RU2574441C2 - Forward scanning at boring chisel use - Google Patents

Forward scanning at boring chisel use Download PDF

Info

Publication number
RU2574441C2
RU2574441C2 RU2014123688/03A RU2014123688A RU2574441C2 RU 2574441 C2 RU2574441 C2 RU 2574441C2 RU 2014123688/03 A RU2014123688/03 A RU 2014123688/03A RU 2014123688 A RU2014123688 A RU 2014123688A RU 2574441 C2 RU2574441 C2 RU 2574441C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
signal
receiver
signals
antenna
measurements
Prior art date
Application number
RU2014123688/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014123688A (en
Inventor
Буркай ДОНДЕРИСИ
Майкл С. БИТТАР
Original Assignee
Хэллибертон Энерджи Сервисиз, Инк.
Filing date
Publication date
Application filed by Хэллибертон Энерджи Сервисиз, Инк. filed Critical Хэллибертон Энерджи Сервисиз, Инк.
Priority claimed from PCT/US2011/060866 external-priority patent/WO2013074091A1/en
Publication of RU2014123688A publication Critical patent/RU2014123688A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2574441C2 publication Critical patent/RU2574441C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: method is suggested to perform measurements in the well that contains the following stages: actuation control for the device placed in the well and having assembly of radiating and receiving antennas placed at distance and capable of operation in selected pairs of radiator and receiver. At that deep-earth signal is recorded from deep-earth measurement using a pair of radiator and receiver, and one or several shallow-earth signals are recorded using one or several other pairs of radiator and receiver; one or several shallow-earth signals are processed, a model signal is generated in regard to areas joining side walls and rear side of the device; and forward-scanning signal is generated in essence without contribution from the areas joining the device by means of deep-earth signal processing depending on the model signal. The invention also suggests a device for measurements in the well and machine-readable memory unit with instructions to perform actions in the above method.
EFFECT: improved sensitivity and data accuracy in process of measurements in the well.
31 cl, 41 dwg

Description

Область техникиTechnical field

В общем, настоящее изобретение относится к системам, обладающим возможностью выполнения скважинного каротажа.In General, the present invention relates to systems with the ability to perform well logging.

Предпосылки создания изобретенияBACKGROUND OF THE INVENTION

При бурении скважин для проведения разведки на нефть и газ понимание структуры и свойств геологического пласта, окружающего ствол скважины, обеспечивает информацию для содействия такой разведке. Однако среда, в которой работают бурильные инструменты, находится на значительном расстоянии от поверхности, и измерения, необходимые для управления работой такого оборудования, выполняют на местах установки оборудования. Каротаж представляет собой процесс выполнения измерений датчиками, расположенными в скважине, которые могут давать ценную информацию относительно характеристик пласта. В способах измерений могут использоваться электромагнитные сигналы, с помощью которых можно выполнять глубинные измерения, на которые меньше влияют ствол скважины и эффекты зоны, охваченной бурением, и малоглубинные измерения вблизи прибора, образующего зондирующие сигналы. Обычно применяемые приборы располагают над буровым двигателем на бурильной колонне и выполняют измерения из пластов, которые уже пройдены буровым долотом. Кроме того, полезность таких измерений может зависеть от точности или качества информации, получаемой в результате таких измерений.When drilling wells for oil and gas exploration, understanding the structure and properties of the geological formation surrounding the wellbore provides information to facilitate such exploration. However, the environment in which the drilling tools operate is located at a considerable distance from the surface, and the measurements necessary to control the operation of such equipment are performed at the equipment installation sites. Logging is the process of taking measurements with sensors located in the well that can provide valuable information regarding the characteristics of the formation. In the measurement methods, electromagnetic signals can be used, with which you can perform in-depth measurements, which are less affected by the wellbore and the effects of the area covered by drilling, and shallow measurements near the instrument generating the probing signals. Typically used instruments are placed above the drill motor on the drill string and take measurements from formations that have already been drilled by the drill bit. In addition, the usefulness of such measurements may depend on the accuracy or quality of the information obtained as a result of such measurements.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На чертежах:3In the drawings: 3

фиг. 1 - структурная схема примера устройства, имеющего прибор для выполнения измерений перед буровым долотом, согласно различным вариантам осуществления;FIG. 1 is a block diagram of an example of a device having a device for performing measurements in front of a drill bit, according to various embodiments;

фиг. 2 - действия примера способа опережающего просмотра для применений долота при операции бурения согласно различным вариантам осуществления;FIG. 2 shows the steps of an example look-ahead method for bit applications in a drilling operation according to various embodiments;

фиг. 3А и 3В - иллюстрация вычисления сигнала опережающего просмотра согласно различным вариантам осуществления;FIG. 3A and 3B illustrate the calculation of the look-ahead signal according to various embodiments;

фиг. 4А и 4В - иллюстрация эффекта подавления сигналов из слоев согласно различным вариантам осуществления;FIG. 4A and 4B illustrate the effect of suppressing signals from layers according to various embodiments;

фиг. 5А и 5В - иллюстрация объединенных геометрических факторов для прибора согласно различным вариантам осуществления;FIG. 5A and 5B illustrate combined geometric factors for an instrument according to various embodiments;

фиг. 6 - иллюстрация сочетаний углов наклона, при которых достигается эффект подавления сигналов из слоев для различных углов падения, при этом угол простирания падения выровнен относительно диполей, согласно различным вариантам осуществления;FIG. 6 is an illustration of combinations of tilt angles at which the effect of suppressing signals from the layers for different incidence angles is achieved, wherein the incidence angle of incidence is aligned with respect to dipoles, according to various embodiments;

фиг. 7 - иллюстрация объединенных геометрических факторов для среды с большой проводимостью согласно различным вариантам осуществления;FIG. 7 is an illustration of combined geometric factors for a high conductivity medium according to various embodiments;

фиг. 8 - иллюстрация геометрических факторов, связанных с двумя различными разнесениями, согласно различным вариантам осуществления;FIG. 8 is an illustration of geometric factors associated with two different spacings, according to various embodiments;

фиг. 9А-9С - три примера конфигураций с подавлением сигналов из слоев и соответствующих областей чувствительности согласно различным вариантам осуществления;FIG. 9A-9C are three example configurations with suppression of signals from layers and corresponding sensitivity areas according to various embodiments;

фиг. 10А и 10В - примеры основных конфигураций глубинных измерений и малоглубинных измерений согласно различным вариантам осуществления;FIG. 10A and 10B are examples of basic configurations of deep measurements and shallow measurements according to various embodiments;

фиг. 11 - иллюстрация приведенных для сравнения периодического дифференциального измерения и измерения с подавлением сигналов из слоев согласно различным вариантам осуществления;FIG. 11 is an illustration of a comparison of periodic differential measurement and suppression measurement of signals from layers according to various embodiments;

фиг. 12 - пример системы регистрации данных согласно различным вариантам осуществления;FIG. 12 is an example of a data recording system according to various embodiments;

фиг. 13 - действия примера способа вычисления сигнала опережающего просмотра с помощью малоглубинной и глубинной инверсии согласно различным вариантам осуществления;FIG. 13 shows the steps of an example of a method for calculating a look-ahead signal using shallow and deep inversion according to various embodiments;

фиг. 14 - действия примера способа вычисления сигнала опережающего просмотра при использовании только малоглубинных сигналов согласно различным вариантам осуществления;FIG. 14 shows the steps of an example of a method for calculating a look-ahead signal using only shallow signals according to various embodiments;

фиг. 15 - пример вычисления сигнала опережающего просмотра с помощью деконволюции согласно различным вариантам осуществления;FIG. 15 is an example of computing a look-ahead signal using deconvolution according to various embodiments;

фиг. 16 - пример вычисления свойств глубинного слоя с помощью полной инверсии согласно различным вариантам осуществления;FIG. 16 is an example of calculating deep layer properties using full inversion according to various embodiments;

фиг. 17 - пример вычисления свойств глубинного слоя с помощью простой инверсии согласно различным вариантам осуществления;FIG. 17 is an example of calculating deep layer properties using a simple inversion according to various embodiments;

фиг. 18 - пример вычисления свойств глубинного слоя с помощью инверсии согласно различным вариантам осуществления;FIG. 18 is an example of calculating deep layer properties using inversion according to various embodiments;

фиг. 19 - пример диаграммы принятия решения о геонавигации согласно различным вариантам осуществления;FIG. 19 is an example of a decision chart for geosteering according to various embodiments;

фиг. 20 - иллюстрация геометрических факторов, связанных с двумя различными расстояниями между излучателем и приемником, согласно различным вариантам осуществления;FIG. 20 is an illustration of geometric factors associated with two different distances between the emitter and receiver, according to various embodiments;

фиг. 21 - иллюстрация некаузального обратного фильтра согласно различным вариантам осуществления;FIG. 21 is an illustration of a non-causal inverse filter according to various embodiments;

фиг. 22 - иллюстрация каузального обратного фильтра согласно различным вариантам осуществления;FIG. 22 is an illustration of a causal inverse filter according to various embodiments;

фиг. 23 и 24 - иллюстрация синтетической каротажной диаграммы (на каждой фигуре) при нулевом угле падения и четырех слоях в процессе выполнения инверсии согласно различным вариантам осуществления;FIG. 23 and 24 are an illustration of a synthetic well log (in each figure) at a zero dip angle and four layers during inversion, according to various embodiments;

фиг. 25 - синтетическая каротажная диаграмма с четырьмя слоями в процессе выполнения деконволюции согласно различным вариантам осуществления;FIG. 25 is a four-layer synthetic well log in the process of performing deconvolution according to various embodiments;

фиг. 26 и 27 - приведенные для сравнения стандартная конфигурация и конфигурация с подавлением сигналов из слоев для случая большого количества слоев с вариацией удельного сопротивления согласно различным вариантам осуществления;FIG. 26 and 27 show a comparison of a standard configuration and a configuration with suppression of signals from layers for the case of a large number of layers with a variation in resistivity according to various embodiments;

фиг. 28А-С - пример ступенчатого отклика и примеры моделей дифференциального сигнала согласно различным вариантам осуществления;FIG. 28A-C are an example of a step response and examples of differential signal models according to various embodiments;

фиг. 29 - иллюстрация скорректированного за влияние скин-эффекта сигнала для типового случая согласно различным вариантам осуществления;FIG. 29 is an illustration of a skin effect corrected signal for a typical case according to various embodiments;

фиг. 30А-В - иллюстрация обращенных дальностей до границы и контраста удельной проводимости для типового случая согласно различным вариантам осуществления;FIG. 30A-B is an illustration of the inverted ranges to the boundary and the conductivity contrast for a typical case according to various embodiments;

фиг. 31 - структурная схема примера системы для управления активацией компоновки антенн и обработки принимаемых сигналов при опережающем просмотре для применений долота согласно различным вариантам осуществления; иFIG. 31 is a block diagram of an example system for controlling activation of an antenna arrangement and processing received signals during look-ahead for bit applications according to various embodiments; and

фиг. 32 - иллюстрация варианта осуществления системы на буровой площадке согласно различным вариантам осуществления.FIG. 32 is an illustration of an embodiment of a system at a rig site in accordance with various embodiments.

Подробное описаниеDetailed description

Нижеследующее подробное описание связано с сопровождающими чертежами, на которых показаны для иллюстрации, а не для ограничения, различные варианты осуществления, в соответствии с которыми изобретение может быть применено на практике. Эти варианты осуществления описываются достаточно подробно, чтобы дать возможность специалистам в данной области техники применить на практике эти и другие варианты осуществления. Другие варианты осуществления могут использоваться, и структурные, логические и электрические изменения могут быть сделаны к этим вариантам осуществления. Различные варианты осуществления необязательно являются взаимно исключающими, поскольку некоторые варианты осуществления можно объединять с одним или несколькими другими вариантами осуществления для образования новых вариантов осуществления. Поэтому нижеследующее подробное описание не следует рассматривать в ограничительном смысле.The following detailed description is associated with the accompanying drawings, in which, for illustration and not limitation, various embodiments are shown in which the invention can be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to put into practice these and other embodiments. Other embodiments may be used, and structural, logical, and electrical changes may be made to these embodiments. Various embodiments are not necessarily mutually exclusive, as some embodiments may be combined with one or more other embodiments to form new embodiments. Therefore, the following detailed description should not be construed in a limiting sense.

