RU2305300C2 - Устройство для подавления влияний скважины, вызванных наклонным или поперечным магнитным диполем (варианты), устройство, предназначенное для размещения на кабеле, и способ изменения потока осевого электрического тока (варианты) - Google Patents

Устройство для подавления влияний скважины, вызванных наклонным или поперечным магнитным диполем (варианты), устройство, предназначенное для размещения на кабеле, и способ изменения потока осевого электрического тока (варианты) Download PDF

Info

Publication number
RU2305300C2
RU2305300C2 RU2001134208/28A RU2001134208A RU2305300C2 RU 2305300 C2 RU2305300 C2 RU 2305300C2 RU 2001134208/28 A RU2001134208/28 A RU 2001134208/28A RU 2001134208 A RU2001134208 A RU 2001134208A RU 2305300 C2 RU2305300 C2 RU 2305300C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
well
electrodes
antenna
support
pair
Prior art date
Application number
RU2001134208/28A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2001134208A (ru
Inventor
Стефен Д. БОННЕР (US)
Стефен Д. БОННЕР
Ричард А. РОСТАЛ (US)
Ричард А. РОСТАЛ
Брайан КЛАРК (US)
Брайан Кларк
Томас Д. БАРБЕР (US)
Томас Д. БАРБЕР
Дин М. ХОУМАН (US)
Дин М. ХОУМАН
Дзеват ОМЕРАДЖИК (US)
Дзеват Омераджик
Original Assignee
Шлюмбергер Текнолоджи Бв
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 Шлюмбергер Текнолоджи Бв filed Critical Шлюмбергер Текнолоджи Бв
Publication of RU2001134208A publication Critical patent/RU2001134208A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2305300C2 publication Critical patent/RU2305300C2/ru

Links

Images

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
    • G01V3/26—Electric 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
    • G01V3/28—Electric 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

