NO336057B1 - Anordning for regulering av frekvensdispersjonsvirkninger under elektromagnetisk logging av data - Google Patents

Anordning for regulering av frekvensdispersjonsvirkninger under elektromagnetisk logging av data Download PDF

Info

Publication number
NO336057B1
NO336057B1 NO20041754A NO20041754A NO336057B1 NO 336057 B1 NO336057 B1 NO 336057B1 NO 20041754 A NO20041754 A NO 20041754A NO 20041754 A NO20041754 A NO 20041754A NO 336057 B1 NO336057 B1 NO 336057B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
frequency
interrogation
frequencies
data
measurements
Prior art date
Application number
NO20041754A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20041754L (no
Inventor
Samuel Mark Haugland
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 NO20041754L publication Critical patent/NO20041754L/no
Publication of NO336057B1 publication Critical patent/NO336057B1/no

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/18Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for well-logging
    • G01V3/30Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for well-logging operating with electromagnetic waves

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Description

Denne oppfinnelsen, i eksempelutførelser, vedrører oljebrønnlogging, og mer bestemt en fremgangsmåte for å beregne og justere påvirkning av frekvensspredning på målinger av elektriske egenskaper så som resistivitet eller dielektrisk konstant i jordformasjoner, slik som angitt i innledningen av det selvstendige krav.
I olje- og gassutforskning blir elektriske egenskaper i jordformasjonene vanligvis målt for å frembringe nyttig informasjon om materialene som utgjør formasjon-ene, så som tilstedeværelse eller fravær av oljebærende sammensetninger nær et borehull. Teknikker for å måle elektriske egenskaper til jordformasjonene omfatter nedsenkning av et instrument i borehullet for å oppnå målingene. Instrumentet kan posisjoneres i borehullet etter at borekronen er fjernet, som ofte refereres til som "wireline logging". Alternativt er instrumentet inkludert i bore-strengen for å oppnå målingene mens borehullet blir boret, som ofte refereres til som "måling under boring" (MWD) eller "logging under boring" (LWD).
Instrumenter som benyttes ved MWD/LWD teknikker omfatter "bølgeresistivi-tetsverktøy" som sender en elektromagnetisk bølge med minst en spørre-frekvens inn i den omliggende formasjonen. Dempningen og/eller faseskiftet til bølgen måles av to atskilte mottakere for å estimere en elektrisk egenskap så som resistiviteten og/eller dielektrisk konstant til formasjonen. Spørrefrekvens-ene til bølgeresistivitetsverktøyene velges vanligvis innen området 400 kHz til 2MHz, selv om andre spørrefrekvenser kan benyttes.
Teknikker for wirelogging benytter vanligvis "induktive resistivitetsverktøy" eller alternativt "galvanisk resistivitetsverktøy". Induktivt resistivitetsverktøy genererer et AC magnetisk felt med en valgt spørrefrekvens i den omliggende formasjonen for å indusere en vekselstrøm gjennom formasjonen. Et mottakersystem måler avviket til AC feltene forårsaket av vekselstrømmen for å utlede et estimat på resistivitet til den omliggende formasjonen. Galvanisk resistivitetsverktøy sender inn strøm som har en valgt spørrefrekvens direkte inn i en formasjon for å måle resistiviteten. Spørrefrekvensene som benyttes av induktive og galvaniske resistivitetsverktøy blir vanligvis valgt fra området 100 Hz til 100 kHz. Typiske spørrefrekvenser som benyttes av induktive og galvaniske verktøy er vanligvis ikke tilstrekkelig høye til å bestemme dielektriske egenskaper til jordformasjonen.
Resistivitetsmålinger som er oppnådd ved MWD/LWD teknikker samsvarer noen ganger ikke med målinger som er oppnådd med teknikker for wireline logging. Forskjeller skyldes noen ganger forringende forhold til borehullet og omliggende miljø som påvirker wireline loggings teknikkene, som vanligvis utføres lenge etter at borehullet er blitt boret. Imidlertid kan frekvensspredning være en annen faktor som kan betydelig påvirke korrelasjonen til resistivitets-målingene oppnådd ved MWD/LWD og wireline logging, gitt at de to typene teknikker vanligvis benytter spørrefrekvenser. I denne sammenheng henviser frekvensspredning til en situasjon hvor bestemte materialer i et medium reagerer ulikt på ulike spørrefrekvenser. I bestemte jordformasjoner har frekvensspredning vist seg å forårsake at en høyere resistivitet måles med lavere spørrefrekvenser.
Det er derfor et behov for en teknikk som justerer for effektene til frekvensspredning på elektromagnetiske bølgeloggedata for en brønn. Fordelaktig vil denne teknikken kompensere for påvirkningene av frekvensspredning, tillate mer effektiv korrelasjon av data som frembringes av verktøyene som anvender ulike spørrefrekvenser. Foretrukket kan teknikken også benyttes direkte på eksisterende loggedata uten å kreve omfattende kunnskap om formasjons-egenskaper.
Fra patentlitteratur vises til EP 0840142 A2 og som beskriver en fremgangsmåte for måling av konduktivitet ved en formasjon som omfatter utsendelse av spørrefrekvenser i form av elektromagnetiske bølger, hvori spørrefrekvensene kan være ulike, og å utlede en modell basert på mottakelse av responsene fra nevnte utsendelser for bestemmelse av minst en elektrisk egenskap til jordformasjonen, for eksempel, relevante parametere for admittans slik som dielektriske permittivitet (dielektrisk konstant).
I følge foreliggende oppfinnelse frembringes en fremgangsmåte for modellering av elektriske egenskaper til en frekvensspredende jordformasjon, omfattende trinnene:
(a) å sende elektromagnetiske bølger som har flere spørrefrekvenser,
(b) å registrere de elektromagnetiske bølgene,
