NO342943B1

NO342943B1 - Fremgangsmåte for bruk av et loggeverktøy, og et apparat for evaluering av en grunnformasjon

Info

Publication number: NO342943B1
Application number: NO20093483A
Authority: NO
Inventors: Roland E Chemali; Tsili Wang; Wallace H Meyer; Gulamabbas Merchant
Original assignee: Baker Hughes A Ge Co Llc
Priority date: 2007-06-22
Filing date: 2009-12-07
Publication date: 2018-09-03
Also published as: NO20093483L; US7915895B2; BRPI0812804A2; BRPI0812804B1; US20080315883A1; WO2009002816A1

Abstract

En fasefeil i målinger gjort av et resistivitetslogg- everktøy blir estimert ved å posisjonere verktøyet over en elektrisk ledende overflate. Avvik fra 90° for den målte fasedifferansen mellom senderen og mottageren fra gir fasefeilen i elektronikken. Det er lagt vekt på at dette sammendraget er skaffet tilveie for å stemme med de reglene som krever at et sammendrag som tillater en søker eller annen leser raskt å sette seg inn i innholdet i den tekniske avsløringen. Det er utgitt med den forståelse at det ikke vil bli brukt til å tolke eller begrense rekkevidden eller meningen med kravene.

Description

OPPFINNELSENS BAKGRUNN

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for bruk av et loggeverktøy som har minst en sendespole og minst en mottaspole for å gjøre multikomponent målinger, og et apparat for evaluering av en grunnformasjon, samt et datamaskinlesbart medium for bruk med et loggeverktøy.

Brønnloggeinstrumenter basert på elektromagnetisk induksjonsresistivitet er godt kjent innen fagfeltet. Brønnloggeinstrumenter basert på elektromagnetisk induksjonsresistivitet blir benyttet til å bestemme den elektriske konduktiviteten, og dennes resiproke enhet, resistivitet, til grunnformasjoner som gjennomtrenges av et borehull. Formasjonsledingsevne er blitt bestemt basert på resultater av måling av det magnetiske feltet til hvirvelstrømmer som instrumentet induserer i formasjonen som omgir borehullet. Den elektriske ledningsevnen blir blant annet benyttet til å få en antydning om fluidinnholdet grunnformasjonene. Det er typisk slik at lavere ledningsevne (høyere resistivitet) blir assosiert med hydrokarbonførende grunnformasjoner. De fysiske prinsippene med brønnlogging basert på elektromagnetisk induksjon er godt beskrevet, for eksempel i J. H. Moran og K. S. Kunz, Basic Theory of Induction Logging and Application to Study of Two-Coil Sondes, Geophysics, vol.

27, No.6, part 1, sidene 829-858, Society of Exploration Geophysicists, desember 1962. Mange forbedringer og modifikasjoner av elektromagnetiske induksjonsresistivitetsinstrumenter som er beskrevet I Moran og Kunz referansen er blitt presentert, og noen av disse er beskrevet for eksempel i US 4837517 av Barber, i US 5157605 av Chandler m.fl., og i US 5600246 av Fanini m.fl.

I et vertikalt borehull responderer et konvensjonelt loggeverktøy med sendere og mottagere (induksjonsspoler) orientert bare langs borehullets akse på den gjennomsnittlige horisontale konduktiviteten som kombinerer konduktiviteten til både sand og skifer. Disse gjennomsnittlige avlesningene blir vanligvis dominert av den relativt høyere konduktiviteten til skiferlagene og viser redusert følsomhet for den lavere konduktiviteten til sandlag der hydrokarbonreserver blir produsert. For å angripe dette problemet har man gått over til å benytte tverrgående induksjonsloggeverktøy som har magnetiske sendere og mottagere (indusjonsspoler) som er orientert på tvers av verktøyets langsgående akse. Slike instrumenter for tverrgående induksjonsbrønnlogging er beskrevet i PCT Patent publikasjonen US 6147496 til Strack m. fl., US 5452761 til Beard m. fl., US 5999883 til Gupta m. fl. og US 5781436 til Forgang m. fl..