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

Изобретение относится к технике каротажа с использованием антенн, магнитные дипольные моменты которых ориентированы под углом к оси скважины и предназначены для уменьшения или подавления нежелательного осевого электрического тока, индуцированного вдоль скважины. Сущность: антенны размещают в скважине на приборах, имеющих непроводящий опорный элемент. Способ включает создание альтернативного пути для тока по корпусу прибора. Другой способ включает излучение контролируемого тока для противодействия нежелательному току. Еще один способ включает коррекцию влияния тока с помощью метода суперпозиции. Один вариант устройства содержит проводящий сегмент на непроводящей опоре вблизи антенны. Другой вариант устройства содержит первую пару электродов для измерения индуцированного электрического поля в скважине и вторую пару электродов для обеспечения протекания тока между ними. Первая пара электродов находится между второй парой электродов. Антенна находится между первой парой электродов. 4 с. и 6 з.п. ф-лы, 10 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к методам уменьшения и/или коррекции влияний скважины, имеющих место при подземных измерениях. Более конкретно, изобретение относится к способам и устройствам для их осуществления, в которых каротажная аппаратура, содержащая источники или датчики с поперечным или наклонным магнитным диполем, выполнена с возможностью уменьшения или коррекции нежелательных электромагнитных влияний, связанных с эксплуатацией аппаратуры в скважине.
ОПИСАНИЕ ИЗВЕСТНОГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ
В области разведки и добычи углеводородов известны различные методы геофизических исследований (каротажа) в скважинах. В этих методах обычно используются каротажные приборы или "зонды", снабженные источниками для излучения энергии в скважине, проходящей через подземный пласт. Излучаемая энергия взаимодействует с окружающим ее пластом, формируя сигналы, которые обнаруживаются и измеряются одним или несколькими датчиками на приборе. Обработав данные обнаруженных сигналов, получают профиль свойств пласта.
Известные методы электромагнитного (ЭМ) каротажа включают в себя "кабельный" каротаж и каротаж в процессе бурения (КПБ). При кабельном каротаже аппаратуру опускают в скважину на конце электрического кабеля и подземные измерения осуществляют по мере движения прибора по скважине. При КПБ прибор, расположенный в воротнике бура, присоединяют к буровому снаряду на время бурения скважины в подземных пластах.
В обычных приборах для кабельного каротажа и КПБ применяются антенны, которые могут работать как источники и/или датчики. При кабельном каротаже антенны обычно заключены в корпус, выполненный из твердого пластика, состоящего из слоистого стекловолокна, пропитанного эпоксидной смолой. При КПБ антенны обычно устанавливают на металлической опоре, чтобы они могли выдержать воздействие высоких температур и давления, имеющих место во время бурения. Обычные каротажные приборы также выполняют из термопластичных материалов. Термопластичные композитные структуры этих приборов обеспечивают непроводящую конструкцию для установки антенн. В патенте США №6084052 (переуступленном правопреемнику настоящей заявки) описаны варианты выполнения каротажных приборов из композитных материалов для использования при кабельном каротаже и КПБ.
Как при кабельном каротаже, так и КПБ антенны устанавливают на опорном элементе с осевым разносом друг от друга в направлении скважины. Эти антенны обычно представляют собой катушки в виде цилиндрического соленоида, которые содержат один или несколько витков изолированного провода, намотанного вокруг опоры. Например, в патентах США №№4873488 и 5235285 (переуступленных правопреемнику настоящей заявки) описаны приборы, снабженные антеннами, которые расположены вдоль центральной металлической опоры. В работе на передающую антенну подается переменный ток для излучения ЭМ энергии через скважинную жидкость (также именуемую далее как буровой раствор) и в пласт. Сигналы, обнаруженные на приемной антенне, обычно выражаются как комплексное число (комплексное напряжение) и отражают взаимодействие с буровым раствором и пластом.
Известен метод ЭМ каротажа, в котором подземные пласты исследуют путем получения каротажных диаграмм электрического сопротивления или проводимости посредством "фокусированных" измерений. В патенте США №3452269 (переуступленном правопреемнику настоящей заявки) описан прибор, предназначенный для осуществления таких фокусированных измерений. В способе, описанном в патенте '269, используется зондирующий ток, излучаемый основным электродом. Этот зондирующий ток вынужден протекать практически перпендикулярно оси скважины под действием фокусирующих токов, излучаемых соседними фокусирующими электродами. В патенте США №3305771 описан способ фокусирования с использованием прибора, снабженного тороидальными катушками. В патентах США №№3772589, 4087740, 4286217 (переуступленных правопреемнику настоящей заявки) описаны другие приборы электродного типа, используемые для подземных измерений.
В патенте США №5426368 (переуступленном правопреемнику настоящей заявки) описан способ каротажа с использованием группы токовых электродов, расположенных на опоре. В патенте '368 данная расстановка электродов используется для изучения геометрических характеристик скважины и свойств сопротивления пласта. В патентах США №№5235285 и 5339037 (переуступленных правопреемнику настоящей заявки) описаны металлические приборы, содержащие тороидальную катушку и систему электродов, для измерения сопротивления в процессе бурения. Способ измерения, описанный в патентах '285 и '037, заключается в индуцировании тока, который протекает по пути, включающему проводящий корпус опоры и пласт.
В патентах США №3388325 и 3329889 (переуступленных правопреемнику настоящей заявки) описаны устройства, содержащие компоновку из электрода и катушки, для осуществления подземных измерений. В патенте США №3760260 (переуступленном правопреемнику настоящей заявки) также описан скважинный прибор, содержащий электроды и катушки. В патенте '260 использована компоновка электрода, создающая радиальный поток тока в пласте, окружающем скважину. В патенте США №4511843 (переуступленном правопреемнику настоящей заявки) описан способ осуществления каротажа, в котором с электродов излучаются токи для обнуления разности потенциалов между другими электродами на приборе. В патенте США №4538109 (переуступленном правопреемнику настоящей заявки) описан способ осуществления каротажа, в основу которого положена задача коррекции или подавления влияния паразитных ЭМ составляющих на сигналы измерений в скважине.
Катушку, несущую ток, можно представить как магнитный диполь, магнитный момент которого пропорционален току и площади. Направление и силу магнитного момента можно представить вектором, перпендикулярным плоскости катушки. В обычных каротажных приборах, построенных на принципе индукции и распространения, передающая и приемная антенны установлены так, что их оси проходят вдоль продольной оси устройства. Следовательно, эти приборы реализуются с антеннами, имеющими продольные магнитные диполи (ПМД). Когда такую антенну помещают в скважину и подают на нее ток для передачи ЭМ энергии, токи протекают вокруг антенны в скважину и в окружающий пласт. При этом нет потока полного тока вверх или вниз по скважине.
В области каротажа скважин получил развитие метод с использованием приборов, содержащих антенны с наклонными или поперечными катушками, т.е. когда ось катушки не параллельна оси опоры. Эти приборы применяются с антеннами, имеющими поперечный или наклонный магнитный диполь (НМД). Такие конфигурации НМД необходимы для того, чтобы обеспечить ЭМ измерения с направленной чувствительностью и чувствительностью к анизотропным свойствам сопротивления пласта. Каротажные приборы с НМД описаны в патентах США №№4319191, 5508616, 5757191, 5781436, 6044325, 6147496, WO 00/50926, а также в работе V.F. Mechetin et al., TEMP - A New Dual Electromagnetic and Laterolog Apparatus-Technological Complex, THIRTEENTH EUROPEAN FORMATION EVALUATION SYMPOSIUM TRANSACTIONS, Budapest Chapter, paper K, 1990.
Самым проблематичным свойством НМД является чрезмерно большое влияние скважины, которое имеет место в сильно контрастных ситуациях, т.е. когда буровой раствор в скважине имеет гораздо более высокую проводимость, чем пласт. Когда НМД находится в центре скважины, по оси скважины не протекает полный ток. При смещении НМД от центра в направлении, параллельном направлению магнитного момента, симметрия ситуации также не позволяет полному току протекать по оси скважины. Однако, если НМД сместить от центра в направлении, перпендикулярном направлению магнитного момента, в скважине индуцируются осевые токи. В сильно контрастных ситуациях эти токи могут протекать на очень большое расстояние вдоль скважины. Когда эти токи проходят через НМД приемники, они могут вызывать нежелательные сигналы, во много раз превосходящие те сигналы, которые бы возникли в однородном пласте без скважины.
В патенте США №5041975 (переуступленном правопреемнику настоящей заявки) описан способ обработки данных сигнала измерений в скважине для коррекции влияния скважины. В патенте США №5058077 описан способ обработки данных скважинного датчика для компенсации влияния внецентрового поворота на датчик во время бурения. Однако ни один из этих патентов не касается свойств или влияний НМД в подземных измерениях.
Таким образом, существует потребность в усовершенствованных способах и устройствах для уменьшения или коррекции этих токов при использовании каротажных приборов с НМД.
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Согласно изобретению предложено устройство для использования в скважине, проходящей через пласт, содержащее удлиненную опору, имеющую продольную ось, по меньшей мере одну антену, расположенную на опоре таким образом, что магнитный дипольный момент антенны наклонен или перпендикулярен относительно продольной оси опоры, при этом каждая по меньшей мере одна антенна выполнена с возможностью передачи и/или приема электромагнитной энергии, первый электрод, расположенный на опоре, и второй электрод, расположенный на опоре, причем второй электрод расположен таким образом, что по меньшей мере одна антенна находится между первым и вторым электродом, при этом первый электрод подключен ко второму электроду для создания пути для тока между электродами.
Согласно изобретению предложено устройство для использования в скважине, проходящей через пласт, содержащее удлиненную непроводящую опору, имеющую продольную ось и по меньшей мере один проводящий сегмент, расположенный на ней, по меньшей мере одну антенну, расположенную на опоре таким образом, что магнитный дипольный момент антенны наклонен или перпендикулярен относительно продольной оси опоры, при этом по меньшей мере одна антенна расположена вдоль проводящего сегмента на опоре, и каждая по меньшей мере одна антенна выполнена с возможностью передачи и/или приема электромагнитной энергии.