На фиг. 1 показана структурная схема устройства 100 согласно варианту осуществления, имеющего прибор 105 для выполнения измерений перед буровым долотом, который можно использовать для обнаружения сигнала опережающего просмотра и для определения свойств в скважине 102. Прибор 105 может иметь компоновку излучателей и приемников 110-1, 110-2,…, 110-(N-1), 110-N, распределенных вдоль продольной оси 107 прибора 105. Эти излучатели и приемники могут выполнять функцию захвата сигналов вблизи прибора 105, в областях позади прибора 105 и в областях, прилегающих к боковым сторонам прибора 105. Эти сигналы с относительно небольших дальностей можно назвать малоглубинными сигналами. Кроме того, эти излучатели и приемники могут выполнять функцию захвата сигналов в областях перед прибором 105, а при расположении прибора 105 на бурильной конструкции сигналы, захватываемые перед прибором 105, могут быть из областей перед буровым долотом. Эти сигналы с относительно больших дальностей, с более значительных глубин по сравнению с малоглубинными сигналами, можно назвать глубинными сигналами. Для работы компоновки излучателей и приемников 110-1, 110-2,…, 110-(N-1), 110-N можно выбирать пары излучатель-приемник с заданным расстоянием между излучателем и приемником в каждой соответствующей паре. Большие расстояния можно использовать для зондирования перед буровым долотом и регистрации глубинных сигналов. Меньшие расстояния можно использовать для зондирования областей пласта вокруг прибора 105. Глубинный сигнал и малоглубинный сигнал могут находиться в соответствии с расстоянием излучатель-приемник, которое, в свою очередь, может определяться положением излучателей и приемников позади бурового долота. Например, малоглубинное измерение может включать в себя вклады из областей, находящихся на расстоянии от около 1 дюйма (25,4 мм) до около 10 футов (3 м) от прибора, а глубинное измерение может включать в себя вклады из областей, находящихся на расстоянии от около 5 футов (1,5 м) до около 200 футов (61 м) от прибора. Когда выполняют малоглубинные и глубинные измерения, глубинные измерения включают в себя вклады из областей, более удаленных от прибора, чем малоглубинные измерения. Например, без ограничения указанным ниже значением в глубинных измерениях могут иметься вклады с расстояний от прибора, которые по меньшей мере на 25% больше, чем расстояния, с которых обеспечиваются вклады в малоглубинные измерения. Различие расстояний вложения вкладов может быть меньше или больше чем 25%.In FIG. 1 is a block diagram of an apparatus 100 according to an embodiment having an instrument 105 for performing measurements in front of a drill bit, which can be used to detect a look-ahead signal and to determine properties in a well 102. The apparatus 105 may have an arrangement of emitters and receivers 110-1, 110- 2, ..., 110- (N-1), 110-N, distributed along the longitudinal axis 107 of the device 105. These emitters and receivers can perform the function of capturing signals near the device 105, in the areas behind the device 105 and in the areas adjacent to the sides Am instrument 105. These signals from relatively small ranges can be called shallow signals. In addition, these emitters and receivers can perform the function of capturing signals in the areas in front of the tool 105, and when the device 105 is located on the drill structure, the signals captured in front of the device 105 can come from the areas in front of the drill bit. These signals from relatively large ranges, from greater depths compared to shallow signals, can be called deep signals. For the operation of the arrangement of emitters and receivers 110-1, 110-2, ..., 110- (N-1), 110-N, you can choose a pair of emitter-receiver with a given distance between the emitter and receiver in each corresponding pair. Long distances can be used for sounding in front of the drill bit and recording deep signals. Smaller distances can be used to probe areas of the formation around the tool 105. The deep signal and shallow signal can be in accordance with the distance of the emitter-receiver, which, in turn, can be determined by the position of the emitters and receivers behind the drill bit. For example, a shallow measurement may include contributions from areas located at a distance of from about 1 inch (25.4 mm) to about 10 feet (3 m) from the instrument, and a deep measurement may include contributions from areas located at a distance from about 5 feet (1.5 m) to about 200 feet (61 m) from the appliance. When performing shallow and deep measurements, deep measurements include contributions from areas farther from the instrument than shallow measurements. For example, without limiting the value indicated below in depth measurements, there may be contributions from distances from the instrument that are at least 25% greater than the distances from which contributions to shallow measurements are provided. The difference in investment investment distances may be less or more than 25%.

Компоновка излучающих антенн и приемных антенн может быть распределена вдоль продольной оси 107 прибора 105, которая по существу перпендикулярна поперечному сечению прибора, соответствующему поперечному сечению утяжеленной бурильной трубы в бурильной колонне. Компоновка может включать в себя излучатели и приемники, разнесенные друг от друга таким образом, что один из излучателей или приемников расположен ближе всего к буровому долоту, а последний из излучателей или приемников в компоновке находится дальше всего от бурового долота. Один излучатель или приемник, ближайший к буровому долоту, можно располагать как можно ближе к буровому долоту. Чем ближе к буровому долоту начинается компоновка, тем дальше от бурового долота можно определять свойства пласта. Первую антенну можно помещать на утяжеленную бурильную трубу позади бурового двигателя. В качестве варианта первую антенну можно помещать на буровой двигатель, а не на утяжеленную бурильную трубу позади бурового двигателя.The arrangement of the radiating antennas and receiving antennas can be distributed along the longitudinal axis 107 of the tool 105, which is essentially perpendicular to the cross section of the device corresponding to the cross section of the drill collar in the drill string. The arrangement may include emitters and receivers spaced from each other so that one of the emitters or receivers is located closest to the drill bit, and the last of the emitters or receivers in the arrangement is farthest from the drill bit. One transmitter or receiver closest to the drill bit can be positioned as close to the drill bit as possible. The closer the layout starts to the drill bit, the farther the formation properties can be determined from the drill bit. The first antenna can be placed on a weighted drill pipe behind the drill motor. Alternatively, the first antenna may be placed on a drilling engine, rather than on a weighted drill pipe behind the drilling engine.

Пары излучатель-приемник можно располагать на приборе 105 с приданием ориентации относительно продольной оси 107 прибора 105 путем использования определенного сочетания угла наклона излучателя и угла наклона приемника, при которых могут подавляться сигналы из слоев между соответствующими излучателем и приемником из пары. Угол наклона излучателя может быть таким же, как угол наклона приемника, или может отличаться от угла наклона приемника. Например, приемник может иметь нулевой угол наклона, а излучатель может иметь ненулевой угол наклона. Эта компоновка излучателя и приемника на приборе 105 может делать прибор 105 нечувствительным к свойствам области сбоку от прибора. Для исключения эффектов вокруг прибора и фокусировки перед долотом можно реализовать обработку сигналов, регистрируемых на приемнике из пары в ответ на зондирующий сигнал, излучаемый излучателем из пары. Расположение излучателей и их соответствующих приемников с образованием ориентации, при которой подавляются сигналы из конкретных слоев, можно реализовать для заданного угла падения. В случае излучателей и их соответствующих приемников, расположенных с образованием ориентации для нулевого угла падения, при которой подавляются сигналы из конкретных слоев, работа при другом угле падения может приводить, например, к неполному подавлению сигналов из слоев. Однако может быть диапазон углов падения, отличающихся от угла падения, в соответствии с которым излучатель и приемник располагают для по существу полного подавления сигналов из слоев, при котором сигналы из слоев по существу подавляются. Подавление по существу может включать в себя подавление на 90% относительно оптимального подавления. Количество излучателей и приемников 110-1, 110-2,…, 110-(N-1), 110-N прибора 105 может быть достаточным для образования пар излучатель-приемник с различной ориентацией, так что оптимальное подавление сигналов из слоев может быть получено с помощью прибора 105 для некоторого количества различных углов падения.The transmitter-receiver pairs can be arranged on the device 105 with orientation relative to the longitudinal axis 107 of the device 105 by using a certain combination of the tilt angle of the emitter and the tilt angle of the receiver, at which signals from the layers between the respective emitter and the receiver from the pair can be suppressed. The angle of inclination of the emitter may be the same as the angle of inclination of the receiver, or may differ from the angle of inclination of the receiver. For example, the receiver may have a zero angle of inclination, and the emitter may have a non-zero angle of inclination. This arrangement of the emitter and receiver on the device 105 can make the device 105 insensitive to the properties of the area on the side of the device. To eliminate effects around the device and focus in front of the bit, it is possible to implement processing of signals recorded at the receiver from a pair in response to a probe signal emitted by an emitter from a pair. The arrangement of the emitters and their respective receivers with the formation of an orientation at which signals from specific layers are suppressed can be realized for a given angle of incidence. In the case of emitters and their respective receivers arranged to form an orientation for a zero angle of incidence, at which signals from specific layers are suppressed, operation at a different angle of incidence can lead, for example, to incomplete suppression of signals from the layers. However, there may be a range of incidence angles different from the incidence angle, according to which the emitter and receiver are arranged to substantially completely suppress signals from the layers, at which signals from the layers are substantially suppressed. Suppression essentially may include 90% suppression relative to optimal suppression. The number of emitters and receivers 110-1, 110-2, ..., 110- (N-1), 110-N of the device 105 may be sufficient to form pairs of emitter-receiver with different orientations, so that the optimal suppression of signals from the layers can be obtained using the device 105 for a number of different angles of incidence.

Опережающие измерения для получения сигнала опережающего просмотра или определения свойств пласта перед буровым долотом можно выполнять прибором 105 без использования ориентированных пар излучатель-приемник, так что при работе пар излучатель-приемник не будет обеспечиваться подавление сигналов из слоев. Данные из одного или нескольких малоглубинных измерений можно вычитать из глубинного измерения, чтобы получать опережающее измерение. Данные опережающего просмотра можно обрабатывать, чтобы получать сигнал опережающего просмотра и чтобы определять свойства пласта перед буровым долотом.Advance measurements to obtain a look-ahead signal or determine formation properties in front of the drill bit can be performed by the device 105 without using oriented emitter-receiver pairs, so that when emitter-receiver pairs work, signal suppression from the layers will not be provided. Data from one or more shallow measurements can be subtracted from the depth measurement to obtain a leading measurement. Look-ahead data can be processed to receive the look-ahead signal and to determine formation properties in front of the drill bit.

Прибор 105 может иметь множество антенн, скомпонованных парами. Первая антенная пара излучатель-приемник может иметь расстояние между излучателем и приемником первой антенной пары излучатель-приемник в пределах от двух футов (0,6 м) до двадцати футов (6 м) для выполнения таких малоглубинных измерений, при которых сигналы из слоев по существу подавляются между излучателем и приемником первой антенной пары излучатель-приемник. Вторая антенная пара излучатель-приемник может иметь расстояние между излучателем и приемником второй антенной пары излучатель-приемник в пределах от двадцати футов (6 м) до ста футов (30 м) для выполнения таких глубинных измерений, при которых сигналы из слоев по существу подавляются между излучателем и приемником второй антенной пары излучатель-приемник. Излучающую антенну первой антенной пары излучатель-приемник располагают как излучающую антенну второй антенной пары излучатель-приемник или приемную антенну первой антенной пары излучатель-приемник располагают как приемную антенну второй антенной пары излучатель-приемник.Instrument 105 may have multiple antennas arranged in pairs. The first transmitter-receiver antenna pair may have a distance between the transmitter and receiver of the first transmitter-receiver antenna pair ranging from two feet (0.6 m) to twenty feet (6 m) to perform such shallow measurements in which the signals from the layers are essentially are suppressed between the emitter and the receiver of the first antenna pair of the emitter-receiver. The second transmitter-receiver antenna pair may have a distance between the transmitter and receiver of the second transmitter-receiver antenna pair ranging from twenty feet (6 m) to one hundred feet (30 m) to perform depth measurements such that signals from the layers are substantially suppressed between the emitter and receiver of the second antenna pair of the emitter-receiver. The radiating antenna of the first antenna pair of the emitter-receiver is arranged as the radiating antenna of the second antenna pair of the emitter-receiver or the receiving antenna of the first antenna pair of the emitter-receiver is located as the receiving antenna of the second antenna pair of the emitter-receiver.

Устройство 100 может включать в себя блок 120 управления для управления возбуждением излучателей прибора 105 и приемом сигналов приемниками прибора 105. Блок 120 управления может быть приспособлен для выполнения операций по выбору антенн из множества антенн в одной или нескольких парах излучатель-приемник, расположенных для выполнения одного или нескольких глубинных измерений и одного или нескольких малоглубинных измерений, когда устройство работает внутри скважины. Блок 120 управления может быть приспособлен для выполнения операций по выбору антенн из множества антенн в одной или нескольких парах излучатель-приемник, расположенных для по существу подавления сигналов из слоев между излучающей антенной и приемной антенной соответствующей пары излучатель-приемник, когда прибор работает внутри скважины. Наряду с выполнением других работ с использованием излучающей антенны и соответствующей приемной антенны блок 120 управления может быть приспособлен для выполнения абсолютного глубинного измерения, относительного глубинного измерения с дополнительным приемником или компенсированного глубинного измерения с дополнительным приемником и дополнительным излучателем, так что сигналы из слоев будут по существу подавляться между антенными парами излучатель-приемник при соответствующих измерениях. Блок 120 управления может управлять прибором 105, имеющим четыре антенны, расположенные для выполнения малоглубинных измерений и глубинных измерений, и при этом в результате работы четырех антенн будут по существу подавляться сигналы из слоев. Блок 120 управления может управлять прибором 105, имеющим меньше четырех антенн, расположенных для выполнения малоглубинных измерений и глубинных измерений, и при этом, как и в случае четырех антенн, будут по существу подавляться сигналы из слоев. Блок 120 управления может работать совместно с блоком 126 обработки данных для обработки сигналов, принимаемых с приемников в приборе 105.The device 100 may include a control unit 120 for controlling the excitation of the emitters of the device 105 and the reception of signals by the receivers of the device 105. The control unit 120 may be adapted to perform operations on selecting antennas from multiple antennas in one or more pairs of emitter-receiver located to perform one or several deep measurements and one or more shallow measurements when the device is operating inside the well. The control unit 120 may be adapted to perform operations on selecting antennas from multiple antennas in one or more emitter-receiver pairs located to substantially suppress signals from the layers between the emitting antenna and the receiving antenna of the corresponding emitter-receiver pair when the device is operating inside the well. Along with other work using a radiating antenna and a corresponding receiving antenna, the control unit 120 may be adapted to perform absolute depth measurement, relative depth measurement with an additional receiver or compensated depth measurement with an additional receiver and additional emitter, so that the signals from the layers will be essentially suppressed between antenna pairs of the emitter-receiver with appropriate measurements. The control unit 120 may control a device 105 having four antennas located for performing shallow measurements and depth measurements, and as a result of the operation of the four antennas, signals from the layers will be substantially suppressed. The control unit 120 may control the device 105 having fewer than four antennas located for performing shallow measurements and depth measurements, and in this case, as in the case of four antennas, signals from the layers will be substantially suppressed. The control unit 120 may work in conjunction with the data processing unit 126 to process the signals received from the receivers in the device 105.

Блок 126 обработки данных может быть приспособлен для выполнения операций по обработке данных одного или нескольких глубинных измерений и одного или нескольких малоглубинных измерений с образованием сигнала опережающего просмотра по существу без вкладов из областей, прилегающих к боковым сторонам прибора. Блок 126 обработки данных может включать в себя инструментальные средства для выполнения одного или нескольких способов обработки сигналов из малоглубинных измерений и сигналов из глубинных измерений с образованием сигнала опережающего просмотра. Сигнал опережающего просмотра определяется как сигнал, коррелированный с областью перед буровым долотом, связанным с операцией бурения. Кроме того, в блоке 126 обработки данных образованный сигнал опережающего просмотра может использоваться для определения свойств пласта перед буровым долотом. Сигнал опережающего просмотра и/или определенные свойства пласта перед буровым долотом можно использовать для принятия решения о геонавигации. Геонавигация представляет собой целенаправленное управление для коррекции направления бурения.The data processing unit 126 may be adapted to perform data processing operations on one or more in-depth measurements and one or more shallow-depth measurements to produce a look-ahead signal substantially without contributions from areas adjacent to the sides of the device. The data processing unit 126 may include tools for performing one or more methods of processing signals from shallow measurements and signals from deep measurements to form a look-ahead signal. The look-ahead signal is defined as the signal correlated with the area in front of the drill bit associated with the drilling operation. In addition, in the data processing unit 126, the generated look-ahead signal can be used to determine formation properties in front of the drill bit. The look-ahead signal and / or certain properties of the formation in front of the drill bit can be used to make a decision on geosteering. Geosteering is a targeted control for correcting the direction of drilling.

