra riggtid, som ellers ville være nødvendig for å kjø-re et loggeverktøy på ledningskabel.

Utførelser for å måle tilstandene nede i borehullet og bevegelsen og posi-sjonen for utboringssammenstillingen, samtidig med utboring av brønnen, er blitt kjent som teknikker for "måling-under-utboring" eller "MWD". Lignende teknikker som konsentrerer seg mer på måling av formasjonsparametere og av den type som har sammenheng med kabelledningsredskaper, betegnes vanligvis som "logging-under-utboring" eller LWD". Skjønt det foreligger forskjeller mellom MWD og LWD, blir uttrykkene MWD og LWD ofte brukt omskiftende. Når det gjelder denne fremstilling vil uttrykket MWD bli brukt under den forståelse at dette uttrykk omfatter både oppsamling av formasjonsparametere og oppsamling av informasjon angående boreutstyrets posisjon mens boreutstyret befinner seg på bunnen av brønnen.

Måling av formasjonsegenskaper under utboring av brønnen ved hjelp av MWD-utstyr forbedrer måledataenes tidsaktualitet og øker følgelig boreoperasjon-enes effektivitet. MWD-målinger anvendes typisk for å utlede informasjon med hensyn til den bestemte formasjon som borehullet utbores gjennom. Vanligvis omfatter logge-følere eller verktøyer som som regel anvendes som en del av enten en ledningskabel eller MWD-utstyr omfatte resistivitetsverktøy. Resistivitetsverktøy er effektive fordi det forholder seg slik at for at en formasjon skal inneholde petroleum, samt for at en slik formasjon skal tillate gjennomstrømning av petroleum, må den berggrunn som omfatter formasjonen ha visse velkjente fysiske egenskaper. En slik egenskap er at formasjonen må ha en viss målbar resistivitet (den inverse størrelse av ledningsevne), som kan bestemmes ved å drive en elektromagnetisk bølge med en bestemt frekvens gjennom formasjonen. Som det vil være åpenbart for fagkyndige på området, vil den forplantende bølge være utsatt både for svekking og faseforskyvning etter hvert som den vandrer gjennom formasjonen. Analyse av denne svekking og faseforskyvning gjør det mulig å utlede resistiviteten for den formasjon som omgir resistivitets-måleverktøyet.

Vanligvis vil en brønn bli boret vertikalt i det minste over en viss del av sin endelige dybde. De lag eller sjikt som utgjør jordskorpen er imidlertid hovedsakelig horisontale. Under vertikal utboring vil således brønnen strekke seg hovedsakelig perpendikulært på de geologiske formasjoner som den passerer gjennom. Ved visse anvendelser, slik som ved boring fra en plattform til sjøs, eller ved boring gjennom formasjoner hvori reservoargrensene forløper horisontalt, vil det imidlertid være ønskelig å utbore brønner som er orientert mer horisontalt. Ved horisontal utboring vil det være ønskelig å bibeholde brønnutboringen innenfor den utvinn-bare sone (den formasjon som inneholder hydrokarboner) i så høy grad som mulig for å maksimalisere uttaket. Dette kan være vanskelig da formasjoner kan fluktue-re eller avvike. Mens man under utboringen forsøker å bibeholde borebrønnen innenfor en bestemt formasjon, vil således borkronen kunne nærme seg grensen for et leie. Mange innenfor denne industri har funnet det ønskelig med MWD-utstyr som spesielt kan anvendes for å påvise leiegrenser og utlede data i sanntid til bo-reoperatøren slik at denne kan gjøre de nødvendige retningskorreksjoner for å for-bli innenfor utvinningssonen. Alternativt kan MWD-utstyret anvendes som en del av et "Smarf-system som automatisk bibeholder borkronen innenfor utvinningsso nen. Se f.eks. det samtidig overdratte US-patent nr. 5,332,048. Innehaveren har også utviklet utstyr som gjør det mulig å måle MWD-data ved borkronen for derved å utlede tidligere anvisning av leiegrenser og formasjonsegenskaper. Se US-patent nr. 5,160,925. Bruk av MWD-utstyr sammen med disse øvrige anordninger gjør det mulig å utføre i det minste deler av utboringen automatisk.

De forskjellige "leier" eller lag i jorden har visse karakteristiske resistiviteter som kan anvendes for å identifisere deres posisjon. I en såkalt "skifersand"-formasjon kan f.eks. skiferleiet ha en lav resistivitet på ca. 1 ohm pr. meter. Et leie av oljemettet sandsten vil på den annen side sannsynligvis ha en høyere resistivitet på omkring 10 ohm pr. meter eller mer. Den plutselige forandring i resistivitet ved grensen mellom leier av henholdsvis skifer og sandsten kan da anvendes for å lokalisere disse grenser. Ved horisontal utboring kan borkronen fortrinnsvis styres til å unngå en slik grense, slik at borkronen derved bibeholdes inne i det oljeprodu-serende leie. For å kunne utføre en slik påvisning med pålitelighet, kreves det imidlertid en stor datamengde fra resistivitetsverktøyet.

Resistivitetsverktøy har vært gjenstand for en betraktelig utvikling med sikte på å kunne utlede en større resistivitets-datamengde. Fig. 2 viser et tidlig resistivi-tetsverktøy 220 som en del av en bunnhullssammenstilling. En borebrønn 200 utbores gjennom en formasjon 205 og inneholder en borestreng 210. Til borestrengen 210 er det festet en borkrone 215. En første mottaker 230 ligger så nær som praktisk mulig borkronen 215, mens en andre mottaker 240 samt en enkelt sender 250 er plassert lenger opp langs borestrengen. Senderen 250 frembringer en elektromagnetisk (EM) bølge 255 ved en valgt frekvens og denne bølge forplanter seg mot mottakerne 230, 240 gjennom formasjonen 205. EM-bølgen 255 måles ved mottakerne 230 og 240. Det fremtvinges da et første og et andre signal.

Den nøyaktige frekvens som velges for EM-bølgen avhenger av visse krite-rier. Etter hvert som senderen 250 plasseres lenger bort fra mottakerparet 230, 240, vil på den ene side signalsvekkingen bli mer utpreget. For å kompensere for dette må senderen bruke mer effekt for å generere et sterkere signal, slik at dette kan detekteres av mottakerparet. Da signaler med lavere frekvens svekkes lang-sommere enn det som er tilfelle for signaler med høyere frekvens, kan bruk av signaler med lavere frekvens redusere eller eliminere dette behov. Etter hvert som senderen anbringes nærmere mottakerparet vil på den annen side faseforskyv- ningen og svekkingen bli vanskeligere å påvise. En høyere frekvens vil da gjøre denne påvisning lettere. Signaler med lavere frekvens har således en tendens til å bli foretrukket etter hvert som avstanden mellom senderne og mottakerparet øker, mens signaler med høyere frekvens vil ha en tendens til å bli foretrukket etter hvert som avstanden mellom senderen og senderparet avtar.

