RU2466431C1 - Method and apparatus for induction well logging during drilling process - Google Patents

Method and apparatus for induction well logging during drilling process Download PDF

Info

Publication number
RU2466431C1
RU2466431C1 RU2011113103/28A RU2011113103A RU2466431C1 RU 2466431 C1 RU2466431 C1 RU 2466431C1 RU 2011113103/28 A RU2011113103/28 A RU 2011113103/28A RU 2011113103 A RU2011113103 A RU 2011113103A RU 2466431 C1 RU2466431 C1 RU 2466431C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
emf
during drilling
signal
resistivity
logging
Prior art date
Application number
RU2011113103/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Петрович Потапов (RU)
Александр Петрович Потапов
Виталий Григорьевич Судничников (RU)
Виталий Григорьевич Судничников
Василий Прокопьевич Чупров (RU)
Василий Прокопьевич Чупров
Алексей Викторович Бельков (RU)
Алексей Викторович Бельков
Андрей Витальевич Судничков (RU)
Андрей Витальевич Судничков
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "ВНИИГИС - Забойные телеметрические комплексы" (ООО НПФ "ВНИИГИС - ЗТК")
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 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "ВНИИГИС - Забойные телеметрические комплексы" (ООО НПФ "ВНИИГИС - ЗТК") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "ВНИИГИС - Забойные телеметрические комплексы" (ООО НПФ "ВНИИГИС - ЗТК")
Priority to RU2011113103/28A priority Critical patent/RU2466431C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2466431C1 publication Critical patent/RU2466431C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: method involves passing current pulses through an exciter coil and recording emf of transient processes in a measuring coil. The effect of emf of the drill column on the measured signal is eliminated by a transient process signal measured at time t>30 mcs.
EFFECT: high accuracy of measurements by taking into account the effect of the drill column on the results.
8 dwg

Description

Изобретение относится к области геофизических исследований скважин в процессе бурения и может быть использовано для определения электрического сопротивления (УЭС) пластов, окружающих скважину.The invention relates to the field of geophysical research of wells during drilling and can be used to determine the electrical resistance (resistivity) of the formations surrounding the well.

В процессе бурения скважины информация об УЭС может использоваться для целей геонавигации, что особенно важно при проводке скважин в тонких пластах, когда дополнительная информация позволяет исключить подход ствола скважины к водонефтяному контакту (ВНК) или глинистой покрышке.In the process of drilling a well, information about resistivity can be used for geosteering, which is especially important when drilling wells in thin formations, when additional information eliminates the approach of the wellbore to the oil-water contact (WOC) or clay coating.

Применение устройств каротажа в процессе бурения связано с жесткими условиями эксплуатации (высокие температура и давление, абразивное воздействие стенок скважины, большие механические нагрузки).The use of logging devices during drilling is associated with harsh operating conditions (high temperature and pressure, abrasive effects of the walls of the well, large mechanical loads).

При каротаже в процессе бурения необходимо, чтобы приборы находились максимально близко к долоту, чтобы уменьшить «запаздывание» передаваемой на поверхность информации о физических свойствах пласта, поэтому длина приборов должна учитываться при проектировании аппаратуры.When logging during drilling, it is necessary that the devices are as close to the bit as possible in order to reduce the “delay” of information on the physical properties of the formation transmitted to the surface, so the length of the devices should be taken into account when designing the equipment.

Известен прибор электромагнитного каротажа в процессе бурения, встраиваемый в колонну бурильных труб и содержащий генераторные катушки и электронные узлы. Конструкция прибора выполнена из двух коаксиально расположенных композитных радиопрозрачных труб (патент РФ №2231091, G01V 3/28, опубл. 20.06.2004 г.).A known device for electromagnetic logging during drilling, embedded in the string of drill pipes and containing generator coils and electronic components. The design of the device is made of two coaxially arranged composite radiolucent pipes (RF patent No. 2231091, G01V 3/28, publ. 06/20/2004).

Недостатком данной конструкции является то, что композитный материал по прочности, износостойкости к истиранию значительно уступает стали и многим другим металлам, что уменьшает срок службы и не позволяет выполнить приборы малого диаметра, используемые при бурении боковых стволов.The disadvantage of this design is that the composite material is significantly inferior to steel and many other metals in terms of strength, abrasion resistance and many other metals, which reduces the service life and does not allow the implementation of small-diameter devices used in drilling sidetracks.