(c) å frembringe flere målinger av de elektromagnetiske bølgene, hvor hver av målingene korresponderer til en av de flere spørrefrekvensene, og hvor hver av målingene videre er indikerende for minst en elektrisk egenskap til en jordformasjon, og (d) å utlede en spesifikk modell for frekvensrespons til jordformasjonen, hvor den spesifikke modellen hovedsakelig tilpasses til de flere målingene, (e) å bestemme flere admittanser basert på den spesifikke modellen, og (f) å beregne en justert måling basert på den spesifikke modellen og en valgt spørrefrekvens som er av interesse, hvori den valgte spørrefrekvensen som er av interesse er forskjellig fra de flere spørrefrekvensene.
Fremgangsmåten kan omfatte at admittansene er elektrisk koblet i serie og at hver av admittansene omfatter en av et antall resistorer elektrisk koblet i parallell til en av et antall kondensatorer.
Fremgangsmåten kan omfatte at den spesifikke modellen er basert på en estimering av strømdensitet i jordformasjonen indusert av de elektromagnetiske bølgene.
Trinn (e) i fremgangsmåten kan videre omfatter:
(1) å definere en eller flere ligninger for den minst ene elektriske egenskapen som en funksjon av spørrefrekvens og antallet admittanser, (2) å anvende hver av målingene og korresponderende spørrefrekvenser til den ene eller flere ligninger, og
(3) å løse for hver av antallet admittanser.
Fremgangsmåten kan omfatte at den justerte målingen er indikerende for konduktivitet til jordformasjonen.
Fremgangsmåten kan omfatte at den justerte målingen er indikerende for dielektrisk konstant til jordformasjonen.
Fremgangsmåten kan omfatte at antallet spørrefrekvenser hver blir valgt fra områder på omtrent 400 kHz til omtrent 2MHz.
Den valgte spørrefrekvensen som er av interesse kan være en verdi valgt fra gruppen bestående av:
(1) en verdi i området på omtrent 10 kHz til omtrent 100 kHz.
Det er derfor en teknisk fordel med oppfinnelsen å muliggjøre virkelige målinger av konduktivitet og/eller dielektrisk konstant for å bli justert for effektene til frekvensspredning for å reflektere målinger som forventes å oppnås, under tilsvarende driftsforhold, men oppnådd ved å anvende en ulik spørrefrekvens enn i virkeligheten benyttet for å oppnå målingene. En videre teknisk fordel med oppfinnelsen er at teknikkene kan benyttes direkte på eksisterende loggedata uten å kreve omfattende kunnskap om formasjonsegenskapene så som formasjonsfluidinnhold, poremikrostruktur, leireinnhold, granuleringsstørrelse, porøsitet eller tortuositet, som alle kan være problematiske å oppnå med nøyaktighet.
Det forannevnte har skissert forholdsvis bredt trekkene og de tekniske fordeler til foreliggende oppfinnelse for at den detaljerte beskrivelsen og oppfinnelsen som følger skal bedre forstås. Tilleggstrekk og fordeler med oppfinnelsen skal beskrives heretter som danner grunnlag for kravene til oppfinnelsen. Det vil forstås av en fagmann at ideen og de spesifikke utførelser som er omtalt enkelt kan benyttes som basis for å modifisere eller designe andre fremgangsmåter og apparater for å utføre det samme formål som foreliggende oppfinnelse. Det vil også forstås av en fagmann at slike ekvivalente fremgangsmåter og apparater ikke avviker fra rammen og omfanget av oppfinnelsen som fremsatt i de vedlagte kravene.
For en fullstendig forståelse av foreliggende oppfinnelse, og tilhørende fordeler, refereres det nå til den følgende beskrivelse satt i sammenheng med de vedlagte tegningene, hvori: Figur 1 illustrerer en representasjon av et bølgeresistivitetsverktøy som frembringer egnet rådata som kan justeres ved bruk av fremgangsmåtene ifølge foreliggende oppfinnelse, Figur 2 illustrerer en eksempelutførelse av foreliggende oppfinnelse for å forutsi effektene til frekvensspredning på målinger av konduktivitet og dielektrisk konstant, Figur 3 viser en eksempelfremgangsmåte for å justere målingene av konduktivitet og/eller dielektrisk konstant for effektene av frekvensspredning i samsvar med foreliggende oppfinnelse, og Figur 4 viser et eksempelsystem hvorpå fremgangsmåtene ifølge foreliggende oppfinnelse kan implementeres. Figur 1 viser et eksempel på et bølgeresistivitetsverktøy 140 som kan utsettes i et borehull for å oppnå målinger av elektriske egenskaper til en jordformasjon. Bølgeresistivitetsverktøyet 140 omfatter minst en transmitter 142 for selektivt å generere en elektromagnetisk bølge med en eller flere spørrefrekvenser inn i omliggende jordformasjon. To atskilte mottakere 144, 146 inkludert i verktøyet 140 registrerer bølgen og måler rådata, så som dempning og/eller faseskift til den elektromagnetiske bølgen. Rådataene er indikative for elektriske egenskaper til den omliggende jordformasjonen, og kan således benyttes for å estimere slike elektriske egenskaper til jordformasjonen (f.eks. konduktivitet eller dielektrisk konstant). Rådataene kan være utsatt for effekter til frekvensspredning, med det resultat at de målte verdiene til bestemte elektriske egenskaper kan variere avhengig av bestemte spørrefrekvenser som er benyttet av bølgeresistivitetsverktøyet 140. Figur 2 illustrerer et eksempel på en generell modell 200 egnet for beregning av effekter til frekvensspredning av et medium hvori rådata er tilgjengelige. Rådataene er indikative for bestemte elektriske egenskaper til en jordformasjon og ble frembrakt av et verktøy, som i følge resistivitetsverktøy 140 på figur 1 som oppnådde rådataene ved å anvende et antall ulike spørrefrekvenser. Den generelle modellen 200 gjenkjenner at, over frekvensområdet som er av interesse, i bestemte jordformasjoner av interesse for olje og gassutforskning, mellomrelaksjoner er en mekanisme som medvirker til frekvensspredning. Mellomrelaksjon er en respons til et normalt tilhørende elektrisk felt på grunn av overgangen til egenskapene mellom grensene til tapsmessige dielektriske materialer. Berg sammensatt av mindre komposittstrukturer av materialer har ulik dielektrisk og konduktiv karakteristikk som utviser frekvensspredning på grunn av mellomrelaksjoner. Vann, olje eller gass som rommes i porøse bergarter kan også utvise frekvensspredningseffektene til mellomrelaksjoner. Likeledes er et nett-verk av borefluidfylte smale sprekker som strekker seg ut fra et borehull også kjent for å utvise frekvensspredningseffekter på grunn av mellomrelaksjoner.