Et første og et andre signal avgis da fra henholdsvis senderen 230 og senderen 240. Forskjellen mellom det første og det andre signal kan anvendes til å fastslå svekking og faseforskyvning for EM-bølgen 255. Kombinert med den kjente avstand mellom mottakerne, vil dette kunne gi resistivitetsverdien for formasjonen 205.

Forbedring av denne utførelse er blitt gjort for å kunne utlede mer data.

Fig. 3 viser f.eks. et resistivitetsverktøy 300 med tre sendere i tillegg til et par mottakere. Dette verktøy 300 omfatter mottakere R1 310 og R2 320 i tillegg til senderne T1 330, T2 340 og T3 350. Tillegg av to sendere gjør at det kan utledes en større mengde resistivitetsdata. I drift utløses da en enkelt sender, slik som senderen T1, til å avgi en EM-bølge med en bestemt frekvens inn i formasjonen.

Denne bølge mottas så av mottakerne R1 310 og R2 320, og verdier for svekking og faseforskyvning kan bestemmes. Senderen T2 bringes så til å avgi en bølge

med samme frekvens, fulgt av senderen T3. Hver slik bølgeutsendelse fører til avlesninger i de to mottakere 310 og 320. Flere avlesninger i mottakerne 310 og 320 fører til mange målinger av faseskift og svekking for signalene. Følgelig vil en mer nøyaktig resistivitetsprofil kunne utledes.

Fig. 4 viser et resistivitetsverktøy 400 med fire sendere 430, 440, 450, 460 i tillegg til et par mottakere 410, 420. Som ved det resistivitetsverktøy som er vist i fig. 3, bringes senderne til å avgi elektromagnetisk bølge-rekkefølge, hvor differan-seavlesninger tas mellom de bølgeformer som detekteres av mottakerparet. På grunn av at senderen 460 er plassert lenger bort fra mottakerparet 410, 420, er det funnet fordelaktig at denne sender 460 bringes til å avgi en bølge med lavere frekvens enn de øvrige sendere 430, 440, 450. En bølgeform med lavere frekvens fra senderen vil gi dypere avlesninger enn en sammenlignbar bølgeform med høyere frekvens, men fører til en lavere vertikal oppløsning. Denne lavere oppløsning kan imidlertid være et problem, f.eks. når det gjelder å påvise nærvær av et tynt leie. Det vil således være fordelaktig i denne utførelse å anvende to forskjellige fre kvenser for det foreliggende sett av fire sendere. Jo mindre avstanden mellom en sender og et mottakerpar er, jo mindre vil videre undersøkelsesdybden inn i formasjonen være. Tillegg av en fjerde sender fører således til at større datamengde kan mottas av mottakerne, slik at en mer nøyaktig resistivitetsprofil kan utledes omkring borebrønnen.

Tillegg av flere sendere til et resistivitetsverktøy fører imidlertid også til visse vesentlige ulemper. Spesielt er moderne resistivitetsverktøy meget langsomme. Senderne i disse resistivitetsverktøy avfyres i rekkefølge, hvilket innebæ-rer at et større antall sendere medfører at et større antall senderavfyringer finner sted innenfor ethvert "sett" av sender/mottaker-resistivitetsavlesninger. På grunn av at senderutløsningene eller -avfyringene finner sted i rekkefølge, vil et stort antall sendere føre til at det behøves mer tid for utføre et fullstendig sett resistivitetsavlesninger. I tillegg vil avstanden mellom hvert par av sender og mottaker tilsvare en forskjellige undersøkelsesdybde innover i formasjonen. Hvor senderne avfyres i rekkefølge mens resistivitetsverktøyet beveges oppover eller nedover i borebrøn-nen, vil flere sendere føre til en større avstand langs borehullsveggen for samme dybde av undersøkelsesmålinger. Et større antall sendere vil således senke den maksimale praktiske fremføringshastighet som et visst resistivitetsverktøy kan beveges med langs en borehullsvegg.

En mindre enn ideell bevegelseshastighet oppover eller nedover i borehullet er imidlertid ikke noe vesentlig problem. Med trådkabellogging blir f.eks. sonden trukket langs borehullsveggen så raskt som mulig for å nedsette til et minimum den tid som kreves for å utvinne hydrokarboner og nedsette kostnader til et minimum. Som et annet eksempel kan i MWD-sammenheng et borehull allerede være delvis utboret og borkrone-sammenstillingen være nedsenket en vesentlig avstand ned i jorden før den faktiske utboring. En boreoperatør vil sette pris på å raskt kunne utlede et sett resistivitetsmålinger mens borestrengen nedsenkes nedhulls i den gamle borebrønn. I visse formasjoner er det videre ikke dataopptakstakten for MWD-verktøyene og ikke borkronens evne til å skjære gjennom formasjonen som er den begrensende faktor for utboringshastigheten. Dataopptak mens borkrone-sammenstillingen "trippes" eller trekkes opp fra borehullet vil også

være ønskelig. På grunn av at resistivitetsverktøy med flere sendere bruker en antall lengre tidsperiode for å oppnå et "sett" av målinger, vil et større antall sendere kunne oppheve de fordeler som et slikt stort senderantall medfører.

Kompenserte resistivitetsverktøy er også blitt utviklet. Utvikling av kompenserte resistivitetsverktøy ble utført som følge av at det var nødvendig å utlede

temperaturkarakteristikk for ukompenserte resistivitetsverktøy. En slik temperaturkarakteristikk er nødvendig på grunn av de temperaturområder som et resistivitets-verktøy utsettes for ved sin vandring nedover i borehullet. Disse temperaturforhold påvirker responsen for kretsen (f.eks. motstander, kondensatorer) i resistivitets-verktøyet. For å oppnå tilstrekkelig nøyaktighet må følgelig hvert ukompensert re-sistivitetsverktøy kalibreres over et visst temperaturområde. For videre å opprett-holde nøyaktighet må dette gjentas med visse mellomrom for hvert verktøy. Denne prosess krever ekstra tid, ytelse og kostnad.

Fig. 5 viser et resistivitetsverktøy med kompensasjon. Verktøyet 500 omfatter et par mottakere 510, 520 samt fire sendere 530, 540, 550, 560. For å øke antallet mottatte bølgeformer i mottakerne og således også datamengden, blir hver sender avfyrt i to forskjellige frekvenser. I tillegg til en frekvens på 2 megahertz (MHz) sender f.eks. senderne i henhold til denne utførelse ut en frekvens på

400 kHz. Dette fører til en større undersøkelsesdybde innover i den omgivende formasjon. Til forskjell fra det verktøy som er vist i fig. 4, vil det innses at det kompenserte verktøy omfatter et symmetrisk par sendere plassert fremfor mottakerne. Senderne fremfor mottakerne er plassert i samme avstand fra mottakerne som senderne bakenfor mottakerne, og disse vil således gi den samme undersøkelses-dybde innover i formasjonen. Resultatene fra tilsvarene senderpar kan da "mid-delverdiberegnes" slik det vil være kjent innenfor fagområdet, og virkningene av de elektroniske komponenters respons på temperaturvariasjoner vil bli redusert i høy grad.