Согласно изобретению предложено устройство для использования в скважине, проходящей через пласт, содержащее удлиненную опору, имеющую продольную ось, по меньшей мере одну антенну, расположенную на опоре таким образом, что магнитный дипольный момент антенны наклонен или перпендикулярен относительно продольной оси опоры, при этом каждая по меньшей мере одна антенна выполнена с возможностью передачи и/или приема электромагнитной энергии, первую пару электродов, расположенных на опоре и выполненных с возможностью совместного электромагнитного взаимодействия, причем первая пара электродов расположена таким образом, что по меньшей мере одна антенна находится между электродами, вторую пару электродов, расположенных на опоре и выполненных с возможностью совместного электромагнитного взаимодействия, причем вторая пара электродов расположена таким образом, что первая пара электродов находится между второй парой электродов.
Согласно изобретению предложено устройство, предназначенное для размещения на кабеле в скважине, проходящей через пласт, содержащее удлиненный проводящий металлический корпус, имеющий продольную ось, и по меньшей мере одну антенну, расположенную на корпусе таким образом, что магнитный дипольный момент антенны наклонен или перпендикулярен относительно продольной оси корпуса, экран, расположенный на корпусе для покрытия по меньшей мере одной антенны, и выполненный таким образом, что через него либо не проходят потоки тока, либо проходит азимутально симметричный поток тока, причем каждая по меньшей мере одна антенна выполнена с возможностью передачи и/или приема электромагнитной энергии для электромагнитной разведки пласта.
Согласно изобретению предложен способ изменения потока осевого электрического тока вдоль подземной скважины вблизи антенны, расположенной в скважине таким образом, что ее магнитный дипольный момент наклонен или перпендикулярен относительно оси скважины, причем антенна выполнена с возможностью передачи и/или приема электромагнитной энергии. Способ заключается в том, что обеспечивают первый электрод в скважине, обеспечивают второй электрод в скважине, причем второй электрод располагают таким образом, чтобы антенна находилась между первым и вторым электродами, и соединяют первый и второй электроды с проводником для создания пути протекания осевого тока через антенну между электродами.
Согласно изобретению предложен способ изменения потока осевого электрического тока вдоль подземной скважины вблизи антенны, расположенной в скважине на непроводящей опоре, имеющей продольную ось и предназначенной для размещения в скважине, причем антенна выполнена с возможностью передачи и/или приема электромагнитной энергии. Способ заключается в том, что устанавливают проводящий сегмент на опоре таким образом, чтобы он был обращен к скважине, когда опора размещена внутри скважины, располагают антенну вдоль проводящего сегмента для создания пути протекания осевого тока через антенну, когда опора находится внутри скважины, и располагают антенну вдоль проводящего сегмента таким образом, чтобы магнитный дипольный момент антенны был наклонен или перпендикулярен относительно продольной оси опоры.
Согласно изобретению предложен способ изменения потока осевого электрического тока вдоль подземной скважины вблизи антенны, расположенной внутри скважины таким образом, что магнитный дипольный момент антенны наклонен или перпендикулярен относительно оси скважины, причем антенна выполнена с возможностью передачи и/или приема электромагнитной энергии. Способ заключается в том, что (а) размещают первую пару электродов внутри скважины таким образом, чтобы антенна находилась между электродами, причем первая пара электродов выполнена с возможностью совместного электромагнитного взаимодействия, (b) размещают вторую пару электродов внутри скважины таким образом, чтобы первая пара электродов находилась между второй парой электродов, причем вторая пара электродов выполнена с возможностью совместного электромагнитного взаимодействия, (с) измеряют электромагнитное свойство, связанное с осевым электрическим током на первой или второй паре электродов, и (a) излучают ток внутри скважины в зависимости от электромагнитного свойства, измеренного на этапе (с), причем ток излучают между первой парой электродов, если в измерении на этапе (с) использовалась вторая пара электродов, или между второй парой электродов, если в измерении на этапе (с) использовалась первая пара электродов.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Эти и другие аспекты и преимущества изобретения станут понятны из следующего подробного описания со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг.1 изображает наклонный или поперечный магнитный диполь, смещенный от центра параллельно и перпендикулярно внутри скважины,
фиг.2 изображает схематический вид прибора с групповым выполнением электродов согласно изобретению,
фиг.3 изображает схематический вид прибора с кольцевым выполнением электрода согласно изобретению,
фиг.4 изображает схематический вид прибора с проводящим сегментом, расположенным на непроводящей опоре, согласно изобретению,
фиг.5 изображает схематически пути тока, имеющие место при проводящем цельнометаллическом приборе с перпендикулярно смещенным от центра, наклонным или поперечным магнитным диполем согласно изобретению,
фиг.6 изображает схематический вид прибора с множеством пар электродов, расставленных вокруг антенны согласно изобретению,
фиг.7 изображает алгоритм осуществления одного варианта способа согласно изобретению,
фиг.8 изображает схематический вид потока индуцированного осевого тока, имеющего места в скважине при использовании непроводящего прибора с перпендикулярно смещенным от центра, наклонным или поперечным магнитным диполем,
фиг.9 иллюстрирует ток, введенный в скважину из прибора, содержащего пару электродов над источником согласно изобретению,
фиг.10 изображает схематически поток осевого тока относительно прибора, содержащего пары электродов над датчиком согласно изобретению.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ
ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Прежде чем приступить к раскрытию изобретения, будут представлены его некоторые теоретические аспекты.
НМД можно сместить от центра скважины в двух возможных ориентациях, которые будут в дальнейшем называться параллельным и перпендикулярным смещением от центра, как показано на фиг.1. Параллельное смещение от центра вынуждает токи протекать симметрично вверх и вниз скважины и поэтому полный ток не образуется. При этом влияние скважины не хуже, чем в типичном скважинном приборе с ненаклонными (осевыми) антеннами. Перпендикулярное смещение от центра в случае изолированного корпуса прибора приводит к образованию большого осевого скважинного тока, который устойчиво поступает в поперечный приемник, удаленный на осевое расстояние (не показан). Эти два смещения являются крайними возможными смещениями. В общем случае смещение от центра будет иметь некоторое направление, т.е. будет находиться под некоторым углом к дипольному моменту датчиков. В таком случае влияние скважины лежит между двумя крайними случаями.
Важно понять основное различие между влиянием скважины обычного ПМД и влиянием скважины НМД. Если какой-либо тип источника поместить в однородную среду, токи будут протекать по путям, окружающим передатчик. При добавлении скважины эти пути тока искажаются. Эти токи индуцируют напряжение в приемной катушке, смещенной от передатчика. Данное напряжение является показателем сопротивления пласта. Если вместо однородной среды взять среду, содержащую скважину, то пути тока изменятся и, следовательно, принимаемое напряжение будет отличаться от того, которое было бы измерено в отсутствии скважины. Эту разность называют "влиянием скважины". Различие влияния скважины при ПМД и НМД обусловлено различием между искажением токов в присутствии скважины. При ПМД, центрированном или смещенном от центра в скважине, эти токи протекают по скважине в области, находящейся вблизи передатчика. Известно, что поле локализованного распределения тока можно представить в виде многополюсного разложения. Ведущий член (дипольный член) уменьшается как 1/r3, где r - радиальное расстояние в любом направлении от передатчика. Другие члены уменьшаются еще быстрее.
Аналогичная ситуация имеет место при НМД, смещенном от центра скважины в направлении вдоль направления дипольного момента (параллельно). Токи идут вверх по одной стороне скважины и вниз по другой стороне симметричным образом. Полный ток, который бы протекал в скважине мимо передатчика, отсутствует. Локализованный ток создает дипольное поле, как и в случае с ПМД. Если НМД сместить от центра в направлении, перпендикулярном направлению дипольного момента, то эти токи больше не будут симметричными, и по скважине мимо передатчика потечет полный ток.
Этот ток течет вверх по скважине и возвращается через пласт. Когда этот ток проходит через катушку приемника, в катушке индуцируется напряжение. Данный ток уменьшается, но не геометрически, по меньшей мере не так быстро как 1/r3, а экспоненциально как е-(z/z0), где z0 пропорционально
Figure 00000002
. Если скважина имеет гораздо более высокую проводимость, чем пласт, спад этого тока будет очень медленным.
В случае ПМД или НМД, параллельно смещенного от центра, напряжение в приемнике обусловлено полями, возникающими в результате локализованного искажения распределения тока вблизи передатчика. В случае НМД, перпендикулярно смещенного от центра, напряжение обусловлено полем, возникшим под действием тока, протекающего в скважине непосредственно мимо приемника. Второй эффект гораздо сильнее, чем первый.
На фиг.2 показан один из вариантов осуществления изобретения. Каротажный прибор с непроводящим корпусом показан расположенным внутри скважины. Прибор снабжен поперечной (наклон оси 90°) передающей антенной Тх и поперечной приемной антенной Rx. Прибор также содержит пару электродов E1, Е2, расположенных на противоположных концах передающей антенны Тх. Электроды E1, Е2 могут быть выполнены в виде решетки из разнесенных по окружности азимутальных металлических электродов. На фиг.2 показана электродная система, представляющая собой группу из шестнадцати отдельных азимутальных металлических сегментов 10, установленных на изоляционном тороиде 12. Альтернативно, электроды E1, Е2 можно также выполнить в виде цельных металлических кольцевых электродов, показанных на фиг.3. Если используется кольцевая форма электродов, то предпочтительно оставить осевой зазор или отверстие по окружности электрода. Специалистам будет понятно, что можно использовать разные известные типы электродов для осуществления изобретения, например кнопочные электроды.
Электроды E1, E2 замкнуты вместе накоротко с проводником (например, проводом, кабелем или металлической планкой) 14, который предпочтительно проходит через центр передающей антенны Тх. Если электроды E1, Е2 выполнены в виде группы разнесенных по окружности азимутальных электродов, то все сегменты электрода E1 замкнуты вместе накоротко и все сегменты электрода E2 замкнуты вместе накоротко, и E1 замкнут с Е2. Закорачивание электродов E1 и закорачивание электродов Е2 предпочтительно реализуется с помощью проводов, проходящих радиально, чтобы исключить образование азимутальной токовой петли. При закорачивании электродов E1, E2 над и под передатчиком Тх данная конфигурация обеспечивает отсутствие полного электрического поля вдоль скважины, а значит и потока полного тока. Проводник (проводники), соединяющий верхний и нижний электроды E1, Е2, проходит через передатчик Тх и позволяет перекрыть токи, проходящие через скважину. Это приводит к локализованному распределению тока без осевых токов на большом расстоянии, которые бы в противном случае присутствовали в скважине. Такое локализованное распределение токов имеет, самое большее, дипольный момент, который спадает по меньшей мере со скоростью 1/L3, где L - расстояние между антеннами. Фактически, такая конфигурация закорачивает азимутально изменяющийся индуцированный осевой ток через передатчик Тх и образует локальный магнитный диполь, противодействующий НМД. Электроды E1, Е2 можно установить на приборе с помощью любых известных пригодных средств.