I induksjonsloggeinstrumenter avhenger de innhentede dataene av fordelingen av elektromagnetiske parametre (konduktivitet) der verktøyets induksjonsmottagere opererer. Slik måler ideelt sett loggeverktøyet magnetiske signaler som induseres av hvirvelstrøm som flyter i formasjonen. Variasjoner i størrelse og fase av hvirvelstrømmene som opptrer som resultat av variasjoner i formasjonenes konduktivitet avspeiles som tilsvarende variasjoner i utgangsspenningen fra mottagere. I konvensjonelle induksjonsinstrumenter, blir disse motta-induksjonsspolespenningene kondisjonert og så prosessert ved bruk av analoge fasesensitive detektorer eller digitalisert med digital-analog-omformere og så prosessert med signalprosesseringsalgoritmer. Prosesseringen åpner for å bestemme både mottagerspenningsamplitude og fase ut ifra den induserte senderstrømmen eller det magnetiske feltets bølgeform. Man har funnet det hensiktsmessig for videre geofysisk tolkning utenfor borehullet, å levere det prosesserte signalet som en vektorkombinasjon av to spenningskomponenter: en som er i-fase med sendebølgeformen og en annen, ute av fase, kvadraturkomponent. Teoretisk er i-fase -spolespenningskomponentamplituden den mest følsomme og støyfrie indikatoren til formasjonsledningsevnen.

Et viktig forhold ved bruk av slike verktøy er hensiktsmessig posisjonering, orientering og kalibrering av verktøyets spoler. Forhold som posisjonering og orientering blir tatt opp i US-patentet 7379 818 til Rabinovich m.fl., US patentet 7 268 555 til Rabinovich m.fl., og US patentet 7333891 til Rabinovich m.fl. som alle har samme innehaver som den foreliggende søknaden. Den foreliggende presentasjonen omhandler feil i elektronikken.

SAMMENDRAG AV DET PRESENTERTE MATERIALET

Den foreliggende oppfinnelse vedrører i et første aspekt en fremgangsmåte for bruk av et loggeverktøy som har minst en sendespole og minst en mottaspole for å gjøre multikomponent målinger, kjennetegnet ved:

(a) å posisjonere loggeverktøyet parallell med en metallplate som har en flat elektrisk ledende overflate;

(b) å orientere verktøyet slik at en akse til den minst ene sendespolen er overveiende parallell med overflaten og en akse til den minst ene mottaspolen er overveiende ikke-horisontal;

(c) å aktivere den minst ene sendespolen og å motta et signal i den minst ene mottaspolen som stammer fra aktiveringen;

(d) å bestemme en fasefeil i signalet ut ifra signalet; og

(e) å registrere minst én av (I) fasefeilen; og (II) en fasekorreksjon avledet av fasefeilen, på et egnet medium.

Ytterligere utførelsesformer er angitt i underkravene 2-9.

Det beskrives således en fremgangsmåte for bruk av et loggeverktøy som har minst en senderspole og minst en mottagerspole for å foreta multikomponent målinger. Fremgangsmåten innbefatter å posisjonere loggeverktøyet over en elektrisk ledende overflate, å orientere verktøyet slik at en akse til den minst ene sendespolen er overveiende parallell med overflaten og en akse til den minst ene mottaspolen er overveiende ikke-horisontal, å aktivere den minst ene sendespolen og å motta et signal i den minst ene mottaspolen som resultat av aktiveringen, å bestemme ut ifra signalet en fasefeil i signalet, og registrering av fasefeilen og/eller en fasekorreksjon avledet av fasefeilen på et egnet medium. Loggeverktøyet kan innrettes for bruk i et borehull og den minst ene sendespolen kan omfatte to sendespoler som drives sekvensielt. Den minst ene mottaspolen kan omfatte to mottaspoler. Å bestemme fasefeilen kan videre omfatte å måle en faseforskjell mellom en strøm i sendespolen og signalet. Å bestemme fasefeilen kan også innbefatte å måle forskjeller i fase mellom strømmer i de to sendespolene og tilsvarende signaler i mottaspolene ved en flerhet av rotasjonsvinkler for verktøyet og å bestemme et gjennomsnitt av disse differansene. Fremgangsmåten kan videre omfatte å måle en amplitude av signalet og å bestemme en amplitudefeil ved å sammenligne den målte amplituden med en amplitude som er innhentet fra en modellsimulering. Amplitudefeilen og/eller en amplitudekorreksjon kan registreres på et egnet medium. Fremgangsmåten kan videre omfatte å føre loggeverktøyet inn i et borehull og foreta målinger med den minst ene sendespolen og den minst ene mottaspolen, å foreta fasekorreksjoner, eller faseamplitudekorreksjoner, av målingene for å tilveiebringe korrigerte målinger, og å benytte de korrigerte målingene til å bestemme en formasjonsresistivitet og/eller reservoarnavigasjon. Å posisjonere loggeverktøyet på oversiden av en elektrisk ledende overflate kan omfatte bruk av et ikke-magnetisk metall.