Fig. 6 viser et resistivitetsverktøy med "pseudo-kompensasjon". Verktøyet 600 omfatter et par mottakere og et sett sendere. Det vil innses at i henhold til denne utførelse er bare to sendere plassert fremfor mottakerparet, mens tre sendere befinner seg bak mottakerparet. Plasseringen av hver av senderne fremfor mottakerparet kan fastlegges slik at hver sender befinner seg halvveis mellom der hvor et tilsvarende senderpar ville ha vært anbrakt med ved fullt kompensert resis- tivitetsverktøy. En fordel ved denne utførelse er at mottakerne vil befinne seg nærmere borkronen enn ved et fullstendig kompensert verktøy. Samtidig oppnås det ut i fra denne utførelse også en viss grad av kompensasjon, skjønt hensyn til tem-peraturkarakteristikken fremdeles kreves i en viss grad. De som arbeider innenfor denne industrigren er imidlertid tvilende med hensyn til om fordelene ved denne utførelse oppveier den feil som innføres ved at det benyttes en ubalansert konfigurasjon og det forhold at mottakerne må anbringes lenger bort fra borkronen enn i en ukompensert utførelse.

Skjønt vesentlige forbedringer er blitt gjort med hensyn til utførelser av res-istivitetsverktøy, foreligger det fremdeles tallrike problemer. Som forklart er moderne resistivitetsverktøy ganske langsomme og begrenser den maksimale fremfør-ingstakt som verktøyet kan beveges med langs en borebrønnsvegg. I tillegg har moderne resistivitetsverktøy høye effektfordringer på grunn av det økede antall sendere og på grunn av at senderne ligger i stor avstand fra mottakerparet og da ofte må sende ut et sterkere signal enn eventuelle sendere nær inntil mottakerparet. Spesielt for tidligere kjente MWD-verktøy er effekt en meget verdifull tilgang og dette er da en annen vesentlig ulempe. Det er således ønskelig med et resistivi-tetsverktøy som vil være i stand til å utlede data angående vedkommende formasjon nær inntil borkronen og i løpet av en kortere tidsperiode. Ideelt vil det kunne samle inn nesten den samme eller en større datamengde enn de tidligere anvendte resistivitetsverktøyer. Det vil også være ideelt hvis et slikt resistivitets-verktøy ville kreve mindre effekt enn de øvrige, tidligere kjente resistivitetsverktøy. Hvis dette verktøy også vil være i stand til å eliminere eller redusere andre problemer, ville også dette være tilfredsstillende.

SAMMENFATNING AV OPPFINNELSEN

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et måling under utboring (MWD) eller logging under utboring (LWD) resistivitetsverktøy som er egnet for bruk i et borehull, og som omfatter:

en første sender og en andre sender,

en første mottaker plassert i avstand fra nevnte første sender, slik at denne første mottaker befinner seg på et første plasseringssted,

en andre mottaker anbrakt i avstand fra nevnte første sender, slik at nevnte andre mottaker befinner seg på et andre plasseringssted,

en tredje mottaker plassert i avstand fra nevnte første mottaker, slik at nevnte tredje mottaker befinner seg på et tredje plasseringssted, og

første elektronisk utstyr tilordnet nevnte første sender, hvor nevnte elektroniske utstyr avfyrer nevnte første sender til å avgi én eller flere forut valgte frekvenser for derved å generere en elektromagnetisk bølge,

hvor avstanden mellom første mottaker og nevnte andre mottaker er den samme som avstanden mellom nevnte andre mottaker og nevnte tredje mottaker mens avstanden mellom første sender og nevnte andre sender har en verdi av en størrelse tilsvarende ligningen d3= 62(R-1), hvor

d2= avstanden mellom mottakerne

d3= avstanden mellom senderne, og

R = det totale antall mottakere.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører også en fremgangsmåte for å oppnå resistivitetsmålinger i et borehull, og som omfatter: (a) anordning av en første sender og en andre sender på et måling under utboring (MWD) eller logging under utboring (LWD) resistivitetsverktøy; (b) anordning av minst tre mottakere plassert i avstand fra nevnte sendere på nevnte resistivitetsverktøy hvor avstanden mellom en første mottaker og en andre mottaker er den samme som avstanden mellom nevnte andre og en tredje mottaker; (c) generering ved hver av nevnte sendere av en elektromagnetisk bøl-ge som har en amplitude og en fase; (d) detektering ved nevnte første, andre og tredje mottakere av nevnte elektromagnetiske bølge; og (e) fastslåing av en resistivitetsavlesning basert på nevnte trinn med detektering, hvor avstanden mellom nevnte to sendere er lik avstanden mellom nevnte nærliggende mottakere multiplisert med et tall som er en mindre enn antall mottakere.

Ytterligere utførelsesformer av resistivitetsverktøyet og fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen fremgår av de uselvstendige patentkrav.

Det beskrives et resistivitetsverktøy som er egnet for bruk i et borehull, som omfatter en første og en andre sender, en første mottaker, en andre mottaker, og en tredje mottaker. Elektronisk utstyr som avfyrer den første sender ved én eller flere forut valgte frekvenser er også forbundet med den første sender. Elektronisk utstyr kan måle amplitude og fasevinkel ved mottakerne, eller det kan måle svekking og faseforskyvning ved mottakerne.

Avstanden mellom den første mottaker og den andre mottaker er fortrinnsvis den samme som avstanden mellom den andre mottaker og den tredje mottaker. Resistivitetsverktøyet omfatter fortrinnsvis også en andre sender. Utførelser av oppfinnelsen omfatter resistivitets-målepunkter mellom hvert par av mottakere. Disse målepunkter kan være anordnet i samsvar med visse matematiske forhold. I henhold til et annet aspekt ved oppfinnelsen omfatter denne at minst to av avstandene mellom de forskjellige målepunkter og mellom den første og den andre mottaker er den samme. To av disse avstander kan være den samme som avstanden mellom den første sender og dens nærmeste målepunkt samt avstanden mellom den andre sender og dens mest fjerntliggende målepunkt. Andre avstander kan også være de samme, eller det kan bare foreligge et par av like avstander. Alternativt kan ingen av disse avstander være like.

Resistivitetsverktøy kan også anvende én eller flere kombinerte sender / mottakere for å forbedre ytelsen. Resistivitetsverktøyet kan også være kompensert, hvis så ønskes. Oppfinnelsesgjenstanden kan også betraktes som en analog metode.

Foreliggende oppfinnelse omfatter således en kombinasjon av særtrekk og fordeler som vil være i stand til å overvinne de forskjellige problemer ved tidligere kjente innretninger. De forskjellige karakteristiske trekk som er beskrevet ovenfor, så vel som andre særtrekk, vil klart fremgå for fagkyndige på området ved gjen-nomlesing av følgende detaljerte beskrivelse av foreliggende utførelser av oppfinnelsen, samt ved betraktning av de vedføyde tegninger.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

For en mer detaljert beskrivelse av de foretrukne utførelser i henhold til foreliggende oppfinnelse vil det nå bli henvist til de vedføyde tegninger, hvorpå: Fig. 1 viser et anskueliggjørende utførelseseksempel på utboringsforhold.