На фиг.4 показан другой вариант осуществления изобретения. При установке НМД над проводящим сегментом 16, расположенным вдоль непроводящего опорного элемента прибора, образуется локальное распределение индуцированного тока. Полученная при этом токовая петля состоит из скважины и проводящего сегмента 16. Проводящий сегмент 16 можно выполнить в виде металлической трубки или муфты, установленной на непроводящей опоре. Этот прибор может быть при необходимости оснащен множеством проводящих сегментов и антенн. Моделирование и эксперименты показывают что ток, проходящий по скважине и металлической части прибора, ограничен в осевом протяжении несколькими диаметрами скважин. Следовательно, проводящая секция имеет переменную длину, но предпочтительно превосходящую несколько диаметров наибольшей скважины, в которой может работать данный прибор.
Если проводящий сегмент 16 расположен соосно с антенной и в контакте со скважинной жидкостью, то осевой ток, индуцированный в скважине, возвратится через корпус прибора вблизи антенны вместо того, чтобы проходить на большое расстояние по скважине. Если проводящий сегмент 16 находится над приемной антенной, то осевой ток, который бы в противном случае протекал по скважине, вместо этого пройдет по проводящему сегменту 16. Следовательно, поток индуцированного осевого тока вдоль скважины минимизируется благодаря обеспечению альтернативного пути для тока вдоль корпуса прибора. В альтернативном варианте длина проводящего сегмента 16 достигает длины прибора (не показано), при этом проводящий сегмент по существу состоит из цельнометаллической муфты, размещенной вдоль опоры.
Обычные индукционные каротажные приборы, в частности, опускаемые в скважину на кабеле, содержат антенны в корпусах, выполненных из непроводящих материалов, таких как эпоксидная смола/ армированная стекловолокном. На фиг.5 показан другой вариант осуществления изобретения. Антенна НМД расположена на каротажном приборе 18, состоящем из цельнометаллического корпуса 20. Слой электроизоляционного материала (например, такого как рандаллит (Randallite), эпоксидная смола со стекловолокном или резина) помещен между антенной и корпусом 20. Прибор 18 также оснащен генератором сигналов, установленным внутри корпуса (не показан), для пропускания переменного тока через антенну. Рабочая частота генератора сигналов обычно составляет от 1 кГц до 5 МГц. Альтернативно, этот ток можно подавать в антенну по кабелю, как известно специалистам.
Как видно на фиг.5, когда прибор 18 смещен от центра в скважине, металлический корпус 20 открыт для скважинной жидкости, так что вдоль корпуса 20 создается локальное распределение индуцированного тока. На корпусе 20 также установлен экран 22 для защиты антенны НМД и пропускания определенных требуемых составляющих электромагнитной энергии. В патентах США №№4949045 и 4536714 (переуступленных правопреемнику настоящей заявки) описаны возможные варианты выполнения проводящего металлического экрана. Специалистам будет понятно, что с прибором 18 можно использовать и другие пригодные экраны. Например, экран может быть выполнен в форме полоски (не показан), также называемой гибкой схемой, для обеспечения гибкости и удобства монтажа.
Для эффективной работы антенны с НМД результирующий поток тока не должен индуцировать напряжение в антенне. Следовательно, если проводящий экран 22 размещен над антенной, так что ток течет через него, а не по скважинной жидкости, то в антенне будет индуцироваться нулевой ток, если ток в экране 22 азимутально симметричный. В противном случае, напряжение в приемной антенне может быть больше, чем оно было бы в случае протекания тока через буровой раствор. Требуемое осесимметричное распределение тока можно обеспечить, расположив проводящий материал между экраном 22 и корпусом 20 таким образом, чтобы образовалась азимутально равномерное соединение. Например, можно расположить проводящее металлическое кольцевое уплотнение на обоих концах экрана 22, чтобы не было разрывов между экраном 22 и корпусом 20 (не показано). В варианте, проиллюстрированном на фиг.4, проводящий сегмент 16 на непроводящей опоре перенаправляет индуцированный ток через проводник, центрированный через НМД, так что в НМД будет индуцировать нулевое напряжение в пределах механической точности расположения проводника.
Нулевой ток, индуцированный в антенне с НМД, можно также получить, изолировав проводящий экран 22 от металлического корпуса 20. Этого можно достичь посредством установления экрана 22 на корпусе 20 таким образом, чтобы один его конец был полностью изолирован (не показано). Для обеспечения требуемой изоляции можно расположить между экраном 22 и корпусом 20 рандаллит, эпоксидную смолу со стекловолокном, резину или любой пригодный непроводящий материал или соединение. Альтернативно, НМД можно уплотнить или герметизировать на корпусе 20 резиновой напрессовкой или любым подходящим непроводящим соединением, которое пропускает ЭМ энергию. Еще один вариант осуществления изобретения содержит экран 22, выполненный из изоляционного материала, чтобы позволить проходить ЭМ излучению. К пригодным материалам относится класс полиэфиркетонов, описанных в патентах США №№4320224 и 6084052 (переуступленных правопреемнику настоящей заявки), или другие пригодные смолы. Один вид такого материала под наименованием PEEK производит компания Victrex USA, Inc. of West Chester, PA. Компании Cytec Fiberite, Greene Tweed и BASF выпускают другие пригодные термопластические смолы. Еще одним пригодным изоляционным материалом является керамический материал на основе тетрагональной фазы диоксида циркония ("TZP"), выпускаемый компанией Coors Ceramics of Golden, Colorado.
На фиг.6 показан другой вариант осуществления изобретения. Каротажный прибор с непроводящим корпусом расположен в скважине. Этот прибор содержит поперечную передающую антенну Тх и поперечную приемную антенну Rx. Приемная антенна Rx расположена между парой измерительных электродов М, М', которые, в свою очередь, расположены между парой токовых электродов А, А'. Электроды М, М', А, А' могут быть выполнены в виде группы разнесенных по окружности металлических электродов или в виде кольцевого электрода, как было описано выше.
Один вариант осуществления изобретения включает способ, использующий принцип суперпозиции и цифрового фокусирования. Этот вариант проиллюстрирован в виде алгоритма на фиг.7. Данный способ может быть реализован с использованием прибора, изображенного на фиг.6. В данном способе на этапе 100 активизируется передающая антенна Тх, и на этапах 105, 110 получают сигнал напряжения (VR1) на приемной антенне Rx, а также разность напряжений (ΔVM1) на измерительных электродах М, М'. Затем на этапе 115 передающая антенна выключается, и на этапе 120 ток течет между токовыми электродами А, А'. На этапах 125, 130 снова измеряют напряжение на измерительных электродах (ΔVм2) и сигнал напряжения (Vr2) на приемной антенне.
Затем на этапе 135 вычисляют возбуждение, необходимое для получения группы напряжений (ΔVM1) на измерительных электродах М, М', а на этапе 140 вычисляют напряжение в приемной антенне Rx, вызванное этим возбуждением. Это напряжение затем вычитают на этапе 145 из действительно измеренного напряжения, чтобы получить сигнал, скорректированной с учетом скважины.
Математически данное уравнение имеет вид
Figure 00000003
Это напряжение должно быть равно напряжению, которое бы возникло на приемной антенне Rx, если бы в сильно контрастной ситуации отсутствовал продольный ток в скважине. Так как передающая антенна Тх работает с некоторой конечной частотой и все напряжения комплексные (они включают в себя амплитуду и фазовый сдвиг относительно тока передатчика или токов электродов), токи, выходящие из электродов А, А', имеют одинаковую частоту.
Предложенные устройства могут быть оснащены обычными электронными схемами включения источников и датчиков для получения требуемых измерений, как известно специалистам. Полученные данные можно сохранить в памяти и/или обрабатывать в скважине или передавать на поверхность в реальном времени по обычным известным телеметрическим системам.
На фиг.8 показан поток индуцированного осевого тока, имеющий место в скважине при использовании типичного непроводящего прибора с НМД, когда НМД перпендикулярно смещен от центра в проводящей скважине. На фиг.9 показан другой вариант воплощения изобретения. В данном варианте использован процесс обратной связи. Вариант на фиг.9 аналогичен варианту на фиг.6. Измерительные электроды М, М' выполнены с возможностью выборки и измерения азимутально изменяющейся величины индуцированного электрического поля. Затем в скважину вводится ток токовыми электродами А, А' для противодействия или подавления скважинного тока, измеренного измерительными электродами М, М'. Это значит, что ток разряжается из токовых электродов А, А' таким образом, чтобы обеспечить условие, при котором разность напряжения между М и М' равна нулю. То есть ΔV=Vм-Vм'=0.
На фиг.10 проиллюстрирован еще один вариант воплощения изобретения. Вариант на фиг.10 подобен варианту на фиг.9, за исключением того, что электроды расположены над приемником с НМД на обычном непроводящем устройстве. При таком выполнении индуцированный ток течет вверх по скважине, входит в токовый электрод А', проходит по прибору вверх ко второму электроду А и продолжает путь вверх по скважине. В непосредственной близости от НМД в скважине нет потока тока. Измерительные электроды М и М' обеспечивают аналоговую обратную связь с токовыми электродами А, А' только для подавления влияния скважины. Следовательно, поток осевого тока вдоль скважины противодействует вводу другого тока, излучаемого внутри скважины.
Известно, что на сигналы, измеряемые с помощью индукционных частот, влияет прямая связь между передатчиком и приемником. Поэтому предложенные каротажные приборы могут также содержать так называемые "компенсационные" антенны для подавления или уменьшения таких эффектов связи. Специалистам также будет понятно, что благодаря принципу взаимности конфигурации электрода и/или проводящего сегмента согласно изобретению будут работать независимо от того, реализованы ли они над передатчиками или над приемниками на приборе. Можно также изменять расстояние между электродами и/или антеннами в направлении скважины для эффективной реализации изобретения. Кроме того, предложенные каротажные приборы могут быть построены по принципу "распространения", при котором можно измерять между парами приемников такие величины, как фазовый сдвиг или затухание.

