NO337343B1 - Fremgangsmåte og apparat for retningsbestemt resistivitetsmåling under boring - Google Patents

Fremgangsmåte og apparat for retningsbestemt resistivitetsmåling under boring Download PDF

Info

Publication number
NO337343B1
NO337343B1 NO20051145A NO20051145A NO337343B1 NO 337343 B1 NO337343 B1 NO 337343B1 NO 20051145 A NO20051145 A NO 20051145A NO 20051145 A NO20051145 A NO 20051145A NO 337343 B1 NO337343 B1 NO 337343B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
antenna
stated
longitudinal axis
coil
tool
Prior art date
Application number
NO20051145A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20051145L (no
Inventor
Leonty Abraham Tabarovsky
Tsili Wang
Borislav J Tchakarov
John A Signorelli
Sheng Fang
Original Assignee
Baker Hughes Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Baker Hughes Inc filed Critical Baker Hughes Inc
Publication of NO20051145L publication Critical patent/NO20051145L/no
Publication of NO337343B1 publication Critical patent/NO337343B1/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
    • G01V3/26Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for well-logging operating with magnetic or electric fields produced or modified either by the surrounding earth formation or by the detecting device
    • G01V3/28Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for well-logging operating with magnetic or electric fields produced or modified either by the surrounding earth formation or by the detecting device using induction coils

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
  • Measuring Magnetic Variables (AREA)