I et andre aspekt vedrører foreliggende oppfinnelse et apparat for evaluering av en grunnformasjon, kjennetegnet ved:

(a) et loggeverktøy som har minst en sendespole og minst en mottaspole som er innrettet til å foreta multikomponentmålinger, der loggeverktøyet er innrettet til å posisjoneres overveiende parallelt med en metallplate som har en flat elektrisk ledende overflate; og

(b) en prosessor som er innrettet til:

(A) å bestemme en fasefeil i et signal i den minst ene mottaspolen som resultat av aktivering av den minst ene sendespolen; og

(B) å registrere minst én av (I) fasefeilen, og (II) en fasekorreksjon avledet fra fasefeilen, på et egnet medium.

Ytterligere utførelser av dette aspekt er gitt i underkravene 11-18.

Det beskrives således et apparat for evaluering av en grunnformasjon. Apparatet omfatter et loggeverktøy som har minst en sendespole og minst en mottaspole innrettet til å foreta multikomponent målinger. Loggeverktøyet er innrettet til å posisjoneres overveiende parallelt med en elektrisk ledende overflate. Apparatet omfatter også en prosessor som er innrettet til å bestemme en fasefeil i signalet i den minst ene mottaspolen som kommer a aktivering av den minst ene sendespolen og registrere fasefeilen og/eller en fasekorreksjon på et egnet medium. Loggeverktøyet kan innrettes for bruk i et borehull i grunnformasjonen og den minst ene sendespolen kan omfatte to sendespoler som er innrettet til å opereres sekvensielt. Den minst ene mottaspolen kan omfatte to mottaspoler. Prosessoren kan innrettes til å bestemme fasefeilen ved å måle en forskjell i fasen mellom en strøm i den minst ene sendespolen og signalet. Prosessoren kan videre innrettes til å bestemme en amplitudefeil ved å sammenligne signalets amplitude med en amplitude innhentet fra en modellsimulering og registrere amplitudefeilen og/eller en amplitudekorreksjon på et egnet medium. Loggeverktøyet kan være innrettet til å benyttes i et borehull i grunnformasjonen og at minst en sendespole kan omfatte to sendespoler innrettet til å opereres i sekvens. Den minst ene mottaspolen kan omfatte to mottaspoler.

Prosessoren kan innrettes til å bestemme fasefeilen ved å måle en forskjell i fase mellom en strøm i den minst ene sendespolen og signalet. Prosessoren kan videre innrettes til å bestemme en amplitudefeil ved å sammenligne amplituden til signalet med en amplitude som er fremskaffet ved en modelleringssimulering. Apparatet kan videre omfatte en sammenstilling nede i borehullet som er innrettet til å plassere loggeverktøy inn i et borehull å gjøre det mulig å foreta målinger med den minst ene sendespolen og den minst ene mottaspolen og en prosessor kan videre innrettes til å legge en fasekorreksjon, eller en fasekorreksjon og en amplitudekorreksjon, til målingene som blir gjort i borehullet for å tilveiebringe korrigerte målinger og å benytte de korrigerte målingene til å bestemme en formasjonsresistivitet og/eller reservoarnavigasjon. Den elektrisk ledende overflaten kan være av et ikkemagnetisk materiale.

I et tredje aspekt vedrører foreliggende oppfinnelse et datamaskinlesbart medium for bruk med et loggeverktøy som har minst en sendespole og minst en mottaspole innrettet til å foreta multikomponent induksjonsmålinger, der loggeverktøyet er innrettet il å plasseres overveiende parallelt med en elektrisk ledende overflate og mediet omfatter instruksjoner som gjør det mulig for prosessoren:

(a) å bestemme en fasefeil i et signal i den minst ene mottaspolen av et loggeverktøy posisjonert parallell til en metallplate som har en flat elektrisk ledende overflate som resultat av aktivering av den minst ene sendespolen av loggeverktøyet; og

(b) å registrere minst en av (I) fasefeilen; og (II) en fasekorreksjon avledet fra fasefeilen, på et egnet medium.