Den generelle modellen 200 beregner frekvensrespons til en eller flere elektriske egenskaper til et medium med et antall komplekse admittans-parametere. De komplekse admittansparametrene representerer en kombinasjon av M komplekse admittanser. I eksempelutførelsen er de komplekse admittanser elektrisk koblet i serier og hver kompleks admittans korresponderer til en parallell kombinasjon av en resistor Rm260 og en kondensator Cm 262,hvor m=1 til M. En strømdensitet 150 vist på figur 1 indusert av den overførte elektromagnetiske energien er beregnet på figur 2 som en funksjon av den komplekse admittansen til kretsen, som igjen er en funksjon av den individuelle, komplekse admittansen representert av parallellkombinasjonene til Cm 262 og Rm264, som følger:
Verdiene for amog em, som er proporsjonal med de komplekse admittans-parametere Cm 262 og Rm264 til den generelle modellen 200, er utledet for å danne en spesifikk modell 200' (ikke vist) som beregner frekvensrespons til et bestemt volum som er av interesse. Verdiene for amog em, beregnes basert på målte rådata som er indikerende for bestemte elektriske egenskaper til jordformasjonen som ble oppnådd ved å benytte et antall spørrefrekvenser.
I eksem pelutførelsen er f.eks. rådata indikerende for konduktivitet a' og en tilhørende dielektrisk konstant e' som ble målt ved benyttelse av et antall spørrefrekvenser. Mer bestemt, i eksempelutførelsen, frembringer nevnte rådata N sett av data, hvor hvert sett av N sett av data, omfatter en konduktivitet a' (( on) verdi og en tilhørende dielektrisk konstant e' (æ„) verdi oppnådd ved å benytte en korresponderende spørrefrekvens / n, hvor æ„ = 2n/ n, og hvor hvert sett av N sett av data korresponderer til en av N distinkte frekvenser, /1f ... /„, hvor n = 1 til N. En fagmann vil forstå at rådata alternativt kan være størrelse, dempning, fase, faseskift, eller andre virkelige eller komplekse målinger av elektromagnetiske signal registrert av mottakerparet 144, 146 på figur 1 for den bestemte spørrefrekvensen som gir målingene til de elektriske egenskapene til formasjonen.
I eksempelutførelsen er hver måling av konduktivitet a'(©„) og tilhørende dielektrisk konstant e'(æn) for et enkelt volum. Likeledes kan rådata være sensitiv til konduktivitet a'(a>n) og den tilhørende dielektriske konstant s'(a>„) i et gitt volum. Eksempelteknikker for å bestemme egnede verdier i hvilket som helst gitt volum av en formasjon er omtalt i US Patent Nr. 6.366.858. Foreliggende oppfinnelse er likevel ikke begrenset til den bestemte måten hvori rådata, konduktivitet og dielektrisk konstant blir oppnådd på.
For å utlede hver em og am, for m=1 til M, antas målt (eller simulert) konduktivitet a'(æ„) og tilhørende dielektrisk konstant e'(©„) verdier og samsvare med ligningene (5) og (6) for hver spørrefrekvens /„. Følgelig kan verdiene um og smfor m='\,..., M beregnes ved bruk av de følgende ligninger basert på det gitte N sett av data. Fordelaktig bruk av begrensningen M<U muliggjør resultant ligningen til å være løsbar f.eks. ved å bruke en ikke lineær minste kvadraters metoder. Ligningene for å utlede am og smer:
hvor Re(<j (co„)) betegner den virkelige delen av den totale komplekse admittansen å(<p>n) til en spesifikk modell 200' og \ må(<p>n)) betegner den imaginære delen av den totale komplekse admittansen å(an) til den spesifikke modellen 200'.
En fagmann vil forstå at rådata faktisk kan indikere ulike elektriske egenskaper for de ulike korresponderende frekvensene. F.eks. i eksempelutførelsen, hvor N sett av data er frembrakt, er det ikke nødvendig å ha en konduktivitet å( an) og tilhørende dielektrisk konstant s'(a>„) verdi for hver av N spørrefrekvenser. I stedet kan et undersett være tilstrekkelig for å utlede en egnet spesifikk modell, dersom undersettet frembringer tilstrekkelig informasjon for å løse ligningene (5) og (6) for å bestemme admittansparametrene am og em.
I noen situasjoner er en verdi av am og em kjent fra kunnskap om den fysiske sammensetningen eller trekkene innen volumet som er av interesse. F.eks. kan en eller flere smale sprekker som strekker seg radielt fra borehullet være fylt med betydelig isolerende borehullsfluid, som i dette tilfellet muliggjør at en av am kan estimeres. Imidlertid vil em trolig være ukjent uten virkelig kunnskap om geometrien til sprekkene(e). I denne situasjon kan am valgfritt være fast og tilhørende smutledes ved å løse de ovenfor ligninger.
Etter at de M komplekse admittansverdiene am og em er beregnet blir den generelle modellen 200 deretter den spesifikke modellen 200' for det bestemte volumet som er av interesse. Den spesifikke modellen 200' tar hensyn til effektene av frekvensspredning som er karakteristiske for den bestemte delen av volumet som er av interesse for å forutsi en justert konduktivitet a"(cT) og/eller tilhørende justert dielektrisk konstant e" (<a>>) som er forventet til å bli målt av et verktøy, som drives under tilsvarende forhold hvori rådata eller gitte N sett av data blir oppnådd, men som anvender en valgt spørrefrekvens av interesse /, hvor æ = irf. Frekvensen som er av interesse kan omfatte frekvenser for hvor ingen målte data er tilgjengelige. De følgende ligninger frembringer forholdet for å beregne en justert konduktivitet <j"( g>) og en justert dielektrisk konstant e"( æ) for den valgte spørrefrekvensen som er av interesse
hvor Re(<T(c?)) betegner den virkelige delen av den totale komplekse admittansen å( p)\\\ den spesifikke modellen 200' og lrc{ å( æ)) betegner den imaginære delen av den totale komplekse admittansen å( æ) til den spesifikke modellen 200'.
