NO344652B1 - Anordning og fremgangsmåte for borehullslogging for å bestemme undergrunnens elektriske resistivitetsegenskaper - Google Patents
Anordning og fremgangsmåte for borehullslogging for å bestemme undergrunnens elektriske resistivitetsegenskaper Download PDFInfo
- Publication number
- NO344652B1 NO344652B1 NO20120949A NO20120949A NO344652B1 NO 344652 B1 NO344652 B1 NO 344652B1 NO 20120949 A NO20120949 A NO 20120949A NO 20120949 A NO20120949 A NO 20120949A NO 344652 B1 NO344652 B1 NO 344652B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- transmitter
- depth
- frequency
- survey
- electrical
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 24
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 50
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 8
- 238000011835 investigation Methods 0.000 claims description 8
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 5
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 4
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 35
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 description 5
- 230000004044 response Effects 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
- G01V3/18—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for well-logging
- G01V3/20—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for well-logging operating with propagation of electric current
- G01V3/24—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for well-logging operating with propagation of electric current using ac
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Description
OPPFINNELSENS OMRÅDE
[0001] I ett aspekt vedrører denne oppfinnelsen generelt fremgangsmåter og anordninger ved borehullslogging for å estimere minst én parameter for en grunnformasjon. Mer spesifikt vedrører denne oppfinnelsen estimering av elektriske resistivitetsegenskaper ved grunnformasjoner med bruk av ringkjernetransformatorer eller ringlegemer (toroider).
BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN
[0002] Oljebrønnlogging har vært kjent i mange år og gir de som borer olje- og gassbrønner informasjon om grunnformasjonen som blir boret. Ved tradisjonell oljebrønnlogging kan et elektrisk strømsignal bli sendt inn i grunnformasjonen for å estimere resistiviteten i grunnformasjonen. Én eller flere magnetiske eller elektriske strømkilder og mottakere som er følsomme for magnetiske og/eller elektriske signaler kan bli fraktet inn i borehullet og anvendt for å bestemme én eller flere parametere av interesse for formasjonen. En stiv eller fleksibel bærer blir gjerne anvendt for å frakte den eller de magnetiske eller elektriske strømkildene og mottakerne, ofte som del av et verktøy eller sett av verktøy, og bæreren kan også tilveiebringe kommunikasjonskanaler for å sende informasjon opp til overflaten. WO 2008/115229 A1 vedrører metoder og systemer for bestemmelse av horisontal resistivitet, vertikal resistivitet og relativ fallvinkel for anisotropiske grunnformasjoner. Noen av de beskrevne metoder og systemer måler sinusformet variasjon av asimutisk sensitive resistivitetsloggeverktøymålinger, bestemmer parametere som er representative for den sinusformede variasjonen, og utfører inversjon basert på de sinusformede parameterne. Inversjonsprosessen kan gi mer nøyaktig og konsistent estimering av resistivitet og fallvinkel. De sinusformede parameterne tar fortrinnsvis formen av gjennomsnittlige og topp-til-toppmålinger, men kan også ta andre former. Dessuten muliggjør bruk av slike sinusformede parametere en kondensert representasjon av resistivitetsloggeverktøymålingene, noe som muliggjør betydelig mer effektiv kommunikasjon og lagring av disse målingene. De kondenserte representasjonene fortsetter å muliggjøre retningsbestemt grensedetektering og geostyring.
SAMMENFATNING AV OPPFINNELSEN
[0003] I aspekter vedrører foreliggende oppfinnelse anordninger og fremgangsmåter for å estimere en parameter av interesse for en formasjon ved anvendelse av én eller flere tverrstilte ringkjernetransformatorer eller ringlegemer for å motta elektriske signaler fra en grunnformasjon. Hovedtrekkene ved den foreliggende oppfinnelse fremgår av de selvstendige patentkrav. Ytterligere trekk ved oppfinnelsen er angitt i de uselvstendige patentkrav.
[0004] En utførelsesform av foreliggende oppfinnelse er en anordning for å estimere en parameter av interesse for en grunnformasjon, omfattende: en bærer; en primær sender på bæreren; og en ringkjernemottaker på bæreren, der ringkjernemottakeren er plassert på tvers på bæreren og omfatter en antenne med én enkelt spole.
[0005] En annen utførelsesform av foreliggende oppfinnelse er en fremgangsmåte for å estimere en parameter av interesse for en grunnformasjon, omfattende å: utplassere et loggeverktøy i et borehull i grunnformasjonen; anvende en tverrstilt, ringkjernemottaker på en bærer på loggeverktøyet, der den tverrstilte ringkjernemottakeren omfatter en antenne med én enkelt spole; og generere et signal som reaksjon eller respons på et elektrisk signal generert av en primær sender.
[0006] En annen utførelsesform av foreliggende oppfinnelse er en anordning for å estimere en parameter av interesse for en grunnformasjon, omfattende: en bærer; en første sender på bæreren; en andre sender på bæreren; og en styringsenhet i elektrisk kommunikasjon med den første senderen og den andre senderen, der styringsenheten er: innrettet for å levere et elektrisk signal til den første senderen ved en første frekvens for en første undersøkelsesdybde, innrettet for å levere et elektrisk signal til den andre senderen ved en tredje frekvens for en tredje undersøkelsesdybde, og innrettet for å levere elektriske signaler til den første senderen og den andre senderen ved en andre frekvens for den andre undersøkelsesdybden.