Fig. 2 viser et sideoppriss av et første resistivitetsverktøy.

Fig. 3 er en skjematisk fremstilling av et andre resistivitetsverktøy.

Fig. 4 er en skjematisk fremstilling av et tredje resistivitetsverktøy.

Fig. 5 er en skjematisk fremstilling av et fjerde resistivitetsverktøy.

Fig. 6 er en skjematisk fremstilling av et femte resistivitetsverktøy.

Fig. 7 viser et resistivitetsverktøy som er oppbygget i samsvar med en første utførelse av oppfinnelsen. Fig. 8 viser et resistivitetsverktøy som er oppbygget i samsvar med en andre utførelse av oppfinnelsen. Fig. 9 er et resistivitetsverktøy som er oppbygget i samsvar med en tredje utførelse av oppfinnelsen.

DETALJERT BESKRIVELSE AV DEN FORETRUKNE UTFØRELSE

Det skal nå henvises til fig. 1, hvor det er vist en boreinstallasjon som omfatter en borerigg 10 på overflaten 12 av en brønn, og som bærer en borestreng 14. Denne borestreng 14 strekker seg gjennom et rotasjonsbor 16 og inn i et borehull 18 som bores gjennom jordformasjoner 20 og 21. Borestrengen 14 omfatter et drivrør 22 ved sin øvre ende, et borerør 24, koplet til drivrøret 22, samt en hull-bunnssammenstilling 26 (vanligvis kalt en "BHA") som er koplet til den nedre ende av borerøret 24. BHA 26 omfatter en borkrone 32, en nedhullsmotor 40, én eller flere vektrør 28, et resistivitetsverktøy 50 montert i en vektrørseksjon 55, MWD-føl-ere plassert i en vektrørseksjon 55, retningsavfølende MWD-følere plassert i en ikke-magnetisk seksjon 60, samt én eller flere stabilisatorer (ikke vist) for å trenge gjennom jordformasjonene og derved opprette borehullet 18. I drift dreies drivrøret 22, borerøret 24 og BHA 26 av rotasjonsboret 16. Vektrørene 28, som også kan være ikke-magnetiske for å ikke påvirke MWD-målingene, anvendes i samsvar med vanlig teknikk for å påføre vekt på borkronen 32 og avstive BHA 26, slik at det blir mulig for BHA 26 å overføre vekt til borkronen uten utbukting. Den vekt som overføres gjennom vektrørene 28 på borkronen 32 gjør det mulig for borkronen å trenge gjennom underjordiske formasjoner.

Etter hvert som borkronen 32 arbeider seg frem, må borefluid eller bore-slam pumpes fra en slamgrop 34 på jordoverflaten gjennom drivrørslangen 37 og inn i borerøret 24 til borkronen 32. Etter å ha strømmet gjennom borkronen 32 vil boreslammet stige opp tilbake til jordoverflaten gjennom det ringformede område som befinner seg mellom borerøret 24 og borehullet 18, hvor det da samles opp og returneres til slamgropen 34 for filtrering. Dette borslam anvendes for å smøre borkronen 32 og å fjerne borespon fra borehullet 18. Boreslammet kan også utføre et antall andre funksjoner, hvilke vil kunne omfatte overføring av drivkraft til nedhullsmotoren eller andre komponenter nedhulls. Som en fagkyndig på området vil erkjenne, kan nedhullsmotoren eller -turbinen 40 anvendes nedhulls for å rotere borkronen 32 som et alternativ, eller i tillegg til rotasjon av borestrengen fra jordoverflaten.

Som vist i fig. 1, er BHA 26 typisk definert til å inneholde samtlige nedhullskomponenter fra toppen av vektrørene 28 og ned til borkronen 32, innbefattet nedhullsmotoren 40. Som en fagkyndig på området vil forstå, er nedhullsmotoren 40 en valgfri komponent, som eventuelt kan utelates fra BHA 26, hvis så ønskes. I den foreliggende utførelse omfatter BHA 26 fortrinnsvis utstyr for måling-under-utboring, som her vil bli kalt "MWD-utstyr".

Som det vil være kjent innenfor fagområdet, omfatter MWD-utstyr typisk ret-ningsvirkende MWD-følere og boreparameter-følere som blant annet kan avføle

vekten på borkronen (WOB), dreiemomentet på borkronen (TOB), sjokk, vibrasjo-ner, etc. I en viss utførelse er retningsfølere anordnet i BHA 26 for å utlede en anvisning på helningsvinkel, vinkel i horisontalretningen, samt rotasjonsvinkel (såkalt "verktøyfrontvinkel") for BHA 26. I samsvar med kjente teknikker, kan så målinger av borebrønnens fremdriftsretning utføres.

MWD-verktøyet er fortrinnsvis plassert nær inntil borkronen 32 for å lette verktøyets evne til å undersøke formasjonen så nær inntil borkronen som mulig. Som fagkyndige på området vil forstå, kan imidlertid MWD-verktøyet også være plassert lenger opp i BHA 26 i avstand fra borkronen 32 uten at det derfor avvikes fra foreliggende oppfinnelses grunnprinsipper. MWD-redskapet kan videre i praksis omfatte flere vektrørseksjoner, hvis nødvendig, for å romme andre MWD-føl-ere. Disse MWD-formasjonsfølere omfatter fortrinnsvis det foreliggende resistivi-tetsverktøy så vel som gamma-følere, akustiske følere, densitetsfølere og nøytron-følere i samsvar med normal praksis innenfor industrien. En batteripakke eller annen effektkilde kan inngå i MWD-verktøyet eller kan alternativt kan være plassert på et hvilket som helst hensiktsmessig sted for å avgi effekt til de forskjellige elekt-riske sammenstillinger i BHA.

Det skal fremdeles henvises til fig. 1, hvor det er vist at en enhet 35 for sig-nalering av nedhullsdata kan være anordnet som en del av BHA 26 og anvendes for å overføre avfølte data til en overflatemottaker ved hjelp av slampulssignaler. Boreslammet kan tjene som et kommunikasjonsmedium mellom regulatoren og komponenter på brønnens overflate. Ved å forandre boreslammets strømning gjennom det indre av borestrengen kan det frembringes trykkpulser i boreslamko-lonnen. Ved etter valg å variere trykkpulsene ved bruk av slampulsgiver i slamsig-naleringsenheten 35, kan kodede binære trykkpulssignaler genereres for å over-føre informasjon som angir verdien av nedhullsparameteren til jordoverflaten for umiddelbar analyse. I tillegg kan nedhullsutstyret også omfatte muligheter for å motta slampulssignaler fra jordoverflaten for å styre driften eller aktiveringen av visse MWD-følere eller andre nedhullskomponenter. Alternativt kan en sammen-satt borestreng med innlagte tråder anvendes for å overføre data til jordoverflaten, eller data vil også kunne lagres nede i borehullet.