Ytterligere utførelser av dette aspekt er gitt i kravene 20-21.

Det beskrives således et datamaskinlesbart medium for bruk med et loggeverktøy som har minst en sendespole og minst en mottaspole som er innrettet til å gjøre multikomponent induksjonsmålinger, der loggeverktøyet er innrettet til å posisjoneres overveiende parallelt med en elektrisk ledende overflate, der mediet omfatter instruksjoner som gjør det mulig for prosessoren å bestemme en fasefeil i signalet ved mottaspolen som et resultat av aktivering av sendespolen, og registrere fasefeilen og/eller en fasekorreksjon på et egnet medium. Loggeverktøyet kan være innrettet for bruk i et borehull. Mediet kan omfatte en ROM, en EPROM, en EAROM, et Flashminne og en optisk disk.

KORT BESKRIVELSE AV FIGURENE

For en detaljert forståelse av den foreliggende avsløringen bør man merke seg den etterfølgende detaljerte beskrivelsen av den foretrukne utførelsesformen, sett i sammenheng med de tilhørende tegningene der like elementer er blitt gitt like referanser og der:

FIG. 1 (kjent teknikk) viser et skjematisk diagram av et boresystem som har en borestreng som omfatter et sensorsystem i henhold til herværende presentasjon;

FIG. 2 illustrerer en eksempelvis sender og mottager -sammensetning av et loggeverktøy for bruk med fremgangsmåten til den herværende presentasjonen;

FIG. 3 illustrerer oppstillingen av loggeverktøyet under kalibrering; og FIG. 4 illustrerer en eksempelvis variasjon av fasemålingen når et verktøy roteres.

DETALJERT BESKRIVELSE AV PRESENTASJONEN

FIG. 1 viser et skjematisk diagram av et boresystem 10 med en borestreng 20 som bærer et boreoppsett 90 (også referert til som bunnhullstreng eller "BHA" [bottom hole assembly]) plassert i en oljebrønn eller borehull 26 for boring av oljebrønnen. Boresystemet 10 omfatter et konvensjonelt boretårn 11 som står oppreist på et gulv 12 som støtter et rotasjonsbord 14 som roteres av en primærmaskin som for eksempel en elektrisk motor (ikke vist) med en ønsket rotasjonshastighet.

Borestrengen 20 omfatter et rør som for eksempel et borerør 22 som strekker seg nedover fra overflaten og inn i borehullet 26. Borestrengen 20 blir presset inn i borehullet 26 når et borerør 22 blir benyttet som røret. Imidlertid vil, til anvendelser med kveilet rør, en rørinjektor, som for eksempel en injektor (ikke vist), bli benyttet til å bevege røret fra en kilde fra denne, som for eksempel en spole (ikke vist), til borehullet 26. Borekronen 50 som er festet til enden av borestrengen brekker opp de geologiske formasjonene når den roteres for å bore ut borehullet 26. Borekronen 50 som er festet til enden av borestrengen brekker opp de geologiske formasjonene når den roteres for å bore opp borehullet 26. Dersom et borerør 22 benyttes, kobles borestrengen 20 til et heiseverk 30 via en Kelly-kobling 21, svivel 28, og line 29 gjennom en trinse 23. Under boreoperasjoner blir heiseverket 30 styrt til å regulere vekten på kronen, hvilket er en viktig parameter som påvirker inntrengningshastigheten. Driften av heiseverket er godt kjent innen fagområdet og blir derfor ikke detaljert beskrevet her.

Under boreoperasjoner blir en egnet borefluid 31 fra et slamlager (kilde) 32 sirkulert under trykk gjennom en kanal i borestrengen 20 ved hjelp av en slampumpe 34. borefluidet passerer fra slampumpen 34 inn i borestrengen 20 via en bølgedemper (ikke vist), fluid linje 38 og Kelly-kobling 21. Borefluidet 31 blir sluppet ut i bunnen av borehullet 51 gjennom en åpning i borekronen 50. Borefluidet 31 tjener til å smøre borekronen 50 og til å frakte borehullets avskjær og biter vekk fra borekronen 50. En sensor S1som typisk er plassert i linjen 38 skaffer tilveie informasjon om fluidets flythastighet. En overflatesensor for vridningsmoment S2respektive en sensor S3som er assosiert med borestrengen 20, tilveiebringer informasjon om vridningsmomentet og rotasjonshastigheten til borestrengen. I tillegg blir en sensor (ikke vist) som er assosiert med line 29 benyttet til å skaffe tilveie kroklasten til borestrengen 20.