Способы определения сигнала опережающего просмотра и/или свойств пласта перед буровым долотом могут включать в себя различные применения операций инверсии, прямого моделирования, использование синтетических каротажных диаграмм и способов фильтрации. Операции инверсии могут включать в себя сравнение измерений с прогнозами из модели, в результате которого можно определять значение или пространственную вариацию физического свойства. Операция обычной инверсии может включать в себя определение вариации электрической удельной проводимости в пласте на основании измерений наведенных электрических и магнитных полей. В других способах, таких как прямое моделирование, имеют дело с вычислением ожидаемых наблюдаемых значений в зависимости от предполагаемой модели. Синтетическая каротажная диаграмма представляет собой каротажную диаграмму, моделированную на основании моделированного отклика прибора при известных параметрах пласта. Синтетическую каротажную диаграмму образуют численным моделированием взаимодействия прибора и пласта, обычно с включением моделирования для каждой глубины на каротажной диаграмме от точки к точке.Methods for determining the look-ahead signal and / or formation properties in front of the drill bit may include various applications of inversion, direct modeling, the use of synthetic logs and filtering methods. Inversion operations may include comparing measurements with predictions from the model, as a result of which the value or spatial variation of the physical property can be determined. A conventional inversion operation may include determining the variation in electrical conductivity in the formation based on measurements of induced electric and magnetic fields. Other methods, such as direct modeling, deal with calculating expected observed values depending on the intended model. A synthetic well log is a well log modeled on the basis of a simulated response of a tool with known formation parameters. A synthetic well log is formed by numerical modeling of the interaction of the instrument and the formation, usually with the inclusion of modeling for each depth on the log from point to point.

Блок 126 обработки данных может быть приспособлен для выполнения операций по выравниванию данных одного или нескольких малоглубинных измерений в зависимости от геометрических факторов относительно данных одного или нескольких глубинных измерений, чтобы различием между данными одного или нескольких глубинных измерений и выровненными данными одного или нескольких малоглубинных измерений обеспечивался сигнал опережающего просмотра. Выравнивание можно реализовать обратным фильтром. Блок 126 обработки данных может быть приспособлен для выполнения инверсии на основании сигналов из одного или нескольких малоглубинных измерений и сигналов из одного или нескольких глубинных измерений и для выполнения операций по вычитанию ожидаемого глубинного сигнала, получаемого в результате инверсии, из измеряемого сигнала глубинных измерений для образования сигнала опережающего просмотра. Блок 126 обработки данных может быть приспособлен для выполнения инверсии на основании сигналов из одного или нескольких малоглубинных измерений без входных данных одного или нескольких глубинных измерений и для выполнения операций по вычитанию сигнала, получающегося в результате инверсии, применяемой при прямом моделировании глубинной конфигурации, для образования сигнала опережающего просмотра. Данные, получаемые с выбираемых антенных пар излучатель-приемник, в блоке 126 обработки данных могут использоваться для по существу подавления сигналов из слоев между излучающей антенной и приемной антенной соответствующей пары излучатель-приемник в ответ на работу излучающей антенны. Данные, получаемые с антенных пар излучатель-приемник, в блоке 126 обработки данных могут использоваться без подавления сигналов из слоев.The data processing unit 126 may be adapted to perform data alignment operations on one or more shallow depth measurements, depending on geometric factors with respect to the data of one or more deep measurements, so that a signal is provided by the difference between the data of one or more deep measurements and the aligned data of one or more shallow depth measurements leading view. Alignment can be implemented by inverse filter. The data processing unit 126 may be adapted to perform an inversion based on signals from one or more shallow measurements and signals from one or more depth measurements and to perform operations to subtract the expected depth signal resulting from the inversion from the measured depth measurement signal to form a signal leading view. The data processing unit 126 may be adapted to perform inversion based on signals from one or more shallow measurements without input data from one or more deep measurements and to perform operations to subtract the signal resulting from the inversion used in direct modeling of the deep configuration to generate a signal leading view. Data obtained from selectable transmitter-receiver antenna pairs in data processing unit 126 can be used to substantially suppress signals from the layers between the transmitter antenna and the receive antenna of the respective transmitter-receiver pair in response to the operation of the transmitter antenna. The data obtained from the antenna pairs of the emitter-receiver in the data processing unit 126 can be used without suppressing the signals from the layers.

Излучатели и приемники 110-1, 110-2,…, 110-(N-1), 110-N прибора 105 могут быть скомпонованы в совместно используемые многочисленные антенны с различными углами наклона. Схемы и устройства обработки, исполняющие инструкции в блоке 120 управления и блоке 126 обработки данных, могут выполнять операции искусственного образования углов наклона путем объединения сигналов от совместно используемых многочисленных антенн с различными углами наклона. Такая схема позволяет алгоритмически оптимизировать подавление сигналов в устройстве 100 для различных углов падения пластов. Схемы и устройства обработки, исполняющие инструкции в блоке 120 обработки и блоке 126 обработки данных, могут выполнять операции искусственного образования углов наклона путем объединения сигналов от совместно используемых многочисленных антенн для искусственного образования углов наклона, чтобы подавлять сигналы из слоев между совместно используемыми многочисленными антеннами. Оптимизированное подавление сигналов можно использовать для получения сигнала опережающего просмотра и оценивания свойств пласта перед буровым долотом.The emitters and receivers 110-1, 110-2, ..., 110- (N-1), 110-N of the device 105 can be arranged in multiple shared antennas with different angles of inclination. The processing circuits and devices executing the instructions in the control unit 120 and the data processing unit 126 can perform operations of artificially generating tilt angles by combining signals from shared multiple antennas with different tilt angles. Such a scheme allows algorithmically optimizing signal suppression in the device 100 for various dip angles. The processing circuits and devices executing the instructions in the processing unit 120 and the data processing unit 126 can perform artificially creating tilt angles by combining signals from shared multiple antennas to artificially tilt tones to suppress signals from layers between multiple shared antennas. Optimized signal suppression can be used to get a look-ahead signal and evaluate formation properties in front of the drill bit.

Излучатели и приемники 110-1, 110-2,…, 110-(N-1), 110-N прибора 105 могут быть скомпонованы в набор излучателей и приемников, имеющих выбранные углы наклона, так что могут быть подавлены сигналы из слоев за пределами области между соответствующими излучателями и приемниками из этого набора. Этим обеспечивается подавление, противоположное подавлению сигнала из слоя между излучателем и соответствующим приемником, рассмотренному ранее. Этим получают малоглубинный отсчет, который сосредоточен вокруг прибора и который можно использовать вместо других малоглубинных измерений, упомянутых в этой заявке. Излучающая антенна и приемная антенна могут быть расположены вдоль продольной оси прибора 105, так что по меньшей мере одна из излучающей антенны и приемной антенны может иметь угол наклона относительно продольной оси прибора, при этом ориентациями излучающей антенны и приемной антенны относительно продольной оси и относительно друг друга будет обеспечиваться оперативное подавление сигналов из слоев за пределами области между соответствующими излучателем и приемником. Схемы и устройства обработки, исполняющие инструкции в блоке 120 управления и блоке 126 обработки данных, могут выполнять операции искусственного образования углов наклона путем объединения сигналов от совместно используемых многочисленных антенн для подавления сигналов из слоев за пределами области между совместно используемыми многочисленными антеннами. В применениях, в которых сигналы, связанные с углами наклона излучателя и приемника, искусственно образуют от совместно используемых антенн с различными углами наклона, одну и ту же пару из излучателя и приемника можно использовать для фокусировки вперед и фокусировки вокруг прибора 105.The emitters and receivers 110-1, 110-2, ..., 110- (N-1), 110-N of the device 105 can be arranged in a set of emitters and receivers having selected tilt angles, so that signals from layers outside can be suppressed areas between the respective emitters and receivers from this set. This provides suppression opposite to the suppression of the signal from the layer between the emitter and the corresponding receiver, discussed earlier. This gives a shallow readout, which is centered around the device and which can be used instead of the other shallow measurements mentioned in this application. The radiating antenna and the receiving antenna can be located along the longitudinal axis of the device 105, so that at least one of the radiating antenna and the receiving antenna can have an angle of inclination relative to the longitudinal axis of the device, while the orientations of the radiating antenna and the receiving antenna relative to the longitudinal axis and relative to each other Operational suppression of signals from layers outside the region between the respective emitter and receiver will be provided. The processing circuits and devices executing the instructions in the control unit 120 and the data processing unit 126 can perform artificially forming tilt angles by combining signals from multiple shared antennas to suppress signals from layers outside the area between the multiple shared antennas. In applications in which signals associated with the tilt angles of the emitter and receiver are artificially generated from shared antennas with different tilt angles, the same pair of emitter and receiver can be used to focus forward and focus around the device 105.

Блок 120 управления и/или блок 126 обработки данных можно располагать на поверхности скважины 102 в оперативной связи с прибором 105 через механизм связи. Такой механизм связи можно реализовать как связное транспортное средство, которое является стандартным при скважинных работах. Блок 120 управления и/или блок 126 обработки данных можно распределять вдоль механизма, а прибор 105 помещать в скважину 102. Блок 120 управления и/или блок 126 обработки данных можно объединять с прибором 105, чтобы блок 120 управления и/или блок 126 обработки данных работали в скважине 102. Блок 120 управления и/или блок 126 обработки данных можно распределять вдоль прибора 105. Такими вариантами осуществления при наличии механизма геонавигации могут обеспечиваться стабильное и глубинное оценивание пластов, сквозь которые еще не прошло буровое долото во время операции бурения, предотвращение опасных ситуаций, таких как выбросы и повышенный отбор углеводородов.The control unit 120 and / or the data processing unit 126 can be located on the surface of the well 102 in operative communication with the device 105 through a communication mechanism. Such a communication mechanism can be implemented as a connected vehicle, which is standard in downhole operations. The control unit 120 and / or the data processing unit 126 can be distributed along the mechanism, and the device 105 is placed in the well 102. The control unit 120 and / or the data processing unit 126 can be combined with the device 105 so that the control unit 120 and / or the data processing unit 126 worked in the well 102. The control unit 120 and / or the data processing unit 126 can be distributed along the device 105. Such embodiments, if there is a geosteering mechanism, can provide stable and in-depth assessment of formations through which the drill bit has not yet passed mja drilling operation, preventing dangerous situations, such as emissions and increased selection hydrocarbons.

Устройство 100 может быть приспособлено для реализации в стволе скважины системы измерений в процессе бурения (ИПБ), такой как система каротажа во время бурения (КВБ). Прибор 105 можно располагать на буровом долоте, предназначенном для выполнения операции бурения. В качестве варианта прибор 100 можно выполнять подвешенным на каротажном кабеле.The device 100 may be adapted to implement a borehole measurement system (BIP), such as a borehole logging system (BHC), in a wellbore. The device 105 can be positioned on a drill bit designed to perform a drilling operation. Alternatively, tool 100 may be suspended from a wireline.

На фиг. 2 показаны действия в способе согласно примеру варианта осуществления, предназначенном для опережающего просмотра в случае применения долота для операции бурения. На этапе 210 управляют активацией прибора, расположенного в скважине, при этом прибор имеет компоновку разнесенных излучающих антенн и приемных антенн, способных работать выбранными парами излучатель-приемник. Управление активацией прибора может включать в себя выбор такой работы антенных пар излучатель-приемник, при которой сигналы из слоев между излучающей антенной и приемной антенной соответствующей пары излучатель-приемник по существу подавляются в ответ на излучение зондирующего сигнала излучающей антенной. Антенные пары излучатель-приемник могут работать в режиме, в котором сигналы из слоев между излучающей антенной и приемной антенной соответствующей пары излучатель-приемник не подавляются относительно зондирующего сигнала от излучателя.In FIG. 2 shows the actions in the method according to an example of an embodiment for looking ahead in the case of using a bit for a drilling operation. At step 210, the activation of the device located in the well is controlled, while the device has an arrangement of spaced emitting antennas and receiving antennas capable of operating selected emitter-receiver pairs. Controlling the activation of a device may include selecting a transmitter-receiver antenna pair operation such that signals from the layers between the transmitter antenna and the receiver antenna of the respective transmitter-receiver pair are substantially suppressed in response to the radiation of the probe signal by the transmitter antenna. The transmitter-receiver antenna pairs can operate in a mode in which signals from the layers between the transmitter antenna and the receiving antenna of the respective transmitter-receiver pair are not suppressed with respect to the probe signal from the transmitter.

На этапе 220 регистрируют глубинный сигнал из глубинного измерения с использованием пары излучатель-приемник и один или несколько малоглубинных сигналов из одного или нескольких малоглубинных измерений с использованием одной или нескольких других пар излучатель-приемник. В ситуациях, когда при работе излучателя подавление сигналов из слоев отсутствует, можно выполнять многочисленные малоглубинные измерения.At step 220, a depth signal from a depth measurement is recorded using a transmitter-receiver pair and one or more shallow signals from one or more shallow measurements using one or more other transmitter-receiver pairs. In situations when there is no suppression of signals from the layers during operation of the emitter, numerous shallow measurements can be performed.

На этапе 230 обрабатывают один или несколько малоглубинных сигналов, образуют модельный сигнал для областей, прилегающих к боковым сторонам и задней стороне прибора. На этапе 240 сигнал опережающего просмотра по существу без вкладов из областей, прилегающих к прибору, формируют путем обработки глубинного сигнала в зависимости от модельного сигнала.At step 230, one or more shallow signals are processed, and a model signal is generated for regions adjacent to the sides and the back of the device. At step 240, the look-ahead signal with substantially no contributions from areas adjacent to the instrument is generated by processing the depth signal depending on the model signal.