[0007] En annen utførelsesform av foreliggende oppfinnelse er en fremgangsmåte for å estimere en parameter av interesse for en grunnformasjon, omfattende å: estimere parameteren av interesse ved anvendelse av signaler oppstått som reaksjon eller respons på elektriske signaler generert av en første sender og en andre sender for minst tre forskjellige undersøkelsesdybder, der et første signal blir generert av den første senderen ved en første frekvens for en første undersøkelsesdybde, et tredje signal blir generert av den andre senderen ved en tredje frekvens for en tredje under søkelsesdybde, og et andre signal blir generert av kombinasjonen av den første senderen og den andre senderen ved en andre frekvens for en andre undersøkelsesdybde.
[0008] Eksempler på de viktigste trekkene ved oppfinnelsen har blitt oppsummert nokså generelt for at den detaljerte beskrivelsen av disse som følger skal forstås bedre og for at bidragene de representerer til teknikken skal kunne sees.
KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE
[0009] For en gjennomgående forståelse av foreliggende oppfinnelse henvises til den følgende detaljerte beskrivelsen av utførelsesformer, sett sammen med de vedlagte tegningene, der like elementer er gitt like henvisningstall og hvor:
Figur 1 viser en skjematisk betraktning av et nedihullsverktøy utplassert i et brønnhull med en borestreng ifølge en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse;
Figur 2 viser en grafisk illustrasjon av en ringkjernemottaker ifølge en utførelsesform i samsvar med foreliggende oppfinnelse;
Figur 3A grafisk illustrerer flyten av strøm i forhold til anordningen for den første undersøkelsesdybden i samsvar med en utførelsesform av fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse;
Figur 3B grafisk illustrerer flyten av strøm i forhold til anordningen for den andre undersøkelsesdybden;
Figur 3C grafisk illustrerer flyten av strøm i forhold til anordningen for den tredje undersøkelsesdybden;
Figur 4 viser et flytdiagram av en estimeringsfremgangsmåte ifølge foreliggende oppfinnelse;
Figur 5A viser en skjematisk betraktning av en utførelsesform i samsvar med foreliggende oppfinnelse som anvender tre par av ringformede sendere og de tilhørende potensialfordelingskurvene;
Figur 5B grafisk illustrerer pseudogeometrisk faktor-kurvene for de tre undersøkelsesdybdene ved bruk av utførelsesformen i figur 5A;
Figur 6A viser en skjematisk betraktning av en utførelsesform i samsvar med foreliggende oppfinnelse som anvender to par av ringkjernesendere og de tilhørende potensialfordelingskurvene;
Figur 6B grafisk illustrerer pseudogeometrisk faktor-kurvene for de tre undersøkelsesdybdene ved bruk av utførelsesformen i figur 6A;
Figur 7A grafisk illustrerer pseudogeometrisk faktor-kurvene for seks undersøkelsesdybder for et område av amplitudebidrag for en utførelsesform i samsvar med foreliggende oppfinnelse; og
Figur 7B viser en tabell av amplitudebidrag svarende til kurvene i figur 7A.
DETALJERT BESKRIVELSE
[0010] Foreliggende oppfinnelse vedrører fremgangsmåter og anordninger ved borehullslogging for å estimere minst én parameter av interesse for en grunnformasjon. Nærmere bestemt vedrører denne oppfinnelsen estimering av elektriske resistivitetsegenskaper ved grunnformasjonen ved anvendelse av minst én tverrstilt ringkjernetransformator eller ringlegeme.
[0011] I en ringkjernetransformator kan en spole viklet rundt en ringkjerne tjene som en mottaker av elektrisk strøm. Ringkjernetransformatorer kan være velegnet for logging-under-boring-(LWD)-anvendelser fordi ringkjernetransformatorer ikke krever elektrisk isolasjon av komponenter på vektrøret. Med en ringkjerne menes her en magnetisk kjerne med høy nok permeabilitet til å bli anvendt for å begrense og lede magnetfelter, så som jern og andre ferromagnetiske forbindelser. En ringkjernetransformator eller ringlegeme kan omfatte en ringkjerne og minst én spole omviklet en betydelig lengde rundt ringkjernen (mer enn 50%). En ringkjerne kan være tilnærmet sirkulær eller mangekantet (for eksempel rektangulær eller semirektangulær). En ringkjerne kan være kontinuerlig eller ha et åpent mellomrom. Som fagmannen vil forstå kan borehullsmiljøet være aggressivt, spesielt under boring. En fordel med ringkjernetransformatorer er deres robusthet når de blir eksponert for et aggressivt boremiljø. Utførelsesformer av denne oppfinnelsen kan imidlertid også bli anvendt i mindre aggressive borehullsmiljøer, for eksempel på kabelverktøy som blir ført inn etter boring.