Description

Oppfinnelsen vedrører generelt feltet fremgangsmåter til brønnlogging av elektrisk resistivitet. Mer bestemt vedrører oppfinnelsen en fremgangsmåte og en anordning for tilveiebringelse av en tverrstilt spole og måling av krysskomponentmagnetfelt i et nedihulls resistivitetsverktøy.
Loggeverktøy for elektromagnetisk induksjon og bølgeforplantning er i vanlig bruk for bedømmelse av elektriske egenskaper i formasjoner som omgir et borehull. Disse loggeverktøyene gir målinger av tilsynelatende resistivitet (eller konduktivitet) i formasjonen, som, når de tolkes korrekt, i rimelig grad bestemmer de petrofysiske egenskaper i formasjonen og fluidene i denne.
De fysiske prinsipper for brønnlogging av resistivitet ved hjelp av elektromagnetisk induksjon er beskrevet f.eks. H.G. Doll, Introduction to Induction Logging and Application to Logging of Wells Drilled with Oil- Based Mud, Journal of Petroleum Technology, vol. 1, side 148, Society og Petroleum Engineers, Richardson, Tex. (1949). Mange forbedringer og modifikasjoner av resistivitets-instrumenter som anvender elektromagnetisk induksjon har blitt tenkt ut siden publikasjonen av Doll-referansen ovenfor. Eksempler på slike modifikasjoner og forbedringer kan f.eks. finnes i US-patent nr. 4,837,515, US-patent nr. 5,157,605 bevilget til Chandleret al., og US-patentsøknad nr. 5,452,761 bevilget til Beard et al.
Et typisk instrument for måling av elektrisk resistivitet er et militært brønn-loggeinstrument som anvender elektromagnetisk induksjon, så som beskrevet i US-patent nr. 5,452,761, bevilget til Beard et al. Induksjonsloggeinstrumentet som er beskrevet i Beard sitt patent ' 761 inkluderer et antall mottakerspoler som har forskjellige aksiale avstander fra en senderspole. Vekselstrøm ledes gjennom senderspolen, hvilket induserer vekslende elektromagnetiske felt i jordformasjonene. Spenninger, eller målinger, induseres i mottakerspolene som et resultat av elektromagnetiske induksjonsfenomen som er relatert til de vekslende elektromagnetiske felt. En kontinuerlig registrering av spenningene danner kurver, som også benevnes induk-sjonslogger. Induksjonsinstrumentene som består av flere sett av mottakerspoler benevnes multi-gruppe-induksjonsinstrumenter. Hvert sett av mottakerspoler sammen med senderen benevnes en undergruppe. En multigruppeinduksjon utgjøres følgelig av tallrike undergrupper og samler inn målinger med alle undergruppene.
Konvensjonelle induksjonsverktøy som kun omfatter koaksiale sender-mottakerspole-konfigurasjoner har ikke asimutal sensitivitet. Derfor, i en horisontal brønnboring, inneholder dataene ikke informasjon om formasjonens retningsavhengighet. Det er derfor fra disse data alene ikke mulig å skjelne om hvorvidt et lag er ovenfor eller nedenfor borehullet. Det er et behov for å være i stand til å bestemme formasjonens retningsavhengighet, til brukf.eks. ved geostyring. Denne kunnskapen om retningsavhengighet kan fremskaffes ved å bruke et delsett eller alle krysskomponentene i det nye multikomponent-induksjonsverktøyet, for å tillate bestemmelse av formasjonens retningsavhengighet.
Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en fremgangsmåte og en anordning for måling av krysskomponentmagnetfelt i et nedihulls resistivitetsverktøy til bevegelse i en formasjons brønnboring, for måling av en egenskap av interesse i en formasjon ved brønnboringen, hvor nedihullsverktøyet har et legeme med en lengdeakse som er hovedsakelig innrettet med en lengdeakse i brønnboringen, legemet har en utvendig overflate og en flerhet av spor som er skåret i den utvendige overflate av verktøylegemet, og som er orientert perpendikulært i forhold til antennespolens ledning. For eksempel, hvis en lengdeakse i verktøylegemet. En tverrstilt spole hvis spoleplan inneholder lengdeaksen i verktøylegemet, hvor flerheten av spor er anordnet, brukes som en sender eller mottaker. En antenne er plassert i sporene for sending eller mottak av et tverrgående magnetfelt.
Måling-under-boring (measurement-while-drilling, MWD) av retningsresistivitet tilveiebringer informasjon om formasjonsresistivitetens asimutale forandringer rundt måleinnretningen som er montert nær borkronen. En applikasjon av en slik måling er ved geostyring, hvor informasjonen om asimutal resistivitet hjelper til med å bestemme lokaliseringen av nærliggende soner (eksempelvis vannsone eller leirskiferlag) i forhold til borkronen, med forskjellige resistiviteter. Denne informasjonen hjelper til å med å holde borkronen innenfor mållag, dvs. drivverdige hydro-karbonsoner. Kommersielt tilgjengelige elektromagnetiske MWD-innretninger (eksempelvis MPR og EWR) har blitt brukt til å tilveiebringe sanntids formasjons-resistivitetsegenskaper for geostyring og formasjonsevaluering. Disse verktøyene anvender imidlertid koaksiale spolesendere og -mottakere, og mangler asimutal opp-løsning. Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en fremgangsmåte og en anordning for måling ved bruk av et krysskomponentmagnetfelt i et multikomponent verktøy for logging av resistivitet under boring i et hovedsakelig horisontalt borehull. Ved å bruke data som registreres med en enkelt mottaker eller en flerhet av mottakere som er forbundet med en enkelt sender eller en flerhet av sendere med to forskjellige senderorienteringer, er det mulig å bestemme retningen til resistive lag i forhold til borehullet.
Oppfinnelsen forstås best ved henvisning til de følgende figurer, hvor like tall viser til like komponenter;
fig. 1 viser en multikomponent induksjonskonfigurasjon av oppfinnelsen for horisontale brønner;
fig. 2 viser en konfigurasjon for en applikasjon i en horisontal brønn, brukt til å fremskaffe resultater;
fig. 3 viser en konfigurasjon for en applikasjon i en horisontal brønn, brukt til å fremskaffe resultater;
fig. 4 er en illustrasjon av et nedihullsverktøy som beveger seg i et hovedsakelig horisontalt avviksborehull i en trelagsformasjon;
fig. 5 er en illustrasjon av magnetfeltet, reelle innfasedeler og imaginære kvadraturdeler for ZX-senderkonfigurasjonen i trelagsformasjonen som er vist på fig. 4;