Обработка одного или нескольких малоглубинных сигналов и формирование сигнала опережающего просмотра может включать в себя выравнивание одного или нескольких малоглубинных сигналов в зависимости от геометрических факторов относительно глубинного сигнала, так что разностью между глубинным сигналом и выровненным одним или несколькими сигналами обеспечивается сигнал опережающего просмотра. Выравнивание одного или нескольких малоглубинных измерений может включать в себя образование фильтра параллельного переноса с малой глубины на большую глубину путем деконволюции малоглубинных геометрических факторов и глубинных геометрических факторов. Обработка одного или нескольких малоглубинных сигналов может включать в себя выполнение инверсии на основании одного или нескольких малоглубинных сигналов и глубинных сигналов, так что в результате инверсии модельный сигнал получают как ожидаемый глубинный сигнал. Следовательно, формирование сигнала опережающего просмотра может включать в себя вычитание модельного сигнала из глубинного сигнала для образования сигнала опережающего просмотра. Обработка одного или нескольких малоглубинных сигналов может включать в себя выполнение инверсии на основании одного или нескольких малоглубинных сигналов без входных данных из глубинного сигнала и применение сигнала, получающегося в результате инверсии, для прямого моделирования глубинной конфигурации, чтобы получать модельный сигнал. Следовательно, формирование сигнала опережающего просмотра может включать в себя вычитание модельного сигнала из глубинного сигнала для образования сигнала опережающего просмотра.Processing one or more shallow signals and generating a look-ahead signal may include aligning one or more shallow signals depending on geometric factors with respect to the depth signal, so that the look-ahead signal is provided by the difference between the depth signal and the aligned one or more signals. Aligning one or more shallow depth measurements may include the formation of a parallel transfer filter from shallow to deep depth by deconvolution of shallow geometric factors and deep geometric factors. Processing one or more shallow signals may include performing an inversion based on one or more shallow signals and deep signals, so that as a result of the inversion, the model signal is obtained as the expected deep signal. Therefore, generating the look-ahead signal may include subtracting the model signal from the depth signal to form the look-ahead signal. Processing one or more shallow signals may include performing an inversion based on one or more shallow signals without input from the deep signal, and applying the resulting inversion signal to directly simulate the deep configuration to obtain a model signal. Therefore, generating the look-ahead signal may include subtracting the model signal from the depth signal to form the look-ahead signal.

Согласно различным вариантам осуществления инверсию можно выполнять при использовании сигнала опережающего просмотра и параметров слоев вокруг прибора, чтобы получать удельные сопротивления и положения глубинных слоев перед буровым долотом, соответствующим прибору. Сигнал опережающего просмотра может анализироваться в скважине во время операции бурения и решение о геонавигации может приниматься в скважине на основании анализа. В качестве варианта решение о геонавигации может приниматься на поверхности после рассмотрения анализа или выполнения анализа на поверхности. Действия на поверхности могут выполняться через посредство пользовательского интерфейса, работающего вместе с дисплеем, на котором оператору представляется анализ или части анализа. Удельные сопротивления и положения глубинных слоев можно получать по мере продвижения бурового долота вперед. Операцию бурения можно приостанавливать на основании определения, что изменения удельного сопротивления по мере продвижения бурового долота вперед превышают порог для изменения удельного сопротивления. Превышение порогового значения может указывать на опасные изменения давления перед долотом.According to various embodiments, the inversion can be performed using the look-ahead signal and the parameters of the layers around the device in order to obtain resistivities and positions of the deep layers in front of the drill bit corresponding to the device. The look-ahead signal can be analyzed in the well during the drilling operation and the decision on geosteering can be made in the well based on the analysis. Alternatively, the decision on geosteering may be made on the surface after considering the analysis or performing analysis on the surface. Actions on the surface can be performed through a user interface that works with the display on which the analysis or parts of the analysis are presented to the operator. The resistivities and positions of the deep layers can be obtained as the drill bit moves forward. The drilling operation can be suspended based on the determination that changes in resistivity as the drill bit moves forward exceed the threshold for changing resistivity. Exceeding the threshold value may indicate dangerous pressure changes in front of the bit.

Как правило, все доступные для приобретения электромагнитные приборы очень чувствительны к свойствам пласта, которые имеются на участке между положениями излучателя и приемника. Однако при некоторых применениях может быть желательно иметь более высокую чувствительность выше или ниже этого участка. Например, такая чувствительность может быть желательной при геонавигации. При геонавигации измерения можно выполнять в окрестности бурового долота во время бурения, чтобы эффективно направлять траекторию скважины к продуктивным зонам или прекращать бурение до проникновения в опасную зону. Хотя было сделано несколько попыток создать приборы, чувствительные к свойствам пласта перед долотом, почти во всех случаях эти приборы оставались более чувствительными к свойствам пласта сбоку от прибора. В результате измерения усложняются вариациями профиля пласта вокруг прибора.As a rule, all commercially available electromagnetic devices are very sensitive to the properties of the formation that are present in the area between the positions of the emitter and receiver. However, in some applications it may be desirable to have a higher sensitivity above or below this area. For example, such sensitivity may be desirable in geosteering. In geosteering, measurements can be taken in the vicinity of the drill bit during drilling in order to efficiently direct the path of the well to productive zones or to stop drilling before entering the hazardous zone. Although several attempts have been made to create devices that are sensitive to the properties of the formation in front of the bit, in almost all cases, these devices remained more sensitive to the properties of the formation on the side of the device. As a result, measurements are complicated by variations in the formation profile around the device.

Согласно различным вариантам осуществления можно реализовать процесс исключения эффектов вокруг прибора и обеспечения фокусировки перед долотом. Этот процесс можно выполнять при использовании определенного сочетания угла наклона излучателя и угла наклона приемника для подавления сигналов из слоев, которые находятся между излучателем и приемником, и изготовлении прибора не чувствительным к свойствам области сбоку от прибора. См., например, фиг. 4А и 4В. Результирующие чувствительные области показаны в левой рамке на фиг. 3А, тогда как в целом на фиг. 3А показано опережающее измерение при углах наклона, обеспечивающих подавление сигналов из слоев. В качестве второй процедуры отдельное малоглубинное измерение может быть выровнено в зависимости от геометрического фактора относительно первого измерения с помощью обратного фильтра и затем вычтено из первого измерения. См., например, среднюю и правую рамки на фиг. 3А. Однако заметно, что процесс, показанный на фиг. 3А, может иметь важное значение для оценивания операции бурения, если малоглубинные измерения не вычитаются. В качестве варианта в процессе можно использовать вычитание при произвольных углах наклона без подавления сигнала из слоя, как это показано на фиг. 3В, на которой представлено опережающее измерение при произвольных углах наклона.In various embodiments, it is possible to implement a process of eliminating effects around the instrument and providing focus in front of the bit. This process can be performed using a certain combination of the angle of inclination of the emitter and the angle of inclination of the receiver to suppress signals from the layers that are between the emitter and the receiver, and the manufacture of the device is not sensitive to the properties of the area on the side of the device. See, for example, FIG. 4A and 4B. The resulting sensitive areas are shown in the left frame in FIG. 3A, while in general in FIG. 3A shows a leading measurement at tilt angles that suppress signals from the layers. As a second procedure, a single shallow measurement can be aligned, depending on the geometric factor, with respect to the first measurement using the inverse filter and then subtracted from the first measurement. See, for example, the middle and right frames in FIG. 3A. However, it is noticeable that the process shown in FIG. 3A may be important for evaluating a drilling operation if shallow measurements are not subtracted. Alternatively, subtraction at arbitrary tilt angles without suppressing the signal from the layer can be used in the process, as shown in FIG. 3B, which shows a leading measurement at arbitrary tilt angles.

Ранее было раскрыто, что при определенном сочетании углов наклона излучателя и приемника прибора можно подавлять прямой сигнал от излучателя к приемнику прибора. Согласно примеру варианта осуществления при другом подходе подавляются сигналы, которые обусловлены слоями пласта между излучателем и приемником. Следует заметить, что хотя это определенное сочетание углов наклона не приводит к снижению чувствительности при рассмотрении индивидуальных точек в трехмерном пространстве, оно приводит к снижению чувствительности на планарных границах для заданных падения и простирания вследствие эффектов подавления сигналов из слоев на протяжении поверхностей, показанных на фиг. 4А и 4В. На фиг. 4А показан пример эффектов подавления сигналов из слоев при наличии границы между излучателем и приемником. На фиг. 4В показан пример эффектов подавления сигналов из слоев при наличии границы за пределами участка излучатель-приемник. В результате, вариант осуществления примера процесса может ограничиваться планарными поверхностями с известными углами падения и простирания. Видно, что даже если поверхности не являются идеально планарными или падение и простирание не являются точно известными, использованием процессов, рассмотренных в этой заявке, все же можно получать хорошее подавление.It was previously revealed that with a certain combination of the tilt angles of the emitter and the receiver of the device, it is possible to suppress the direct signal from the emitter to the receiver of the device. According to an exemplary embodiment, in another approach, signals that are caused by formation layers between the emitter and the receiver are suppressed. It should be noted that although this certain combination of tilt angles does not lead to a decrease in sensitivity when considering individual points in three-dimensional space, it leads to a decrease in sensitivity at planar boundaries for a given incidence and strike due to the effects of suppressing signals from the layers along the surfaces shown in FIG. 4A and 4B. In FIG. 4A shows an example of effects of suppressing signals from layers in the presence of a boundary between the emitter and the receiver. In FIG. 4B shows an example of effects of suppressing signals from layers in the presence of a boundary outside the area of the emitter-receiver. As a result, an embodiment of an example process may be limited to planar surfaces with known dip and strike angles. It can be seen that even if the surfaces are not perfectly planar or the fall and strike are not exactly known, using the processes discussed in this application, you can still get a good suppression.

На фиг. 5А и 5В показаны объединенные геометрические факторы для прибора. Эти факторы представлены для прибора с одним излучателем, одним приемником, работающими на частоте f=500 Гц, при разнесении d1=24 фута (7,3 м), в области большого удельного сопротивления. На фиг. 5А показаны объединенные (в радиальном направлении) геометрические факторы, полученные путем образования синтетической каротажной диаграммы очень тонкого малоконтрастного слоя при нулевом угле падения. Кривая 561 представлена для угла наклона излучателя 0° и угла наклона приемника 45°. Кривая 562 представлена для угла наклона излучателя 45° и угла наклона приемника 45°. Кривая 563 представлена для угла наклона излучателя 50° и угла наклона приемника 50°. Кривая 564 представлена для угла наклона излучателя 55° и угла наклона приемника 55°. Из фиг. 5А можно видеть, что при углах наклона излучателя и приемника 55° геометрический фактор уменьшается для всех положений между излучателем и приемником. Следует заметить, что хотя в этих случаях наклоны излучателя и приемника выбраны равными, подавление сигналов из слоев можно получать при различающихся углах наклона излучателя и приемника. На фиг. 5В показан аналогичный график, но для угла падения границы пласта 30°. Кривая 571 представлена для угла наклона излучателя 0° и угла наклона приемника 45°. Кривая 572 представлена для угла наклона излучателя 45° и угла наклона приемника 45°. Кривая 573 представлена для угла наклона излучателя 50° и угла наклона приемника 50°. Кривая 574 представлена для угла наклона излучателя 55° и угла наклона приемника 55°. В этом случае все еще можно получать подавление сигналов из слоев, но, как показано кривой 572, при другом угле, приблизительно 45°. Даже при неоптимальном угле наклона 55° можно получать относительно хорошее подавление. В результате, прибор с углом наклона 45 или 55° считается эффективным в диапазоне углов падения 0-30° при используемых частотах и разнесениях. Эту методологию можно использовать при создании приборов, которые являются оптимальными для различных диапазонов углов падения. Кроме того, важно заметить, что подобный процесс оптимизации можно использовать для получения обратного подавления: сигнал за пределами области между излучателем и приемником можно подавлять путем регулирования углов наклона излучателя и приемника, соответственно. При этом получают малоглубинный отсчет из области, сосредоточенной вокруг прибора, и его можно использовать вместо любого малоглубинного измерения, упомянутого в этой заявке. Один способ получения такой конфигурации заключается в использовании сначала конфигурации в соответствии с кривой 561 и уменьшении углов наклона излучателя и приемника до тех пор, пока чувствительность относительно области между излучателем и приемником не станет значительно больше при сравнении с сигналом за пределами этой области. В случае, когда сигналы, связанные с углами наклона излучателя и приемника, искусственно образуют от совместно используемых антенн с различными углами наклона, одну и ту же пару из излучателя и приемника можно использовать для фокусировки вперед и фокусировки вокруг.In FIG. 5A and 5B show the combined geometric factors for the instrument. These factors are presented for a device with one emitter, one receiver, operating at a frequency of f = 500 Hz, with a separation of d 1 = 24 feet (7.3 m), in the region of high resistivity. In FIG. 5A shows the combined (in the radial direction) geometrical factors obtained by forming a synthetic log of a very thin low-contrast layer at a zero angle of incidence. Curve 561 is presented for a transmitter tilt angle of 0 ° and a receiver tilt angle of 45 °. Curve 562 is presented for a transmitter angle of 45 ° and a receiver angle of 45 °. Curve 563 is shown for a transmitter tilt angle of 50 ° and a receiver tilt angle of 50 °. Curve 564 is presented for a transmitter tilt angle of 55 ° and a receiver tilt angle of 55 °. From FIG. 5A, it can be seen that at an inclination angle of the emitter and receiver of 55 °, the geometric factor decreases for all positions between the emitter and receiver. It should be noted that although in these cases the slopes of the emitter and receiver are chosen equal, the suppression of signals from the layers can be obtained at different angles of inclination of the emitter and receiver. In FIG. 5B shows a similar plot, but for a dip angle of 30 °. Curve 571 is presented for a transmitter tilt angle of 0 ° and a receiver tilt angle of 45 °. Curve 572 is presented for the angle of inclination of the emitter 45 ° and the angle of inclination of the receiver 45 °. Curve 573 is shown for a transmitter angle of 50 ° and a receiver angle of 50 °. Curve 574 is presented for a transmitter tilt angle of 55 ° and a receiver tilt angle of 55 °. In this case, signal suppression from the layers can still be obtained, but as shown by curve 572, at a different angle, approximately 45 °. Even with a non-optimal tilt angle of 55 °, relatively good suppression can be obtained. As a result, a device with a tilt angle of 45 or 55 ° is considered effective in the range of incidence angles of 0-30 ° at the frequencies and spacings used. This methodology can be used to create instruments that are optimal for different ranges of incidence angles. In addition, it is important to note that a similar optimization process can be used to obtain reverse suppression: a signal outside the region between the emitter and receiver can be suppressed by adjusting the tilt angles of the emitter and receiver, respectively. This gives a shallow readout from the area centered around the device, and it can be used instead of any shallow measurement mentioned in this application. One way to obtain such a configuration is to first use the configuration in accordance with curve 561 and reduce the angle of inclination of the emitter and receiver until the sensitivity relative to the region between the emitter and receiver becomes significantly greater when compared with a signal outside this region. In the case where the signals associated with the tilt angles of the emitter and receiver are artificially generated from shared antennas with different tilt angles, the same pair of emitter and receiver can be used to focus forward and focus around.