[0012] I noen utførelsesformer kan flere par av ringkjernesendere operere på én frekvens, der senderparene kan bli aktivisert individuelt. Ringkjernesendernes amplitude, frekvens og avstand til en mottaker kan bestemme anordningens undersøkelsesdybde. I noen utførelsesformer kan ringkjernesenderparene operere ved to eller flere frekvenser. I noen utførelsesformer kan ringkjernesenderparene operere samtidig. Dersom for eksempel et første par av ringkjernetransformatorer opererer samtidig ved frekvensen f1med amplitude A1og ved frekvensen f2med amplitude 1⁄2A2, og et andre par av ringkjernetransformatorer opererer samtidig ved frekvensen f2med amplitude 1⁄2A2og ved frekvensen f3med amplitude A3, kan signalene med frekvenser f1, f2og f3bli anvendt for å estimere elektriske resistivitetsegenskaper i grunnformasjonen ved tre undersøkelsesdybder. Variasjon av andelen av amplituden A2i de to ringkjernetransformatorparene kan muliggjøre undersøkelsesdybder langs hvilke som helst punkter mellom undersøkelsesdybdene som støttes av det første ringkjernetransformatorparet og det andre ringkjernetransformatorparet.
[0013] I et verktøy med tre ringkjernetransformatorer kan derfor det midtre ringkjernetransformatorparet fjernes og erstattes ved å kombinere to frekvenser i de to gjenværende ringkjernetransformatorparene. Ringkjernetransformatorparene kan bli plassert på rørstammen i en avstand fra hverandre for å skape de største og minste undersøkelsesdybdene ønsket. Et hvilket som helst antall kurver med en undersøkelsesdybde mellom de to ytterpunktene kan måles ved å drive de to senderparene med en lineær kombinasjon av kildesignalet uten ytterligere utstyr.
[0014] Figur 1 representerer skjematisk en utførelsesform i samsvar med foreliggende oppfinnelse der en undergrunnsformasjon 10 krysses av et borehull 12. Et nedihullsverktøy 100 er opphengt inne i borehullet 12 nær den nedre enden av en bærer 14, så som en borestreng eller kabel. Bæreren 14 kan være ført over en trinse (ikke vist) og/eller støttet av et boretårn 20. Bæreren 14 kan være en borestreng, kveilrør, en glattline, en elektrisk ledning, en wireline, etc. Nedihullsverktøyet 100 kan være koblet til eller kombinert med ytterligere verktøy. I noen utførelsesformer kan borehullet 12 bli anvendt for å utvinne hydrokarboner. I andre utførelsesformer kan borehullet 12 bli anvendt for geotermiske anvendelser eller annen bruk.
[0015] Nedihullsverktøyet 100 kan innbefatte en primær (første) sender 110 og en sekundær (andre) sender 120. Hver sender 110, 120 kan innbefatte et par av motstående ringkjernetransformatorer 110A, 110B, 120A, 120B. Bruk av to par av motstående ringkjernetransformatorer som sendere 110, 120 er kun en illustrasjon og et eksempel, ettersom utførelsesformer av foreliggende oppfinnelse kan realiseres med andre sendere enn ringkjernesendere, så som strømelektroder, og utførelsesformer kan realiseres med bare ett par av senderelektroder, ett par av ringkjernesendere eller flere elektrode- og/eller ringkjernesendere. Nedihullsverktøyet 100 kan også omfatte en ringkjernemottaker 150. Ringkjernemottakeren 150 kan være plassert langs nedihullsverktøyet 100 slik at ringkjernemottakeren 150 står på tvers eller tilnærmet på tvers av lengdeaksen til nedihullsverktøyet 100. Ringkjernemottakeren 150 kan omfatte en spole 155 (figur2) som helt eller delvis kan omgi ringkjernemottakeren 150. I noen utførelsesformer kan senderparene 110, 120 være plassert slik at hver ringkjernesender 110A, 110B, 120A, 120B i et senderpar 110, 120 kan befinne seg like langt fra ringkjernemottakeren 150.
[0016] I noen utførelsesformer kan flere ringkjernemottakere 150 være anordnet rundt periferien til nedihullsverktøyet 100. I bruk kan nedihullsverktøyet 100 bli utplassert i borehullet 12 nær ved en grunnformasjon 10. Under boreoperasjoner kan nedihullsverktøyet 100 bli beveget langs en del av borehullet 12. Elektriske strømmer fra senderne 110, 120 kan trenge inn i borehullsveggen 12. Vekselvirkning mellom de elektriske strømmene og formasjonen 10 kan generere elektriske reaksjonssignaler som kan bli detektert av ringkjernemottakeren 150. De elektriske signalene kan omfatte elektriske strømmer og/eller spenninger. De elektriske signalene er typisk i form av elektriske strømmer eller elektriske spenninger. Disse detekterte signalene kan bli anvendt for å estimere minst én parameter av interesse for grunnformasjonen 10, så som resistivitetsegenskaper. Resistivitetsegenskaper omfatter her, men er ikke begrenset til, motstand, konduktivitet, permittivitet og dielektrisk konstant. Ytterligere ringkjernemottakere 150 kan muliggjøre en mer omfattende asimutisk dekning eller bedre oppløsning av de elektriske reaksjonssignalene enn én enkelt ringkjernemottaker 150. I tillegg kan flere ringkjernemottakere 150 muliggjøre kontinuerlig dekning langs flere asimutretninger i tilfeller der boreverktøyet 100 føres langs veggen inne i borehullet 12, mens én enkelt ringkjernemottaker 150 bare vil muliggjøre dekning i én enkelt retning.