I en utførelsesform av oppfinnelsen blir borekronen 50 rotert ved bare å rotere borerøret 22. I en annen utførelsesform av oppfinnelsen blir en motor 55 (slammotor) nede i borehullet plassert i boreanordningen 90 for å rotere borekronen 50 og borerøret 22 blir vanligvis rotert for å bidra til rotasjonskraften, hvis nødvendig, og for å lede til endringer i boreretningen.

I en eksempelvis utførelsesform i Fig.1 er slammotoren 55 koblet til borekronen 50 via en drivaksel (ikke vist) som befinner seg i en bæreanordning 57. Slammotoren roterer borekronen 50 når borefluidet 31 passerer gjennom slammotoren 55 under trykk. Bæreanordningen 57 støtter de radielle og aksiale kreftene til borekronen. En stabilisator 58 som er koblet til bæreanordningen 57 tjener som en sentralisator for den nederste delen av slammotoranordningen.

I en utførelsesform av oppfinnelsen er en boresensormodul 59 plassert nær borekronen 50. Boresensormodulen omfatter sensorer, kretsløp og prosesseringsprogramvare og algoritmer som har å gjøre med de dynamiske boreparametrene. Slike parametre omfatter typisk kronehopp, slepe-klistring av boreanordningen, bakoverrotasjon, moment, sjokk, borehull og ringromtrykk, akselerasjonsmålinger og andre målinger av borekronetilstanden. Et egnet telemetri- eller kommunikasjonsundersystem 72, som for eksempel benytter toveis telemetri, er også tilveiebrakt som illustrert i boreanordningen 90. Boresensormodulen prosesserer sensorinformasjonen og sender den til overflatestyreenheten 40 via telemetrisystemet 72.

Kommunikasjons-undersystemet 72, en kraftforsyning 78 og et MWD (measurement while drilling) -verktøy er alle koblet i tandem med borestrengen 20. Det blir for eksempel benyttet fleksible koblinger ved kobling av MWD-verktøyet 79 i boreanordningen 90. Slike koblinger og verktøy danner den nedre boreanordningen 90 i bunnen av borehullet mellom borestrengen 20 og borekronen 50. Boreanordningen 90 foretar ulike målinger innbefattet pulset nukleær magnetiske resonansmålinger mens borehullet blir boret. Kommunikasjons-undersystemet 72 får tak i signalene og målingene og overfører signalene, ved bruk av for eksempel toveis telemetri, for prosessering på overflaten. Alternativt kan signalene prosesseres ved bruk av en prosessor nede i borehullet i boreanordningen 90.

Overflatestyreenheten eller prosessoren 40 mottar også signaler fra andre sensorer og innretninger nede i borehullet og signalerer fra sensorene S1-S3og andre sensorer som benyttes i systemet 10 og prosesserer slike signaler i henhold til programmerte instruksjoner som er skaffet tilveie til overflatestyreinnretningen 40. Overflatestyreinnretningen 40 omfatter typisk en datamaskin eller et mikroprosessorbasert prosesseringssystem, minne til lagring av programmer eller modeller og data, en registreringsanordning for registrering av data og andre periferiinnretninger.

Styreinnretningen 40 er typisk innrettet til å aktivere alarmer 44 når visse usikre eller uønskede driftsbetingelser opptrer.

Fig. 2 viser en asimutalresistivitetskonfigurasjon som er egnet til bruk for å illustrere fremgangsmåten til den foreliggende oppfinnelsen. En fremgangsmåte for bruk av verktøyet blir diskutert i US-patentsøknaden med serienummer 11/489.875 til Wang m.fl. som har samme søker som foreliggende søknad. Verktøyet omfatter to sendere 251, 251' hvis dipolmomenter er parallelle med verktøyets akseretning og to mottagere 253, 253' som står vinkelrett på senderetningen. I en utførelsesform av oppfinnelsen opererer verktøyet ved en frekvens på 400 kHz. Når den første senderen avfyres måler de tomottagerne det magnetiske feltet som dannes av den induserte strømmen i formasjonen og slik gjøres det også med den andre senderen. Signalene kombineres på følgende måte:

HT1= H2- (d1/(d1+d2))<3>• H1

HT2= H1- (d1/(d1+d2))<3>• H2(1).