На фиг. 6 показаны сочетания углов наклона, при которых достигается эффект подавления сигналов из слоев, при этом угол простирания падения приведен в соответствие диполям. Расстояние между излучающей антенной и приемной антенной составляет 24 фута (7,3 м) при работе на 500 Гц в области с высоким удельным сопротивлением. Кривая 681 представлена для угла падения 30°. Кривая 682 представлена для угла падения 15°. Кривая 683 представлена для угла падения 30°. Кривая 684 представлена для угла падения 45°. Кривая 686 представлена для угла падения 60°. Кривая 681 представлена для угла падения 75°. Из фиг. 6 можно видеть, что способ подавления работает приблизительно до 60° в широком диапазоне сочетаний углов для используемой конфигурации. Многочисленные излучатели и приемники можно объединять, чтобы получать эффект подавления в более широком диапазоне. Прибор со скрещенными диполями или трехплоскостной прибор можно использовать для синтеза векторов диполя при различных углах наклона, чтобы оптимально подавлять сигналы из слоев.In FIG. Figure 6 shows combinations of tilt angles at which the effect of suppressing signals from the layers is achieved, while the dip strike angle is aligned with the dipoles. The distance between the transmitting antenna and the receiving antenna is 24 feet (7.3 m) when operating at 500 Hz in an area with high resistivity. Curve 681 is presented for an angle of incidence of 30 °. Curve 682 is presented for an angle of incidence of 15 °. Curve 683 is presented for an angle of incidence of 30 °. Curve 684 is presented for an angle of incidence of 45 °. Curve 686 is presented for an angle of incidence of 60 °. Curve 681 is presented for an angle of incidence of 75 °. From FIG. 6, it can be seen that the suppression method works up to approximately 60 ° in a wide range of angle combinations for the configuration used. Numerous emitters and receivers can be combined to obtain a suppression effect over a wider range. A device with crossed dipoles or a three-plane device can be used to synthesize dipole vectors at various tilt angles in order to optimally suppress signals from the layers.

На фиг. 7 показаны объединенные геометрические факторы для среды с высокой проводимостью. Эти факторы представлены для прибора с одним излучателем, одним приемником, работающими на частоте f=500 Гц при разнесении dl=24 фута (7,3 м), при угле θdip=30° падения в области, имеющей сопротивление R=1 Ом. Кривая 771 представлена для угла наклона излучателя 0° и угла наклона приемника 45°. Кривая 772 представлена для угла наклона излучателя 44,5° и угла наклона приемника 44,5°. Кривая 773 представлена для угла наклона излучателя 42,5° и угла наклона приемника 42,5°. Кривая 774 представлена для угла наклона излучателя 40,5° и угла наклона приемника 40,5°. Хотя в среде с высоким удельным сопротивлением можно получать очень хорошее подавление при любом угле падения, но, как показано на фиг. 7, в среде с большой проводимостью наблюдается ухудшение характеристики подавления. В данном случае, как показано кривой 773, оптимальная характеристика получается при 42,5°. Работа на более низких частотах позволяет осуществлять успешное подавление при более высоких значениях удельной проводимости.In FIG. 7 shows the combined geometric factors for a highly conductive medium. These factors are presented for a device with one emitter, one receiver, operating at a frequency of f = 500 Hz with a spacing of d l = 24 feet (7.3 m), with an angle of dip θ = 30 ° of incidence in the region with a resistance of R = 1 Ohm . Curve 771 is presented for a transmitter tilt angle of 0 ° and a receiver tilt angle of 45 °. Curve 772 is presented for a transmitter angle of 44.5 ° and a receiver angle of 44.5 °. Curve 773 is presented for the angle of inclination of the emitter 42.5 ° and the angle of inclination of the receiver 42.5 °. Curve 774 is presented for a transmitter angle of 40.5 ° and a receiver angle of 40.5 °. Although in a high resistivity medium, very good suppression can be obtained at any angle of incidence, but, as shown in FIG. 7, in a medium with a high conductivity, a decrease in the suppression characteristic is observed. In this case, as shown by curve 773, the optimum characteristic is obtained at 42.5 °. Operation at lower frequencies allows for successful suppression at higher conductivities.

На фиг. 8 показаны геометрические факторы, связанные с двумя различными разнесениями. На фиг. 8 также показано вычитание геометрических факторов, связанных с двумя различными разнесениями. Эти факторы представлены для прибора, работающего на частоте f=500 Гц в области с высоким удельным сопротивлением при угле θdip=0° падения, при разнесении dl=24 фута (7,3 м), при этом имеется сигнал, показанный кривой 891, и разнесении dl=20 футов (6 м), при этом имеется сигнал, показанный кривой 892. Кривой 893 показан результат вычитания геометрических факторов при разнесении 24 фута (7,3 м) из геометрических факторов при разнесении 20 футов (6 м). Из фиг. 8 видно, что при использовании вычитания геометрический фактор можно минимизировать около задней стороны прибора и сфокусировать вперед. Сигналы, рассматриваемые в этой заявке, представлены в значениях миллисименсов. Такие сигналы можно получать умножением напряжений на соответствующие приборные коэффициенты при использовании хорошо известных процедур.In FIG. 8 shows the geometric factors associated with two different spacings. In FIG. 8 also shows the subtraction of geometric factors associated with two different spacings. These factors are presented for a device operating at a frequency of f = 500 Hz in a region with a high resistivity at an angle θ dip = 0 ° of incidence, with a separation of d l = 24 feet (7.3 m), while there is a signal shown by curve 891 and a spacing d l = 20 feet (6 m), and there is a signal shown by curve 892. Curve 893 shows the result of subtracting geometric factors with a spacing of 24 feet (7.3 m) from geometric factors with a spacing of 20 feet (6 m) . From FIG. Figure 8 shows that when using subtraction, the geometric factor can be minimized near the back of the device and focused forward. The signals considered in this application are presented in the values of the millisense. Such signals can be obtained by multiplying the voltages by the corresponding instrument coefficients using well-known procedures.

На фиг. 9А-9С показаны три варианта осуществления конфигураций для подавления сигналов из слоев и соответствующие области чувствительности. Абсолютное измерение из фиг. 9А связано с относительным измерением из фиг. 9В и с компенсированным измерением из фиг. 9С. Выполнением относительного измерения из фиг. 9В можно исключать необходимость калибровки излучателя, поскольку подавляется любое мультипликативное влияние на сигнал излучателя. Для подавления углы наклона первого и второго приемников можно устанавливать различными. Одновременное подавление можно получать на обоих приемниках. При выполнении компенсированного измерения из фиг. 9С можно дополнительно снижать требование к калибровке излучателей и приемников, и также можно исключать мультипликативные температурные вариации на приемниках. Подавление можно получать одновременно на обоих приемниках при двух излучателях, особенно в случае, когда расстояние между антеннами в передней части прибора и в задней части прибора поддерживается небольшим. Согласно различным вариантам осуществления одну из антенн можно помещать как можно ближе к долоту для повышения глубины обнаружения перед долотом.In FIG. 9A-9C show three embodiments of configurations for suppressing signals from layers and corresponding sensitivity areas. The absolute measurement of FIG. 9A is related to the relative measurement of FIG. 9B and with the compensated measurement of FIG. 9C. By making the relative measurement of FIG. 9B, the need to calibrate the emitter can be eliminated since any multiplicative effect on the emitter signal is suppressed. To suppress the tilt angles of the first and second receivers can be set different. Simultaneous suppression can be obtained at both receivers. When performing the compensated measurement of FIG. 9C, the calibration requirements for emitters and receivers can be further reduced, and multiplicative temperature variations at receivers can also be eliminated. Suppression can be obtained simultaneously on both receivers with two emitters, especially when the distance between the antennas at the front of the device and at the rear of the device is kept small. In various embodiments, one of the antennas can be placed as close to the bit as possible to increase the detection depth in front of the bit.

На фиг. 10А и 10В показаны примеры конфигураций глубинного измерения и малоглубинного измерения. В общем случае можно использовать всего четыре антенны: излучатель и приемник для малоглубинных измерений и излучатель и приемник для глубинных измерений. Однако, как показано на фиг. 10А, общий излучатель или приемник можно использовать для уменьшения количества антенных элементов. Глубинное измерение имеет чувствительность, которая продолжается дальше, чем при малоглубинном измерении, а при бурении сигналы принимаются раньше, чем при малоглубинном измерении. При глубинном измерении обычно имеется большее расстояние между излучателем и приемником, чем при малоглубинном измерении, но это не требуется безусловно. При одной и той же антенной паре излучатель-приемник низкими рабочими частотами могут обеспечиваться большие расстояния исследования, чем высокими частотами. Типичное расстояние между излучателем и приемником при глубинном измерении составляет 20-100 футов (6-30,5 м), тогда как расстояние между излучателем и приемником при малоглубинном измерении составляет от 2 футов (0,6 м) до 20 футов (6 м). Разнесение при малоглубинном измерении может быть достаточно большим для обеспечения компенсации влияния ствола скважины и вторжения флюидов. Для гарантии оптимальной фокусировки малоглубинное измерение следует выполнять как можно ближе к буровому долоту. Чувствительность при глубинном измерении повышается с увеличением углов наклона излучателя и приемника, однако при этом также возрастают влияния ствола скважины и оправки. По меньшей мере один из излучателя и приемника можно наклонять, чтобы получать азимутальную чувствительность. Азимутальная чувствительность важна для применения геонавигации, поскольку она позволяет определять различие между сигналами, приходящими с различных направлений. Типичные частотные диапазоны малоглубинных и глубинных измерений включают в себя 500 Гц - 10 МГц и 50 Гц - 100 кГц, соответственно. Многочисленные частоты можно использовать для проведения различия между расстояниями до различных глубинных слоев. На фиг. 10В показано, что конфигурацию существующего прибора, такого как доступный для приобретения прибор, можно использовать для малоглубинных или глубинных измерений. Такой прибор можно реализовать при использовании азимутального датчика глубинного удельного сопротивления (АДГС).In FIG. 10A and 10B show examples of deep measurement and shallow measurement configurations. In general, only four antennas can be used: a transmitter and receiver for shallow measurements and a transmitter and receiver for depth measurements. However, as shown in FIG. 10A, a common emitter or receiver can be used to reduce the number of antenna elements. The deep measurement has a sensitivity that continues further than with a shallow measurement, and when drilling signals are received earlier than with a shallow measurement. In depth measurement, there is usually a greater distance between the emitter and receiver than in shallow measurement, but this is not absolutely necessary. With the same antenna pair, the emitter-receiver low operating frequencies can provide greater research distances than high frequencies. The typical distance between the transmitter and receiver in depth measurement is 20-100 feet (6-30.5 m), while the distance between the transmitter and receiver in shallow measurement is from 2 feet (0.6 m) to 20 feet (6 m) . Small-water spacing may be large enough to compensate for the effects of the wellbore and fluid intrusion. To ensure optimal focusing, a shallow measurement should be carried out as close to the drill bit as possible. Sensitivity during depth measurement increases with increasing inclination angles of the emitter and receiver, however, the effects of the wellbore and mandrel also increase. At least one of the emitter and receiver can be tilted to obtain azimuthal sensitivity. Azimuthal sensitivity is important for the application of geosteering, because it allows you to determine the difference between signals coming from different directions. Typical frequency ranges of shallow and deep measurements include 500 Hz - 10 MHz and 50 Hz - 100 kHz, respectively. Numerous frequencies can be used to distinguish between distances to different depth layers. In FIG. 10B shows that the configuration of an existing instrument, such as a commercially available instrument, can be used for shallow or in-depth measurements. Such a device can be implemented using an azimuthal depth resistivity sensor (ADGS).

Азимутальным датчиком глубинного удельного сопротивления, имеющим наклонные антенны в азимутальной решетке, можно получать измерения по ряду дискретных направлений, называемых элементами разрешения или элементами разрешения по направлению, что позволяет для ряда различных глубин исследования определять расстояние до многочисленных границ пластов. Например, азимутальный датчик глубинного удельного сопротивления можно располагать вместе с излучателями и приемниками, чтобы использовать 32 дискретных направления и 14 различных глубин исследования. Однако в азимутальном датчике глубинного удельного сопротивления можно использовать больше или меньше чем 32 дискретных направления и/или больше или меньше чем 14 различных глубин исследования. Азимутальный датчик глубинного удельного сопротивления может добавлять размерность в измерения при использовании наклонных приемных антенн и многократной регистрации данных при каждом обороте прибора (в соответствии с количеством элементов разрешения), при всех возможных расстояниях между излучателем и приемником. Наклон приемников придает направленную чувствительность группе азимутальных датчиков глубинного удельного сопротивления. Отсчеты с большей глубины, обеспечиваемые азимутальным датчиком глубинного удельного сопротивления, сокращают промежуток времени до ответного действия, что позволяет повышать скорость бурения. Азимутальный датчик глубинного удельного сопротивления может обеспечивать полностью компенсированные измерения удельного сопротивления петрофизического качества и глубинные отсчетные измерения для геонавигации, выполняемые в одном приборе для минимизации длины компоновки низа бурильной колонны (КНБК). Азимутальные отсчеты обеспечивают получение значений анизотропного удельного сопротивления, Rh (по горизонтали) и Rv (по вертикали), и падения.An azimuthal depth resistivity sensor with oblique antennas in the azimuthal array can be used to obtain measurements in a number of discrete directions called resolution elements or directional resolution elements, which makes it possible to determine the distance to multiple formation boundaries for a number of different exploration depths. For example, an azimuthal depth resistivity sensor can be positioned together with emitters and receivers to use 32 discrete directions and 14 different study depths. However, in an azimuthal depth resistivity sensor, more or less than 32 discrete directions and / or more or less than 14 different study depths can be used. The azimuthal depth resistivity sensor can add dimensionality to measurements when using inclined receiving antennas and repeatedly recording data at each revolution of the device (in accordance with the number of resolution elements), at all possible distances between the emitter and receiver. The tilt of the receivers gives directional sensitivity to a group of azimuthal depth resistivity sensors. Counts from a greater depth, provided by the azimuthal depth resistivity sensor, shorten the period of time before the response, which allows to increase the drilling speed. The azimuthal depth resistivity sensor can provide fully compensated measurements of resistivity of petrophysical quality and depth readouts for geosteering performed in one instrument to minimize the length of the bottom of the drill string (BHA). Azimuthal readings provide anisotropic resistivity, R h (horizontal) and R v (vertical), and dip values.