Claims (10)

1. Устройство для использования в скважине, проходящей через пласт, отличающееся тем, что содержит удлиненную непроводящую опору, имеющую продольную ось и, по меньшей мере, один проводящий сегмент (16), расположенный на опоре, по меньшей мере, одну антенну, расположенную на опоре таким образом, что магнитный дипольный момент антенны наклонен или перпендикулярен относительно продольной оси опоры, причем проводящий сегмент имеет внешнюю поверхность, расположенную вокруг опоры, при этом внешняя поверхность простирается в осевом и поперечных направлениях, перекрывая упомянутую, по меньшей мере, одну антенну, так что упомянутая внешняя поверхность окружает антенну, и каждая, по меньшей мере, одна антенна выполнена с возможностью передачи и/или приема электромагнитной энергии.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что проводящий сегмент (16) содержит металлическую трубку, соосно расположенную на внешней окружности опоры, и по меньшей мере одна антенна электрически изолирована от него.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что опора содержит множество независимых проводящих сегментов, расположенных на ней.
4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что опора содержит два независимых проводящих сегмента, причем каждый проводящий сегмент расположен в непосредственной близости от антенны, причем упомянутые антенны расположены на опоре таким образом, что магнитные дипольные моменты антенн наклонены или перпендикулярны относительно продольной оси опоры.
5. Устройство для использования в скважине, проходящей через пласт, содержащее удлиненную опору, имеющую продольную ось, по меньшей мере, одну антенну, расположенную на опоре таким образом, что магнитный дипольный момент антенны наклонен или перпендикулярен относительно продольной оси опоры, причем каждая, по меньшей мере, одна антенна выполнена с возможностью передачи и/или приема электромагнитной энергии, отличающееся тем, что содержит первую пару электродов (М, М'), расположенных на опоре и выполненных с возможностью обеспечения измерения между ними величины индуцированного электрического поля в скважине, причем первая пара электродов расположена таким образом, что по меньшей мере одна антенна находится между электродами, вторую пару электродов (А, А'), расположенных на опоре и выполненных с возможностью обеспечения протекания тока между ними, причем вторая пара электродов расположена таким образом, что первая пара электродов находится между второй парой электродов.
6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что опора выполнена непроводящей вблизи, по меньшей мере, одной антенны, расположенной таким образом, что ее магнитный дипольный момент наклонен или перпендикулярен относительно продольной оси опоры.
7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что первая пара электродов выполнена с возможностью обеспечения измеряемой разности напряжений между электродами, когда антенна, расположенная в скважине, передает электромагнитную энергию, и электрод второй пары электродов выполнен с возможностью излучения тока в ответ на измеренную разность напряжений.
8. Способ изменения потока осевого электрического тока вдоль подземной скважины вблизи антенны, расположенной в данной скважине на непроводящей опоре, имеющей продольную ось и выполненной с возможностью размещения в скважине, причем антенна выполнена с возможностью передачи и/или приема электромагнитной энергии, отличающийся тем, что
a) устанавливают проводящий сегмент (16) на опоре таким образом, чтобы данный сегмент был обращен к скважине, когда опора размещена внутри скважины,
b) размещают антенну на опоре и проводящий сегмент в непосредственной близости от антенны для обеспечения пути для протекания осевого тока из скважины через проводящий сегмент в непосредственной близости от антенны, когда опора размещена внутри скважины, и таким образом, чтобы магнитный дипольный момент антенны был наклонен или перпендикулярен относительно продольной оси опоры.
9. Способ по п.8, отличающийся тем, что проводящий сегмент выполнен в виде металлической трубки, соосно расположенной на внешней окружности опоры.
10. Способ изменения потока осевого электрического тока вдоль подземной скважины вблизи антенны, расположенной внутри данной скважины таким образом, что магнитный дипольный момент антенны наклонен или перпендикулярен относительно оси скважины, причем антенна выполнена с возможностью передачи и/или приема электромагнитной энергии, отличающийся тем, что
(a) размещают первую пару электродов (М, М') внутри скважины таким образом, чтобы антенна находилась между электродами, причем первую пару электродов выполняют с возможностью измерения между ними величины индуцированного электрического поля, связанного с осевым током в скважине,
(b) размещают вторую пару электродов (А, А') внутри скважины таким образом, чтобы первая пара электродов находилась между второй парой электродов, причем вторую пару электродов выполняют с возможностью обеспечения тока между ними для обеспечения упомянутого измерения на этапе (а),
(c) измеряют величину индуцированного электрического поля, связанного с осевым электрическим током, на первой паре электродов, и
(d) осуществляют излучение тока внутри скважины в ответ на измерение, обеспечиваемое на этапе (с), причем излучение тока осуществляют между электродами второй пары электродов.
RU2001134208/28A 2000-12-15 2001-12-14 Устройство для подавления влияний скважины, вызванных наклонным или поперечным магнитным диполем (варианты), устройство, предназначенное для размещения на кабеле, и способ изменения потока осевого электрического тока (варианты) RU2305300C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/737,891 2000-12-15
US09/737,891 US6573722B2 (en) 2000-12-15 2000-12-15 Method and apparatus for cancellation of borehole effects due to a tilted or transverse magnetic dipole

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2001134208A RU2001134208A (ru) 2003-09-10
RU2305300C2 true RU2305300C2 (ru) 2007-08-27

Family

ID=24965715

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001134208/28A RU2305300C2 (ru) 2000-12-15 2001-12-14 Устройство для подавления влияний скважины, вызванных наклонным или поперечным магнитным диполем (варианты), устройство, предназначенное для размещения на кабеле, и способ изменения потока осевого электрического тока (варианты)

Country Status (6)