Her er H1og H2målinger fra den første respektive den andre mottageren, og distansene d1og d2er som indikert i Fig.4. Verktøyet roterer med BHA og i en eksempelvis driftsmåte gjøres målinger i 16 vinkelretninger som er 22,5º fra hverandre. Målepunktet er i senteret mellom to mottagere. I en homogen isotropisk formasjon ville intet signal bli detektert i noen av de to mottagerne. Oppfinnelsen gjør derfor bruk av tverrkomponentmålinger, kalt hovedkrysskomponenter, som skaffes tilveie fra et par med langsgående sendere som er plassert på en av sidene til minst en mottager på tvers. Man skal videre notere seg at ved å benytte godt kjent rotasjon av koordinater kan fremgangsmåten til den foreliggende oppfinnelsen også brukes til ulike kombinasjoner av målinger så lenge de (i), hører sammen med signaler som genereres fra motstående sider av en mottager, og (ii), kan roteres for å gi hovedkrysskomponentene.

Den doble senderkonfigurasjonen er også diskutert i US-patentsøknaden 11/298255 til Yu med flere, som har samme søker som den foreliggende oppfinnelsen.

Verktøykalibrering kompenserer for faseskiftet i antennekretsene og elektronikken. Dette gjennomføres ved å posisjonere verktøyet horisontalt over en metallplate 361 som vist i Fil.3. I en utførelsesform av oppfinnelsen er platen laget av et ikkemagnetisk materiale slik som aluminium, ikke-magnetisk stål, titan, kobber, messing etc. og utbrer seg over et område på minst 8' x 4' (2,4m x 1,2m). I stedet for antennespolene som er vist (som i Fig.2), er spor på antennedekselet vist i Fig.3. Hver av de to sendespolene 353, 353' aktiveres og ekkosignalet ved hver av de to mottagerspolene 353, 353' blir målt. Til denne kalibreringen er referanseutskriften 355 vertikal slik at mottagerspolene er vertikale. Under ideelle betingelser burde alle mottatte signaler vise et 90º faseskift. I realiteten er, på grunn av iboende faseskift i elektronikken og antennene, målte faseskift tilbøyelig til å være forskjellig fra 90º, og noe forskjellig fra hverandre. Kalibreringsprosedyren består av å bestemme fasekorreksjonen som er påkrevet for å føre alle faseavlesningene til 90º.

Fig. 4 viser den målte faseforskjellen mellom en av senderne (T1) og en av mottagerne (R1) mens verktøyet roteres og senderen er aktivert. Abscissen representerer rotasjonsvinkelen fordelt på 16 sektorer eller binger, hver på 22,5º. Venstre og høyre kant korresponderer med grensen mellom binge 0 og binge 15 (utskrift øverst, vertikal mottagerspoleakse) mens grensen mellom bingene 7 og 8 er med utskrift nederst. Som man kan se har kurven 401 en skarp overgang mellom omtrent -90º og 90º mellom bingene 3 og 4 (horisontal mottagerspole). Fasefeilen i denne bestemte sender/mottager -kombinasjonen er gitt som differansen mellom 90º og den målte fasen for sektor 0. Fasekorreksjonen basert på denne fasefeilen blir så anvendt på målingene som gjøres med denne sender/mottager -kombinasjonen. Idet fasekorreksjonen er utført, blir amplitudene til signalene brukt til andre anvendelser slik som bestemmelse av formasjonsresistivitet og til reservoarnavigasjon (bestemmelse av distansen til et grensesnitt i jordformasjonen). Bruk til reservoarnavigasjon av slike målinger diskuteres for eksempel i Wang-søknaden.

I en annen utførelsesform av oppfinnelsen blir feilene til de fire sender/mottager -kombinasjonene midlet og en midlet korreksjon blir anvendt på alle målingene.