En nedhullsregulator (ikke vist) kan være anordnet for å styre driften av sig-naleringsenheten 35 og dirigere driften av MWD- og LWD-følere og andre BHA-komponenter. Denne regulator kan være anbrakt i en subb 60 eller andre steder i BHA 26. Regulatoren vil også kunne være i stand til å treffe avgjørelser på grunn-lag av de behandlede data.

Stabilisatoren kan omfatte justerbare skovler i samsvar med den fremstilling som er gitt i de samtidig overdratte US-patenter nr. 5,318,137 og 5,318,138. Som angitt ved disse oppfinnelser kan helningen av hullbunnssammenstillingen forandres ved selektivt å regulere utstrekningen av stabilisatorskovlene. Som en fagkyndig på området umiddelbart vil erkjenne, vil også kursretningen for BHA 26 kunne forandres i henhold til andre kjente teknikker, slik som ved selektivt å slå av eller på en nedhullsmotor, justere bøyningsvinkelen for et krumt motorhus, eller ved å forandre vekten på utstyrets borkrone. Bruk av en slik justerbar komponent nedhulls i sammenheng med LWD-utstyr slik som angitt her vil gjøre det mulig å konstruere "smart-utstyr" for utboring av visse partier av borebrønnen automatisk. Alternativt kan hvilket som helst annet egnet utstyr eller en passende sammenstil- ling anvendes for retningsutboring uten derved å avvike fra rammen av denne fremstilling, idet f.eks. utboring med kveilet rørledning kan anvendes.

I mange tilfeller kan den nedre ende av borehullet bringes til å avvike vesentlig fra vertikalretningen, slik som angitt i fig. 1, for derved å øke lengden av ut-boringens passasje gjennom en oljebærende formasjon, slik som angitt ved 21. Det vil således være ønskelig å frembringe et verktøy som er i stand til å detektere og lokalisere grenser for formasjonslag, slik som angitt ved 23. Skjønt det i fig. 1 er angitt at BHA 26 avviker med omtrent 90 grader fra vertikalretningen, vil det for-stås at foreliggende oppfinnelsesgjenstand med fordel kan anvendes i en hvilken som helst situasjon hvor det er ønskelig å lokalisere et formasjonsleies grense 23 som befinner seg på den ene side, i stedet for forut for, av vektrørseksjonen 55.

Fig. 7 viser en utførelse av et resistivitetsverktøy 700 som er bygget i samsvar med læren i henhold til foreliggende oppfinnelse. Ved fremføring av verktøyet nedover, omfatter det en første sender 710, en andre sender 720, en første mottaker 730, en andre mottaker 740, en tredje mottaker 750 og en endelig en fjerde mottaker 760 nærmest inntil borkronen (ikke vist). Inkludert er også tilhørende elektronisk utstyr i hvilket som helst hensiktsmessig plassering. Dette elektroniske utstyr kan frembringe avfyring av hver sender ved én eller flere bestemte frekvenser, kretser for å detektere det resulterende signal i hver av mottakerne, samt da-talager for lagring av de detekterte bølgeformer. For nærværende foretrekkes det også at hver mottaker bør være forbundet med elektronisk utstyr over en tilordnet kabel, skjønt dette trekk ikke er nødvendig innenfor oppfinnelsens ramme. Senderne og mottakerne kan hensiktsmessig være tråd- eller spoleinnpakket rundt ut-siden av en borestreng, slik det vil være velkjent. Senderne og mottakerne kan også være av en hvilken som helst annen hensiktsmessig type eller ha en annen plassering. Hver av målepunktene 770-772 er anbrakt halvveis mellom respektive par av inntilliggende mottakere R1-R2, R2-R3 og R3-R4. En retningsanvisning som er påført ordet "nedhulls" er også vist for å bidra til forståelse av denne ut-førelse.

I den viste utførelse er mottakeren 730 og senderen 720 atskilt med 15,24 cm. Den samme avstand på 15,24 cm foreligger også mellom hver av mottakerne 730, 740, 750, 760. Senderen 710 er anordnet i en avstand på 45,72 cm opphulls fra senderen 720, hvilket gir verktøyet som helhet en kompakt utførelse med en ut- strekning på 106,68 cm, skjønt disse eksakte avstander ikke er kritiske for oppfinnelsen. Én spesiell for denne utførelse som er vist er den regelmessige og trinn-vise økning av måleavstandene. Som det vil fremgå, foreligger det en første måleavstand mellom senderen T2 og målepunktet 770, og denne avstand er 22,86 cm. En andre måleavstand, nemlig mellom senderen T2 og punktet 771 er 38,1 cm. En tredje måleavstand, nemlig mellom senderen T2 og punktet 772 er lik

53,34 cm. Resistivitetsverktøyet i fig. 7 kan således mer generelt beskrives ut i fra ligningene:

hvor

S = måleavstand (fra sender til midtpunktet for mottakerparet) R = totalt antall mottakere

n = mottakernr.

m = sendernr.

di = avstand mellom Ti og Ri

d2= avstand mellom mottakerne

d3= avstand mellom senderne

hvor sendere og mottakere er arrangert slik:

Følgelig opptrer den optimale avstand når:

Her er da di = 15,24 cm, d2= 15,24 cm og d3= 45,72 cm. Som det vil erkjennes av vanlige fagkyndige på området, vil dette føre til en rekke måleresultater for avstander med like innbyrdes mellomrom (f.eks. 22.86, 38.1, 53.34, 68.58, 83.82, 99.06).

I drift bringes senderne til å avfyres i rekkefølge ved én eller flere forutvalgte frekvenser som styres av strømkilden og tilordnet elektronikk. Skjønt fremstillingen her kunne vært anvendt på et verktøy som avfyrer sine sendere samtidig samt med forskjellige frekvenser, er avfyring av senderne i rekkefølge en godtatt fremgangsmåte for drift av resistivitetsverktøy og bør således kunne godtas av industrien. Senderne 710 og 720 kan f.eks. avfyres i rekkefølge ved 2 megahertz (MHz) og derpå ved 400 kHz, hvilket resulterer i et totalt antall på fire avfyringer fra senderne. Hver avfyring resulterer i en EM-bølge som forplanter seg gjennom en omgivende formasjon. Signalets bølgeform blir så detektert i hver mottaker. Tilsvarende resistivitetsmålinger vil følgelig finne sted som beskrevet ovenfor for målepunktene 770-772. Videre foreligger andre målepunkter tilsvarende ikke-inntilliggende mottakere. Et annet målepunkt (sammenfallende med plasseringsstedet for mottaker R3) ligger mellom mottakerne R2 og R4, og enda et annet målepunkt (sammenfallende med beliggenheten for mottaker R2) ligger mellom mottakerne R1 og R3. Videre kan mottakerne R1 og R4 anvendes for å oppnå en annen resis-tivitetsutlesning i målepunktet 771 mellom mottakerne R2 og R3, men ved en forskjellige undersøkelsesdybde innover i formasjonen.