[0017] I en annen utførelsesform kan elektrisk strøm bli sendt inn i grunnformasjonen 10 fra elektroder (ikke vist). Ved å skape et konstant potensial på overflaten av nedihullsverktøyet 100 over en ønsket lengde, kan elektrisk strøm bli sendt inn i formasjonen og en elektrisk reaksjonsstrøm returnere til den ene eller de flere ringkjernemottakerne 150. I denne utførelsesformen kan elektrodene måtte isoleres elektrisk fra den ene eller de flere ringkjernemottakerne 150 og fra verktøylegemet. Med bruk av par av elektroder og ved å koble spenningskilder som opererer ved forskjellige frekvenser mellom parene, kan flere undersøkelsesdybder oppnås.
[0018] Figur 2 viser en utførelse, i samsvar med foreliggende oppfinnelse, av ringkjernemottakeren 150, som omfatter en spole 155 som delvis omgir en semirektangulær kjerne 140. Bruk av en semirektangulær kjerne er kun en illustrasjon og et eksempel, ettersom andre former kan bli anvendt som ønsket. Til forskjell fra ringkjernemottakere som kan kreve flere spoler, kan utførelsesformer av denne oppfinnelsen realiseres med én eller flere spoler. Når en utførelse med én enkelt spole blir anvendt, kan ringkjernemottakeren 150 ha mange av egenskapene til en lukket sløyfeantenne.
[0019] Figurene 3A-C viser en utførelsesform i samsvar med foreliggende oppfinnelse der flere par av ringkjernesendere 110, 120, 130 sender elektriske strømmer 300 inn i en formasjon 10. De elektriske reaksjonssignalene fra formasjonen 10 kan bli detektert av den ene eller de flere ringkjernemottakerne 150 posisjonert innenfor de flere ringkjernesenderparene 110, 120, 130. De flere ringkjernesenderparene 110, 120, 130 kan bli aktivert samtidig eller sekvensielt. Undersøkelsesdybden inn i formasjonen 10 kan styres ved å endre avstanden innenfor ett eller flere av senderparene 110, 120, 130, og med det, som følge av de forskjellige avstandene for de flere ringkjernesenderne 110, 120, 130, kan de elektriske strømmene 300 trenge inn i formasjonen 10 til forskjellige dyp samtidig. En stor avstand mellom motstående ringkjernetransformatorer i et gitt par av ringkjernesendere kan resultere i en stor undersøkelsesdybde. De forskjellige elektriske strømmene 300 kan sees i figurene 3A-C, i det figur 3A viser den elektriske strømmen 300 som genereres når ringkjernesenderparet 130 blir aktivisert; figur 3B viser den elektriske strømmen 300 som genereres når ringkjernesenderparet 120 blir aktivisert; og figur 3C viser den elektriske strømmen 300 som genereres når ringkjernesenderparet 110 blir aktivisert. De elektriske reaksjonssignalene som mottas av ringkjernemottakerne 150 kan gi informasjon om resistivitetsegenskapene i formasjonen 10 ved forskjellige dyp. De flere ringkjernesenderne 110, 120, 130 kan sende signaler sekvensielt med identiske frekvenser, noe som kan gjøre det mulig å variere undersøkelsesdybden for en gitt frekvens ved forskjellige tidspunkter, eller samtidig for forskjellige frekvenser, noe som kan gjøre det mulig å innhente informasjon om formasjonen fra flere undersøkelsesdybder samtidig.
[0020] Som kan sees i figur 4 er fremgangsmåten 400 en fremgangsmåte for å estimere minst én parameter av interesse for en grunnformasjon. Fremgangsmåten 400 kan omfatte et trinn 410 der et nedihullsverktøy 100 kan bli utplassert i et borehull 12 nær ved en grunnformasjon 10. I trinn 420 sender én eller flere sendere 110, 120, 130 en elektrisk strøm inn i grunnformasjonen 10 som resulterer i et elektrisk reaksjonssignal som følge av vekselvirkninger mellom den elektriske strømmen og grunnformasjonen 10. De elektriske strømmene kan bli sendt ut samtidig ved to eller flere frekvenser eller sekvensielt ved én eller flere frekvenser. I trinn 430 detekterer en tverrstilt ringkjernemottaker 150 det elektriske reaksjonssignalet fra grunnformasjonen 10. I trinn 440 kan en parameter av interesse for formasjonen estimeres ved hjelp av det detekterte elektriske signalet.
[0021] Figur 5A viser en skjematisk betraktning av en utførelsesform i samsvar med foreliggende oppfinnelse der tre par av ringkjernesendere 110, 120, 130 sender ut en elektrisk strøm ved tre forskjellige frekvenser, og en graf som illustrerer potensialfordelingen. Figur 5B er en graf som illustrerer de pseudogeometriske faktorene 510, 520, 530 knyttet til undersøkelsesdybdene til de tre parene av ringkjernesendere 110, 120, 130.