На основе патента №2231091 реализована аппаратура электромагнитного каротажа ВИКПБ-7 (Прибор высокочастотного электромагнитного каротажного зондирования в процессе бурения ВИКПБ-7. / Новые технологии, технические и программные средства геофизических исследований и работ в нефтяных и газовых скважинах // Сводный каталог ГИРС. Том 1 Аппаратура для проведения ГИС, 2007 г., стр. А1.1.11.6).Based on patent No. 2231091, VIKPB-7 electromagnetic logging equipment was implemented (VIKPB-7 high-frequency electromagnetic logging sensing device during drilling. / New technologies, hardware and software for geophysical research and work in oil and gas wells // GIRS Consolidated Catalog. Volume 1 GIS equipment, 2007, p. A1.1.11.6).

Аппаратура ВИКПБ-7 включает в себя сеть разноглубинных зондов электромагнитного каротажа с радиусом исследования 0,2-1,2 м. Общая длина прибора 5,5 м.The VIKPB-7 equipment includes a network of deep-seated electromagnetic logging probes with a research radius of 0.2-1.2 m. The total length of the device is 5.5 m.

Недостатком данной аппаратуры являются: малая глубина исследований - 1,2 м при значительной длине прибора, а также использование стеклопластиковых труб.The disadvantage of this equipment is: shallow research depth - 1.2 m with a significant length of the device, as well as the use of fiberglass pipes.

Фирмой Geolink разработан прибор индукционного каротажа TRIM в процессе бурения на частоте 20 кГц (www.geolink.co.uk). Глубинность исследований: при УЭС=1 Омм - 2.13 м, при УЭС=10 Омм - 2,845 м, а при УЭС=100 Омм - 3,09 м при длине прибора более 3 м.Geolink developed the TRIM induction logging tool while drilling at a frequency of 20 kHz ( www.geolink.co.uk ). Depth of research: with resistivity = 1 Ohm - 2.13 m, with resistivity = 10 Ohm - 2.845 m, and with resistivity = 100 Ohm - 3.09 m with a length of more than 3 m.

Зонды индукционного каротажа TRIM вмонтированы в контейнер с продольным внешним пазом на бурильной трубе из бериллиевой бронзы. Такое размещение зонда не позволяет выполнить индукционные катушки большого диаметра, которые ограничиваются размерами внешнего паза и осевым проходным отверстием для бурового раствора.TRIM induction logging probes are mounted in a container with a longitudinal external groove on a beryllium bronze drill pipe. Such a placement of the probe does not allow large-diameter induction coils, which are limited by the dimensions of the external groove and the axial bore hole for the drilling fluid.

Малые размеры катушки значительно снижают чувствительность измерений, так как магнитное поле, излучаемое генераторной катушкой, и амплитуда сигнала в приемных катушках пропорциональны их площади. Несущая металлическая труба представляет собой короткозамкнутый виток и вносит искажение в сигнал. Электропроводность металла зависит от температуры и в процессе каротажа будет изменяться, что приводит к погрешностям в определении УЭС пород.The small dimensions of the coil significantly reduce the sensitivity of the measurements, since the magnetic field emitted by the generator coil and the amplitude of the signal in the receiving coils are proportional to their area. The carrier metal pipe is a short-circuited coil and introduces distortion into the signal. The electrical conductivity of the metal depends on temperature and will change during the logging process, which leads to errors in determining the resistivity of the rocks.

Известен прибор электромагнитного каротажа скважин в процессе бурения фирмы Computalog Drilling Services, USA (Конструкция, характеристика и результаты промысловых испытаний нового многочастотного прибора для каротажа удельного электрического сопротивления (УЭС) в процессе бурения в малогабаритной скважине. = The Design, Response, and Field Test Results of a New Slim Hole LWD Tool Multiple Frequency Resistivity Propagation Tool. / S.G.Mack, M.Wisler, J.Q.Wu // Computalog Drilling Services. SPE 77483. Society of petroleum engineers. 2002. - p.1-11).A well-known electromagnetic well logging tool during drilling by Computalog Drilling Services, USA (Design, characteristics and field test results of a new multi-frequency resistivity resistivity logging tool) while drilling in a small-sized well. = The Design, Response, and Field Test Results of a New Slim Hole LWD Tool Multiple Frequency Resistivity Propagation Tool. / SGMack, M.Wisler, JQWu // Computalog Drilling Services. SPE 77483. Society of petroleum engineers. 2002. - p.1-11).

Генераторная и измерительная катушки намотаны на муфту из немагнитного металлического сплава. Выбрана симметричная конструкция зондовой установки, чтобы уменьшить влияние скважинного давления температуры в процессе бурения, что увеличило длину зондовой части в два раза. Три независимые пары излучатель-приемник и две рабочие частоты оптимизировали величину измерений по широкому диапазону каротажных условий.The generator and measuring coils are wound on a sleeve of non-magnetic metal alloy. The symmetrical design of the probe installation was chosen to reduce the influence of the borehole temperature pressure during drilling, which doubled the length of the probe part. Three independent transmitter-receiver pairs and two operating frequencies optimized the measurement value over a wide range of logging conditions.