На фиг. 11 показаны для сравнения периодическое дифференциальное измерение и измерение с подавлением сигналов из слоев. В этом примере измерение с подавлением сигналов из слоев выполнялось при угле наклона излучателя и угле наклона приемника, составлявшем 55°, при работе на 500 Гц в области с высоким удельным сопротивлением, при этом сигнал измерения представлен кривой 1142. В этом примере периодическое дифференциальное измерение выполнялось при угле наклона излучателя 0° и угле наклона приемника 45°, а дифференциальный сигнал представлен кривой 1141. Периодическое дифференциальное измерение можно получать вычислением путем вычитания сигнала, принимаемого при одном положении прибора, из сигнала, принимаемого при другом положении прибора, отстоящем на 0,2 дюйма (5 мм). Из фиг. 11 можно видеть, что измерение с подавлением сигналов из слоев можно фокусировать намного глубже вследствие спада второго порядка в зависимости от глубины по сравнению со спадом третьего порядка при периодическом дифференциальном измерении.In FIG. 11 shows for comparison periodic differential measurement and measurement with suppression of signals from the layers. In this example, the measurement with suppression of signals from the layers was performed at an emitter tilt angle and a receiver tilt angle of 55 ° when operating at 500 Hz in a region with high resistivity, while the measurement signal is represented by curve 1142. In this example, a periodic differential measurement was performed at an emitter tilt angle of 0 ° and a receiver angle of 45 °, and the differential signal is represented by curve 1141. A periodic differential measurement can be obtained by calculating by subtracting the signal received at one position of the instrument, from a signal received at another position of the instrument 0.2 inches (5 mm) apart. From FIG. 11 it can be seen that the measurement with suppression of signals from the layers can be focused much deeper due to a second-order decay depending on the depth compared to a third-order decay in a periodic differential measurement.

На фиг. 12 показана структурная схема устройства 1200 согласно варианту осуществления, такого как система регистрации данных, имеющего прибор 1205 с излучающими антеннами 1210-Т-1,…, 1210-T-N и приемными антеннами 1210-R-1,…, 1210-R-M, работающими в стволе скважины, в котором размещен прибор 1205. Излучающие антенны 1210-T-1,…, 1210-T-N и приемные антенны 1210-R-1,…, 1210-R-M могут быть расположены вдоль прибора 1005, при этом каждая может иметь угол наклона относительно продольной оси 1207 прибора 1205. Излучающие антенны и приемные антенны могут иметь угол наклона, равный нулю градусов. Излучающая антенна и приемная антенна, по меньшей мере в одном сочетании, могут быть выполнены с такими углами наклона, при которых излучающая антенна и приемная антенна из сочетания способны подавлять сигналы из слоев, которые находятся между излучающей антенной и приемной антенной из сочетания, и делают прибор 1205 не чувствительным к свойствам области сбоку от прибора 1205, когда прибор 1205 в рабочем состоянии расположен в скважине. Углы наклона излучающей антенны и приемной антенны из сочетания могут быть различными. Излучающая антенна и приемная антенна, по меньшей мере в одном сочетании, могут быть выполнены с такими углами наклона, при которых излучающая антенна и приемная антенна из сочетания способны подавлять сигналы из слоев, которые находятся за пределами области между излучающей антенной и приемной антенной из сочетания, когда прибор 1205 в рабочем состоянии расположен в скважине. Углы наклона излучающей антенны и приемной антенны из сочетания могут быть различными. Излучающие антенны 1210-T-1,…, 1210-T-N и приемные антенны 1210-R-1,…, 1210-R-M могут включать в себя расстановку антенн с различными углами наклона, при этом один или несколько углов наклона создают искусственно и подавление сигналов реализуют искусственно. Искусственное подавление может быть реализовано для сигналов между совместно используемыми антеннами или для сигналов из слоев за пределами области между совместно используемыми многочисленными антеннами.In FIG. 12 is a block diagram of a device 1200 according to an embodiment, such as a data recording system, having a device 1205 with radiating antennas 1210-T-1, ..., 1210-TN and receiving antennas 1210-R-1, ..., 1210-RM operating in the borehole in which the device 1205 is located. Radiating antennas 1210-T-1, ..., 1210-TN and receiving antennas 1210-R-1, ..., 1210-RM can be located along the device 1005, while each can have a tilt angle relative to the longitudinal axis 1207 of device 1205. Radiating antennas and receiving antennas may have a tilt angle of zero degrees. The radiating antenna and the receiving antenna, in at least one combination, can be made with such angles at which the radiating antenna and the receiving antenna of the combination are able to suppress signals from the layers that are between the radiating antenna and the receiving antenna of the combination, and make the device 1205 is not sensitive to the properties of the area on the side of the device 1205, when the device 1205 in the working state is located in the well. The angles of inclination of the emitting antenna and the receiving antenna from the combination may be different. The radiating antenna and the receiving antenna, in at least one combination, can be made with such angles at which the radiating antenna and the receiving antenna of the combination are capable of suppressing signals from layers that are outside the area between the radiating antenna and the receiving antenna of the combination, when the device 1205 in working condition is located in the well. The angles of inclination of the emitting antenna and the receiving antenna from the combination may be different. Radiating antennas 1210-T-1, ..., 1210-TN and receiving antennas 1210-R-1, ..., 1210-RM can include the arrangement of antennas with different angles of inclination, while one or more of the angles of artificially create signal suppression realize artificially. Artificial cancellation can be implemented for signals between shared antennas or for signals from layers outside the area between shared multiple antennas.

Устройство 1200 может включать в себя центр 1220 управления системой, излучатели 1212-1,…, 1210-N, приемники 1214-1,…, 1214-М, блок 1222 регистрации данных, буфер 1224 данных, блок 1226 обработки данных и блок 1228 связи в дополнение к прибору 1205 с излучающими антеннами 1210-T-1,…, 1210-T-N и приемными антеннами 1210R-R-1,…, 1210-R-M. Центр 1220 управления системой может включать в себя центральный процессор (ЦП), аналоговую электронику, цифровую электронику или различные сочетания из них для управления работой других блоков устройства 1200. Блок 1220 управления системой может формировать сигнал и подавать сигнал на излучатели 1212-1,…, 1212-N. Сигнал может формироваться в диапазоне частот от 10 Гц до 10 МГц. Могут использоваться другие диапазоны частот. Излучатели 1212-1,…, 1212-N могут направлять токи к излучающим антеннам 1210-Т-1,…, 1210-T-N, которые излучают электромагнитные волны в пласт. Хотя прибор 1205 способен подавлять сигналы из слоев, которые находятся между излучающими антеннами и приемными антеннами из выбранного сочетания, что делает прибор 1205 не чувствительным к свойствам области сбоку от прибора 1205, многочисленные излучающие антенны можно использовать для сбора дополнительных данных, чтобы улучшать определение параметров пласта. Например, с помощью излучающих антенн, находящихся на различных расстояниях от приемных антенн, можно получать изображения с различных глубин и с различным разрешением. В качестве другого примера антенны с различными углами наклона или ориентациями можно использовать для создания чувствительности к параметрам анизотропного пласта.The device 1200 may include a system control center 1220, emitters 1212-1, ..., 1210-N, receivers 1214-1, ..., 1214-M, a data recording unit 1222, a data buffer 1224, a data processing unit 1226 and a communication unit 1228 in addition to a device 1205 with radiating antennas 1210-T-1, ..., 1210-TN and receiving antennas 1210R-R-1, ..., 1210-RM. The system control center 1220 may include a central processing unit (CPU), analog electronics, digital electronics, or various combinations thereof to control the operation of other units of the device 1200. The system control unit 1220 may generate a signal and provide a signal to the emitters 1212-1, ..., 1212-N. The signal can be formed in the frequency range from 10 Hz to 10 MHz. Other frequency ranges may be used. Emitters 1212-1, ..., 1212-N can direct currents to radiating antennas 1210-T-1, ..., 1210-T-N, which emit electromagnetic waves into the formation. Although the 1205 is capable of suppressing signals from the layers that are between the emitting antennas and the receiving antennas of the selected combination, which makes the 1205 insensitive to the properties of the area on the side of the 1205, numerous radiating antennas can be used to collect additional data to improve formation definition . For example, using radiating antennas located at different distances from the receiving antennas, it is possible to obtain images from various depths and with different resolutions. As another example, antennas with different angles or orientations can be used to create sensitivity to anisotropic formation parameters.

Одну или несколько из N излучающих антенн можно возбуждать сигналом, формируемым центром 1220 управления системой. Для применений в частотной области сигнал может состоять из синусоидальной волны на заданной частоте. Для применений во временной области сигнал может быть импульсом с определенными формой и частотным спектром. Излучатели можно возбуждать одновременно или последовательно и возбуждение можно сохранять в течение времени, достаточного для затухания переходных процессов и ослабления влияния шума путем суммирования. Принимаемые сигналы можно преобразовывать в область, в которой приходящую часть сигнала можно отделять от отраженной части. Одним конкретным примером такого преобразования является преобразование Гильберта. Сигналы с приемников передаются в центр 1220 управления системой, который может сохранять их в буфере 1224 данных до передачи, в конечном счете, на поверхность. Кроме того, центр 1220 управления системой может управлять операцией геонавигации или взаимодействовать с ней по существу автономно без консультации с наземной службой, так что решения могут приниматься с минимальной задержкой.One or more of the N radiating antennas may be excited by a signal generated by the system control center 1220. For frequency domain applications, the signal may consist of a sine wave at a given frequency. For time domain applications, the signal may be a pulse with a specific shape and frequency spectrum. The emitters can be excited simultaneously or sequentially and the excitation can be maintained for a time sufficient to attenuate transients and attenuate the effect of noise by summing. The received signals can be converted into a region in which the incoming part of the signal can be separated from the reflected part. One specific example of such a transformation is the Hilbert transform. Signals from the receivers are transmitted to the system control center 1220, which can store them in the data buffer 1224 until they are ultimately transmitted to the surface. In addition, the system control center 1220 can control or interact with the geosteering operation essentially autonomously without consulting the ground service, so decisions can be made with minimal delay.

Сигналы электромагнитных волн, которые принимаются на приемных антеннах 1210-R-1,…, 1210-R-M, могут направляться к соответствующим приемникам 1214-1,…, 1214-М и в центр 1220 управления системой. Для лучшего использования времени работа устройства 1200 может включать в себя излучение и прием многочисленных частот в одно и то же время. При такой работе синусоидальный волновой сигнал, прямоугольный волновой сигнал или другие временные волновые сигналы можно использовать для одновременного возбуждения на многочисленных частотах каждой из излучающих антенн 1210-Т-1,…, 1210-Т-М или на индивидуальных частотах излучающих антенн 1210-Т-1,…, 1210-Т-М. Принимаемые сигналы, соответствующие многочисленным частотам, можно разделять фильтрами на приемном конце в блоке 1222 регистрации данных. Сигналы от каждой излучающей антенны 1210-Т-1,…, 1210-Т-М, принимаемые на всех приемниках 1214-1,…, 1214-М, могут регистрироваться. Чтобы сохранять принимаемые сигналы для последующей обработки, можно использовать буфер 1224 данных.The electromagnetic wave signals that are received at the receiving antennas 1210-R-1, ..., 1210-R-M can be sent to the respective receivers 1214-1, ..., 1214-M and to the system control center 1220. To make better use of time, the operation of device 1200 may include emitting and receiving multiple frequencies at the same time. In such an operation, a sine wave signal, a square wave signal, or other temporary wave signals can be used to simultaneously excite at multiple frequencies each of the emitting antennas 1210-T-1, ..., 1210-T-M or at the individual frequencies of the emitting antennas 1210-T- 1, ..., 1210-TM. Received signals corresponding to multiple frequencies can be separated by filters at the receiving end in block 1222 data recording. The signals from each radiating antenna 1210-T-1, ..., 1210-T-M, received at all receivers 1214-1, ..., 1214-M, can be recorded. To store received signals for subsequent processing, a data buffer 1224 may be used.

Блок 1226 обработки данных можно использовать для выполнения инверсии или другой обработки данных. Обработку и инверсию можно выполнять в соответствии с операциями обработки, подобными или аналогичными операциям, изложенным в этой заявке в вариантах осуществления. Операции инверсии могут включать в себя сравнение измерений с прогнозами из модели, вследствие чего можно определять значение или пространственную вариацию физического свойства. Операция обычной инверсии может включать в себя определение вариации электрической удельной проводимости в пласте на основании измерений наводимых электрических и магнитных полей. В других способах, таких как прямое моделирование, имеют дело с вычислением ожидаемых наблюдаемых значений в зависимости от предполагаемой модели. Согласно различным вариантам осуществления процесс инверсии, выполняемый относительно данных устройства 1200, может выполняться в скважине или в блоке анализа, таком как компьютер, на поверхности 1204 после передачи данных на поверхность 1204. Блок 1228 связи может передавать данные или результаты на поверхность 1204 для изучения и/или определения последующего действия, необходимого при выполнении операции бурения, связанного с измерениями, полученными при использовании устройства 1200. Кроме того, данные или результаты могут быть переданы к другим приборам в скважине и использованы для улучшения различных аспектов определения местоположения и извлечения углеводородов.A data processing unit 1226 may be used to perform inversion or other data processing. Processing and inversion can be performed in accordance with processing operations similar to or similar to the operations set forth in this application in the embodiments. Inversion operations may include comparing measurements with predictions from the model, so that the value or spatial variation of the physical property can be determined. A conventional inversion operation may include determining the variation in electrical conductivity in the formation based on measurements of induced electric and magnetic fields. Other methods, such as direct modeling, deal with calculating expected observed values depending on the intended model. In various embodiments, the inversion process performed on the data of device 1200 may be performed in a well or in an analysis unit, such as a computer, on surface 1204 after data has been transmitted to surface 1204. Communication unit 1228 may transmit data or results to surface 1204 for study and / or determining the subsequent action required when performing the drilling operation associated with the measurements obtained using the device 1200. In addition, data or results can be transferred to each other m devices in the well and used to improve various aspects of locating and extracting hydrocarbons.