[0022] Figur 6A viser en skjematisk betraktning av en annen utførelsesform i samsvar med foreliggende oppfinnelse der to ytre par av ringkjernesendere 110, 130 blir anvendt uavhengig for å tilveiebringe to undersøkelsesdybder og kombinert for å oppnå en tredje undersøkelsesdybde. Figuren viser også potensialfordelingen i denne utførelsesformen. Figur 6B er den tilhørende grafen av pseudogeometriske faktorer som illustrerer de to uavhengige undersøkelsesdybdene og 510, 530 og den kombinerte undersøkelsesdybden 620. Det kan sees at kombinasjonen av de to ytre parene av ringkjernesendere gir en mellomliggende undersøkelsesdybde 620 som er tilsvarende eller identisk med undersøkelsesdybden 520 til ringkjernesenderparet 120.
[0023] Variasjon av amplituden til frekvenser som anvendes av de ytre ringkjernesenderne 110, 130 kan realisere en hvilken som helst potensialfordeling for undersøkelsesdybder mellom grensene til de ytre ringkjernesenderne 110, 130, som kan sees i figur 7A, som svarer til figur 7B, når driften er som følger:
fn: αn*T1*sin(ωnt) (1 - αn)*T3*sin(ωnt), (1)
der fner frekvensen for den ønskede undersøkelsesdybden, αner amplitudebidraget fra det ytre ringkjernesenderparet, ωner vinkelfrekvensen anvendt for den ønskede undersøkelsesdybden, αn*T1er amplituden til det ytre ringkjernesenderparet og (1-αn)*T3er amplituden til det indre ringkjernesenderparet. Ved å drive de to ringkjernetransformatorparene i et forskjellig innbyrdes forhold ved forskjellige frekvenser kan en lang rekke kurver med forskjellige undersøkelsesdybder oppnås. Dette er ikke programvarefokusering, men i stedet skapes en unik potensialfordeling som resulterer i en uavhengig måling. Dette betyr ikke at informasjonen er uavhengig, men den er en separat, ny måling.
[0024] Dersom for eksempel et amplitudebidrag på 50% blir anvendt for det ytre ringkjernetransformatorparet T1 og det indre ringkjernetransformatorparet T3, vil formlene for de tre undersøkelsesdybdene fra et system med to ringkjernetransformatorer være som følger:
f1: 1,0*T1*sin(ω1t) 0,0*T3*sin(ω1t)
f2: 0,5*T1*sin(ω1t) 0,5*T3*sin(ω1t)
f3: 0,0*T1*sin(ω1t) 1,0*T3*sin(ω1t) (2)
der det ytre ringkjernetransformatorparet drives ved vinkelfrekvenser ω1og ω2og det indre ringkjernetransformatorparet drives ved vinkelfrekvenser ω2og ω3.
[0025] Figur 7A viser undersøkelsesdybder 710, 720, 730, 740, 750, 760, som har amplitudebidrag 715, 725, 735, 745, 755, 765 (figur 7B) fra ringkjernesenderparene T1, T3. Det kan sees at undersøkelsesdybdekurvene 710 og 750 svarer til normal, ukombinert drift henholdsvis av ringkjernesenderparene T1 og T3. Kurvene 720, 730 og 740 representerer mellomliggende undersøkelsesdybder i samsvar med formel (1).
[0026] I noen utførelsesformer kan den kombinerte undersøkelsesdybden være utenfor grensene for de indre og ytre senderparene. Amplitudebidragene fra ringkjernetransformatorparene kan bli subtrahert i stedet for addert. For eksempel, som vist i kurven 760 og linjen 765, er det netto amplitudebidraget fortsatt 100%, men amplitudebidraget fra det ene ringkjernetransformatorparet er negativt mens bidraget fra det andre ringkjernetransformatorparet er høyere enn 100%. Dette fenomenet kan kalles "overfokusering".
[0027] Mens beskrivelsen over er rettet mot utvalgte utførelsesformer av oppfinnelsen, vil forskjellige modifikasjoner som er definert av de vedføyde krav, være nærliggende for fagmannen. Det er meningen at alle variasjoner skal falle innenfor omfanget som er definert av de vedføyde krav.