Elektronisk utstyr tilordnet hver mottaker påviser responsen i hver av mottakerne, og den resulterende bølgeform kan overføres til jordoverflaten, lagres eller behandles på annen måte. Målingene kan utføres under utboring, samt kan også finne sted mens borkronen forflyttes eller "trippes" fra borebrønnen.

Sammenligning av vedkommende bølgeformer, eller forskjellen mellom

disse bølgeformer, angir faseforskyvning og amplitudesvekking av den bølge som vandrer gjennom den formasjon som omgir borebrønnen. Særlig kan faseforskyv-ningen og svekkingen mellom valgte mottakere fastlegges ved uavhengig overvåk-ning av hver mottaker samt utledning av den tilsvarende absolutte fase og amplitude ved hver mottaker. Alternativt kan det også være mulig å bestemme faseforskyvning og svekking ved å måle forskjellen mellom disse absolutte målinger mellom par av mottakere.

Bruk av mer enn to mottakere, slik som vist i utførelsen i fig. 7, gjør dette utstyr mer robust enn tidligere kjente resistivitetsverktøyer som omfatter bare ett mottakerpar. Hver avfyring av en sender fører til en avlesning i hver av mottakerne. I den viste utførelse vil således hver avfyring av en sender føre til fire avlesninger av mottakere, i motsetning til én eneste avlesning som oppnås ved bruk av bare ett mottakerpar. Seksten bølgeformavlesninger i mottakerne skriver seg således fra bare fire avfyringer av senderne.

Det reduserte antall avfyringer tillater verktøyet å samle opp samme datamengde som tidligere kjente resistivitetsverktøyer i løpet av mindre tid. Dette mul-iggjør raskere bevegelse av verktøyet forbi borehullets vegg. Denne raske data-oppsamling bør da føre til logger av trådkabel-kvalitet selv når sammenstillingen på bunnen av borehullet fjernes fra borebrønnen i høy hastighet, et forhold som det ville være umulig å oppnå ved tidligere kjente resistivitetsverktøy. Hvis tilstrekkelig dataoverføringshastigheter nedenfra borehullet kan oppnås, vil det i henhold til oppfinnelsen videre også gi en operatør en klarere oppfatning av forholdene nede i borehullet i "sanntid" under utboring av borebrønnen.

Disse færre avfyringer av senderne fører ikke bare til flere data, men i tillegg vil disse data ikke være spredd ut langs borehullets lengdeutstrekning. Spesielt, og som et generelt forhold, finner hver avfyring av en resistivitetsverktøy-sender sted i et bestemt punkt eller beliggenhet langs borehullets vegg. Etter hvert som resistivitetsverktøyet beveges langs borehullets vegg med større og større hastighet, så vil de plasseringer i borebrønnen som tilsvarer avfyring av senderne bli spredt lenger og lenger fra hverandre. De data som tilsvarer senderne vil således faktisk tilsvare forskjellige dybder i borebrønnen, hvilket kompliserer den opp-gave å tolke data. Resistivitetsverktøy med mange sendere vil naturligvis forverre dette problem. Men bare én enkelt sender anvendes for å samle opp data med mer enn to mottakere, så vil imidlertid den totale tid mellom påfølgende datasett være vesentlig mindre. Høyere datadensitet kan derfor oppnås. Følgelig vil de om-talte utførelser av foreliggende oppfinnelse gi et bedre bilde av formasjonens resistivitet.

En annen fordel ved denne utførelse er at færre sendere og et større antall mottakere fører til lavere effektbehov for å oppnå samme mengde resistivitetsdata.

En annen fordel stammer fra den like innbyrdes avstand mellom målepunktene 770-772. Denne like innbyrdes mellomrom mellom disse målepunkter bidrar til tolkningen av resistivitetsloggene. Spesielt har undersøkelsesdybden innover en formasjon sammenheng med både formasjonens resistivitet og avstanden mellom en avfyrt sender og et målepunkt. Normalt er formasjonens resistivitet ikke kjent før den blir målt ved hjelp av resistivitetsverktøyet. Dette fastslår at et bredt om råde av undersøkelsesdiametere behøves for og med nøyaktighet beskrive resis-tivitetsprofilen omkring en borebrønn. Fordi utførelse og konstruksjon av et res-istivitetsverktøy er meget kostnadskrevende er videre en enkelt utførelse å foretrekke fremfor flere utførelser. Mange målinger med trinnvis større undersøkel-sesdiametere gjør det mulig for en brønnoperatør å stole på at hans resistivitets-verktøy vil kunne frembringe nøyaktige målinger, uavhengig av den formasjon som utbores. Multiple mottakere som er anordnet med samme innbyrdes avstand fører således til et "universielt" resistivitetsverktøy som kan anvendes i en hvilken som helst formasjon.

Modifiseringer av denne utførelse er mulig. Det bør imidlertid fremheves at de avstander som er angitt på ingen måte er kritiske ved utøvelse av foreliggende oppfinnelse, og at fordeler ved den fremstilling som er gitt her fremdeles kan oppnås ved bruk av forskjellige måleopplegg samt ved å variere avstandene på en mindre regulær måte. Flere eller færre mottakere kan også anvendes, så lenge i det minste tre mottakere benyttes. Et resistivitetsverktøy av den art som er vist i fig. 7, kan f.eks. omfatte bare tre mottakere og kan plassere senderne i en avstand fra hverandre på bare ca. 30 cm. Dette vil da føre til måleavstander på 22.86, 38.1, 53.34 og 68.58 cm samt en total lengde på bare ca. 60 cm.

Fig. 8 viser en annen utførelse av oppfinnelsen. Denne utførelse omfatter mange av de fordeler som ligger i den utførelse som er vist i fig. 7, og inkluderer også andre særtrekk. Verktøyet 800 omfatter en første sender T1 810, en sender/ mottaker T2/R1 820 som er en kombinasjon av en første mottaker og en andre sender, en andre mottaker R2 840, en tredje mottaker R3 850, en fjerde mottaker R4 860 samt en femte mottaker R5 880. I den viste utførelse er det 15,24 cm mellom elementene 820, 840, 850, 860 og 880. Senderen T1 er forskjøvet bort fra sender / mottakeren 820 med 45,72 cm. Dette gir en total lengde av verktøyet på 106,68 mm. Disse måleavstandene er imidlertid ikke kritiske når det gjelder oppfinnelsesgjenstanden.