Figur 3 illustrerer en eksempelutførelse av fremgangsmåten til foreliggende oppfinnelse for å benytte en modell for å utlede konduktiviteten og dielektrisk konstant til et medium på en måte som er sensitiv til effektene til frekvensspredning.
Trinn 310 til fremgangsmåten frembringer en generell modell som anslår frekvensresponsen til et medium. Et eksempel til en egnet generell modell i trinn 310 vil være en lukket kretskombinasjon av to eller flere tapsmessige dielek triske elementer hvori en vekselstrøm blir indusert. Modellen 200 som vist på figur 2 vil f.eks. være egnet.
Fordelaktig blir antallet M av komplekse admittanser representert av den spesifikke modellen 200' valgt til å være minst lik eller mindre enn N, antallet datasett tilgjengelige, dvs. M < N. For noen media omfattende økte variasjoner av komposittstrukturer, kan nøyaktigheten til den spesifikke modellen 200' forbedres som N og/eller M blir økt, og vokser ettersom N setter data inneholder et bredere område spørrefrekvenser.
I en situasjon hvor N sett av data tilgjengelig for to eller flere spørrefrekvenser kan M valgfritt være valgt til å være en, og de spesifikke modellene bestemmes for hvert sett av data korresponderende til en gitt frekvens. Dersom disse spesifikke modellene i hovedsak er de samme for hver av spørrefrekvensene, indikerer således dette at frekvensspredningen ikke er en faktor som påvirker målingene over området av frekvenser forbundet med målingene. På den andre side, dersom nevnte spesifikke modeller er ulike, kan således en spesifikk modell med M valgt til å være større enn 1 representere spredningseffektene mer nøyaktig.
Trinn 310 og 320 kan utføres i hvilken som helst orden. Trinnene 320 frembringer N sett av data for det bestemte volumet som er av interesse, hvor en konduktivitet <t'(<g>>b) verdi og en tilhørende dielektrisk konstant verdi for det bestemte volumet som er av interesse ble målt (eller simulert) ved bruk av hver korresponderende en av N spørrefrekvenser /„, hvor også con = 2rfnog n= 1,..., N, og N>2.
Trinnene 330 til fremgangsmåten danner en spesifikk modell for det bestemte volumet som er av interesse, basert på den generelle modellen frembrakt i trinn 310 og N sett av data frembrakt i trinn 320. Den spesifikke modellen frembringer en juster konduktivitet og/eller en justert dielektrisk konstant til volumet som er av interesse som en funksjon av frekvens. F.eks. når den generelle modellen 200 på figur 2 blir benyttet som den generelle modellen henvist til i trinn 310 i figur 3, danner trinn 330 en spesifikk modell 200' (ikke illustrert) ved å utlede de komplekse admittansparametrene til den generelle modulen 200 som samsvarer med N sett av data frembrakt i trinn 320.
Viser fremdeles til figur 3, trinn 240 krever en justert konduktivitet co"( a>) og/eller en justert dielektrisk konstant e"( æ) til å bli utledet, basert på den spesifikke modellen bestemt i trinn 330, for en valgt spesifikk spørrefrekvens Justert konduktivitet cr"(cT) og den justerte dielektriske konstanten e"( m) representerer verdiene forventet å bli målt av et verktøy for det bestemte volumet som er av interesse, og som opererer under tilsvarende driftsbeting-elser som det gitte N sett av data ble oppnådd i, men som anvender de valgte spørrefrekvenser som er av interesse /.
Fremgangsmåten på figur 3 kan være anvendt for hvert volum som er av interesse i informasjon hvori N sett av data er tilgjengelige. F.eks. kan fremgangsmåten benyttes for å justere loggedata omfattende et antall målinger oppnådd av et bølgeresistivitetsverktøy posisjonert ved P nummer av ulike punkter (f.eks. dybder) langs et borehull. I denne eksempelanvendelsen kan trinnene 320 til 240 repeteres for hvert punkt.
Alternativt kan hver av de gitte N sett av data frembrakt i trinn 320 utledes ved å kombinere et antall av konduktivitetsverdier ap(©n) og tilhørende dielektriske konstantverdier er sp(con), hvor p=1 til P, som ble målt ved P nummer av ulike punkter langs et borehull. F.eks. kan konduktivitetsverdiene a'(æn>), hvor n= 1 til N, hver være et gjennomsnitt av et korresponderende antall konduktivitetsverdier ap(a>n) (hvorjD=1 til P) som ble målt ved P nummer av ulike punkter langs et borehull ved å benytte den korresponderende spørrefrekvensen /„. Likeledes kan tilhørende dielektriske konstantverdier e'(©„), hvor n = 1 til N, hver være et gjennomsnitt av et antall dielektriske konstantverdier ep(æn), hvor p=1 til P, som ble oppnådd ved å benytte den korresponderende spørrefrekvensen /„.
Fremgangsmåten på figur 3 er ikke begrenset i sin anvendelse eller bruk ved justering av brønnloggedata for effektene til frekvensspredning. F.eks. er en anvendelse av fremgangsmåten å forbedre korrelasjonen til loggedata oppnådd av et bølgeresistivitetsverktøy og ved et induktivt eller galvanisk resistivitets-verktøy innen det samme borehullet. I dette eksemplet kan fremgangsmåten benyttes for å justere for frekvensspredning ved å justere loggedata oppnådd ved bruk av bølgeresistivitetsverktøyer ved en spørrefrekvens, for således å korrespondere med loggedata ved ulike spørrefrekvenser benyttet av det induktive eller galvaniske resistivitetsverktøyet. En sammenligning som benytter loggedata justert for frekvensspredning kan gi ekstra nyttig innformasjon. I dette eksemplet kan bølgeresistivitetsverktøyet benytte en første og en andre spørrefrekvens (/?, f 2) for å oppnå to sett av data (A/=2) for hvert punkt (eller dybde) langs borehullet. Den første og den andre spørrefrekvensen (/?, f 2) kan være valgt fra området på 400 KHz til 2 MHz, som er vanlig benyttet for bølge-resistivitetsverktøy. Spørrefrekvensen som er av interesse / kan være valgt i trinn 240 i fremgangsmåten fra området på 100 Hz til 100 kHz til å korrespondere med en spørrefrekvens som vanligvis benyttes av et induktivt eller organisk resistivitetsverktøy.