Claims (19)
1. Anordning for estimering av en parameter assosiert med en egenskap for en grunnformasjon (10), omfattende:
en bærer (14), hvor bæreren (14) kan være én av: en borestreng, et kveilrør, en glattline, en elektrisk ledning og/eller en wireline;
et nedihullsverktøy (100) som er konfigurert til å transporteres av bæreren (14), hvor nedihullsverktøyet (100) omfatter en første sender (110) og en andre sender (120), idet senderne (110, 120) er er adskilt fra hverandre og konfigurert til å introdusere elektriske strømmer (300) inn i grunnformasjonen (10), som resulterer i elektriske reaksjonssignaler på grunn av iterasjoner eller vekselvirkninger mellom den elektriske strømmen og grunnformasjonen (10); og
en styringsenhet i elektrisk kommunikasjon med den første senderen (110) og den andre senderen (120), der styringsenheten er konfigurert til å:
levere et elektrisk signal til den første senderen (110) ved en første frekvens for en første undersøkelsesdybde,
levere et elektrisk signal til den andre senderen (120) ved en tredje frekvens for en tredje undersøkelsesdybde, og
levere elektriske signaler til den første senderen (110) og den andre senderen (120) ved en andre frekvens for en andre undersøkelsesdybde,
hvor undersøkelsesdybdene er assosiert med posisjoner for hver av senderne (110, 120) og kombinasjonen derav med hensyn til et borehull (12) som krysser grunnformasjonen (10); og
hvor parameteren er estimert, ved hjelp av en prosessor, ved å bruke signaler som reagerer på de elektriske signalene som er produsert av den første senderen (110) og den andre senderen (120) for minst tre forskjellige undersøkelsesdybder.
2. Anordning ifølge krav 1, der den første (110) og den andre (120) senderen omfatter:
en første senderdel, og
en andre senderdel,
der en ringkjernemottaker (150) på bæreren (14) er plassert mellom den første senderdelen og den andre senderdelen av hver av den første sender (110) og den andre sender (120).
3. Anordning ifølge krav 2, der ringkjernemottakeren (150) er posisjonert på tvers på bæreren (14) og innbefatter en antenne med én enkelt spole.
4. Anordning ifølge krav 1, der styringsenheten videre er innrettet for:
levering av det elektriske signalet for den første undersøkelsesdybden og det elektriske signalet for den tredje undersøkelsesdybden, der de elektriske signalene blir levert én av: samtidig eller sekvensielt.
5. Anordning ifølge krav 1, der styringsenheten videre er innrettet for levering av de elektriske signalene for de minst tre undersøkelsesdybdene til den første senderen (110) og den andre senderen (120) i et område fra omtrent 25 Hz til omtrent 250 kHz, og de elektriske signalene kan ha én av: samme frekvens eller forskjellige frekvenser.
6. Anordning ifølge krav 1, der minst én av den første (110) og den andre (120) senderen omfatter en ringkjernetransformator eller ringlegeme.
7. Anordning ifølge krav 1, der styringsenheten står i fysisk kommunikasjon med bæreren (14).
8. Anordning ifølge krav 1, der parameteren av interesse omfatter minst én av: en resistivitetsegenskap for et lag i grunnformasjonen (10);
en resistivitetsegenskap for en invadert sone i grunnformasjonen (10); eller en tykkelse til et lag i grunnformasjonen (10).
9. Anordning ifølge krav 1, der styringsenheten er innrettet for levering av de elektriske signalene, slik at den andre undersøkelsesdybden tar en verdi mellom en verdi for den første undersøkelsesdybden og en verdi for den tredje undersøkelsesdybden.
10. Anordning ifølge krav 1, der minst to av den første frekvensen, den andre frekvensen og den tredje frekvensen er identiske.
11. Fremgangsmåte for å estimere en parameter assosiert med en egenskap for en grunnformasjon (10), omfattende følgende trinn:
i et borehull (12) som krysser grunnformasjonen (10), å transportere, ved hjelp av en bærer (14), et nedihullsverktøy (100) som omfatter en første sender (110) og en andre sender (120), hvor senderne (110, 120) er er adskilt fra hverandre, og bæreren (14) kan være én av: en borestreng, et kveilrør, en glattline, en elektrisk ledning og/eller en wireline;
å introdusere, ved hjelp av senderne (110, 120), elektriske strømmer (300) inn i grunnformasjonen (10), som resulterer i elektriske reaksjonssignaler på grunn av iterasjoner eller vekselvirkninger mellom den elektriske strømmen og grunnformasjonen (10), der et første elektrisk signal blir generert av den første senderen (110) ved en første frekvens for en første undersøkelsesdybde, et tredje elektrisk signal blir generert av den andre senderen (120) ved en tredje frekvens for en tredje undersøkelsesdybde, og et andre elektrisk signal blir generert av en kombinasjon av den første senderen (110) og den andre senderen (120) ved en andre frekvens for en andre undersøkelsesdybde, hvor undersøkelsesdybdene er assosiert med posisjoner for hver av senderne (110, 120) og kombinasjonen derav med hensyn til borehullet (12); og
estimere, ved hjelp av en prosessor, parameteren ved å bruke signaler som reagerer på de elektriske signalene som er produsert av den første senderen (110) og den andre senderen (120) for minst tre forskjellige undersøkelsesdybder.
12. Fremgangsmåte ifølge krav 11, videre omfattende trinnet med å:
utplassere et loggeverktøy som bærer den første senderen (110) og den andre senderen (120) i borehullet (12) i grunnformasjonen (10).
13. Fremgangsmåte ifølge krav 11, omfattende trinnet med å anvende, for hver av den første senderen (110) og den andre senderen (120), en sender som omfatter: en første senderdel; og
en andre senderdel,
hvor en tverrstilt ringkjernemottaker (150) er plassert mellom den første senderdelen og den andre senderdelen.