fig. 6 er en illustrasjon av arrangementet av horisontale spor som er skåret i verktøylegemet eller vektrøret for å romme en tverrstilt spole (X-spole) og vertikale spor som brukes til å romme en Z-spole;
fig. 7 er et snittriss av verktøyet som er vist på fig. 6, med ledning og ferritt innsatt i mellomrommene mellom ledningen og bunnen av sporene;
fig. 8 er et riss ovenfra av en generell spordesign, og viser flere ledninger som støttes av et krumt ferrittlag oppå vektrørmetallet;
fig. 9 er en illustrasjon av det ekvivalente spolesystem for den tverrgående sløyfe som er vist på fig. 7, hvor alle de små spoler har den samme momentretning, og deres bidrag adderes derfor til hverandre, og spolestørrelsen er gitt av mellomrommet mellom ledningen og sporets bunn på fig. 7;
fig. 10 er en illustrasjon av mottakingen av magnetfeltet ved hjelp av en tverrstilt spole; og
fig. 11 er en illustrasjon av et arrangement av duale sendere og duale mottakere. Fig. 1 viser konfigurasjonen av sender- og mottakerspoler i en foretrukket utførelse av 3DExplorer™ (3DEX) induksjonsloggeinstrumentet fra Baker Hughes. Tre ortogonale sendere 101, 103 og 105 som benevnes senderne Tx, Tzog Ty er plassert i den viste rekkefølge. De tre sendere induserer magnetfelt i tre romlige retninger. Indeksene (x, y, z) angir et ortogonalt system som hovedsakelig er definert av retningene til normalene for senderne, z-aksen er valgt til å være langs lengdeaksen i verktøyet, mens x-aksen og y-aksen er innbyrdes perpendikulære retninger som ligger i planet som står på tvers av aksen. Til hver sender 101, 103 og 105 korresponderer tilknyttede mottakere 111, 113 og 115, benevnt mottakere Rx, Rzog Ry, som er innrettet langs det ortogonale system som er definert av sender-normalene, plassert i den rekkefølge som er vist på fig. 1. Rx, Rzog Ry er ansvarlige for å måle de korresponderende magnetfelt Hxx, Hzzog Hyy. Innenfor dette systemet for å navngi magnetfeltene, angir den første indeks retningen til senderen og den annen indeks angir retningen til mottakeren. I tillegg måler mottakerne Ry og Rzto krysskomponenter, Hxy og Hxz, av det magnetfelt som produseres av sender Tx(101). Denne utførelse av oppfinnelsen kan opereres i enkeltfrekvensmodus eller multippel-frekvensmodus. Fig. 1 viser en skisse over en horisontal konfigurasjon for et multikomponent-induksjonsverktøy. Orienteringen av senderne og mottakerne forblir fast i forhold til verktøyet. Multikomponentverktøyet i horisontal konfigurasjon er sensitivt overfor den anisotropiske formasjon, verktøyets lokalisering så vel som rotasjonen av verktøyet rundt sin akse. Kun Hzz-komponenten er innsensitiv overfor verktøyets rotasjon. I horisontal konfigurasjon er gjennomsnittet 0,5<*>(HXX+Hyy) uavhengig av verktøy-rotasjon. H^ og 0,5<*>(HXX+Hyy) -målingene avhenger av formasjonen og verktøyets lokalisering, og kan følgelig brukes til å bestemme avstanden fra lagsgrensene og for geostyring av oppfinnelsen.
Fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse kan brukes sammen
med data som samles inn med et loggeinstrument som transporteres på en kabel, og også sammen med data som samles inn ved bruk av en anordning for måling-under-boring (Measurement-While-Drilling, MWD) som transporteres på et borerør, så som en borestreng eller kveilrør. Særlig, når den brukes sammen med MWD-målingene, kan denne informasjonen om retningsavhengighet brukes til å styre retningen av boringen og opprettholdelse av posisjonen av borehullet i forhold til lag i nærheten av borehullet.
Retningsavhengig resistivitet kan måles ved bruk av krysskomponentspoler. En viktig krysskomponentkombinasjon er en koaksial (Z) sender og en ortogonal (X) mottaker. En slik kombinasjon har den evne at den kan skjelne mellom mål som er lokalisert ovenfor eller nedenfor, forutsatt at målene er innenfor undersøkelses-dybden for innretningen. Denne evnen forteller på hvilken måte borkronen nærmer seg det geologiske mål.
Utfordringen med krysskomponentmåling for MWD er å bygge en X-spole som kan overleve i den aggressive boreomgivelse. Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en spordesign for bygging av en X-spole (brukt som sender eller mottaker) for å oppfylle kravet. Denne design gjør det mulig for den foreliggende oppfinnelse å sende ut/detektere tverrgående magnetfelt og beskytte X-spolens ledning mot den skade som boreoperasjonene utgjør.
For å illustrere retningsfølsomheten ved krysskomponentmåling, viser fig. 4 det magnetfelt som måles for en Z-sender 1716 og en X-mottaker 1714 i en tre-lags formasjon 1709. Verktøyet 1710 er vist idet det beveger seg i et høyawiksborehull
1730 som bores inn i formasjonen 1709. Det øvre 1712 og nedre 1720 lag er 1 ohm-m, og midtlaget 1718 hvor verktøyet 1710 befinner seg er 10 ohm-m. Senderen 1716 og mottakeren 1714 er innrettet slik at verktøyets akse er parallell med lagsgrensene 1705 og 1707. Som vist på fig. 3, observer at magnetfeltet (imaginær del) forandrer fortegn når verktøyene beveger seg fra den øvre lagsgrense 1810 til den nedre lagsgrense 1812. Denne fortegnsforandringen tilveiebringer informasjon for å skjelne lag som er over verktøyet fra lag som er under verktøyet.
Retningsmåling under boring utgjør en utfordring for verktøydesign, på grunn av vanskeligheten med å plassere en tverrstilt spole. Denne oppfinnelsen tilveiebringer en fremgangsmåte for bygging av en tverrstilt spole på et vektrør. Spolen detekterer formasjonssignaler, og står samtidig imot påkjenningen fra bore-operasjonen.
En tverrstilt spole kan konseptuelt bygges ved å fordele en ledning på utsiden av vektrørets overflate, på de motsatte sider av vektrøret. Ledningen blir deretter til-koplet ved endene, fra innsiden av vektrøret. For å fange opp signaler må det være en avstand mellom ledningen og vektrørets overflate ved bunnen av sporene. På grunn av den skade som boreoperasjonene utgjør, må ledningen beskyttes av et mekanisk sterkt og likevel elektrisk ikke-ledende materiale.