I en utførelsesform av oppfinnelsen blir amplitudene til signalene målt ved hver av de to mottagerne som resultat av aktivering av hver av verktøysenderne. Disse målte amplitudene blir sammenlignet med amplitudene som predikteres fra modellsimuleringer og en amplitudekorreksjon blir anvendt på målingene. Ved anvendelse av amplitude og fasekorreksjoner, ved bruk av amplitudene til de korrigerte målingene, kan forbedrede estimater av formasjonsegenskaper oppnås og reservoarnavigasjon forbedres. Fagpersoner vil forstå at å anvende amplitude og/eller fasekorreksjoner er ekvivalent med å korrigere fase og kvadratur -komponenter for signalene.

Man bør merke seg at beskrivelsen av fremgangsmåten ved bruk av en aksial sender og en mottager på tvers ikke skal oppfattes som en begrensning av oppfinnelsen. Fremgangsmåten med amplitude og fase -kalibrering er på tilsvarende måte anvendbar til enhver anvendelse med vinklede antennespoler.

Man bør merke seg at beskrivelsen av oppfinnelsen med referanse til en måling under boring -konfigurasjon ikke skal oppfattes som en begrensning. Noen aspekter ved oppfinnelsen kan også utføres med et loggeverktøy som er plassert på en loggesnor inne i et borehull. I forbindelse med den foreliggende oppfinnelsen kan en loggesnor og en bunnhullstreng kollektivt refereres til som borestreng.

Den foregående beskrivelsen er rettet mot bestemte utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelsen i den hensikt å illustrere og forklare, mens det imidlertid vil være åpenbart for en fagperson at mange modifikasjoner og endringer av utførelsesformene, som er omtalt ovenfor, er mulige uten å avvike fra oppfinnelsen slik den er definert av patentkravene.

Claims

Patentkrav

1. Fremgangsmåte for bruk av et loggeverktøy som har minst en sendespole (251) og minst en mottaspole (253) for å gjøre multikomponent målinger,

k a r a k t e r i s e r t v e d :

(a) å posisjonere loggeverktøyet parallell med en metallplate (361) som har en flat elektrisk ledende overflate;

(b) å orientere verktøyet slik at en akse til den minst ene sendespolen (251) er overveiende parallell med overflaten og en akse til den minst ene mottaspolen (253) er overveiende ikke-horisontal;

(d) å bestemme en fasefeil i signalet ut ifra signalet; og

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t :

(i) loggeverktøyet er innrettet til bruk i et borehull i grunnformasjonen; og

(ii) den minst ene sendespolen omfatter to sendespoler som opereres sekvensielt.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t :

(i) loggeverktøyet er innrettet til bruk i et borehull i grunnformasjonen; og

(ii) den minst ene mottaspolen omfatter to mottaspoler.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, der å bestemme fasefeilen videre omfatter: å måle en differanse i fase mellom en strøm i den minst ene sendespolen og signalet.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 2, der å bestemme fasefeilen videre omfatter: (i) å måle en differanse i fase mellom en strøm i de to sendespolene og de korresponderende signalene i de to mottaspolene i en flerhet av rotasjonsvinkler for verktøyet; og

(ii) å bestemme et gjennomsnitt av nevnte differanser.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1 videre omfattende:

(i) å bestemme en amplitude på signalet;

(ii) å bestemme en amplitudefeil ved å sammenligne den målte amplituden med en amplitude skaffet tilveie fra en modellsimulering; og

(iii) å registrere minst en av (i) amplitudefeilen, og (ii) amplitudekorreksjonen som er avledet fra amplitudefeilen, på et egnet medium.

7. Fremgangsmåten ifølge krav 1 videre omfattende:

(i) å plassere loggeverktøyet i et borehull og gjøre målinger med den minst ene sendespolen og den minst ene mottaspolen;

(ii) å anvende fasekorreksjonen på målingene som er gjort i borehullet for å skaffe tilveie fasekorrigerte målinger; og

(iii) å benytte de fasekorrigerte målingene til minst en av: (A) å bestemme en formasjonsresistivitet; og (B) reservoarnavigasjon.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 6 videre omfattende:

(ii) å anvende amplitude og fasekorreksjonen på målingene som er gjort i borehullet for å skaffe tilveie amplitude og fasekorrigerte målinger; og (iii) å benytte de amplitude og fasekorrigerte målingene til minst en av: (A) å bestemme en formasjonsresistivitet; og (B) reservoarnavigasjon.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 1 der å posisjonere loggeverktøyet parallell til en metallplate som har en elektrisk ledende overflate videre omfatter å posisjonere loggeverktøyet over en metallplate av et ikke-magnetisk materiale.