Длина зондов 508, 762, 1168, минимальный диаметр прибора 120,65 мм. Общая длина прибора равна 5,250 м.The length of the probes is 508, 762, 1168, the minimum diameter of the device is 120.65 mm. The total length of the device is 5.250 m.

УЭС вычисляется по разности фаз и отношений амплитуд. Максимальная глубинность при измерении разности фаз на частоте 400 КГ при УЭС=2 Омм - 1,6 м, при 20 Омм - 2,430 м, при 200 Омм - 3,20 м. При этом на частоте 400 КГц погрешность определения УЭС выше из-за большого влияния бурильной колонны. Максимальная глубинность на частоте 2 мГц - 2,692 м.The resistivity is calculated by the phase difference and amplitude relationships. The maximum depth when measuring the phase difference at a frequency of 400 KG with resistivity = 2 Ohm is 1.6 m, at 20 Ohm - 2.430 m, at 200 Ohm - 3.20 m. At the same time, at a frequency of 400 KHz, the error in determining resistivity is higher due to great influence of the drill string. The maximum depth at a frequency of 2 MHz is 2.692 m.

Основным недостатком данной конструкции является большая длина прибора, что может привести к запаздыванию информации о приближении к границе смежного пласта в горизонтальной скважине. Кроме того, несущая металлическая труба вносит дополнительные погрешности в измерения при изменении температуры в скважине из-за изменения удельной электропроводности металла.The main disadvantage of this design is the large length of the device, which can lead to delays in information about the approach to the boundary of an adjacent formation in a horizontal well. In addition, the supporting metal pipe introduces additional measurement errors when the temperature in the well changes due to changes in the electrical conductivity of the metal.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является техническое решение по патенту РФ №2377607 «Способ устранения паразитного влияния проводящих бурильных труб на результаты измерений переходных электромагнитных составляющих в процессе бурения» (Приор. 04.02.2005 г., опубл. 27.12.3009 г., G01V 3/28).Closest to the claimed invention is a technical solution according to the patent of the Russian Federation No. 2377607 "Method for eliminating the parasitic effect of conductive drill pipes on the measurement results of transient electromagnetic components during drilling" (Prior. 04.02.2005, publ. 27.12.3009, G01V 3 / 28).

Известный способ реализуется с помощью устройства, содержащего: передатчик, установленный в компоновке низа бурильной клоны (КНБК), который используется для генерирования сигнала становления электромагнитного поля, направленного в толщу горных пород. Установленный в КНБК приемник принимает сигналы, отображающие удельное сопротивление толщи горных пород и расстояние до границ пластов. Ось передатчика и приемника могут проходить параллельно или под углом к оси КНБК. Передатчик и приемник установлены на трубчатом элементе КНБК. Трубчатый элемент имеет демпфирующую часть, включающую поперченную прорезь для ослабления протекания вихревых токов в трубчатом элементе. Демпфирующая часть дополнительно имеет по меньшей мере одну продольную прорезь, выполненную в трубчатом элементе. В прорези может быть размещен непроводящий материал. Демпфирующая часть включает участок трубы с непроводящим материалом, размещенным на наружной поверхности этого участка таким, как феррит. Технический результат: ослабление паразитных сигналов, вызываемых вихревыми токами, без увеличения расстояния между передатчиком и приемником.The known method is implemented using a device containing: a transmitter installed in the layout of the bottom of the drill clone (BHA), which is used to generate a signal of formation of an electromagnetic field directed into the rock mass. The receiver installed in the BHA receives signals reflecting the resistivity of the rock mass and the distance to the boundaries of the formations. The axis of the transmitter and receiver can be parallel or at an angle to the axis of the BHA. The transmitter and receiver are mounted on a tubular BHA element. The tubular element has a damping part, including a transverse slot to weaken the flow of eddy currents in the tubular element. The damping part further has at least one longitudinal slot made in the tubular element. Non-conductive material may be placed in the slot. The damping part includes a pipe section with non-conductive material placed on the outer surface of this section such as ferrite. Effect: attenuation of spurious signals caused by eddy currents, without increasing the distance between the transmitter and receiver.