Fig. 4 viser en design som oppfyller disse to krav. Analogt til de vertikale spor 1912 for å romme en koaksial (Z-) spole, er en rekke horisontale spor 1914 skåret i overflaten av vektrøret. Sporene er fordelt ut hovedsakelig langs retningen for vektrørets akse. Hull 1917 er deretter plassert under vektrørets overflate 1710, inn mellom sporene 1914 (fig. 5). En elektrisk isolert ledning 1916 er plassert gjennom hullene 1917 og sporene 1914. Inne i hvert spor 1914 er et lite mellomrom 1713 til-bake mellom ledningen 1916 og sporets bunn 1915. Ferrittmateriale 1918 kan fylles i mellomrommet, som for en Z-spoledesign. Ledningene fra de motsatte sider koples sammen i endene, for å danne en sløyfe.
En mer generell antennedesign kan bruke multiple ledninger 1916 som støttes av et lag 1918 av krumt ferrittmateriale oppå metallrørveggen 1711 (fig. 6). På grunn av sin høye konduktivitet, er et metallvektrør 1710 tilnærmet en perfekt leder for operasjonsgrenser fra noen få hundre kilohertz til noen få megahertz. Som reaksjon på et elektromagnetisk felt, vil vektrøret frembringe overflatestrømmer som demper feltet inne i vektrøret 1710. Som et resultat av dette frembringer/mottar den fysiske ledningssløyfe ingen felt unntatt i sporområdene 1914. Effekten av den fysiske ledningssløyfe kan således erstattes med små sløyfer 2210, som vist på fig. 7. Områdene med de små sløyfer er gitt av mellomrommene mellom ledningen 1916 og sporets bunn 1915. Momentene for de små sløyfer peker alle i samme retning, og responsene adderes følgelig til hverandre. Fig. 8 skisserer magnetfeltveiene 2310 gjennom sporområdet 1923. For at sløyfen skal sende ut/motta felt, kreves at sporene har åpne ender i retningen parallelt med feltveien. Fig. 9 er en illustrasjon av det ekvivalente spolesystem for den tverrgående sløyfe som er vist på fig. 7, hvor alle de små spoler har den samme momentretning, og deres bidrag adderes derfor til hverandre, og spolestørrelsen er gitt av avstanden mellom kledningen og sporets bunn på fig. 7. Fig. 10 er en illustrasjon av magnetfeltmottakingen ved hjelp av en tverrstilt spole; og fig. 11 er en illustrasjon av et arrangement av duale sendere og duale mottakere.
Selv i det enkleste tilfelle med to lag som er atskilt med en enkelt lagsgrense, kan bestemmelse av asimut for et nærliggende lag kreve betraktning av fire mulige forskjellige scenarioer: (1) verktøyet er i et resistivt lag som ligger oppå et ledende lag, (2) verktøyet er i et ledende lag som ligger oppå et resistivt lag, (3) verktøyet er i et resistivt lag som ligger under et ledende lag, og (4) verktøyet er i et ledende lag som ligger under et resistivt lag. Derfor gjøres fire uavhengige målinger for unikt å skjelne et nærliggende lag. Dette gjøres mulig ved å måle både innfasedelene og kvadraturdelene av krysskomponentmagnetfeltet. Måling av innfasekomponenter og kvadraturkomponenter hjelper også til med å eliminere tvetydighet ved bestemmelse av hva som er den nærliggende asimut. Tabell 1 lister opp signaturen for begge deler for de forskjellige scenarioer.
Bruken av krysskomponentmagnetfeltet for bestemmelse av et nærliggende lags asimut er avhengig av at senderspolene og mottakerspolene er ortogonale i forhold til hverandre, slik at den direkte kopling mellom spolene er fraværende. I realiteten kan verktøyet imidlertid være bøyd til borehullets kroning, eller desentrali-sert på grunn av gravitasjon. Verktøybøying eller eksentrisitet vil ødelegge spolens ortogonalitet. Med andre ord, krysspolemålingene vil inneholde det direkte koplede felt som, avhengig av hardheten av verktøyets bøying eller eksentrisitet, kan ødelegge nytten av krysskomponentfeltet for asimutal bestemmelse. For å dempe effekten av verktøybøying eller verktøyeksentrisitet, kan det brukes en annen mottaker som er plassert mellom den første (ytre) mottaker og senderen. Det tas deretter gjennomsnittet av de målte innfase- og kvadraturfelt fra de indre og ytre mottakere i henhold til den følgende formel, for å tilveiebringe sluttmålingen
Hvor H[<nn>og H"' er innfasemålingene for de indre henholdsvis ytre mottakere,
H|<nn>og H"' er de respektive kvadraturmålinger for mottakerne, og a er en koeffisient som er gitt av a<=>-L<3>nn</L3>ut, hvor<L3>nnog L<3>uter avstandene fra de indre henholdsvis ytre mottakere til senderen.
For å foreta pålitelige målinger, er forsterkningene til de to mottakere kjent og holdes konstant. Nedihulls temperaturvariasjoner kan imidlertid forårsake at forsterkningene endres litt. En ukorrigert forsterkningsvariasjon kan ødelegge balanseringen mellom de to mottakermålinger, som uttrykt med ligningene (1) og (2). For dette for-mål kan det brukes en annen sender (i Z-retning), som er plassert symmetrisk i forhold til senteret og på den motsatte side av de to mottakere. Det tas deretter gjennomsnittet av målingen fra hver individuelle sender, for å gi sluttmålingen. Den annen sender hjelper også til med å fjerne en drifteffekt for mottakerens forsterkning.
I en annen utførelse implementeres fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse som et sett datamaskinutførbare instruksjoner på et datamaskinlesbart medium, omfattende ROM, RAM, CD ROM, Flash eller et hvilket som helst annet datamaskinlesbart medium, som nå er kjent eller ukjent, som når det kjøres, forårsaker at den datamaskin implementerer fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse.
Selv om den foregående redegjørelse er rettet mot de foretrukne utførelser av oppfinnelsen, vil forskjellige modifikasjoner være åpenbare for de som har fagkunn-skap innen teknikken. Det er meningen at alle variasjoner innenfor rammen av de vedføyde krav skal omfattes av den foregående redegjørelse. Eksempler på mer viktige trekk ved oppfinnelsen har blitt oppsummert nokså bredt, slik at den detaljerte beskrivelse av denne som følger kan forstås lettere, og slik at bidragene til teknikken kan verdsettes. Det er selvsagt ytterligere trekk ved oppfinnelsen som heretter vil bli beskrevet, og som vil danne gjenstand for de vedheftede krav.