14. Fremgangsmåte ifølge krav 11, der det elektriske signalet for den første undersøkelsesdybden og det elektriske signalet for den tredje undersøkelsesdybden leveres én av: samtidig eller sekvensielt.
15. Fremgangsmåte ifølge krav 11, der elektriske signaler som genereres for de minst tre undersøkelsesdybdene er i frekvensområdet fra omtrent 25 Hz til omtrent 250 kHz, og kan ha én av: identiske frekvenser eller forskjellige frekvenser.
16. Fremgangsmåte ifølge krav 11, der minst én av den første (110) og den andre (120) senderen omfatter en ringkjernetransformator eller ringlegeme.
17. Fremgangsmåte ifølge krav 11, der parameteren av interesse omfatter minst én av:
en resistivitetsegenskap for et lag i grunnformasjonen (10);
en resistivitetsegenskap for en invadert sone i grunnformasjonen (10); eller en tykkelse til et lag i grunnformasjonen (10).
18. Fremgangsmåte ifølge krav 11, der en verdi for den andre undersøkelsesdybden er mellom en verdi for den første undersøkelsesdybden og en verdi for den tredje undersøkelsesdybden.
19. Fremgangsmåte ifølge krav 11, der minst to av den første frekvensen, den andre frekvensen og den tredje frekvensen er identiske.
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US31390710P | 2010-03-15 | 2010-03-15 | |
| US37964710P | 2010-09-02 | 2010-09-02 | |
| US13/042,047 US8547103B2 (en) | 2010-03-15 | 2011-03-07 | Multiple depths of investigation using two transmitters |
| PCT/US2011/027569 WO2011115784A2 (en) | 2010-03-15 | 2011-03-08 | Multiple depths of investigation using two pairs of toroid transmitters |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO20120949A1 NO20120949A1 (no) | 2012-09-10 |
| NO344652B1 true NO344652B1 (no) | 2020-02-24 |
Family
ID=44649768
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO20120949A NO344652B1 (no) | 2010-03-15 | 2012-08-24 | Anordning og fremgangsmåte for borehullslogging for å bestemme undergrunnens elektriske resistivitetsegenskaper |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8547103B2 (no) |
| BR (1) | BR112012023308B1 (no) |
| GB (1) | GB2491510B (no) |
| NO (1) | NO344652B1 (no) |
| WO (1) | WO2011115784A2 (no) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011043851A1 (en) | 2009-10-05 | 2011-04-14 | Halliburton Energy Services, Inc. | Deep evaluation of resistive anomalies in borehole environments |
| US8860416B2 (en) | 2009-10-05 | 2014-10-14 | Halliburton Energy Services, Inc. | Downhole sensing in borehole environments |
| US20130063149A1 (en) * | 2011-07-14 | 2013-03-14 | Baker Hughes Incorporated | Reducing fluid capacitance and conductance effects on piezoelectric resonator measurements |
| US8854044B2 (en) * | 2011-11-09 | 2014-10-07 | Haliburton Energy Services, Inc. | Instrumented core barrels and methods of monitoring a core while the core is being cut |
| US8797035B2 (en) | 2011-11-09 | 2014-08-05 | Halliburton Energy Services, Inc. | Apparatus and methods for monitoring a core during coring operations |
| GB2526378B (en) * | 2014-05-23 | 2020-04-08 | Reeves Wireline Tech Ltd | Improvements in or relating to geological logging |
| RU2583867C1 (ru) * | 2015-02-20 | 2016-05-10 | Открытое акционерное общество "Нефтяная компания "Роснефть" | Электромагнитный зонд для каротажа в нефтегазовых скважинах |
| US10976463B2 (en) * | 2015-11-04 | 2021-04-13 | Halliburton Energy Services, Inc. | Conductivity-depth transforms of electromagnetic telemetry signals |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6777940B2 (en) * | 2002-11-08 | 2004-08-17 | Ultima Labs, Inc. | Apparatus and method for resistivity well logging |
| WO2008115229A1 (en) * | 2007-03-16 | 2008-09-25 | Halliburton Energy Services, Inc. | Robust inversion systems and methods for azimuthally sensitive resistivity logging tools |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3408561A (en) | 1963-07-29 | 1968-10-29 | Arps Corp | Formation resistivity measurement while drilling, utilizing physical conditions representative of the signals from a toroidal coil located adjacent the drilling bit |
| US3305771A (en) | 1963-08-30 | 1967-02-21 | Arps Corp | Inductive resistivity guard logging apparatus including toroidal coils mounted on a conductive stem |
| US4618828A (en) | 1982-11-12 | 1986-10-21 | Teleco Oilfield Services Inc. | Insulating segment for a drill string electrode structure |
| 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 |
| US5045795A (en) | 1990-07-10 | 1991-09-03 | Halliburton Logging Services Inc. | Azimuthally oriented coil array for MWD resistivity logging |
| EP0539118B1 (en) | 1991-10-22 | 1997-12-17 | Halliburton Energy Services, Inc. | Method of logging while drilling |
| US5235285A (en) | 1991-10-31 | 1993-08-10 | Schlumberger Technology Corporation | Well logging apparatus having toroidal induction antenna for measuring, while drilling, resistivity of earth formations |