Country Link
US (4) US6573722B2 (ru)
AU (1) AU765066B2 (ru)
CA (1) CA2363789C (ru)
GB (1) GB2376076B (ru)
NO (1) NO20016101L (ru)
RU (1) RU2305300C2 (ru)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7659722B2 (en) 1999-01-28 2010-02-09 Halliburton Energy Services, Inc. Method for azimuthal resistivity measurement and bed boundary detection
US7948238B2 (en) 1999-01-28 2011-05-24 Halliburton Energy Services, Inc. Electromagnetic wave resistivity tool having a tilted antenna for determining properties of earth formations
US8085050B2 (en) 2007-03-16 2011-12-27 Halliburton Energy Services, Inc. Robust inversion systems and methods for azimuthally sensitive resistivity logging tools
US8222902B2 (en) 2006-07-11 2012-07-17 Halliburton Energy Services, Inc. Modular geosteering tool assembly
US8264228B2 (en) 2006-07-12 2012-09-11 Halliburton Energy Services, Inc. Method and apparatus for building a tilted antenna
US8274289B2 (en) 2006-12-15 2012-09-25 Halliburton Energy Services, Inc. Antenna coupling component measurement tool having rotating antenna configuration
US8581592B2 (en) 2008-12-16 2013-11-12 Halliburton Energy Services, Inc. Downhole methods and assemblies employing an at-bit antenna
US8593147B2 (en) 2006-08-08 2013-11-26 Halliburton Energy Services, Inc. Resistivity logging with reduced dip artifacts
US9732559B2 (en) 2008-01-18 2017-08-15 Halliburton Energy Services, Inc. EM-guided drilling relative to an existing borehole

Families Citing this family (82)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU1142270A (en) * 1969-03-18 1971-08-19 Shikoku Kasei Kogyo Company, Limited Paper andthe like permeated by liquid oil
WO1998047283A1 (en) * 1997-04-14 1998-10-22 Thomson Consumer Electronics, Inc. System for collating data from multiple sources to form a composite program guide for display
US6693430B2 (en) * 2000-12-15 2004-02-17 Schlumberger Technology Corporation Passive, active and semi-active cancellation of borehole effects for well logging
AU2003213544B2 (en) * 2000-12-15 2005-03-17 Schlumberger Technology B.V. Method and apparatus for cancellation of borehole effects due to a tilted or transverse magnetic dipole
US6556015B1 (en) * 2001-10-11 2003-04-29 Schlumberger Technology Corporation Method and system for determining formation anisotropic resistivity with reduced borehole effects from tilted or transverse magnetic dipoles
FR2836557B1 (fr) * 2002-02-28 2004-05-28 Schlumberger Services Petrol Procede et dispositif de prospection geophysique d'une formation geologique poreuse contenant au moins un fluide electrolyque
US6667620B2 (en) * 2002-03-29 2003-12-23 Schlumberger Technology Corporation Current-directing shield apparatus for use with transverse magnetic dipole antennas
US7340508B1 (en) * 2002-09-18 2008-03-04 Open Invention Network, Llc Exposing process flows and choreography controllers as web services
US7436183B2 (en) * 2002-09-30 2008-10-14 Schlumberger Technology Corporation Replaceable antennas for wellbore apparatus
US6819111B2 (en) 2002-11-22 2004-11-16 Baker Hughes Incorporated Method of determining vertical and horizontal resistivity, and relative dip in anisotropic earth formations having an arbitrary electro-magnetic antenna combination and orientation with additional rotation and position measurements
US6927578B2 (en) * 2002-12-19 2005-08-09 Schlumberger Technology Corporation Detection of borehole currents due to a decentered transverse magnetic dipole transmitter
US7382135B2 (en) * 2003-05-22 2008-06-03 Schlumberger Technology Corporation Directional electromagnetic wave resistivity apparatus and method
US6933726B2 (en) * 2003-08-05 2005-08-23 Schlumberger Technology Corporation Apparatus and methods for reducing borehole current effects
US7202670B2 (en) * 2003-08-08 2007-04-10 Schlumberger Technology Corporation Method for characterizing a subsurface formation with a logging instrument disposed in a borehole penetrating the formation
US7138897B2 (en) * 2003-10-15 2006-11-21 Schlumberger Technology Corporation Induction measurements with reduced borehole effects
US20050083061A1 (en) * 2003-10-17 2005-04-21 Tabanou Jacques R. Methods and systems for estimating formation resistivity that are less sensitive to skin effects, shoulder-bed effects and formation dips
US7091877B2 (en) * 2003-10-27 2006-08-15 Schlumberger Technology Corporation Apparatus and methods for determining isotropic and anisotropic formation resistivity in the presence of invasion
US7514930B2 (en) * 2003-12-02 2009-04-07 Schlumberger Technology Corporation Apparatus and method for addressing borehole eccentricity effects
US7027923B2 (en) * 2003-12-12 2006-04-11 Schlumberger Technology Corporation Method for determining sonde error for an induction or propagation tool with transverse or triaxial arrays
US7386430B2 (en) * 2004-03-19 2008-06-10 Schlumberger Technology Corporation Method of correcting triaxial induction arrays for borehole effect
US7652478B2 (en) 2004-05-07 2010-01-26 Baker Hughes Incorporated Cross-component alignment measurement and calibration
US8030935B2 (en) * 2004-10-15 2011-10-04 Halliburton Energy Services, Inc. Minimizing the effect of borehole current in tensor induction logging tools
US7436184B2 (en) * 2005-03-15 2008-10-14 Pathfinder Energy Services, Inc. Well logging apparatus for obtaining azimuthally sensitive formation resistivity measurements
US7414405B2 (en) * 2005-08-02 2008-08-19 Pathfinder Energy Services, Inc. Measurement tool for obtaining tool face on a rotating drill collar
US7477162B2 (en) * 2005-10-11 2009-01-13 Schlumberger Technology Corporation Wireless electromagnetic telemetry system and method for bottomhole assembly
US8931335B2 (en) * 2006-04-07 2015-01-13 Baker Hughes Incorporation Processing of multi-component induction data in the presence of borehole abnormalities
US7902827B2 (en) * 2006-09-19 2011-03-08 Baker Hughes Incorporated Method and apparatus for combined induction and imaging well logging
US20080224706A1 (en) * 2006-11-13 2008-09-18 Baker Hughes Incorporated Use of Electrodes and Multi-Frequency Focusing to Correct Eccentricity and Misalignment Effects on Transversal Induction Measurements
US7742008B2 (en) * 2006-11-15 2010-06-22 Baker Hughes Incorporated Multipole antennae for logging-while-drilling resistivity measurements
US7598742B2 (en) * 2007-04-27 2009-10-06 Snyder Jr Harold L Externally guided and directed field induction resistivity tool
US8198898B2 (en) * 2007-02-19 2012-06-12 Schlumberger Technology Corporation Downhole removable cage with circumferentially disposed instruments
US7888940B2 (en) * 2007-02-19 2011-02-15 Schlumberger Technology Corporation Induction resistivity cover
US8436618B2 (en) * 2007-02-19 2013-05-07 Schlumberger Technology Corporation Magnetic field deflector in an induction resistivity tool
US8395388B2 (en) * 2007-02-19 2013-03-12 Schlumberger Technology Corporation Circumferentially spaced magnetic field generating devices
US20090230969A1 (en) * 2007-02-19 2009-09-17 Hall David R Downhole Acoustic Receiver with Canceling Element
US7898260B2 (en) * 2007-04-10 2011-03-01 Baker Hughes Incorporated Method and apparatus for detecting borehole effects due to eccentricity of induction instruments
US7541813B2 (en) * 2007-04-27 2009-06-02 Snyder Jr Harold L Externally guided and directed halbach array field induction resistivity tool
US7583085B2 (en) * 2007-04-27 2009-09-01 Hall David R Downhole sensor assembly
US8571797B2 (en) * 2007-05-08 2013-10-29 Schlumberger Technology Corporation Determining borehole corrected formation on properties
US7558675B2 (en) * 2007-07-25 2009-07-07 Smith International, Inc. Probablistic imaging with azimuthally sensitive MWD/LWD sensors
AU2009244627A1 (en) * 2008-04-17 2009-11-12 Richard H. Hardman Methods for producing a log of material properties
EP2154553A1 (en) * 2008-08-12 2010-02-17 Schlumberger Holdings Limited Method and apparatus for measuring resistivity of formations
US8089268B2 (en) * 2009-03-24 2012-01-03 Smith International, Inc. Apparatus and method for removing anisotropy effect from directional resistivity measurements
US8207738B2 (en) * 2009-03-24 2012-06-26 Smith International Inc. Non-planar antennae for directional resistivity logging
US8159227B2 (en) * 2009-05-11 2012-04-17 Smith International Inc. Methods for making directional resistivity measurements
US7990153B2 (en) * 2009-05-11 2011-08-02 Smith International, Inc. Compensated directional resistivity measurements
US9010461B2 (en) 2009-06-01 2015-04-21 Halliburton Energy Services, Inc. Guide wire for ranging and subsurface broadcast telemetry
US8614578B2 (en) * 2009-06-18 2013-12-24 Schlumberger Technology Corporation Attenuation of electromagnetic signals passing through conductive material
WO2011002461A1 (en) 2009-07-02 2011-01-06 Halliburton Energy Services, Inc. Borehole array for ranging and crosswell telemetry
US8427164B2 (en) * 2009-07-09 2013-04-23 Baker Hughes Incorporated Apparatus and method for reducing effects of eccentricity in induction tools
US8466682B2 (en) * 2009-09-29 2013-06-18 Schlumberger Technology Corporation Apparatus and method for downhole electromagnetic measurement while drilling
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
WO2011090480A1 (en) 2010-01-22 2011-07-28 Halliburton Energy Services Inc. Method and apparatus for resistivity measurements
US8570044B2 (en) * 2010-03-01 2013-10-29 Westerngeco L.L.C. Providing measurements to enable determination of electrical resistivity anisotropy of a subterranean structure
US20110227578A1 (en) * 2010-03-19 2011-09-22 Hall David R Induction Resistivity Tool that Generates Directed Induced Fields
US9164192B2 (en) 2010-03-25 2015-10-20 Schlumberger Technology Corporation Stress and fracture modeling using the principle of superposition
US9364905B2 (en) 2010-03-31 2016-06-14 Halliburton Energy Services, Inc. Multi-step borehole correction scheme for multi-component induction tools
US9581718B2 (en) * 2010-03-31 2017-02-28 Halliburton Energy Services, Inc. Systems and methods for ranging while drilling
CA2800469C (en) * 2010-06-01 2017-07-18 Jing Li Fluid resistivity sensor
US8600115B2 (en) 2010-06-10 2013-12-03 Schlumberger Technology Corporation Borehole image reconstruction using inversion and tool spatial sensitivity functions
US20110316542A1 (en) * 2010-06-29 2011-12-29 Frey Mark T Slotted shield for logging-while-drilling tool
US8536871B2 (en) 2010-11-02 2013-09-17 Schlumberger Technology Corporation Method of correcting resistivity measurements for toll bending effects
MX2013005519A (es) * 2010-11-19 2013-07-05 Schlumberger Technology Bv Instrumento de registro de agujero abierto y metodo para hacer mediciones magneticas y de resistividad uiltra profundas.
US9658360B2 (en) 2010-12-03 2017-05-23 Schlumberger Technology Corporation High resolution LWD imaging
BR112013009206A2 (pt) 2011-01-25 2016-07-26 Halliburton Energy Services Inc aparelho, método, e, meio de memória legível por máquina.
US8626446B2 (en) 2011-04-01 2014-01-07 Schlumberger Technology Corporation Method of directional resistivity logging
US8968283B2 (en) 2011-05-19 2015-03-03 Covidien Lp Ultrasound device for precise tissue sealing and blade-less cutting
AU2011380527B2 (en) 2011-10-31 2016-03-31 Halliburton Energy Services, Inc. Multi-component induction logging systems and methods using real-time OBM borehole correction
US8797035B2 (en) 2011-11-09 2014-08-05 Halliburton Energy Services, Inc. Apparatus and methods for monitoring a core during coring operations
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
CA2873718A1 (en) 2012-06-25 2014-01-03 Halliburton Energy Services, Inc. Tilted antenna logging systems and methods yielding robust measurement signals
US9213124B2 (en) * 2013-03-22 2015-12-15 Oliden Technology, Llc Restorable antennae apparatus and system for well logging
CA2930531C (en) * 2013-12-27 2019-03-12 Halliburton Energy Services, Inc. Drilling collision avoidance apparatus, methods, and systems
WO2016195715A1 (en) * 2015-06-05 2016-12-08 Halliburton Energy Services, Inc. Sensor system for downhole galvanic measurements
CA3014434C (en) 2016-04-21 2020-10-13 Halliburton Energy Services, Inc. Minimizing azimuthal current induced on tubulars by transmitters
WO2017192148A1 (en) * 2016-05-06 2017-11-09 Halliburton Energy Services, Inc. Ranging and resistivity evaluation using current signals
CA3029192C (en) 2016-09-23 2020-08-25 Halliburton Energy Services, Inc. Utilizing diverse excitation sources in single well electromagnetic ranging
US11035975B2 (en) 2016-12-21 2021-06-15 Halliburton Energy Services, Inc. Use of gap subs behind a coil antenna in electromagnetic induction tools
EP3542029B1 (en) 2017-01-30 2023-09-20 Halliburton Energy Services, Inc. Active gap sub
US10684384B2 (en) * 2017-05-24 2020-06-16 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Systems and method for formation evaluation from borehole
CN113376704B (zh) * 2021-06-07 2023-01-10 电子科技大学 一种基于电发射-磁接收的井间电磁探测系统及方法