Hver sender i den utførelse som er vist i fig. 8 blir avfyrt i rekkefølge. Etter avfyring av senderen T1, gjør sender / mottakeren 820 tjeneste som en mottaker. Sender / mottakeren 820 arbeider så som en sender. Hver mottaker detekterer en bølgeform ut i fra avfyringen av senderne og sender / mottakeren. Skjønt den eksakte rekkefølge av avfyringene ikke er kritisk, vil det innses at bruk av sender / mottakere i verktøyutførelsen vil øke antallet detekterte bølgeformer samtidig som konstruksjonen holdes meget kompakt. Måleforholdene er angitt i tabellen neden-for:

Som beskrevet i forbindelse med fig. 8, omfatter verktøyet 800 ytterligere målepunkter mellom ikke-nærliggende mottakerpar (f.eks. mottakerne R2 og R4, eller R2 og R5). Skjønt den angitte avstand mellom elementene i fig. 8 således fører til de fordeler som er beskrevet ovenfor i forhold til resistivitetsverktøyet 700, omfatter resistivitetsverktøyet 800 også en avstand på 53,34 cm mellom senderen T1 og de målepunkt som befinner seg mellom mottakerne 820 og 840. Avstanden 53,34 cm er også avstanden mellom sender/mottakeren 820 og målepunktet mellom mottakerne 860 og 880. Dette arrangement gir da en ytterligere kvalitetsprøve som bidrar til å sikre korrekt drift av verktøyet 800.

Fig. 9 omfatter et verktøy med en første sender T1 910, en andre sender T2 920, en første mottaker R1 930, en andre mottaker R2 940, en tredje mottaker R3 950, en fjerde mottaker R4 960, samt en femte mottaker R5 965. Det er også vist målepunkter 970-973. Hvert målepunkt befinner seg halvveis mellom tilsvarende par av nærliggende mottakere. Som det vil innses, befinner hvert element seg i en avstand fra sitt naboelement tilsvarende 20,32 cm, hvilket gir en verktøylengde på 121,92 cm. Ved henvisning til fig. 9 vil det fremgå at det foreligger avstander på 30.48, 50.8, 71.12 og 91.44 cm mellom senderen T2 og de respektive målepunkter 970-973. Avstander på 50.8, 71.12 og 91.44 samt 111.76 cm foreligger mellom senderen T1 og de respektive målepunkter 970-973. Følgelig foreligger måleavstandene 50.8, 71.12 og 91.44 cm i forbindelse med begge sendere og kan anvendes for feilpåvisning. Disse nøyaktige måleavstander er imidlertid ikke nød-vendig i forbindelse med oppfinnelsesgjenstanden.

Som forklart under henvisning til fig. 7, kan i tillegg ytterligere måleverdier utledes. Mottakerne R1 og R3 kan f.eks. anvendes for å oppnå en resistivitetsavlesning for et sted tilsvarende plasseringen av mottaker R2. Likeledes kan mottakerne R2 og R4, samt R3 og R5 anvendes for å utlede resistivitetsmålinger i målepunkter mellom disse. Mottakerne R1 og R5 kan benyttes for å oppnå en utlesning i målepunktet 971, mens mottakerne R2 og R5 kan benyttes for å måle resistivitet i punktet 972.

Skjønt foretrukne utførelser av denne oppfinnelse er blitt vist og beskrevet, kan modifikasjoner av disse utføres av en fagkyndig på området uten derfor å avvike fra den lære som er gitt i sammenheng med denne oppfinnelse. Sender/mottakere kan f.eks. med fordel anvendes i et hvilket som helst egnet resistivi-tetsverktøy med mer enn to mottakere. Avstander mellom sender og mottaker kan modifiseres noe mens fremdeles fordelene ved oppfinnelsen kan oppnås. Sendere kan legges til utførelsen på nedhullssiden for å oppnå kompensert eller pseudo-kompensert utførelse. De utførelser som er beskrevet her er således bare ek-sempler på oppfinnelsens utførelsesmuligheter og må ikke anses som begrens-ning. Mange variasjoner og modifikasjoner av utstyr og apparatur er mulig innenfor oppfinnelsens omfangsområde. Oppfinnelsens beskyttelsesomfang er således på ingen måte begrenset til de utførelser som er beskrevet her, men er bare avgren-set av de etterfølgende patentkrav, hvis omfangsramme er ment å omfatte alle ekvivalenter av de oppfinnelsesgjenstander som er angitt i kravene.

Claims

1. Måling under utboring (MWD) eller logging under utboring (LWD) resistivi-tetsverktøy som er egnet for bruk i et borehull, og som omfatter: en første sender og en andre sender, en første mottaker plassert i avstand fra nevnte første sender, slik at denne første mottaker befinner seg på et første plasseringssted, en andre mottaker anbrakt i avstand fra nevnte første sender, slik at nevnte andre mottaker befinner seg på et andre plasseringssted, en tredje mottaker plassert i avstand fra nevnte første mottaker, slik at nevnte tredje mottaker befinner seg på et tredje plasseringssted, og første elektronisk utstyr tilordnet nevnte første sender, hvor nevnte elektroniske utstyr avfyrer nevnte første sender til å avgi én eller flere forut valgte frekvenser for derved å generere en elektromagnetisk bølge, hvor avstanden mellom første mottaker og nevnte andre mottaker er den samme som avstanden mellom nevnte andre mottaker og nevnte tredje mottaker mens avstanden mellom første sender og nevnte andre sender har en verdi av en størrelse tilsvarende ligningen d3= 62(R-1), hvor d2= avstanden mellom mottakerne d3= avstanden mellom senderne, og R = det totale antall mottakere.

2. Resistivitetsverktøy som angitt i krav 1, og som videre omfatter et andre elektrisk utstyr koplet til nevnte første mottaker, nevnte andre mottaker og nevnte tredje mottaker, hvor nevnte mottakere er anordnet for å detektere nevnte elektromagnetiske bølger og overføre sin respons til nevnte andre elektroniske utstyr, hvor den amplitude og fasevinkel for nevnte elektromagnetiske bølge som er blitt detektert av nevnte mottakere blir målt av minst ett av nevnte første og nevnte andre elektroniske utstyr.

3. Resistivitetsverktøy som angitt i krav 1, og som videre omfatter et andre elektronisk utstyr koplet til så vel nevnte første mottaker, som den andre og tredje mottaker, hvor nevnte mottakere detekterer nevnte elektromagnetiske bølge og sender sin respons på denne til nevnte andre elektroniske utstyr, og hvor den svekking og faseforskyvning for nevnte elektromagnetiske bølge som er blitt detektert av nevnte mottakere måles av minst ett av nevnte første og andre elektroniske utstyr.

4. Resistivitetsverktøy som angitt i krav 1, og som omfatter minst tre mottakere, hvor et resistivitetsmålepunkt befinner seg mellom hvert par av mottakere, samt ytterligere hvor det foreligger avstander mellom hver av nevnte resistivitets-målepunkter og nevnte første sender, samt mellom hver av nevnte resistivitets-målepunkter og nevnte andre sender, idet da en første av nevnte avstander er omtrent lik en andre av nevnte andre avstander.