| US5339037A (en) | 1992-10-09 | 1994-08-16 | Schlumberger Technology Corporation | Apparatus and method for determining the resistivity of earth formations |
| US5389881A (en) * | 1992-07-22 | 1995-02-14 | Baroid Technology, Inc. | Well logging method and apparatus involving electromagnetic wave propagation providing variable depth of investigation by combining phase angle and amplitude attenuation |
| US5463320A (en) | 1992-10-09 | 1995-10-31 | Schlumberger Technology Corporation | Apparatus and method for determining the resitivity of underground formations surrounding a borehole |
| 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 |
| US6191586B1 (en) * | 1998-06-10 | 2001-02-20 | Dresser Industries, Inc. | Method and apparatus for azimuthal electromagnetic well logging using shielded antennas |
| US6211678B1 (en) | 1999-06-21 | 2001-04-03 | Halliburton Energy Services, Inc. | Method for radial profiling of resistivity at multiple depths of investigation |
| US6359438B1 (en) | 2000-01-28 | 2002-03-19 | Halliburton Energy Services, Inc. | Multi-depth focused resistivity imaging tool for logging while drilling applications |
| US7747387B2 (en) | 2006-08-09 | 2010-06-29 | Baker Hughes Incorporated | Providing increased number of measurements and deeper depth of investigation from existing resistivity tool hardware |
-
2011
- 2011-03-07 US US13/042,047 patent/US8547103B2/en active Active
- 2011-03-08 BR BR112012023308-4A patent/BR112012023308B1/pt active IP Right Grant
- 2011-03-08 GB GB1215355.7A patent/GB2491510B/en active Active
- 2011-03-08 WO PCT/US2011/027569 patent/WO2011115784A2/en active Application Filing
-
2012
- 2012-08-24 NO NO20120949A patent/NO344652B1/no unknown
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6777940B2 (en) * | 2002-11-08 | 2004-08-17 | Ultima Labs, Inc. | Apparatus and method for resistivity well logging |
| WO2008115229A1 (en) * | 2007-03-16 | 2008-09-25 | Halliburton Energy Services, Inc. | Robust inversion systems and methods for azimuthally sensitive resistivity logging tools |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2011115784A2 (en) | 2011-09-22 |
| BR112012023308B1 (pt) | 2021-06-01 |
| BR112012023308A2 (pt) | 2016-05-24 |
| GB201215355D0 (en) | 2012-10-10 |
| NO20120949A1 (no) | 2012-09-10 |
| US20120081121A1 (en) | 2012-04-05 |
| US8547103B2 (en) | 2013-10-01 |
| GB2491510A (en) | 2012-12-05 |
| WO2011115784A3 (en) | 2011-11-17 |
| GB2491510B (en) | 2015-05-27 |
| GB2491510A8 (en) | 2012-12-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO344652B1 (no) | Anordning og fremgangsmåte for borehullslogging for å bestemme undergrunnens elektriske resistivitetsegenskaper | |
| NO20120956A1 (no) | Ringformet galvanisk verktøy for asimutal dekning av brønnhullet ved resistivitetslogging under boring | |
| CA2959346C (en) | Electromagnetic telemetry for measurement and logging while drilling and magnetic ranging between wellbores | |
| US6534986B2 (en) | Permanently emplaced electromagnetic system and method for measuring formation resistivity adjacent to and between wells | |
| US9069097B2 (en) | Surface to borehole electromagnetic surveying using metallic well casings as electrodes | |
| US10358909B2 (en) | Interwell tomography methods and systems employing a casing segment with at least one transmission crossover arrangement | |
| US10145233B2 (en) | Guided drilling methods and systems employing a casing segment with at least one transmission crossover arrangement | |
| US10001006B2 (en) | Ranging using current profiling | |
| NO335681B1 (no) | Elektromagnetisk fremgangsmåte for bestemmelse av fallvinkler uavhengig av slamtype og borehullmiljø, og loggeanordning | |
| NO342030B1 (no) | Elektromagnetisk resistivitetsloggingsverktøy og fremgangsmåte | |
| US9765612B2 (en) | Time-frequency domain multiplexing apparatus, methods, and systems | |
| US10317560B2 (en) | Systems and methods of robust determination of boundaries | |
| US10670562B2 (en) | Micro-focused imaging of wellbore pipe defects | |
| US11480706B2 (en) | Multiple casing inspection tool combination with 3D arrays and adaptive dual operational modes | |
| US9360584B2 (en) | Systems and methodology for detecting a conductive structure | |
| WO2009114250A2 (en) | Downhole spread spectrum induction instruments | |
| NO20110278A1 (no) | Prosessering av asimutale resistivitetsdata i en resistivitetsgradient | |
| Liu et al. | Analysis and Experimental Research on the Factors Affecting Downhole Inductive Electromagnetic Wave Wireless Short-Hop Transmission | |
| RU2668650C1 (ru) | Способ импульсного индукционного каротажа из обсаженных скважин |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| CHAD | Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften) |
Owner name: BAKER HUGHES, US |