Tilsvarende er fremgangsmåten for å justere eller normalisere konduktivitet og/eller dielektriske konstantmålinger som ble oppnådd av ulike teknikker ved bruk av et område av spørrefrekvenser for å reflektere resultatene forventet for en enkelt valgt spørrefrekvens som er av interesse /, slik som 20 MHz, for økt overensstemmelse i tolkningen av de ulike målingene.
I tillegg kan konduktivitet og dielektriske konstantmålinger oppnådd ved et bølgeresistivitetsverktøy justeres, ved bruk av fremgangsmåten, for tilnærming av konduktiviteten ved DC, dvs. a" æ = lim<r"(rø). I avledningen av ct"^ , har
a>->0
den spesifikke modellen dannet i trinn 330 en tendens til å være usensitiv til M. Således at i dette eksemplet kan en nøyaktig tilnærming av cr"^utledes fra standard resistivitetsverktøy med dobbel frekvensspredning, så som verktøy som benytter spørrefrekvenser på 500 kHz og 2MHz.
Fremgangsmåten er ikke begrenset til en bestemt spørrefrekvens /w, og valgte spørrefrekvenser som er av interesse /. Den kan i stedet benyttes for å utlede et estimat av konduktivitet <t"(cT) og/eller dielektrisk konstant *?"(<») for hvilken som helst valgt spørrefrekvens som er av interesse / basert på frembrakt N sett av data (&{ con), e*{ a>n) n = \,..., N) som ble målt ved bruk av hvilke som helst tilgjengelig fremgangsmåte som benytter hvilke som helst av to eller flere valgte spørrefrekvenser /*,..., /a/. I tillegg kan fremgangsmåten benyttes til N sett av data (o-'(øn), 1,..., N) som er forent f.eks. av en simulator, i stedet for virkelig målt.
Figur 4 viser et eksempelsystem 400 hvorpå fremgangsmåtene ifølge foreliggende oppfinnelse kan implementeres. Systemet 400 omfatter en prosessor 410, lokalminne 420 og et grensesnitt 430. Systemet 400 er innrettet til å motta via grensesnittet 430 og veien 444 et prosessorkjørbart program 442 fra det prosessorlesbare mediet 440. Veien 444 kan valgfritt omfatte en fjernkommunikasjonsanordning 443.
Systemet 400 er også i kommunikasjon med et andre prosessorlesbart medium 450, via grensesnittet 430 og veien 454 (som også kan omfatte en fjernkommunikasjonsanordning 453). Det prosessorlesbare mediet 450 omfatter minst en spørrefrekvens som er av interesse / 458 og data 456 for et bestemt volum som er av interesse. Data 456 kan omfatte enten konduktivitetsverdien a og en tilhørende dielektrisk konstantverdi e for volumet som er av interesse, eller en N sett av slike data.
Det prosessorkjørbare programmet 442 omfatter en generell modell 200 og prosessorkjørbar kode 448. Koden 448 er selektiv korrigerbar og selektiv
kjørbar for å lede prosessoren 410 til: (1) å laste inn en generell modell 200, (2) å laste inn data 456 og den minst ene spørrefrekvensen som er av interesse / 458; (3) å utlede en spesifikk modell (ikke illustrert) for et bestemt volum som er av interesse basert på den korresponderende generelle modellen 200 og data 456; og (4) beregne en justert elektrisk egenskap 496, så som konduktivitet
<t"(cj") eller dielektrisk konstant e"( a) basert på den spesifikke modellen.
Den prosessorkjørbare koden 448 er også innrettet til selektivt å lede prosessoren 410 til å lagre, via grensesnittet 430 og veien 494, (som også kan omfatte en fjernkommunikasjonsanordning 493), den justerte elektriske egenskapen 496 inn i et tredje prosessorlesbart medium 490.
Det må forstås at nettverkstopologien og strukturen illustrert i figur 4 kun er en eksempelutførelse. Fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse er ikke begrenset til en bestemt nettverkstopologi for dataprosessering eller struktur. F.eks. det prosessorlesbare mediet, 440, 450, 490 kan hver være ulike typer og ulike fysiske enheter, eller de kan være ulike deler av den samme enheten. Egnet prosessorlesbart medium 440, 450, 490 omfatter f.eks. en integrert halvleder minneanordning eller gruppe av minneanordninger, en diskett, en CD, en magnettape, en integrert plassert harddisk og/eller en fjernharddisk.
Grensesnittet 430 kan omfatte et antall integrerte eller distribuerte anordninger, så som en lokal dataoverføringsbuss eller kommunikasjonsadapter, hvor hver er innrettet til å overføre data mellom prosessoren 410 og lokalminne 420 og den ene av det prosessorlesbare medium 440, 450, 490. Fjernkommunika- sjonsanordninger 443, 453, 493 kan hver være ulike typer eller ulike fysiske anordninger. Fjernkommunikasjonsanordningene 443, 453, 493 kan være samme type eller samme fysiske anordning, så som et pakkesvitsjenettverk, en telefonlinje, Internett, en kommunikasjonsmekanisme for boreslamtelemetri eller hvilke som helst annen mekanisme egnet til overføring av data. Spørrefre-kvensen / som er av interesse 458 kan bli mottatt sammen med data 456; alternativt, kan den være innlagt i det prosessorkjørbare programmet 442, eller den kan mottas separat fra programmet 442. Data 456 og spørrefrekvens / som er av interesse 458 kan mottas f.eks. direkte fra en bruker via et tastatur.
En fagmann vil forstå at det prosessorkjørbare programmet 442, data 456 og spørrefrekvens / som er av interesse 458 kan mottas stykkevis eller på en kombinert måte. Videre vil en fagmann forstå at funksjonene til datasystemet illustrert på figur 4 kan distribueres over mer enn en anordning eller fysisk system, eller alternativt være innebygget i et bølgeresistivitetsverktøy.
En fagmann må videre forstå at det prosessorkjørbare programmet 442 (inkluderende kode 448) kan omfatte instruksjoner og logiske driftsparametere på den generelle modellen 200, data 456 og spørrefrekvens 458 som er av interesse. Slike instruksjoner og logikk kan være innebygget i software kjørbar på en generell prosessor, eller alternativt være fastkodet i hardware, eller kan alternativt være programmert inn i firmavare.
Selv om foreliggende oppfinnelse og dens fordeler er blitt beskrevet detaljert må det forstås at ulike endringer, erstatninger og forandringer kan utføres uten å avvike fra rammen og omfanget av oppfinnelsen som definert i de vedlagte kravene.