5. Resistivitetsverktøy som angitt i krav 4, og hvor nevnte første avstand er fra nevnte første sender til et nærmeste resistivitets-målepunkt i forhold til nevnte første sender, og nevnte andre av nevnte avstander er fra nevnte andre sender til et lengst bortliggende resistivitets-målepunkt i forhold til nevnte andre sender.

6. Resistivitetsverktøy som angitt i krav 4, og hvor nevnte målepunkter gjelder for inntilliggende mottakere, samt videre hvor en tredje av nevnte avstander er til-nærmet lik en fjerde av nevnte avstander.

7. Resistivitetsverktøy som angitt i krav 4, og hvor nevnte målepunkter gjelder for inntilliggende mottakere, samt videre hvor nevnte første og andre avstander er de eneste av nevnte avstander som er omtrent like.

8. Resistivitetsverktøy som angitt i krav 1, og hvor nevnte andre mottaker er en sender/mottaker som har en mottakermodus og en sendermodus, idet nevnte sender/mottaker er i stand til å generere en elektromagnetisk bølge når nevnte sender/mottaker befinner seg i nevnte sendermodus og i stand til å detektere en elektromagnetisk bølge når nevnte sender/mottaker er i nevnte mottakermodus.

9. Resistivitetsverktøy som angitt i krav 1, og hvor nevnte resistivitetsverktøy har en nedhullsretning fastlagt av en borkrone festet til nevnte resistivitetsverktøy, idet nevnte andre sender befinner seg i en viss nedhullsretning i forhold til nevnte første, andre og tredje mottaker.

10. Resistivitetsverktøy som angitt i krav 9, og hvor nevnte resistivitetsverktøy er kompensert.

11. Resistivitetsverktøy som angitt i krav 1, og som videre omfatter en fjerde mottaker.

12. Resistivitetsverktøy som angitt i krav 11, og som omfatter: et første målepunkt mellom nevnte første mottaker og nevnte andre mottaker, et andre målepunkt mellom andre mottaker og nevnte tredje mottaker, et tredje målepunkt mellom nevnte tredje mottaker og nevnte fjerde mottaker, hvor en avstand på omtrent 23 cm foreligger mellom nevnte første målepunkt og nevnte andre sender, hvor en avstand på omtrent 38 cm befinner seg mellom nevnte andre målepunkt og nevnte andre sender, hvor en avstand på omtrent 53 cm befinner seg mellom nevnte tredje målepunkt og nevnte andre sender, hvor en avstand på omtrent 69 cm befinner seg mellom nevnte første målepunkt og nevnte første sender, hvor en avstand på omtrent 84 cm befinner seg mellom nevnte andre målepunkt og nevnte første sender, hvor en avstand på omtrent 99 cm befinner seg mellom nevnte tredje målepunkt og nevnte første sender.

13. Resistivitetsverktøy som angitt i krav 11, og som videre omfatter en sender/mottaker som både utgjør nevnte første mottaker og nevnte andre sender, en femte mottaker, et målepunkt mellom nevnte første mottaker og nevnte andre mottaker, et andre målepunkt mellom nevnte andre mottaker og nevnte tredje mottaker, et tredje målepunkt mellom nevnte tredje mottaker og nevnte fjerde mottaker, et fjerde målepunkt mellom nevnte fjerde mottaker og nevnte femte mottaker, hvor en avstand på omtrent 23 cm foreligger mellom nevnte andre målepunkt og nevnte andre sender, hvor en avstand på omtrent 38 cm foreligger mellom nevnte tredje målepunkt og nevnte andre sender, hvor en avstand på omtrent 53 cm foreligger mellom nevnte fjerde målepunkt og nevnte andre sender, hvor en avstand på omtrent 69 cm foreligger mellom nevnte andre målepunkt og nevnte første sender, hvor en avstand på omtrent 84 cm foreligger mellom nevnte tredje målepunkt og nevnte første sender, hvor en avstand på omtrent 99 cm foreligger mellom nevnte fjerde målepunkt og nevnte første sender.

14. Resistivitetsverktøy som angitt i krav 11, og som videre omfatter: en femte mottaker, et første målepunkt mellom nevnte første mottaker og nevnte andre mottaker, et andre målepunkt mellom nevnte andre mottaker og nevnte tredje mottaker, et tredje målepunkt mellom nevnte tredje mottaker og nevnte fjerde mottaker, et fjerde målepunkt mellom nevnte fjerde mottaker og nevnte femte mottaker, hvor en avstand på omtrent 30 cm foreligger mellom nevnte første målepunkt og nevnte andre sender, hvor en avstand på omtrent 51 cm foreligger mellom nevnte andre målepunkt og nevnte andre sender, hvor en avstand på omtrent 71 cm befinner seg mellom nevnte tredje målepunkt og nevnte andre sender, hvor en avstand på omtrent 91 cm befinner seg mellom nevnte fjerde målepunkt og nevnte andre sender, hvor en avstand på omtrent 51 cm foreligger mellom nevnte første målepunkt og nevnte første sender, hvor en avstand på omtrent 71 cm foreligger mellom nevnte andre målepunkt og nevnte første sender, hvor en avstand på omtrent 91 cm befinner seg mellom nevnte tredje målepunkt og nevnte første sender, hvor en avstand på omtrent 112 cm foreligger mellom nevnte fjerde målepunkt og nevnte første sender,

15. Fremgangsmåte for å oppnå resistivitetsmålinger i et borehull, og som omfatter: (a) anordning av en første sender og en andre sender på et måling under utboring (MWD) eller logging under utboring (LWD) resistivitetsverktøy; (b) anordning av minst tre mottakere plassert i avstand fra nevnte sendere på nevnte resistivitetsverktøy hvor avstanden mellom en første mottaker og en andre mottaker er den samme som avstanden mellom nevnte andre og en tredje mottaker; (c) generering ved hver av nevnte sendere av en elektromagnetisk bøl-ge som har en amplitude og en fase; (d) detektering ved nevnte første, andre og tredje mottakere av nevnte elektromagnetiske bølge; og (e) fastslåing av en resistivitetsavlesning basert på nevnte trinn med detektering, hvor avstanden mellom nevnte to sendere er lik avstanden mellom nevnte nærliggende mottakere multiplisert med et tall som er en mindre enn antall mottakere.

16. Fremgangsmåte som angitt i krav 15, og hvor avstanden mellom hver av senderne til midtpunktet for hvert mottakerpar kan angis som:

for i = (m-1) (R-1) + n, hvor S = måleavstand (sender til midtpunktet for et mottakerpar) R = totalt antall mottakere n = mottakernr. m = sendernr. og hvor senderen og mottakerne er anordnet i samsvar med mønsteret Rn, Rn-i, ... R2, R-i, T-i, T2... Tm-i, Tm, slik at et sett av mottakere Rn Ri er adskilt fra et sett av sendere T-i,Tmved en avstand d-i, og hvor di = avstand mellom Ti og Ri d2= avstand mellom mottakere d3= avstand mellom sendere.

17. Fremgangsmåte som angitt i krav 15, og hvor det bare foreligger to sendere.