Family Cites Families (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3329889A (en) 1962-11-28 1967-07-04 Schlumberger Technology Corp Methods and apparatus for investigating earth formations featuring simultaneous focussed coil and electrode system measurements
US3305771A (en) 1963-08-30 1967-02-21 Arps Corp Inductive resistivity guard logging apparatus including toroidal coils mounted on a conductive stem
US3388325A (en) 1966-02-23 1968-06-11 Schlumberger Well Surv Corp Apparatus for supplying an equal potential to circumferential portions of a circumferentially extending electrode
US3452269A (en) 1968-07-15 1969-06-24 Schlumberger Technology Corp Methods and apparatus for investigating earth formations including adjusting the potential distribution in an axial direction through a borehole
FR2128200B1 (ru) 1971-03-11 1974-03-01 Schlumberger Prospection
US3760260A (en) 1972-04-24 1973-09-18 Schlumberger Technology Corp Method and apparatus for investigating earth formations by emitting survey and auxiliary currents from the same electrode
US4087740A (en) 1973-01-19 1978-05-02 Schlumberger Technology Corporation Spherical focusing method and apparatus for determining the thickness of a zone in an earth formation traversed by a borehole
DE2861696D1 (en) 1977-09-07 1982-04-29 Ici Plc Thermoplastic aromatic polyetherketones, a method for their preparation and their application as electrical insulants
US4286217A (en) 1979-02-01 1981-08-25 Schlumberger Technology Corporation Device for electrode-type electrical logging tools and tool incorporating said device
US4319191A (en) 1980-01-10 1982-03-09 Texaco Inc. Dielectric well logging with radially oriented coils
FR2492540A1 (fr) 1980-10-17 1982-04-23 Schlumberger Prospection Dispositif pour diagraphie electromagnetique dans les forages
US4532614A (en) * 1981-06-01 1985-07-30 Peppers James M Wall bore electrical generator
US4536714A (en) 1982-04-16 1985-08-20 Schlumberger Technology Corporation Shields for antennas of borehole logging devices
US4538109A (en) 1982-06-23 1985-08-27 Schlumberger Technology Corporation Apparatus and method for electromagnetic logging with reduction of spurious modes
US4873488A (en) 1985-04-03 1989-10-10 Schlumberger Technology Corporation Induction logging sonde with metallic support having a coaxial insulating sleeve member
US4949045A (en) 1987-10-30 1990-08-14 Schlumberger Technology Corporation Well logging apparatus having a cylindrical housing with antennas formed in recesses and covered with a waterproof rubber layer
US5041975A (en) 1988-09-06 1991-08-20 Schlumberger Technology Corporation Borehole correction system for an array induction well-logging apparatus
US5058077A (en) 1990-10-09 1991-10-15 Baroid Technology, Inc. Compensation technique for eccentered MWD sensors
US5339037A (en) 1992-10-09 1994-08-16 Schlumberger Technology Corporation Apparatus and method for determining the resistivity of earth formations
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
FR2687228B1 (fr) 1992-02-12 1994-05-06 Schlumberger Services Petroliers Procede et dispositif de diagraphie pour l'etude de caracteristiques geometriques d'un forage.
JP2534193B2 (ja) * 1993-05-31 1996-09-11 石油資源開発株式会社 指向性インダクション検層法および装置
US5530358A (en) * 1994-01-25 1996-06-25 Baker Hughes, Incorporated Method and apparatus for measurement-while-drilling utilizing improved antennas
US5757191A (en) 1994-12-09 1998-05-26 Halliburton Energy Services, Inc. Virtual induction sonde for steering transmitted and received signals
US5963036A (en) * 1996-02-07 1999-10-05 Schlumberger Technology Corporation Well logging apparatus and method for determining properties of earth formations that have been invaded by borehole fluid
US5644231A (en) * 1996-03-04 1997-07-01 Schlumberger Technology Corporation High pressure magnetic antenna assembly
EP0909398B1 (en) 1996-07-01 2002-09-11 Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. Electrical logging of a laminated earth formation
US5781436A (en) 1996-07-26 1998-07-14 Western Atlas International, Inc. Method and apparatus for transverse electromagnetic induction well logging
US5841280A (en) * 1997-06-24 1998-11-24 Western Atlas International, Inc. Apparatus and method for combined acoustic and seismoelectric logging measurements
US6084052A (en) 1998-02-19 2000-07-04 Schlumberger Technology Corporation Use of polyaryletherketone-type thermoplastics in downhole tools
US6044325A (en) 1998-03-17 2000-03-28 Western Atlas International, Inc. Conductivity anisotropy estimation method for inversion processing of measurements made by a transverse electromagnetic induction logging instrument
US6163155A (en) 1999-01-28 2000-12-19 Dresser Industries, Inc. Electromagnetic wave resistivity tool having a tilted antenna for determining the horizontal and vertical resistivities and relative dip angle in anisotropic earth formations
US6181138B1 (en) 1999-02-22 2001-01-30 Halliburton Energy Services, Inc. Directional resistivity measurements for azimuthal proximity detection of bed boundaries
US6351127B1 (en) 1999-12-01 2002-02-26 Schlumberger Technology Corporation Shielding method and apparatus for selective attenuation of an electromagnetic energy field component
US6348796B2 (en) 2000-01-11 2002-02-19 Baker Hughes Incorporated Image focusing method and apparatus for wellbore resistivity imaging
US6788065B1 (en) 2000-10-12 2004-09-07 Schlumberger Technology Corporation Slotted tubulars for subsurface monitoring in directed orientations