Недостаток известного технического решения заключается в следующем: с целью ослабления паразитного влияния бурильной колонны на результаты измерений на трубчатом элементе КНБК сделаны продольные и поперечные прорези, которые ослабляют буровую колонну, испытывающую значительные нагрузки при бурении. Кроме того, длина данных прорезей составляет 10-20 м для эффективного ослабления паразитных влияний, что значительно увеличивает длину зонда. При этом влияние колонны учитывается по эталонному сигналу в однородной среде.A disadvantage of the known technical solution is as follows: in order to weaken the parasitic effect of the drill string on the measurement results, longitudinal and transverse slots are made on the BHA tubular element, which weaken the drill string, which experiences significant loads during drilling. In addition, the length of these slots is 10-20 m to effectively reduce parasitic influences, which significantly increases the length of the probe. In this case, the influence of the column is taken into account by the reference signal in a homogeneous medium.

В действительности, при проводке скважины температура окружающей среды с глубиной растет, что приводит к уменьшению электроповодности металла, и как следствие, к дополнительной погрешности при определении УЭС пласта, которая в известном патенте не учитывается.In fact, when drilling a well, the ambient temperature increases with depth, which leads to a decrease in the electrical conductivity of the metal, and as a result, to an additional error in determining the resistivity of the formation, which is not taken into account in the well-known patent.

Задачей предлагаемого способа является повышение точности измерений зонда индукционного каротажа в процессе бурения за счет учета влияния бурильной колонны на результаты измерений.The objective of the proposed method is to increase the measurement accuracy of the induction logging probe during drilling by taking into account the influence of the drill string on the measurement results.

Поставленная задача решается тем, что в способе индукционного каротажа скважин в процессе бурения, включающем пропускание импульсов тока через генераторную катушку, регистрацию ЭДС методом переходных процессов (ПП) в измерительной катушке, влияние ЭДС бурильной колонны на измеряемый сигнал устраняют путем вычитания из регистрируемого сигнала ЭДС ПП сигнала ЭДС ПП, измеренного на временах t>30 мкс.The problem is solved in that in the method of induction logging of wells during drilling, including passing current pulses through the generator coil, registering the EMF by the transient (PP) method in the measuring coil, the influence of the EMF of the drill string on the measured signal is eliminated by subtracting the EMF from the recorded signal signal emf PP measured at times t> 30 μs.

На фиг.1 изображена схема КНБК с зондом индукционного каротажа.Figure 1 shows a diagram of a BHA with an induction logging probe.

На фиг.2 дана конструкция зонда индукционного каротажа.Figure 2 shows the design of the induction logging probe.

На фиг.3 представлен разрез зонда по А-А.Figure 3 presents a section of the probe along aa.

На фиг.4 приведены геометрические факторы G (R) на временах t:Figure 4 shows the geometric factors G (R) at times t:

1 мкс, 5 мкс, 10 мкс и 30 мкс.1 μs, 5 μs, 10 μs, and 30 μs.

На фиг.5 приведены результаты моделирования измерений индукционного каротажа методом переходных процессов (МПП) на бурильной колонне при УЭС пласта 1 Омм и 10 Омм.Figure 5 shows the results of the simulation of measurements of induction logging by the transient method (MPP) on the drill string with resistivity of the formation of 1 Ohm and 10 Ohm.

На фиг.6 приведены результаты измерений в зависимости от температуры окружающей среды: 1 - 10°C, 2 - 50°C, 3 - 100°C, 4 - 150°C.Figure 6 shows the measurement results depending on the ambient temperature: 1 - 10 ° C, 2 - 50 ° C, 3 - 100 ° C, 4 - 150 ° C.

На фиг.7 приведен пример учета влияния бурильной колонны на измерения УЭС.Figure 7 shows an example of taking into account the influence of the drill string on the resistivity measurements.

На фиг.8 приведена зависимость сигнала от толщины диэлектрического слоя Н: 1 - Н=15 м, 2 - Н=10 м, 3 - Н=5 м, 4 - Н=0 м.Figure 8 shows the dependence of the signal on the thickness of the dielectric layer H: 1 - H = 15 m, 2 - H = 10 m, 3 - H = 5 m, 4 - H = 0 m.

Способ индукционного каротажа скважин в процессе бурения включает в себя пропускание импульсов тока через генераторную катушку, регистрацию методом переходных процессов ЭДС в измерительной катушке, при этом через генераторную катушку пропускают импульс тока длительностью 50-200 мкс, ЭДС переходных процессов измеряют в диапазоне 0,1-50 мкс, а влияние ЭДС бурильной колонны на измеряемый сигнал устраняют вычитанием сигнала ЭДС ПП, измеренного на временах t>30 мкс из регистрируемого сигнала ЭДС ПП в измерительной катушке и получают истинный сигнал из пласта.The method of induction logging of wells during drilling includes passing current pulses through a generator coil, registering an emf method in a measuring coil by a transient process, while a current pulse of 50-200 μs is passed through a generator coil, the transient emf is measured in the range 0.1- 50 μs, and the influence of the EMF of the drill string on the measured signal is eliminated by subtracting the signal EMF PP measured at times t> 30 μs from the recorded signal EMF PP in the measuring coil and get the true signal al from the formation.