Claims (8)

1. Fremgangsmåte for modellering av elektriske egenskaper til en frekvensspredende jordformasjon, omfattende trinnene: (a) å sende elektromagnetiske bølger som har flere spørrefrekvenser, (b) å registrere de elektromagnetiske bølgene, (c) å frembringe flere målinger av de elektromagnetiske bølgene, hvor hver av målingene korresponderer til en av de flere spørrefrekvensene, og hvor hver av målingene videre er indikerende for minst en elektrisk egenskap til en jordformasjon, og (d) å utlede en spesifikk modell for frekvensrespons til jordformasjonen, hvor den spesifikke modellen hovedsakelig tilpasses til de flere målingene, og (e) å bestemme flere admittanser basert på den spesifikke modellen,karakterisert ved(f) å beregne en justert måling basert på den spesifikke modellen og en valgt spørrefrekvens som er av interesse, hvori den valgte spørrefrekvensen som er av interesse er forskjellig fra de flere spørrefrekvensene.
2. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1,karakterisert vedat admittansene er elektrisk koblet i serie og at hver av admittansene omfatter en av et antall resistorer elektrisk koblet i parallell til en av et antall kondensatorer.
3. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1,karakterisert vedat den spesifikke modellen er basert på en estimering av strømdensitet i jordformasjonen indusert av de elektromagnetiske bølgene.
4. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1,karakterisert vedat trinn (e) videre omfatter: (1) å definere en eller flere ligninger for den minst ene elektriske egenskapen som en funksjon av spørrefrekvens og antallet admittanser, (2) å anvende hver av målingene og korresponderende spørrefrekvenser til den ene eller flere ligninger, og (3) å løse for hver av antallet admittanser.
5. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1,karakterisert vedat den justerte målingen er indikerende for konduktivitet til jordformasjonen.
6. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1,karakterisert vedat den justerte målingen er indikerende for dielektrisk konstant til jordformasjonen.
7. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1,karakterisert vedat antallet spørrefrekvenser hver blir valgt fra områder på omtrent 400 kHz til omtrent 2MHz.
8. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1,karakterisert vedat den valgte spørrefrekvensen som er av interesse er en verdi valgt fra gruppen bestående av:
(1) en verdi i området på omtrent 10 kHz til omtrent 100 kHz.
NO20041754A 2003-04-29 2004-04-29 Anordning for regulering av frekvensdispersjonsvirkninger under elektromagnetisk logging av data NO336057B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US46653303P 2003-04-29 2003-04-29
US10/655,290 US6892137B2 (en) 2003-04-29 2003-09-04 Adjustment for frequency dispersion effects in electromagnetic logging data