Claims (24)

1. Anordning for bruk i en brønnboring (1730) i en grunnformasjon (1709), omfattende: et resistivitetsverktøy (1710) som har et legeme med en lengdeakse som er hovedsakelig innrettet med en lengdeakse i brønnboringen (1730), hvor legemet har en utvendig overflate; karakterisert ved: minst ett par spor (1914) i den utvendige overflate og som er orientert hovedsakelig ortogonalt i forhold til lengdeaksen i legemet; en første spoleantenne (101, 105, 111, 115) plassert nær den utvendige overflate av legemet, hvor den første spoleantenne har en akse som er hovedsakelig ortogonalt i forhold til lengdeaksen i legemet og i forhold til det minst ene par av spor (1914) og plassert i minst ett hull (1917) som krysser eller avskjærer det minst ene par av spor; et antennekjerne-materiale (1918) plassert i det minst ene par av spor mellom den første spoleantennen og lengdeaksen i legemet, hvor den første antennen og antennekjerne-materialet definerer flere små antenne-sløyfer (2210) med akser hovedsakelig parallelle med den første spoleantennens akse.
2. Anordning som angitt i krav 1, hvor den første spoleantennen omfatter en senderantenne (101, 105).
3. Anordning som angitt i krav 1, hvor den første spoleantennen omfatter en mottakerantenne.
4. Anordning som angitt i krav 1, hvor det minst ene par av spor omfatter en flerhet av par spor (1914).
5. Anordning som angitt i krav 1, hvor en bunn i det minst ene par av spor er hovedsakelig parallell med lengdeaksen i legemet.
6. Anordning som angitt i krav 1, videre omfattende: en flerhet av spor (1912) i den den utvendige overflate med en orientering som er hovedsakelig parallell med lengdeaksen i legemet; og en andre spoleantenne (103, 113) plassert nær den utvendige overflate av verktøylegemet, hvor den andre spoleantennen har en akse som er hovedsakelig parallelt i forhold til lengdeaksen i legemet og plassert i minst ett hull som krysser eller avskjærer det minst ene par av spor.
7. Anordning som angitt i krav 6, hvor én av den første spoleantennen (101, 105, 111, 115) og den andre spoleantennen (103, 113) omfatter en senderantenne, og den andre av den første spoleantennen (101, 105, 111,115) og den andre spoleantennen (103, 113) omfatteren mottakerantenne.
8. Anordning som angitt i krav 1, hvor antennekjerne-materialet omfatter en ferritt (1918).
9. Anordning som angitt i krav 1, hvor den første antennen opereres ved en enkelt frekvens.
10. Anordning som angitt i krav 1, hvor den første antennen opereres ved en flerhet av frekvenser.
11. Anordning som angitt i krav 7, hvor lengdeakse i brønnboringen er hovedsakelig parallell med en grenseflate i grunnformasjonen (1705, 1707).
12. Anordning som angitt i krav 11, hvor et signal som er mottatt ved mottakerantennen og som resulterer fra aktivering av senderantennen, er indikativt for en avstand til grenseflaten fra brønnboringen.
13. Anordning som angitt i krav 11, hvor et signal som er mottatt ved mottakerantennen og som resulterer fra aktivering av senderantennen, er indikativt for en orientering av grenseflaten i forhold til brønnboringen.
14. Anordning som angitt i krav 11, hvor et signal som er mottatt ved aktivering av mottakerantennen og som resulterer fra aktivering av senderantennen, er indikativt for relative resistiviteter av grunnformasjoner på motsatte sider av grenseflaten.
15. Anordning som angitt i krav 7, videre omfattende en ytterligere mottakerantenne mellom senderantennen og mottakerantennen, og hvor et avveid gjennom-snitt av signaler mottatt av mottakerantennen og den ytterligere mottakerantennen, er indikativt for minst én av: i) en avstand til grenseflaten, ii) en orientering av grenseflaten, og iii) relative resistiviteter av grunnformasjoner på motsatte sider av grenseflaten.
16. Anordning som angitt i krav 1, hvor resistivitetsverktøyet omfatter et induk-sjonsverktøy.
17. Fremgangsmåte for bestemmelse av en resistivitetsegenskap for en grunnformasjon, hvor fremgangsmåten omfatter: a) transportenng av et resistivitetsverktøy (1710) inn i en brønnboring (1730) i grunnformasjonen (1709), hvor resistivitetsverktøyet (1710) omfatter: et legeme med en lengdeakse som er hovedsakelig innrettet med en lengdeakse i brønnboringen (1730), hvor legemet haren utvendig overflate, og erkarakterisert ved: minst ett par spor (1914) i den utvendige overflate og som er orientert hovedsakelig ortogonalt i forhold til lengdeaksen i legemet, en første spoleantenne (101, 105, 111, 115) plassert nær den utvendige overflate av verktøylegemet, hvor den første spoleantenne har en akse som er hovedsakelig ortogonalt i forhold til lengdeaksen i legemet og i forhold til det minst ene par av spor (1914) og plassert i minst ett hull (1917) som krysser eller avskjærer det minst ene par av spor, og et antennekjerne-materiale (1918) plassert i det minst ene par av spor mellom den første spoleantennen og lengdeaksen i legemet; b) bruk av den første antennen og antennekjerne-materialet for å definere flere små antenne-sløyfer (2210) med akser hovedsakelig parallelle med den første spoleantennens akse; c) bruk av resistivitetsverktøyet for å fremskaffe et krysskomponentsignal fra grunnformasjonen; og d) bestemmelse fra krysskomponentsignalet av resistivitetsegenskapen for grunnformasjonen.
18. Fremgangsmåte som angitt i krav 17, hvor bruk av resistivitetsverktøyet for å fremskaffe krysskomponentsignalet videre omfatter bruk av spoleantennen som en mottakerantenne.
19. Fremgangsmåte som angitt i krav 17, hvor bruk av resistivitetsverktøyet for å fremskaffe krysskomponentsignalet videre omfatter bruk av spoleantennen som en senderantenne (103, 105).
20. Fremgangsmåte som angitt i krav 17, hvor resistivitetsegenskapen er minst én av: i) en orientering for en lagsgrense i grunnformasjonen i forhold til brønn-boringen; ii) en resistivitetskontrast for grunnformasjonen mellom en side av en lagsgrense i grunnformasjonen nær brønnboringen og en side av lagsgrensen fjerntliggende i forhold til brønnboringen.
21. Fremgangsmåte som angitt i krav 18, hvor bestemmelse av resistivitetsegenskapen for grunnformasjonen videre omfatter bruk av en ytterligere antenne som en senderantenne (101, 103, 105); og analisering av innfase- og kvadraturkomponenter til krysskomponentsignalet.
22. Fremgangsmåte som angitt i krav 18, hvor bestemmelse av resistivitetsegenskapen for grunnformasjonen videre omfatter bruk av en ytterligere antenne som en mottakerantenne (111,113,115); og analisering av innfase- og kvadraturkomponenter for krysskomponentsignalet.
23. Fremgangsmåte som angitt i krav 17, videre omfatter fremskaffelse av krysskomponentsignalet ved en flerhet av frekvenser.
24. Fremgangsmåte som angitt i krav 17, hvor fremskaffelse av krysskomponentsignalet omfatter induksjon av strømmer i grunnformasjonen.
NO20051145A 2002-09-06 2005-03-03 Fremgangsmåte og apparat for retningsbestemt resistivitetsmåling under boring NO337343B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US40861502P 2002-09-06 2002-09-06
PCT/US2003/027957 WO2004023164A1 (en) 2002-09-06 2003-09-05 Method and apparatus for directional resistivity measurement while drilling