Реализация способа осуществляется в процессе работы устройства.The implementation of the method is carried out in the process of the device.

Устройство индукционного каротажа скважин в процессе бурения (фиг.1) содержит компоновку низа бурильной колонны (КНБК) 1 с буровым долотом 2, зонд индукционного каротажа 3, расположенный в непосредственной близости от долота 2, содержащий генераторные 4 и измерительные катушки 5, смонтированные на немагнитной металлической трубе 6, встроенной в КНБК, электронный блок 7 (фиг.2). Немагнитная металлическая труба 6 по диаметру 8 выполнена с радиально направленными ребрами жесткости 9. Ребра жесткости 9 расположены между катушками 4 и 5 и по концам зонда. Ребра жесткости 9 покрыты слоем диэлектрического материала 10, образующим основу для намотки витков генераторных 4 и измерительных катушек 5 (фиг.3). При этом высота h ребер жесткости 9 меньше толщины Н слоя диэлектрического материала 10 (фиг.2). Буровое долото 2 с забойным двигателем 11, наддолотным модулем 13, зондом индукционного каротажа 3 и забойной телесистемой (ЗТС) 14 в процессе бурения спускают в скважину на колонне бурильных труб 14.The induction well logging device during drilling (Fig. 1) comprises a bottom hole assembly (BHA) 1 with a drill bit 2, an induction logging probe 3 located in close proximity to the bit 2, containing generator 4 and measuring coils 5 mounted on a non-magnetic a metal pipe 6 integrated in the BHA, the electronic unit 7 (figure 2). Non-magnetic metal pipe 6 in diameter 8 is made with radially directed stiffeners 9. Stiffeners 9 are located between the coils 4 and 5 and at the ends of the probe. The ribs 9 are covered with a layer of dielectric material 10, forming the basis for winding the turns of the generator 4 and the measuring coils 5 (figure 3). The height h of the ribs 9 is less than the thickness H of the layer of dielectric material 10 (Fig.2). Drill bit 2 with a downhole motor 11, an over-bit module 13, an induction logging probe 3 and a downhole telesystem (ZTS) 14 during drilling are lowered into the well on a drill pipe string 14.

Запускают в работу электронный блок 7, который может снабжаться блоком автономного питания или получать питание от работы турбогенератора, входящим в состав ЗТС (на фиг.1 не показано). Электронный блок 7 обеспечивает импульсную подачу тока на генераторную катушку 4 длительностью 50-200 мкс, что приводит к возникновению вихревого тока в породе. Установлено, что ступенчатое изменение тока в генераторной катушке 4 в диапазоне 50-200 мкс повышает глубинность индукционного каротажа в процессе бурения.Start up the electronic unit 7, which can be equipped with an autonomous power supply or receive power from the operation of the turbogenerator, which is part of the ZTS (not shown in figure 1). The electronic unit 7 provides a pulsed current supply to the generator coil 4 with a duration of 50-200 μs, which leads to the appearance of eddy current in the rock. It was found that a stepwise change in current in the generator coil 4 in the range of 50-200 μs increases the depth of induction logging during drilling.

В измерительной катушке 5 регистрируют ЭДС методом переходных процессов в диапазоне 0,1-50 мкс, выведенном расчетным путем.In the measuring coil 5, the EMF is recorded by the transient method in the range of 0.1-50 μs, derived by calculation.

МПП может обеспечить большую глубинность исследований с относительно короткими двухкатушечными зондами (А.А.Кауфман, В.П.Соколов «Теория индукционного каротажа методом переходных процессов», - Новосибирск: изд. «Наука», Сибирское отделение, 1972 г.).MPP can provide a greater depth of research with relatively short double-coil probes (A.A. Kaufman, V.P. Sokolov “Theory of induction logging by transient processes”, - Novosibirsk: publishing house “Science”, Siberian Branch, 1972).