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9465132B2 (en) 1999-01-28 2016-10-11 Halliburton Energy Services, Inc. Tool for azimuthal resistivity measurement and bed boundary detection
US7948238B2 (en) 1999-01-28 2011-05-24 Halliburton Energy Services, Inc. Electromagnetic wave resistivity tool having a tilted antenna for determining properties of earth formations
US8085049B2 (en) 1999-01-28 2011-12-27 Halliburton Energy Services, Inc. Electromagnetic wave resistivity tool having a tilted antenna for geosteering within a desired payzone
US7659722B2 (en) 1999-01-28 2010-02-09 Halliburton Energy Services, Inc. Method for azimuthal resistivity measurement and bed boundary detection
US10119388B2 (en) 2006-07-11 2018-11-06 Halliburton Energy Services, Inc. Modular geosteering tool assembly
US8222902B2 (en) 2006-07-11 2012-07-17 Halliburton Energy Services, Inc. Modular geosteering tool assembly
US8264228B2 (en) 2006-07-12 2012-09-11 Halliburton Energy Services, Inc. Method and apparatus for building a tilted antenna
US9851467B2 (en) 2006-08-08 2017-12-26 Halliburton Energy Services, Inc. Tool for azimuthal resistivity measurement and bed boundary detection
US8593147B2 (en) 2006-08-08 2013-11-26 Halliburton Energy Services, Inc. Resistivity logging with reduced dip artifacts
US8274289B2 (en) 2006-12-15 2012-09-25 Halliburton Energy Services, Inc. Antenna coupling component measurement tool having rotating antenna configuration
US9157315B2 (en) 2006-12-15 2015-10-13 Halliburton Energy Services, Inc. Antenna coupling component measurement tool having a rotating antenna configuration
US8085050B2 (en) 2007-03-16 2011-12-27 Halliburton Energy Services, Inc. Robust inversion systems and methods for azimuthally sensitive resistivity logging tools
US9732559B2 (en) 2008-01-18 2017-08-15 Halliburton Energy Services, Inc. EM-guided drilling relative to an existing borehole
US8581592B2 (en) 2008-12-16 2013-11-12 Halliburton Energy Services, Inc. Downhole methods and assemblies employing an at-bit antenna

Also Published As

Publication number Publication date
US6710601B2 (en) 2004-03-23
AU765066B2 (en) 2003-09-04
US6573722B2 (en) 2003-06-03
GB2376076A (en) 2002-12-04
NO20016101L (no) 2002-06-17
GB0129575D0 (en) 2002-01-30
US20030146753A1 (en) 2003-08-07
AU9340401A (en) 2002-06-20
US6624634B2 (en) 2003-09-23
CA2363789C (en) 2004-05-04
GB2376076B (en) 2003-11-05
CA2363789A1 (en) 2002-06-15
NO20016101D0 (no) 2001-12-14
US20030155924A1 (en) 2003-08-21
US6680613B2 (en) 2004-01-20
US20020105332A1 (en) 2002-08-08
US20030146751A1 (en) 2003-08-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2305300C2 (ru) Устройство для подавления влияний скважины, вызванных наклонным или поперечным магнитным диполем (варианты), устройство, предназначенное для размещения на кабеле, и способ изменения потока осевого электрического тока (варианты)
US6693430B2 (en) Passive, active and semi-active cancellation of borehole effects for well logging
RU2347243C2 (ru) Устройство и способ для учета влияния эксцентриситета скважины
AU2002325479B2 (en) Current-directing shield apparatus for use with transverse magnetic dipole antennas
US8400160B2 (en) Combined propagation and lateral resistivity downhole tool
US7759942B2 (en) Lightweight, low cost structure for formation conductivity measuring instrument
US20110316542A1 (en) Slotted shield for logging-while-drilling tool
EP1244923A1 (en) An apparatus accurately measuring properties of a formation
US8436618B2 (en) Magnetic field deflector in an induction resistivity tool
GB2396422A (en) Detection of borehole currents in well logging
CA2378693A1 (en) Propagating wave earth formation resistivity measuring arrangement
AU2003213544B2 (en) Method and apparatus for cancellation of borehole effects due to a tilted or transverse magnetic dipole
WO2001006278A1 (en) Logging-while-drilling using a directional sonde

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20131215