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20051145L NO20051145L (no) 2005-06-03
NO337343B1 true NO337343B1 (no) 2016-03-21

Family

ID=31978644

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20051145A NO337343B1 (no) 2002-09-06 2005-03-03 Fremgangsmåte og apparat for retningsbestemt resistivitetsmåling under boring
NO20072420A NO337593B1 (no) 2002-09-06 2007-05-10 Apparat og fremgangsmåte for retningsbestemt resistivitetsmåling under boring i undergrunnen

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20072420A NO337593B1 (no) 2002-09-06 2007-05-10 Apparat og fremgangsmåte for retningsbestemt resistivitetsmåling under boring i undergrunnen

Country Status (6)

Country Link
US (3) US6903553B2 (no)
AU (1) AU2003272283A1 (no)
CA (1) CA2497888C (no)
GB (1) GB2411243B (no)
NO (2) NO337343B1 (no)
WO (1) WO2004023164A1 (no)

Families Citing this family (83)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7375530B2 (en) * 2002-03-04 2008-05-20 Baker Hughes Incorporated Method for signal enhancement in azimuthal propagation resistivity while drilling
US6903553B2 (en) * 2002-09-06 2005-06-07 Baker Hughes Incorporated Method and apparatus for a quadrupole transmitter for directionally sensitive induction tool
US7098858B2 (en) * 2002-09-25 2006-08-29 Halliburton Energy Services, Inc. Ruggedized multi-layer printed circuit board based downhole antenna
US7345487B2 (en) * 2002-09-25 2008-03-18 Halliburton Energy Services, Inc. Method and system of controlling drilling direction using directionally sensitive resistivity readings
US7093672B2 (en) * 2003-02-11 2006-08-22 Schlumberger Technology Corporation Systems for deep resistivity while drilling for proactive geosteering
US20040183538A1 (en) * 2003-03-19 2004-09-23 Tilman Hanstein Structure for electromagnetic induction well logging apparatus
GB2417328B (en) * 2003-05-22 2006-09-20 Schlumberger Holdings Methods of characterising earth formations
US7382135B2 (en) * 2003-05-22 2008-06-03 Schlumberger Technology Corporation Directional electromagnetic wave resistivity apparatus and method
US7652478B2 (en) * 2004-05-07 2010-01-26 Baker Hughes Incorporated Cross-component alignment measurement and calibration
US7319331B2 (en) * 2004-05-07 2008-01-15 Baker Hughes Incorporated Two loop calibrator
US7408355B1 (en) * 2004-05-07 2008-08-05 Baker Hughes Incorporated Borehole conductivity simulator verification and transverse coil balancing
US7471088B2 (en) * 2004-12-13 2008-12-30 Baker Hughes Incorporated Elimination of the anisotropy effect in LWD azimuthal resistivity tool data
US20060192560A1 (en) * 2005-02-21 2006-08-31 Baker Hughes Incorporated Well placement by use of differences in electrical anisotropy of different layers
US7483793B2 (en) * 2005-07-27 2009-01-27 Baker Hughes Incorporated Method of generating a deep resistivity image in LWD measurements
WO2007015992A1 (en) * 2005-07-27 2007-02-08 Baker Hughes Incorporated Compensation for tool disposition in lwd resistivity measurements
US7268555B1 (en) 2006-04-06 2007-09-11 Baker Hughes Incorporated Correction of cross-component induction measurements for misalignment using comparison of the XY formation response
US7800372B2 (en) * 2006-09-20 2010-09-21 Baker Hughes Incorporated Resistivity tools with segmented azimuthally sensitive antennas and methods of making same
US7663372B2 (en) * 2006-09-25 2010-02-16 Baker Hughes Incorporated Resistivity tools with collocated antennas
US7742008B2 (en) * 2006-11-15 2010-06-22 Baker Hughes Incorporated Multipole antennae for logging-while-drilling resistivity measurements
US8194497B2 (en) * 2007-01-16 2012-06-05 Precision Energy Services, Inc. Reduction of tool eccentricity effects on acoustic measurements
WO2008094256A1 (en) * 2007-01-29 2008-08-07 Halliburton Energy Services, Inc. Systems and methods having radially offset antennas for electromagnetic resistivity logging
US7265649B1 (en) 2007-02-19 2007-09-04 Hall David R Flexible inductive resistivity device
US8395388B2 (en) * 2007-02-19 2013-03-12 Schlumberger Technology Corporation Circumferentially spaced magnetic field generating devices
US7888940B2 (en) * 2007-02-19 2011-02-15 Schlumberger Technology Corporation Induction resistivity cover
US20090230969A1 (en) * 2007-02-19 2009-09-17 Hall David R Downhole Acoustic Receiver with Canceling Element
US8198898B2 (en) * 2007-02-19 2012-06-12 Schlumberger Technology Corporation Downhole removable cage with circumferentially disposed instruments
US7598742B2 (en) * 2007-04-27 2009-10-06 Snyder Jr Harold L Externally guided and directed field induction resistivity tool
US8436618B2 (en) * 2007-02-19 2013-05-07 Schlumberger Technology Corporation Magnetic field deflector in an induction resistivity tool
US7759940B2 (en) * 2007-04-04 2010-07-20 Baker Hughes Incorporated Mutual shielding of collocated induction coils in multi-component induction logging instruments
US7915895B2 (en) * 2007-06-22 2011-03-29 Baker Hughes Incorporated Method of calibrating an azimuthal inductive cross-coil or tilted coil instrument
CN101382599B (zh) * 2007-09-03 2011-02-09 中国石油天然气集团公司 一种确定储层孔隙各向异性的瞬变电磁方法
CN101382070B (zh) * 2007-09-03 2012-01-11 中国石油天然气集团公司 一种油藏注采动态监测的电磁方法
US20090066334A1 (en) * 2007-09-10 2009-03-12 Baker Hughes Incorporated Short Normal Electrical Measurement Using an EM-Transmitter
US7912648B2 (en) * 2007-10-02 2011-03-22 Baker Hughes Incorporated Method and apparatus for imaging bed boundaries using azimuthal propagation resistivity measurements
US7839149B2 (en) * 2008-01-11 2010-11-23 Baker Hughes Incorporated Multi-component resistivity logging tool with multiple antennas using common antenna grooves
US7707897B2 (en) * 2008-05-27 2010-05-04 Baker Hughes Incorporated Method of measuring multiphase flow using a multi-stage flow meter
US8036830B2 (en) * 2008-05-29 2011-10-11 Baker Hughes Incorporated Resistivity imager in non-conductive mud for LWD and wireline applications
US8164339B2 (en) * 2008-06-09 2012-04-24 Baker Hughes Incorporated Apparatus and system for geosteering and formation evaluation utilizing improved antennas
US8258790B2 (en) * 2008-11-20 2012-09-04 Baker Hughes Incorporated Oscillator sensor for determining a property of an earth formation