Оценим глубинность метода, под которой принимается радиус R проводящего цилиндра, создающего сигнал, равный 50% сигнала в однородной среде. Для оценки глубинности воспользуемся выражением для интегральной характеристикиLet us evaluate the depth of the method, under which the radius R of the conducting cylinder, which creates a signal equal to 50% of the signal in a homogeneous medium, is taken. To estimate the depth, we use the expression for the integral characteristic

Figure 00000001
,
Figure 00000001
,

Figure 00000002
Figure 00000002

гдеWhere

G(R) - интегральный радиальный геометрический фактор, величина безразмерная,G (R) is the integral radial geometric factor, the quantity is dimensionless,

r - радиус (координата), м,r is the radius (coordinate), m,

R - радиус исследования, м,R is the radius of the study, m,

g(r) - дифференциальный геометрический фактор, величина безразмерная,g (r) is the differential geometric factor, the dimensionless

p, u - переменные интегрирования, величины безразмерные.p, u - integration variables, dimensionless quantities.

Figure 00000003
,
Figure 00000003
,

гдеWhere

L - длина зонда, м,L is the length of the probe, m

r - радиус (координата), м,r is the radius (coordinate), m,

z - координата по оси скважины, м,z - coordinate along the axis of the well, m,

σ - удельная электропроводность, См/м,σ - electrical conductivity, S / m,

µ - магнитная проницаемость вакуума, 4π 10-7 Гн/м,µ is the magnetic permeability of the vacuum, 4π 10 -7 GN / m,

t - время, сек.t - time, sec.

На фиг.4 приведены радиальные характеристики значения G(R), равный 0,5, соответствующий 50% сигнала для длины зонда L=1 м.Figure 4 shows the radial characteristics of the value of G (R), equal to 0.5, corresponding to 50% of the signal for the probe length L = 1 m

G(R)=0,5 для времени 1 мкс при радиусе исследования (глубинности) R=1,4 м, (1);G (R) = 0.5 for a time of 1 μs with a research radius (depth) of R = 1.4 m, (1);

G(R)=0,5 для времени 5 мкс при радиусе исследования (глубинности) R=3,2 м, (2);G (R) = 0.5 for a time of 5 μs with a research radius (depth) of R = 3.2 m, (2);

G(R)=0,5 для времени 10 мкс при радиусе исследования (глубинности) R=4,5 м, (3);G (R) = 0.5 for a time of 10 μs with a research radius (depth) of R = 4.5 m, (3);

G(R)=0,5 для времени 30 мкс при радиусе исследования (глубинности) R=6,4 м, (4).G (R) = 0.5 for a time of 30 μs with a research radius (depth) of R = 6.4 m, (4).

(1), (2), (3), (4) - зависимости G(R) от радиуса R при различных временах t.(1), (2), (3), (4) are the dependences of G (R) on the radius R for various times t.

Таким образом, МПП позволяет достичь глубинности 6,4 м на времени 30 мкс, при длине зонда 1 м.Thus, the MPP allows reaching a depth of 6.4 m at a time of 30 μs, with a probe length of 1 m.

Рассмотрим влияние металлической колонны на сигнал индукционного каротажа в зависимости от УЭС пласта.Consider the effect of a metal column on the induction logging signal depending on the resistivity of the formation.

На фиг.5 приведены результаты измерений УЭС пласта 1 Омм (1) и 10 Омм (2). Из результатов следует, что влияние УЭС пласта на сигнал значительно только в интервале 25 мкс. При t>30 мкс сигнал определяется параметрами металлической трубы. Кривые (1) и (2) - ЭДС ПП как функции времени.Figure 5 shows the results of measurements of resistivity of the reservoir 1 Ohm (1) and 10 Ohm (2). From the results it follows that the effect of reservoir resistivity on the signal is significant only in the range of 25 μs. At t> 30 μs, the signal is determined by the parameters of the metal pipe. Curves (1) and (2) - EMF PP as a function of time.

На фиг.6 приведены результаты измерений для модели пласта с УЭС 1 Омм в зависимости от температуры окружающей среды в диапазоне работы устройства в скважине от 1 до 150°C, где 1 - Т=1°C, 2 - Т=50°C, 3 - Т=100°C, 4 - Т=150°C. Увеличение температуры приводит к изменению сигнала в диапазоне 1-10 мкс до 100%. Кривые (1), (2), (3), (4) - ЭДС ПП как функции времени при различной температуре окружающей среды.Figure 6 shows the measurement results for a reservoir model with a resistivity of 1 Ohm depending on the ambient temperature in the range of the device in the well from 1 to 150 ° C, where 1 - T = 1 ° C, 2 - T = 50 ° C, 3 - T = 100 ° C, 4 - T = 150 ° C. An increase in temperature leads to a change in the signal in the range of 1-10 μs to 100%. Curves (1), (2), (3), (4) - EMF PP as a function of time at different ambient temperatures.