При наличии полученных данных малоглубинных и глубинных измерений можно выполнить инверсию полного перебора относительно набора полученных измерений. Однако вместо этого усовершенствованную обработку можно получить с помощью процедуры разделения всей операции на две части: вычисление сигнала опережающего просмотра и вычисление свойств пластового слоя на основании сигнала опережающего просмотра. Эти две части способа позволяют получать интерпретации непосредственно на основании сигнала опережающего просмотра, даже если решения для горизонтального удельного сопротивления Rh глубинного слоя, вертикального удельного сопротивления Rv и положения не являются однозначными. На фиг. 13 показаны действия способа вычисления сигнала опережающего просмотра путем инверсии малоглубинных и глубинных измерений согласно примеру варианта осуществления. При этом вычислении можно воспользоваться полной инверсией при использовании малоглубинного сигнала 1311 и глубинного сигнала 1312. Малоглубинный сигнал 1311 и глубинный сигнал 1312 могут быть представлены на численную инверсию 1331. При численной инверсии 1331 можно использовать ряд различных обычных способов, в том числе, но без ограничения ими, сопоставление с образом и итерационные способы. Библиотека 1332 и прямая модель 1333 могут содействовать численной инверсии 1331. Обращенные параметры ствола скважины после коррекции 1334 за влияние скважины могут быть поданы обратно на численную инверсию 1331 для получения лучших оценок. Выходные данные численной инверсии 1331 могут включать в себя удельные сопротивления (Rh, Rv) слоев, положения (z) слоев, угол (θ) падения, угол (ϕ) простирания, радиус (rb) ствола скважины, удельное сопротивление (Rb) стенок ствола скважины, эксцентричность (decc) и азимут (ϕecc) эксцентричности. Чтобы обновить коррекцию 1334 за влияние скважины, эти параметры могут быть переданы обратно на схему 1334 коррекции за влияние скважины. Кроме того, эти факторы могут быть поданы вперед, чтобы получить данные для слоев вокруг или позади прибора 1335 для дальнейшей обработки. Удельные сопротивления (Rh, Rv) глубинных слоев, положения (z) глубинных слоев, полученные в результате выполнения численной инверсии 1331, не предназначены для определения сигнала опережающего просмотра, эти данные сохраняются для дальнейшей обработки вместе с измеряемым глубинным сигналом 1312, связанным со слоями вокруг или позади прибора. Данные для слоев вокруг или позади прибора 1335 могут быть представлены на прямое моделирование 1336 для получения глубинной конфигурации, коррелированной со слоями вокруг или позади прибора. Выходными данными прямого моделирования 1336 предоставляется модельный сигнал, представляющий собой ожидаемый глубинный сигнал из слоев вокруг прибора, который может быть направлен к узлу 1337 вычитания. Сигнал опережающего просмотра может быть получен вычитанием ожидаемого глубинного сигнала из слоев вокруг прибора из измеряемого глубинного сигнала.In the presence of the obtained data of shallow and deep measurements, it is possible to invert complete enumeration relative to the set of obtained measurements. However, instead of this, advanced processing can be obtained using the procedure for dividing the entire operation into two parts: calculating the look-ahead signal and calculating the properties of the reservoir layer based on the look-ahead signal. These two parts of the method make it possible to obtain interpretations directly on the basis of the look-ahead signal, even if the solutions for horizontal resistivity R h of the deep layer, vertical resistivity R v and position are not unique. In FIG. 13 shows the steps of a method for calculating a look-ahead signal by inverting shallow and depth measurements according to an example embodiment. In this calculation, you can use the full inversion using a shallow signal 1311 and a deep signal 1312. A shallow signal 1311 and a deep signal 1312 can be represented by a numerical inversion 1331. With a numerical inversion 1331, a number of different conventional methods can be used, including, but not limited to them, image matching and iterative methods. Library 1332 and direct model 1333 can facilitate numerical inversion 1331. Inverted wellbore parameters after correction 1334 for well influence can be fed back to numerical inversion 1331 to obtain better estimates. The output of numerical inversion 1331 may include resistivity (R h , R v ) of the layers, position (z) of the layers, dip angle (θ), strike angle (ϕ), borehole radius (r b ), resistivity (R b ) borehole walls, eccentricity (d ecc ) and azimuth (ϕ ecc ) of eccentricity. To update the well influence correction 1334, these parameters can be transferred back to the well influence correction circuit 1334. In addition, these factors can be fed forward to obtain data for layers around or behind instrument 1335 for further processing. The resistivities (R h , R v ) of the deep layers, the positions (z) of the deep layers, obtained as a result of numerical inversion 1331, are not intended to determine the look-ahead signal, these data are stored for further processing together with the measured deep signal 1312 associated with layers around or behind the appliance. Data for the layers around or behind the device 1335 can be submitted to direct modeling 1336 to obtain a depth configuration correlated with the layers around or behind the device. The direct modeling output 1336 provides a model signal representing the expected depth signal from the layers around the device, which can be directed to the subtraction unit 1337. The look-ahead signal can be obtained by subtracting the expected depth signal from the layers around the instrument from the measured depth signal.

На фиг. 14 показаны действия способа вычисления сигнала опережающего просмотра согласно примеру варианта осуществления, в котором используется только малоглубинный сигнал 1411. В этом случае все слои вблизи прибора являются обращенными слоями, поскольку малоглубинное измерение наиболее чувствительно вблизи прибора. Малоглубинный сигнал 1411 может быть представлен на численную инверсию 1431. При численной инверсии 1431 можно использовать ряд различных обычных способов, в том числе, но без ограничения ими, сопоставление с образом и итерационные способы. Библиотека 1432 и прямая модель 1433 могут содействовать численной инверсии 1431. Обращенные параметры ствола скважины после коррекции 1434 за влияние скважины могут быть поданы обратно на численную инверсию 1431 для получения лучших оценок. Выходные данные численной инверсии 1431 могут включать в себя удельные сопротивления (Rh, Rv) слоев, положения (z) слоев, угол (θ) падения, угол (ϕ) простирания, радиус (rb) ствола скважины, удельное сопротивление (Rb) стенок ствола скважины, эксцентричность (decc) и азимут (ϕecc) эксцентричности. Чтобы обновить коррекцию 1434 за влияние скважины, эти параметры могут быть переданы обратно на схему 1434 коррекции за влияние скважины. Кроме того, эти факторы могут быть поданы на прямое моделирование 1436 с использованием глубинной конфигурации, чтобы получить сигнал, который охватывает слои только вблизи прибора. Выходными данными прямого моделирования 1436 предоставляется модельный сигнал, охватывающий слои только вблизи прибора, который может быть направлен к узлу 1437 вычитания. В результате, при вычитании модельного сигнала из измеряемого глубинного сигнала 1412 можно получить сигнал опережающего просмотра.In FIG. 14 shows the steps of a method for calculating a look-ahead signal according to an example embodiment where only a shallow signal 1411 is used. In this case, all layers near the device are inverted layers, since a shallow measurement is most sensitive near the device. A shallow signal 1411 can be represented by numerical inversion 1431. When numerically inverting 1431, a number of different conventional methods can be used, including, but not limited to, image matching and iterative methods. Library 1432 and direct model 1433 can facilitate numerical inversion 1431. Inverted parameters of the wellbore after correction 1434 for the influence of the well can be fed back to numerical inversion 1431 to obtain better estimates. The output of numerical inversion 1431 may include resistivity (R h , R v ) of the layers, position (z) of the layers, dip angle (θ), strike angle (ϕ), borehole radius (r b ), resistivity (R b ) borehole walls, eccentricity (d ecc ) and azimuth (ϕ ecc ) of eccentricity. In order to update the well influence correction 1434, these parameters can be transferred back to the well influence correction circuit 1434. In addition, these factors can be applied to direct simulation 1436 using a deep configuration to obtain a signal that spans layers only near the instrument. The direct modeling output 1436 provides a model signal covering layers only in the vicinity of the device, which can be directed to the subtraction unit 1437. As a result, by subtracting the model signal from the measured deep signal 1412, a look-ahead signal can be obtained.

На фиг. 15 показан пример варианта осуществления вычисления сигнала опережающего просмотра с помощью деконволюции. Такое вычисление сигнала опережающего просмотра можно выполнить способом, который не включает в себя инверсию. В этом случае можно выполнить прямое моделирование 1541, чтобы получить малоглубинные геометрические факторы 1542 как функции глубины, связанной с глубинными конфигурациями. Прямое моделирование 1543 можно выполнить, чтобы получить глубинные геометрические факторы 1544 как функции глубины, связанной с малоглубинными конфигурациями. Падение пласта можно ввести в прямое моделирование 1541 и прямое моделирование 1543. Один способ получения геометрического фактора заключается в построении синтетической каротажной диаграммы пласта, которая включает в себя фоновое удельное сопротивление и очень тонкий слой на нулевой глубине. Фоновое удельное сопротивление предполагают достаточно большим по сравнению с обратной величиной частоты, и в этом случае наблюдается незначительный скин-эффект. Кроме того, ожидается, что способ, показанный на фиг. 15, будет работать при наличии значительных скин-эффектов, но в таком случае в способе следует использовать особые геометрические факторы, вычисляемые с учетом конкретного удельного сопротивления. Однако результирующий сигнал опережающего просмотра может быть загрязнен малоглубинным сигналом вследствие нелинейности, наводимой скин-эффектом.In FIG. 15 shows an example of an embodiment of computing a look-ahead signal using deconvolution. Such calculation of the look-ahead signal can be performed in a manner that does not include inversion. In this case, direct modeling 1541 can be performed to obtain shallow geometric factors 1542 as a function of depth associated with deep configurations. Direct modeling 1543 can be performed to obtain deep geometric factors 1544 as a function of depth associated with shallow configurations. Formation fall can be introduced into direct modeling 1541 and direct modeling 1543. One way to obtain a geometric factor is to construct a synthetic log of the formation, which includes background resistivity and a very thin layer at zero depth. The background resistivity is assumed to be sufficiently large compared to the reciprocal of the frequency, in which case a slight skin effect is observed. In addition, it is expected that the method shown in FIG. 15, will work in the presence of significant skin effects, but in this case, the method should use special geometric factors, calculated taking into account the specific resistivity. However, the resulting look-ahead signal may be contaminated by a shallow signal due to the non-linearity induced by the skin effect.

После вычисления геометрических факторов фильтр вычисляют деконволюцией малоглубинного геометрического фактора на основании глубинного геометрического фактора 1545. При применениях геонавигации будущие значения сигналов недоступны, так что фильтр можно преобразовать в каузальный фильтр, например, путем задания нулевых значений на будущей стороне фильтра и добавления суммы удаленных значений к последнему имеющемуся коэффициенту фильтра. В ситуациях, когда дипольные ориентации излучателя и приемника не являются оптимальными (например, если они не обеспечивают хорошего подавления сигналов из слоев), излучатель и приемник можно повернуть на любой угол при условии, что измерения скрещенными диполями могут быть выполнены, чтобы оптимизировать 1552 дипольную ориентацию для глубинного сигнала 1512 и чтобы оптимизировать 1554 дипольную ориентацию для малоглубинного сигнала 1511. В ситуациях, когда излучающие или приемные антенны поворачиваются, результирующие дипольные ориентации различных антенн можно сочетать для аналогичной оптимизации.After calculating the geometric factors, the filter is calculated by deconvolution of the shallow geometric factor based on the deep geometric factor 1545. For geosteering applications, future signal values are not available, so the filter can be converted to a causal filter, for example, by setting zero values on the future side of the filter and adding the sum of the deleted values to the last available filter coefficient. In situations where the dipole orientations of the emitter and receiver are not optimal (for example, if they do not provide good suppression of signals from the layers), the emitter and receiver can be rotated to any angle, provided that measurements with crossed dipoles can be performed to optimize the 1552 dipole orientation for the deep signal 1512 and to optimize the 1554 dipole orientation for the shallow signal 1511. In situations where the emitting or receiving antennas rotate, the resulting dipole orientations p Different antennas can be combined for similar optimization.

Применением 1556 фильтра к малоглубинному сигналу выравнивают его разрешение и центрирование относительно глубинного измерения, получая параллельно перенесенный малоглубинный сигнал 1157. Этим обеспечивают эффективное вычитание малоглубинного сигнала из глубинного сигнала в узле 1537 вычитания без создания эффектов, обусловленных различием разрешений. Кроме того, процедуру 1555 коррекции за влияния глубины скин-эффекта и скважины для малоглубинного сигнала 1511 и процедуру 1553 коррекции за влияния глубины скин-эффекта и скважины для глубинного сигнала 1512 можно применять до вычитания и фильтрации, чтобы уменьшать и, следовательно, выравнивать влияния глубины скин-эффектов и скважины. В приведенной выше методологии отсутствует инверсия и она может работать даже в ситуациях, когда предполагают, что инверсия не будет работать достаточно хорошо. При этой методологии обработка может быть очень быстрой и методологию можно применять при геонавигации, поскольку наибольшие вычислительные затраты приходятся на применение фильтра.By applying a 1556 filter to a shallow signal, its resolution and centering are aligned with respect to the depth measurement, obtaining a parallel transferred shallow signal 1157. This ensures effective subtraction of the shallow signal from the deep signal in the subtraction unit 1537 without creating effects due to the difference in resolutions. In addition, the correction procedure 1555 for influencing the depth of the skin effect and the well for a shallow signal 1511 and the correction procedure 1553 for influencing the depth of the skin effect and the well for the deep signal 1512 can be applied before subtraction and filtering in order to reduce and therefore equalize the effects of depth skin effects and wells. There is no inversion in the above methodology and it can work even in situations where it is assumed that the inversion will not work well enough. With this methodology, processing can be very fast and the methodology can be used for geosteering, since the greatest computational cost is the use of the filter.