US8786287B2 (en) * 2009-03-04 2014-07-22 Baker Hughes Incorporated Collocated tri-axial induction sensors with segmented horizontal coils
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
US8195400B2 (en) * 2009-05-08 2012-06-05 Smith International, Inc. Directional resistivity imaging using harmonic representations
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
US8497673B2 (en) * 2009-09-28 2013-07-30 Schlumberger Technology Corporation Directional resistivity antenna shield
US8466682B2 (en) * 2009-09-29 2013-06-18 Schlumberger Technology Corporation Apparatus and method for downhole electromagnetic measurement while drilling
US9366780B2 (en) 2009-10-08 2016-06-14 Precision Energy Services, Inc. Steerable magnetic dipole antenna for measurement while drilling applications
US9140817B2 (en) * 2009-10-08 2015-09-22 Precision Energy Services, Inc. Steerable magnetic dipole antenna for measurement-while-drilling applications
US8271199B2 (en) * 2009-12-31 2012-09-18 Smith International, Inc. Binning method for borehole imaging
US9423524B2 (en) 2010-04-07 2016-08-23 Baker Hughes Incorporated Oil-based mud imager with a line source
US8600115B2 (en) 2010-06-10 2013-12-03 Schlumberger Technology Corporation Borehole image reconstruction using inversion and tool spatial sensitivity functions
US9273517B2 (en) 2010-08-19 2016-03-01 Schlumberger Technology Corporation Downhole closed-loop geosteering methodology
WO2012027630A2 (en) * 2010-08-26 2012-03-01 Smith International, Inc. Apparatus and method for microresistivity imaging in nonconductive drilling fluid
US20120109527A1 (en) * 2010-09-17 2012-05-03 Baker Hughes Incorporated Apparatus and Methods for Drilling Wellbores by Ranging Existing Boreholes Using Induction Devices
US8536871B2 (en) 2010-11-02 2013-09-17 Schlumberger Technology Corporation Method of correcting resistivity measurements for toll bending effects
US9043153B2 (en) * 2011-03-15 2015-05-26 Schlumberger Technology Corporation Maximum depth of investigation of measurements in a formation
US8626446B2 (en) 2011-04-01 2014-01-07 Schlumberger Technology Corporation Method of directional resistivity logging
US9534485B2 (en) * 2011-04-18 2017-01-03 Halliburton Energy Services, Inc. Method for real-time downhole processing and detection of bed boundary for geosteering application
US20130113490A1 (en) * 2011-08-30 2013-05-09 Zhong Wang Apparatus and method for directional resistivity measurement while drilling using incomplete circular antenna
CN102966348A (zh) * 2011-08-30 2013-03-13 王�忠 利用非整圆天线随钻测量方向电阻率的设备和方法
CN102495431B (zh) * 2011-11-16 2014-05-21 中煤科工集团西安研究院有限公司 瞬变电磁数据静校正的数据处理方法
US9091791B2 (en) 2012-05-11 2015-07-28 Baker Hughes Incorporated Accounting for bending effect in deep azimuthal resistivity measurements using inversion
US9062540B2 (en) 2012-05-11 2015-06-23 Baker Hughes Incorporated Misalignment compensation for deep reading azimuthal propagation resistivity
US20130320985A1 (en) * 2012-06-05 2013-12-05 Ce Liu Apparatus and method for directional resistivity measurement while drilling using an antenna with a joint-coil structure
CN102841384A (zh) * 2012-08-03 2012-12-26 朱德兵 一种瞬变电磁响应信号水平分量测量方法及其观测装置
BR112015012050A2 (pt) * 2012-12-31 2019-12-17 Halliburton Energy Services Inc imageamento de formação com antenas multipolo
RU2628000C2 (ru) * 2012-12-31 2017-08-14 Халлибертон Энерджи Сервисез, Инк. Глубокая азимутальная система с применением многополюсных датчиков
US20140253131A1 (en) * 2013-03-05 2014-09-11 Ce Liu Apparatus and Method for Directional Resistivity Measurement While Drilling Using Slot Antenna
US9389332B2 (en) 2013-04-01 2016-07-12 Oliden Technology, Llc Method and tool for directional electromagnetic well logging
US9268053B2 (en) * 2013-06-12 2016-02-23 Well Resolutions Technology Apparatus and methods for making azimuthal resistivity measurements
CN103760614A (zh) * 2014-02-24 2014-04-30 中国科学院电子学研究所 一种适用于不规则发射波形的瞬变电磁正演方法
US9638827B2 (en) * 2014-09-26 2017-05-02 Los Alamos National Security, Llc Directional antennas for electromagnetic mapping in a borehole
US10386525B2 (en) * 2015-03-31 2019-08-20 Halliburton Energy Services, Inc. Uniaxial anisotropy detection apparatus, systems, and methods
BR112018007125A2 (pt) 2015-11-12 2018-11-06 Halliburton Energy Services Inc método para processar sinais de medição de perfilagem de indução de múltiplos componentes e ferramenta de perfilagem de indução de múltiplos componentes
CN107035364B (zh) * 2016-02-04 2021-09-14 中石化石油工程技术服务有限公司 一种井间电磁刻度方法
US11454102B2 (en) 2016-05-11 2022-09-27 Baker Hughes, LLC Methods and systems for optimizing a drilling operation based on multiple formation measurements
US10087738B2 (en) 2016-06-21 2018-10-02 Probe Technology Services, Inc. Electromagnetic casing inspection tool with azimuthal sensitivity
US10989044B2 (en) * 2016-10-03 2021-04-27 Halliburton Energy Services, Inc. Modeled transmitter and receiver coils with variable title angles for formation scanning
US11125073B2 (en) * 2017-01-27 2021-09-21 Halliburton Energy Services, Inc. Hybrid axial and radial receiver configurations for electromagnetic ranging systems
RU2673823C1 (ru) * 2017-07-31 2018-11-30 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт геофизики им. Ю.П. Булашевича Уральского отделения Российской академии наук Способ определения расстояния до границы сред с различными удельными электрическими сопротивлениями для геонавигации ствола горизонтальных скважин
US20190137647A1 (en) 2017-11-06 2019-05-09 Weatherford Technology Holdings, Llc Method and Apparatus for Formation Evaluation
CN108227012A (zh) * 2017-12-27 2018-06-29 湖南五维地质科技有限公司 取得目标区域内设定深度的地底数据的装置及方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4536714A (en) * 1982-04-16 1985-08-20 Schlumberger Technology Corporation Shields for antennas of borehole logging devices
US5530358A (en) * 1994-01-25 1996-06-25 Baker Hughes, Incorporated Method and apparatus for measurement-while-drilling utilizing improved antennas
US6297639B1 (en) * 1999-12-01 2001-10-02 Schlumberger Technology Corporation Method and apparatus for directional well logging with a shield having sloped slots