Изменения в диапазоне времени больше 30 мкс зависят от параметров колонны.Changes in the time range greater than 30 μs depend on the parameters of the column.

Рассмотрим пример реализации способа учета влияния бурильной колонны на примере изменений при температуры 1°С (1) и 150°С (2), показанном на фиг.7.Consider an example of the implementation of the method of accounting for the influence of the drill string on the example of changes at a temperature of 1 ° C (1) and 150 ° C (2), shown in Fig.7.

ЭДС можно аппроксимировать двумя экспонентамиEMF can be approximated by two exponents

Figure 00000004
,
Figure 00000004
,

Figure 00000005
,
Figure 00000005
,

гдеWhere

E1(t) - ЭДС при температуре 150°С, мВ,E 1 (t) - EMF at a temperature of 150 ° C, mV,

Е2(t) - ЭДС при температуре 1°С, мВ,E 2 (t) - EMF at a temperature of 1 ° C, mV,

A1, B1 - начальные амплитуды измеренных сигналов от пласта при t=0 (кривая 7),A 1 , B 1 - the initial amplitudes of the measured signals from the reservoir at t = 0 (curve 7),

A2, B1 - начальные амплитуды сигнала от колонны при t=0 (кривые 3 и 4),A 2 , B 1 - the initial amplitudes of the signal from the column at t = 0 (curves 3 and 4),

t - время, сек,t is the time, sec

λ1, λ2, λ3, λ4 - постоянные спада, величины безразмерные, при этом λ31.λ 1 , λ 2 , λ 3 , λ 4 are the decay constants, the quantities are dimensionless, while λ 3 = λ 1 .

Рассмотрим алгоритм учета влияния бурильной колонны на примере E1(t).Consider the algorithm for accounting for the influence of the drill string on the example of E 1 (t).

На временах t1 и t2>30 мсек сигнал определяется параметрами бурильной колонны.At times t 1 and t 2 > 30 ms, the signal is determined by the drill string parameters.

Проведя измерения на этих временах, получимHaving measured at these times, we obtain

Figure 00000006
,
Figure 00000006
,

Figure 00000007
.
Figure 00000007
.

Поделим значения (6) на (7) и прологарифмировав результат, получимWe divide the values of (6) by (7) and prologarithm the result, we obtain

Figure 00000008
.
Figure 00000008
.

Подставив выражение (8) в уравнение (6), получимSubstituting expression (8) into equation (6), we obtain

Figure 00000009
.
Figure 00000009
.

Вычитаем соответственно из значений сигналов кривой (1) значения сигналов кривой (3) и получим сигнал от пласта (кривая 7), аналогично - из значений сигналов кривой 2 вычитаем значения сигналов кривой 4 и получаем сигнал от пласта (кривая 7). Таким образом, учтено влияние температуры (значения сигналов совпадают).Subtract respectively from the values of the signals of the curve (1) the values of the signals of the curve (3) and get the signal from the reservoir (curve 7), similarly - from the values of the signals of the curve 2 we subtract the values of the signals of the curve 4 and get the signal from the reservoir (curve 7). Thus, the effect of temperature is taken into account (the values of the signals coincide).

Значения (5) и (6) - касательные к сигналам (1) и (2).Values (5) and (6) are tangent to signals (1) and (2).

Claims (1)

Способ индукционного каротажа скважин в процессе бурения, включающий пропускание импульсов тока через генераторную катушку, регистрацию ЭДС переходных процессов (ПП) в измерительной катушке, отличающийся тем, что влияние ЭДС бурильной колонны на измеряемый сигнал устраняют путем вычитания из регистрируемого сигнала ЭДС ПП в измерительной катушке сигнала ЭДС ПП, измеренного на временах t>30 мкс. A method of induction logging of wells during drilling, including passing current pulses through a generator coil, recording transient EMF in a measuring coil, characterized in that the influence of the drill string EMF on the measured signal is eliminated by subtracting the PP EMF from the recorded signal in the measuring coil The emf of the PP measured at times t> 30 μs.
RU2011113103/28A 2011-04-05 2011-04-05 Method and apparatus for induction well logging during drilling process RU2466431C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011113103/28A RU2466431C1 (en) 2011-04-05 2011-04-05 Method and apparatus for induction well logging during drilling process

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011113103/28A RU2466431C1 (en) 2011-04-05 2011-04-05 Method and apparatus for induction well logging during drilling process

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2466431C1 true RU2466431C1 (en) 2012-11-10

Family

ID=47322391

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011113103/28A RU2466431C1 (en) 2011-04-05 2011-04-05 Method and apparatus for induction well logging during drilling process