10. Apparat for evaluering av en grunnformasjon,

k a r a k t e r i s e r t v e d :

(a) et loggeverktøy som har minst en sendespole (251) og minst en mottaspole (253) som er innrettet til å foreta multikomponentmålinger, der loggeverktøyet er innrettet til å posisjoneres overveiende parallelt med en metallplate (361) som har en flat elektrisk ledende overflate; og

(b) en prosessor som er innrettet til:

(A) å bestemme en fasefeil i et signal i den minst ene mottaspolen som resultat av aktivering av den minst ene sendespolen; og (B) å registrere minst én av (I) fasefeilen, og (II) en fasekorreksjon avledet fra fasefeilen, på et egnet medium.

11. Apparat ifølge krav 10, der

(i) loggeverktøyet er innrettet for bruk i et borehull i en grunnformasjon;

(ii) den minst ene sendespolen omfatter to sendespoler som er innrettet til å opereres sekvensielt.

12. Apparat ifølge krav 11, der

(i) loggeverktøyet er innrettet for bruk i et borehull i en grunnformasjon;

(ii) den minst ene mottaspolen omfatter to mottaspoler.

13. Apparat ifølge krav 11, der prosessoren er innordnet til å bestemme fasefeilen ved å måle en differanse i fase mellom en strøm i den minst ene sendespolen og signalet.

14. Apparat ifølge krav 10 der prosessoren er innrettet til å bestemme fasefeilen ved:

(i) å måle differanser i fase mellom en strøm i de to sendespolene og korresponderende signaler i de to mottaspolene i en flerhet av rotasjonsvinkler for verktøyet; og

(ii) å bestemme et gjennomsnitt av nevnte differanser.

15. Apparat ifølge krav 11 videre omfattende:

(i) å bestemme en amplitudefeil ved å sammenligne en amplitude på signalet med en amplitude som er skaffet tilveie fra en modellsimulering; og

(ii) registrere minst en av (I) amplitudefeilen; og (II) en amplitudekorreksjon avledet fra amplitudefeilen, på et egnet medium.

16. Apparat ifølge krav 11 videre omfattende:

(i) en bunnhullstreng innrettet til å plassere loggeverktøyet inn i et borehull og foreta målinger med den minst ene sendespolen og den minst ene mottaspolen; og

der prosessoren videre er innrettet til:

(ii) å anvende fasekorreksjonen på målingene som er foretatt i borehullet til å tilveiebringe fasekorrigerte målinger; og

17. Apparat ifølge krav 16 videre omfattende:

(i) en bunnhullstreng innrettet til å plassere loggeverktøyet inn i et borehull og å foreta målinger med den minst ene sendespolen og den minst ene mottaspolen; og

der prosessoren videre er innrettet til:

(ii) å anvende amplitude og fasekorreksjonen på målingene som er foretatt i borehullet til å tilveiebringe amplitude og fasekorrigerte målinger; og

(iii) å benytte de amplitude og fasekorrigerte målingene til minst en av: (A) å bestemme en formasjonsresistivitet; og (B) reservoarnavigasjon.

18. Apparat ifølge krav 11 der den elektrisk ledende overflaten omfatter ikkemagnetisk materiale.

19. Et datamaskinlesbart medium for bruk med et loggeverktøy som har minst en sendespole(251) og minst en mottaspole (253) innrettet til å foreta multikomponent induksjonsmålinger, der loggeverktøyet er innrettet il å plasseres overveiende parallelt med en elektrisk ledende overflate og mediet omfatter instruksjoner som gjør det mulig for prosessoren:

(a) å bestemme en fasefeil i et signal i den minst ene mottaspolen (253) av et loggeverktøy posisjonert parallell til en metallplate (361) som har en flat elektrisk ledende overflate som resultat av aktivering av den minst ene sendespolen (251) av loggeverktøyet; og

20. Medium ifølge krav 19 der loggeverktøyet er innrettet for bruk i et borehull i grunnformasjonen.

21. Medium ifølge krav 19 der mediet er utvalgt fra gruppen bestående av (i) en RPM, (ii) en EPROM, (iii) en EAROM, (iv) et Flash-minne, og (v) en optisk disk.