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH665682A5 (de) * 1984-03-19 1988-05-31 Prakla Seismos Gmbh Bohrloch-messeinrichtung.
US4712070A (en) * 1984-05-31 1987-12-08 Schlumberger Technology Corporation Apparatus for microinductive investigation of earth formations
US4766384A (en) * 1986-06-20 1988-08-23 Schlumberger Technology Corp. Well logging apparatus for determining dip, azimuth, and invaded zone conductivity
US5138263A (en) * 1991-01-16 1992-08-11 Teleco Oilfield Services Inc. Electromagnetic formation evaluation tool
US5491488A (en) * 1992-06-11 1996-02-13 Baker Hughes Incorporated Electromagnetic propagation tool using magnetic dipole antennas
US6100696A (en) * 1998-01-09 2000-08-08 Sinclair; Paul L. Method and apparatus for directional measurement of subsurface electrical properties
US6191586B1 (en) * 1998-06-10 2001-02-20 Dresser Industries, Inc. Method and apparatus for azimuthal electromagnetic well logging using shielded antennas
US6181138B1 (en) * 1999-02-22 2001-01-30 Halliburton Energy Services, Inc. Directional resistivity measurements for azimuthal proximity detection of bed boundaries
US6509738B1 (en) 2000-07-14 2003-01-21 Schlumberger Technology Corporation Electromagnetic induction well logging instrument having azimuthally sensitive response
US6577129B1 (en) * 2002-01-19 2003-06-10 Precision Drilling Technology Services Group Inc. Well logging system for determining directional resistivity using multiple transmitter-receiver groups focused with magnetic reluctance material
US6903553B2 (en) * 2002-09-06 2005-06-07 Baker Hughes Incorporated Method and apparatus for a quadrupole transmitter for directionally sensitive induction tool

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4536714A (en) * 1982-04-16 1985-08-20 Schlumberger Technology Corporation Shields for antennas of borehole logging devices
US5530358A (en) * 1994-01-25 1996-06-25 Baker Hughes, Incorporated Method and apparatus for measurement-while-drilling utilizing improved antennas
US6297639B1 (en) * 1999-12-01 2001-10-02 Schlumberger Technology Corporation Method and apparatus for directional well logging with a shield having sloped slots

Also Published As

Publication number Publication date
CA2497888A1 (en) 2004-03-18
US6903553B2 (en) 2005-06-07
GB0506676D0 (en) 2005-05-11
US20040113626A1 (en) 2004-06-17
GB2411243A (en) 2005-08-24
US7414407B2 (en) 2008-08-19
NO20051145L (no) 2005-06-03
WO2004023164A1 (en) 2004-03-18
CA2497888C (en) 2009-12-22
NO20072420L (no) 2005-06-03
US7057392B2 (en) 2006-06-06
GB2411243B (en) 2006-03-22
NO337593B1 (no) 2016-05-09
US20040046560A1 (en) 2004-03-11
US20060186888A1 (en) 2006-08-24
AU2003272283A1 (en) 2004-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO337343B1 (no) Fremgangsmåte og apparat for retningsbestemt resistivitetsmåling under boring
RU2377608C2 (ru) Глубинные электромагнитные измерения с использованием скрещенных магнитных диполей
RU2502094C2 (ru) Установка и система для геологического сопровождения бурения скважины и определения характеристик коллектора
US7839149B2 (en) Multi-component resistivity logging tool with multiple antennas using common antenna grooves
US9134449B2 (en) Directional resistivity measurement for well placement and formation evaluation
US9529113B2 (en) Method and apparatus for downhole measurement tools
AU2014415581B2 (en) Formation logging using multicomponent signal-based measurement of anisotropic permittivity and resistivity
CN105637176B (zh) 使用电阻率图像进行的裂缝检测和表征
US20140253131A1 (en) Apparatus and Method for Directional Resistivity Measurement While Drilling Using Slot Antenna
NO335564B1 (no) Fremgangsmåte og anordning for bestemmelse av resistivitetsanisotropi i konduktive borehullomgivelser
EA005645B1 (ru) Способ определения анизотропного электрического удельного сопротивления и угла падения пласта в геологической формации
NO324050B1 (no) Fremgangsmate for a bestemme en formasjons fallvinkel ved bruk av virtuelt styrt induksjonssonde
US20150276968A1 (en) Deep Reading Electromagnetic Logging While Drilling Tool
WO2008031505A1 (en) An antenna for an electromagnetic probe for investigating geological formations and its applications
US6937022B2 (en) Method and apparatus for a quadrupole transmitter for directionally sensitive induction tool
RU2756409C2 (ru) Определение полного тензора электромагнитной связи с использованием множества антенн
Bittar et al. New logging while drilling ranging and formation evaluation technique

Legal Events

Date Code Title Description
MK1K Patent expired