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20041754L NO20041754L (no) 2004-11-01
NO336057B1 true NO336057B1 (no) 2015-05-04

Family

ID=32474676

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20041754A NO336057B1 (no) 2003-04-29 2004-04-29 Anordning for regulering av frekvensdispersjonsvirkninger under elektromagnetisk logging av data

Country Status (4)

Country Link
US (2) US6892137B2 (no)
CA (1) CA2465475C (no)
GB (1) GB2401223B (no)
NO (1) NO336057B1 (no)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1252492C (zh) * 2003-12-25 2006-04-19 周仁安 大地电磁波电阻率测量方法及其仪器
US7205770B2 (en) * 2004-05-07 2007-04-17 Baker Hughes Incorporated Borehole conductivity simulator verification and transverse coil balancing
US7319331B2 (en) * 2004-05-07 2008-01-15 Baker Hughes Incorporated Two loop calibrator
US7969153B2 (en) * 2004-05-07 2011-06-28 Baker Hughes Incorporated Borehole conductivity simulator verification and transverse antenna balancing
US7408355B1 (en) * 2004-05-07 2008-08-05 Baker Hughes Incorporated Borehole conductivity simulator verification and transverse coil balancing
US7932723B2 (en) * 2004-05-07 2011-04-26 Baker Hughes Incorporated Borehole conductivity simulator verification and transverse coil balancing
US7502690B2 (en) * 2005-02-18 2009-03-10 Bp Corporation North America Inc. System and method for using time-distance characteristics in acquisition, processing, and imaging of t-CSEM data
US8116979B2 (en) * 2005-03-09 2012-02-14 Baker Hughes Incorporated System and method for determining a more accurate resistivity model of a geological formation using time-lapse well logging data
WO2007089438A2 (en) * 2006-01-26 2007-08-09 Baker Hugues Incorporated Borehole conductivity simulator verification and transverse coil balancing
US8931335B2 (en) * 2006-04-07 2015-01-13 Baker Hughes Incorporation Processing of multi-component induction data in the presence of borehole abnormalities
US7508736B2 (en) * 2007-03-09 2009-03-24 Baker Hughes Incorporated Vector migration of 1st order free-surface related downgoing multiples from VSP data
US7714585B2 (en) 2007-03-21 2010-05-11 Baker Hughes Incorporated Multi-frequency cancellation of dielectric effect
CA2693160C (en) 2007-07-18 2016-09-20 Schlumberger Canada Limited System and method to measure dielectric constant in a subterranean well
CN101315027B (zh) * 2008-06-25 2011-11-16 中国海洋石油总公司 检测电磁波测井仪发射信号的装置
US8207738B2 (en) * 2009-03-24 2012-06-26 Smith International Inc. Non-planar antennae for directional resistivity logging
US8089268B2 (en) * 2009-03-24 2012-01-03 Smith International, Inc. Apparatus and method for removing anisotropy effect from directional resistivity measurements
US7990153B2 (en) * 2009-05-11 2011-08-02 Smith International, Inc. Compensated directional resistivity measurements
US8159227B2 (en) * 2009-05-11 2012-04-17 Smith International Inc. Methods for making directional resistivity measurements
US8466682B2 (en) * 2009-09-29 2013-06-18 Schlumberger Technology Corporation Apparatus and method for downhole electromagnetic measurement while drilling
US8536871B2 (en) 2010-11-02 2013-09-17 Schlumberger Technology Corporation Method of correcting resistivity measurements for toll bending effects
US8626446B2 (en) 2011-04-01 2014-01-07 Schlumberger Technology Corporation Method of directional resistivity logging
CN102590863B (zh) * 2012-01-29 2013-12-04 中国石油天然气股份有限公司 确定反射系数频散、反射能量及识别气层的方法及装置
AU2015375557B2 (en) * 2015-01-06 2018-07-19 Halliburton Energy Services, Inc. Formation characteristics determination apparatus, methods, and systems
WO2017010978A1 (en) * 2015-07-10 2017-01-19 Halliburton Energy Services Inc. Skin effect correction for focused electrode devices based on analytical model
EP3479133A1 (en) * 2016-07-01 2019-05-08 Halliburton Energy Services, Inc. Adjustable frequency processing of electromagnetic logging data
CN109581517B (zh) * 2018-12-11 2020-09-18 中国石油化工股份有限公司 阵列感应视电导率权系数计算方法及装置
US20230092035A1 (en) * 2021-09-23 2023-03-23 Halliburton Energy Services, Inc. Combined processing of borehole imagers and dielectric tools

Family Cites Families (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3944910A (en) 1973-08-23 1976-03-16 Schlumberger Technology Corporation Method and apparatus utilizing microwave electromagnetic energy for investigating earth formations
US4209747A (en) 1977-09-21 1980-06-24 Schlumberger Technology Corporation Apparatus and method for determination of subsurface permittivity and conductivity
US4185238A (en) 1977-09-21 1980-01-22 Schlumberger Technology Corporation Apparatus and method for determination of subsurface permittivity and conductivity
JPS5485717A (en) 1977-12-20 1979-07-07 Asahi Optical Co Ltd Drippproof and dusttproof camera with drawing type interchangeable finder
US4780679A (en) 1984-04-13 1988-10-25 Schlumberger Technology Corp. Method for determining low frequency conductivity of subsurface formations
US4652828A (en) * 1984-04-13 1987-03-24 Schlumberger Technology Corp. Method and apparatus for determining dielectric permittivity of subsurface formations
US5157605A (en) 1987-04-27 1992-10-20 Schlumberger Technology Corporation Induction logging method and apparatus including means for combining on-phase and quadrature components of signals received at varying frequencies and including use of multiple receiver means associated with a single transmitter
US4899112A (en) 1987-10-30 1990-02-06 Schlumberger Technology Corporation Well logging apparatus and method for determining formation resistivity at a shallow and a deep depth
US4968940A (en) 1987-10-30 1990-11-06 Schlumberger Technology Corporation Well logging apparatus and method using two spaced apart transmitters with two receivers located between the transmitters
US5144245A (en) 1991-04-05 1992-09-01 Teleco Oilfield Services Inc. Method for evaluating a borehole formation based on a formation resistivity log generated by a wave propagation formation evaluation tool
US5574374A (en) 1991-04-29 1996-11-12 Baker Hughes Incorporated Method and apparatus for interrogating a borehole and surrounding formation utilizing digitally controlled oscillators
US5345179A (en) * 1992-03-09 1994-09-06 Schlumberger Technology Corporation Logging earth formations with electromagnetic energy to determine conductivity and permittivity
GB2322200B (en) * 1994-03-11 1998-10-07 Baker Hughes Inc A borehole measurement system employing electromagnetic wave propagation
US5869968A (en) 1994-03-11 1999-02-09 Baker Hughes Incorporated Method and apparatus for avoiding mutual coupling between receivers in measurement while drilling
US5892361A (en) 1994-03-14 1999-04-06 Baker Hughes Incorporated Use of raw amplitude and phase in propagation resistivity measurements to measure borehole environmental parameters
US6060884A (en) 1994-03-14 2000-05-09 Meyer, Jr.; Wallace Harold Method and apparatus for measuring electromagnetic properties of materials in borehole environs and simultaneously determining the quality of the measurements
US5594343A (en) 1994-12-02 1997-01-14 Schlumberger Technology Corporation Well logging apparatus and method with borehole compensation including multiple transmitting antennas asymmetrically disposed about a pair of receiving antennas
US5585727A (en) * 1995-01-17 1996-12-17 Western Atlas International, Inc. Apparatus for measuring resistivity of an earth formation using delta-sigma digital signal generation and sigma-delta digital detection system
US5900733A (en) 1996-02-07 1999-05-04 Schlumberger Technology Corporation Well logging method and apparatus for determining downhole Borehole fluid resistivity, borehole diameter, and borehole corrected formation resistivity
US5963036A (en) 1996-02-07 1999-10-05 Schlumberger Technology Corporation Well logging apparatus and method for determining properties of earth formations that have been invaded by borehole fluid
US5867806A (en) 1996-03-13 1999-02-02 Halliburton Energy Services, Inc. System and method for performing inversion on LWD resistivity logs with enhanced resolution
GB2322220B (en) 1996-05-08 1999-02-17 Mitsubishi Electric Corp Gas discharge image display
US5966013A (en) 1996-06-12 1999-10-12 Halliburton Energy Services, Inc. Determination of horizontal resistivity of formations utilizing induction-type logging measurements in deviated borehole
US5881973A (en) 1996-09-04 1999-03-16 Mcdonnell Douglas Corporation Passenger door operation control set
US6218841B1 (en) 1996-10-30 2001-04-17 Baker Hughes Incorporated Method and apparatus for determining dip angle, and horizontal and vertical conductivities using multi frequency measurments and a model
GB2324158B (en) * 1996-12-04 2001-03-14 Schlumberger Ltd Method and apparatus for solving 3D Maxwell equations for inductive logging applications
US5884227A (en) 1997-04-01 1999-03-16 Western Atlas International, Inc. Method for interpreting induction logs in high resistivity contrast earth formations
US6092024A (en) 1997-04-03 2000-07-18 Baker Hughes Incorporated Method and apparatus for determining resistivity and dielectric anisotropy parameters of earth formations by using multifrequency and/or multispacing measurements
US6219619B1 (en) 1999-03-08 2001-04-17 Baker Hughes Incorporated Inhomogeneous background-based software focusing method for array-type induction logging tools
US6211678B1 (en) 1999-06-21 2001-04-03 Halliburton Energy Services, Inc. Method for radial profiling of resistivity at multiple depths of investigation
US6216090B1 (en) 1999-09-10 2001-04-10 Halliburton Energy Services, Inc. Interferometric processing method to identify bed boundaries
US6393363B1 (en) * 2000-06-28 2002-05-21 Schlumberger Technology Corporation Method and apparatus for the measurement of the electrical resistivity of geologic formations employing modeling data
US7363159B2 (en) 2002-02-28 2008-04-22 Pathfinder Energy Services, Inc. Method of determining resistivity and/or dielectric values of an earth formation as a function of position within the earth formation
US6366858B1 (en) * 2000-06-30 2002-04-02 S. Mark Haugland Method of and apparatus for independently determining the resistivity and/or dielectric constant of an earth formation
US6631328B2 (en) * 2000-06-30 2003-10-07 W-H Energy Services, Inc. Method of determining resistivity of an earth formation with phase resistivity evaluation based on a phase shift measurement and attenuation resistivity evaluation based on an attenuation measurement and the phase shift measurement
US6574562B2 (en) * 2001-04-03 2003-06-03 Baker Hughes Incorporated Determination of formation anisotropy using multi-frequency processing of induction measurements with transverse induction coils
US6541975B2 (en) * 2001-08-23 2003-04-01 Kjt Enterprises, Inc. Integrated borehole system for reservoir detection and monitoring
AU2002364523B2 (en) * 2001-12-03 2007-08-16 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Method for determining anisotropic resistivity and dip angle in an earth formation
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