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2466431C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016167860A1 (en) * 2015-04-15 2016-10-20 Duke University Through casing hydraulic fracture mapping
RU2737476C1 (en) * 2020-03-05 2020-11-30 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт геофизики им. Ю.П. Булашевича Уральского отделения Российской академии наук Method for geosteering horizontal and directional wells in low-power formations
RU2816612C1 (en) * 2021-01-21 2024-04-02 Чайна Ойлфилд Сервисез Лимитед Device, method and system for detection of adjacent well

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2436917C (en) * 2000-11-30 2006-03-28 Baker Hughes Incorporated Rib-mounted logging-while-drilling (lwd) sensors
US7046009B2 (en) * 2003-12-24 2006-05-16 Baker Hughes Incorporated Method for measuring transient electromagnetic components to perform deep geosteering while drilling
RU2377607C2 (en) * 2004-02-04 2009-12-27 Бейкер Хьюз Инкорпорейтед Method of eliminating parasitic effect of conducting drill pipes on results of measuring transient electromagnetic components when drilling
US20100097065A1 (en) * 2008-10-17 2010-04-22 Baker Hughes Incorporated Method and apparatus for while-drilling transient resistivity measurements

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2436917C (en) * 2000-11-30 2006-03-28 Baker Hughes Incorporated Rib-mounted logging-while-drilling (lwd) sensors
US7046009B2 (en) * 2003-12-24 2006-05-16 Baker Hughes Incorporated Method for measuring transient electromagnetic components to perform deep geosteering while drilling
RU2377607C2 (en) * 2004-02-04 2009-12-27 Бейкер Хьюз Инкорпорейтед Method of eliminating parasitic effect of conducting drill pipes on results of measuring transient electromagnetic components when drilling
US20100097065A1 (en) * 2008-10-17 2010-04-22 Baker Hughes Incorporated Method and apparatus for while-drilling transient resistivity measurements

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016167860A1 (en) * 2015-04-15 2016-10-20 Duke University Through casing hydraulic fracture mapping
RU2737476C1 (en) * 2020-03-05 2020-11-30 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт геофизики им. Ю.П. Булашевича Уральского отделения Российской академии наук Method for geosteering horizontal and directional wells in low-power formations
RU2816612C1 (en) * 2021-01-21 2024-04-02 Чайна Ойлфилд Сервисез Лимитед Device, method and system for detection of adjacent well

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8035392B2 (en) Method and apparatus for while-drilling transient resistivity measurements
US6534986B2 (en) Permanently emplaced electromagnetic system and method for measuring formation resistivity adjacent to and between wells
US8756017B2 (en) Method for detecting formation resistivity outside of metal casing using time-domain electromagnetic pulse in well
US8239172B2 (en) Method of deep resistivity transient measurement while drilling
US9310511B2 (en) Apparatus and method for deep transient resistivity measurement
US20200049748A1 (en) High Frequency Or Multifrequency Resistivity Tool
WO2014077721A1 (en) Apparatus and method for downhole transient resistivity measurement and inversion
WO2016007307A1 (en) Deep azimuthal inspection of wellbore pipes
GB2406383A (en) Deep resistivity transient method for MWD applications using asymptotic filtering
NO20170855A1 (en) A single wire guidance system for ranging using unbalanced magnetic fields
US8278930B2 (en) Deep MWD resistivity measurements using EM shielding
US10227868B2 (en) Electromagnetic telemetry using capacitive surface electrodes
US20100213943A1 (en) Method for accentuating signal from ahead of the bit
US10082019B2 (en) Methods and systems to boost surface detected electromagnetic telemetry signal strength
RU2466431C1 (en) Method and apparatus for induction well logging during drilling process
CA3019471C (en) Ranging and resistivity evaluation using current signals
WO2011006054A2 (en) Apparatus and method for reducing effects of eccentricity in induction tools
US8756015B2 (en) Processing of azimuthal resistivity data in a resistivity gradient
CA2524728C (en) System for measuring earth formation resistivity through an electrically conductive wellbore casing
RU121087U1 (en) DEVELOPMENT OF INDUCTION LINE OF WELLS IN THE DRILLING PROCESS
EP1780558B1 (en) System for measuring earth formation resistivity through an electrically conductive wellbore casing
WO2014139583A1 (en) Well tool for use in a well pipe
RU2614853C2 (en) Method of inductive logging from cased wells and device for its implementation
WO2014139584A1 (en) Well tool
SA110310593B1 (en) Cancellation of Vibration Noise in Deep Transient Resistivity Measurements While Drilling

Legal Events

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

Effective date: 20200406