Also Published As

Publication number Publication date
GB0409632D0 (en) 2004-06-02
US7003401B2 (en) 2006-02-21
US20040220741A1 (en) 2004-11-04
NO20041754L (no) 2004-11-01
US6892137B2 (en) 2005-05-10
US20050159895A1 (en) 2005-07-21
CA2465475C (en) 2006-12-05
CA2465475A1 (en) 2004-10-29
GB2401223B (en) 2006-10-18
GB2401223A (en) 2004-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO336057B1 (no) Anordning for regulering av frekvensdispersjonsvirkninger under elektromagnetisk logging av data
US6810331B2 (en) Fixed-depth of investigation log for multi-spacing multi-frequency LWD resistivity tools
CN111364981B (zh) 用于测量近钻头随钻岩性的方法及监测随钻岩性的系统
NO326720B1 (no) Fremgangsmåte og system for bestemmelse av egenskaper ved borehull og formasjoner
NO339189B1 (no) Anordning og fremgangsmåte for måling av elektromagnetiske egenskaper ved en jordformasjon som penetreres av et borehull.
GB2538152B (en) Adaptive optimization of output power, waveform and mode for improving acoustic tools performance
NO335601B1 (no) Fremgangsmåte for å identifisere en miljøeffekt i brønnloggdata, og system derfor
EA005450B1 (ru) Использование скоростей кусочков породы для прогнозирования в реальном времени порового давления и градиента давления гидравлического разрыва пласта
MX2010005336A (es) Estimacion de permeabilidades efectivas.
NO319504B1 (no) Fremgangsmate og anordning for a bestemme fallvinkel og horisontale og vertikale konduktiviteter ved bronnlogging
NO20190780A1 (en) Determination of shale content of formation from dispersive multi-frequency dielectric measurements
MX2013012178A (es) Metodos y sistemas para estimar la resistividad y porosidad de la formacion.
WO2004095077A1 (en) Method for predicting pore pressure
AU2008265912B2 (en) Method and apparatus for geobaric analysis
WO2013022421A1 (en) System and method for determining shear wave anisotropy in a vertically transversely isotropic formation
NO346016B1 (no) Estimering av usikkerhet ved undergrunnens poretrykk ut ifra trendlinjevariasjoner
WO2010111359A2 (en) Apparatus and method for removing anisotropy effect from directional resistivity measurements
US20180372907A1 (en) Using an adjusted drive pulse in formation evaluation
US8378684B2 (en) Method for determining fluid type in reservoir
US11892586B2 (en) Interpretation of dielectric tool measurements using general mixing laws
AU2004232863B2 (en) Method for predicting pore pressure
AU2015200156B2 (en) Methods and systems for estimating formation resistivity and porosity
AU2013395719A1 (en) Tool casing detection

Legal Events

Date Code Title Description
CHAD Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften)

Owner name: SCHLUMBERGER TECHNOLOGY BV, NL