На фиг. 16 показан пример варианта осуществления вычисления свойств глубинных слоев путем полной инверсии. Хотя сам по себе сигнал опережающего просмотра является полезным для применений, может быть желательным вычисление удельного сопротивления и положений слоев перед долотом. Это можно делать с помощью алгоритма инверсии, в котором, как показано на фиг. 16, учитывается вся известная информация, такая как параметры слоев вокруг прибора. Сигнал опережающего просмотра можно представлять на инверсию 1631 вместе с параметрами вблизи прибора, такими как удельные сопротивления (Rh, Rv) слоев, положения (z) слоев, угол (θ) падения, угол (ϕ) простирания, радиус (rb) ствола скважины, удельное сопротивление (Rb) стенки ствола скважины, эксцентричность (decc) и азимут (ϕecc) эксцентричности. Библиотека 1632 и прямая модель 1633 могут содействовать инверсии 1631. Инверсия 1631 может включать в себя использование одного или нескольких способов, таких как, но без ограничения ими, аналитические формулы, сопоставление с образом и итерационные способы, для получения удельных сопротивлений (Rh, Rv) глубинных слоев и положений (z) глубинных слоев.In FIG. 16 shows an example embodiment of calculating the properties of deep layers by complete inversion. Although the lead signal itself is useful for applications, it may be desirable to calculate the resistivity and the positions of the layers in front of the bit. This can be done using an inversion algorithm in which, as shown in FIG. 16, all known information, such as layer parameters around the device, is taken into account. The look-ahead signal can be presented for inversion 1631 together with parameters near the device, such as resistivities (R h , R v ) of the layers, position (z) of the layers, angle (θ) of incidence, angle (ϕ) of strike, radius (r b ) the borehole, the resistivity (R b ) of the borehole wall, eccentricity (d ecc ) and azimuth (ϕ ecc ) of eccentricity. Library 1632 and direct model 1633 may facilitate inversion 1631. Inversion 1631 may include the use of one or more methods, such as, but not limited to, analytical formulas, pattern matching, and iterative methods to obtain resistivities (R h , R v ) deep layers and the positions (z) of the deep layers.

На фиг. 17 показан пример варианта осуществления вычисления свойств глубинных слоев с помощью простой инверсии. В случаях, когда известны только угол (θ) падения и угол (ϕ) простирания, то, как показано на фиг. 17, изменение удельного сопротивления и положение слоя можно получить инверсией. Сигнал опережающего просмотра можно представлять на инверсию 1731 вместе с углом (θ) падения и углом (ϕ) простирания. Библиотека 1732 и прямая модель 1733 могут содействовать инверсии 1731. Инверсия 1731 может включать в себя использование одного или нескольких способов, таких как, но без ограничения ими, аналитические формулы, сопоставление с образом и итерационные способы, для получения удельных сопротивлений (Rh, Rv) глубинных слоев и положений (z) глубинных слоев. Поскольку геометрический фактор обратнопропорционален квадрату дальности до границы слоя, при инверсии можно использовать аналитические формулы. Поскольку большие изменения удельного сопротивления могут указывать на большие изменения давления, результаты этого вычисления ради безопасности можно использовать для прекращения бурения до приближения опасных зон.In FIG. 17 shows an example embodiment of calculating the properties of deep layers using a simple inversion. In cases where only the incidence angle (θ) and the strike angle (ϕ) are known, then, as shown in FIG. 17, the change in resistivity and the position of the layer can be obtained by inversion. The look-ahead signal can be represented by inversion 1731 together with the angle of incidence (θ) and the angle of rotation (ϕ). Library 1732 and direct model 1733 may facilitate inversion 1731. Inversion 1731 may include the use of one or more methods, such as, but not limited to, analytical formulas, pattern matching, and iterative methods to obtain resistivities (R h , R v ) deep layers and the positions (z) of the deep layers. Since the geometric factor is inversely proportional to the square of the distance to the layer boundary, analytical formulas can be used for inversion. Since large changes in resistivity may indicate large changes in pressure, the results of this calculation, for safety's sake, can be used to stop drilling before approaching hazardous areas.

На фиг. 18 показан пример варианта осуществления вычисления свойств глубинных слоев с помощью инверсии. Способ вычисления, показанный на фиг. 18, можно использовать для обращения расстояния до слоев и удельного сопротивления слоев. Вычисление может начинаться с подачи угла (θ) падения и угла (ϕ) простирания на прямое моделирование 1833. Если глубина скин-эффекта является достаточно малой или же она может быть в достаточной степени компенсирована, то будет наблюдаться приблизительно линейная зависимость между удельной проводимостью каждого слоя и сигналом, который образуется на приемниках. В результате, для данного сигнала, обусловленного небольшим возмущением распределения удельной проводимости, можно прогнозировать, какой будет вклад сигнала из слоя с любой удельной проводимостью. Для этого на этапе 1831 на основании прямого моделирования 1833 можно образовать ступенчатый отклик Un(d) путем искусственного каротажа двухслойного пласта в случае, когда всего лишь очень небольшой контраст Δσ существует между удельными проводимостями слоев. На этапе 1832 полный сигнал при n-ном измерении на глубине z в случае возмущения единственного слоя можно записать на основании свойства линейностиIn FIG. 18 shows an example of an embodiment of calculating the properties of deep layers using inversion. The calculation method shown in FIG. 18 can be used to reverse the distance to the layers and the resistivity of the layers. The calculation can begin by applying the angle of incidence (θ) and the angle of rotation (ϕ) to direct modeling 1833. If the depth of the skin effect is sufficiently small or it can be sufficiently compensated, then an approximately linear relationship between the conductivity of each layer will be observed and the signal that is formed at the receivers. As a result, for a given signal, due to a small perturbation of the conductivity distribution, it can be predicted what the contribution of the signal from the layer with any conductivity will be. For this, at step 1831, based on direct modeling 1833, a step response U n (d) can be formed by artificial logging of a two-layer formation in the case when only a very small contrast Δσ exists between the specific conductivities of the layers. At step 1832, the full signal in the n-th measurement at depth z in the case of a perturbation of a single layer can be written based on the linearity property

σ n ( z ) = σ b a c k g r o u n d n + σ c o n t r a s t n U n ( d )

Figure 00000001
,
Figure 00000002
(1) σ n ( z ) = σ b a c k g r o u n d n + σ c o n t r a s t n U n ( d )
Figure 00000001
,
Figure 00000002
(one)

где σcontrast - разность удельных проводимостей слоя, в котором находится прибор, и слоя перед прибором, и σbackground - удельная проводимость слоя, в котором находится прибор. На этапе 1834 для исключения эффекта неизвестного фона можно вычислить разностный сигналwhere σ contrast is the difference between the specific conductivities of the layer in which the device is located and the layer in front of the device, and σ background is the specific conductivity of the layer in which the device is located. At step 1834, to eliminate the effect of an unknown background, a difference signal can be calculated

DSMncontrast,d)=σcontrast(Un(d)-Un(d-Δz)).

Figure 00000002
(2)DSM ncontrast , d) = σ contrast (U n (d) -U n (d-Δz)).
Figure 00000002
(2)

На этапе 1835 влияние контраста удельной проводимости можно исключить путем учета отношения дифференциальных сигналов из n-го и m-го измеренийAt step 1835, the influence of the conductivity contrast can be eliminated by taking into account the ratio of differential signals from the nth and mth measurements

R D S M n m ( d ) = D S M n ( d ) D S M m ( d )

Figure 00000003
.
Figure 00000002
(3) R D S M n m ( d ) = D S M n ( d ) D S M m ( d )
Figure 00000003
.
Figure 00000002
(3)

На этапе 1836 сигнал σn(z) опережающего просмотра при n-ном измерении на глубине z может быть представлен на вычисление дифференциального сигнала DSn(z)=(σn(z)-σn(z-σz)). На этапе 1837 отношение дифференциальных сигналов можно вычислить с использованием результата из этапа 1836 в виде RDSnm(z)=DSn(z)/DSm(z). Как показано на фиг. 16, на этапе 1838 дифференциальный сигнал, получаемый из измерений, может быть обращен применительно к расстоянию dnm(z) и удельной проводимости σncontrast(z) слоев перед прибором при использовании соотношений из уравнений 1-3. Расстояние dnm(z) может быть найдено из условия RDSnm(z)=RDSMnm(d). Удельная проводимость σncontrast(z) может быть найдена из условия DSn(z)=DSMnncontrast,dnm(z)). Каждое оценивание с различными n и m дает результаты для иной глубины обнаружения и на этапе 1839 оптимальные измерения можно отобрать визуально или алгоритмически. Удельные сопротивления (Rh, Rv) глубинных слоев и положений (z) глубинных слоев можно получать в результате выполнения этого процесса инверсии. Когда прибор находится далеко от границы, можно ожидать, что только глубинные измерения дадут хорошие результаты. По мере приближения прибора к границе измерения с меньшей глубины обнаружения могут становиться достоверными. Для обработки, раскрытой на фиг. 18, требуется, чтобы граница слоя была в пределах по меньшей мере двух различных измерений. Хотя при глубинных измерениях можно осуществлять наблюдение на большей глубине, малоглубинные измерения могут быть более точными, поскольку на них меньше влияют границы многочисленных слоев.At step 1836, the look-ahead signal σ n (z) for the n-th measurement at depth z can be presented to calculate the differential signal DS n (z) = (σ n (z) -σ n (z-σz)). At step 1837, the ratio of the differential signals can be calculated using the result from step 1836 in the form of RDS nm (z) = DS n (z) / DS m (z). As shown in FIG. 16, at step 1838, the differential signal obtained from the measurements can be reversed with respect to the distance d nm (z) and the conductivity σ n contrast (z) of the layers in front of the device when using the relations from equations 1-3. The distance d nm (z) can be found from the condition RDS nm (z) = RDSM nm (d). The specific conductivity σ n contrast (z) can be found from the condition DS n (z) = DSM nn contrast , d nm (z)). Each estimation with different n and m gives results for a different detection depth, and at step 1839 the optimal measurements can be selected visually or algorithmically. The resistivities (R h , R v ) of the deep layers and the positions (z) of the deep layers can be obtained by performing this inversion process. When the device is far from the border, it can be expected that only in-depth measurements will give good results. As the device approaches the measurement boundary from a lower detection depth, they can become reliable. For the processing disclosed in FIG. 18, the layer boundary is required to be within at least two different dimensions. Although depth measurements can be observed at deeper depths, shallow measurements can be more accurate because they are less affected by the boundaries of multiple layers.

Согласно различным вариантам осуществления выполнение схем обработки, изложенных в этой заявке, можно повторять и новые измерения можно добавлять по мере перемещения прибора и продвижения бурения. На фиг. 19 показана диаграмма принятия решения о геонавигации согласно примеру варианта осуществления. Сигнал опережающего просмотра вместе с удельными сопротивлениями (Rh, Rv) глубинных слоев и положениями (z) глубинных слоев может быть представлен для визуального и/или алгоритмического исследования 1951, на основании которого может быть принято решение о геонавигации. Решения о геонавигации может принимать человек, который на поверхности исследует результаты обработки измерений. В качестве варианта решения о геонавигации могут приниматься в скважине автоматизированной системой. Автоматизированная система может реагировать намного быстрее, поскольку существуют естественные задержки, связанные со скважинной телеметрией, при передаче данных на поверхность. Сигнал опережающего просмотра пропорционален степени контраста удельного сопротивления и расстоянию до изменения. В результате, сигналом опережающего просмотра может даваться полезный показатель характера приближающихся слоев. Поскольку из глубинных слоев, которые находятся дальше, при большом контрасте создается сигнал, очень похожий на сигнал из ближних слоев с небольшим контрастом удельного сопротивления, в некоторых случаях может быть трудно находить однозначные результаты для удельного сопротивления и расстояния. В таких случаях сам сигнал опережающего просмотра можно использовать для принятия решения. Другой вариант заключается в использовании априорных сведений относительно удельных сопротивлений слоев или расстояний до них для исключения неоднозначности задачи.According to various embodiments, the execution of the processing schemes set forth in this application can be repeated and new measurements can be added as the device moves and the drilling progresses. In FIG. 19 is a decision chart for geosteering according to an example embodiment. The lead-ahead signal along with the resistivities (R h , R v ) of the deep layers and the positions (z) of the deep layers can be presented for visual and / or algorithmic research 1951, based on which a decision can be made on geosteering. Decisions about geosteering can be made by a person who on the surface examines the results of processing measurements. Alternatively, decisions on geosteering can be made in the well by an automated system. An automated system can respond much faster because there are natural delays associated with downhole telemetry when transmitting data to the surface. The look-ahead signal is proportional to the degree of contrast of the resistivity and the distance to the change. As a result, a look-ahead signal can provide a useful measure of the nature of the approaching layers. Since a signal that is very similar to the signal from the near layers with a small contrast of the resistivity is created from the deep layers that are farther away, with high contrast, in some cases it can be difficult to find unambiguous results for the resistivity and distance. In such cases, the look-ahead signal itself can be used to make a decision. Another option is to use a priori information regarding the resistivities of the layers or the distances to them to eliminate the ambiguity of the problem.

В известных из литературы работах основное внимание уделяется повышению чувствительности впереди прибора, а снижение чувствительности вокруг прибора не рассматривается. В результате, существующие приборы принимают смесь сигналов из областей вокруг и впереди прибора, которую очень трудно или невозможно разделить. Согласно различным вариантам осуществления для получения эффекта подавления сигналов из слоев между излучателями и приемниками можно использовать определенные углы наклона антенн. Этим по существу полностью исключают чувствительность к этим слоям. Кроме того, можно использовать альтернативный способ, в котором деконволюцию и инверсию многочисленных пространственных данных применяют для снижения чувствительности к слоям, которые находятся вблизи прибора. Получающийся в результате способ обеспечивает возможность опережающего просмотра при практических сценариях и наличии многочисленных слоев с изменяющимися удельными сопротивлениями в противоположность известным способам, которые являются трудновыполнимыми и сложными.Works known from the literature focus on increasing sensitivity in front of the device, and reducing sensitivity around the device is not considered. As a result, existing instruments receive a mixture of signals from areas around and in front of the instrument, which is very difficult or impossible to separate. According to various embodiments, to obtain the effect of suppressing signals from layers between emitters and receivers, certain antenna tilt angles can be used. This essentially eliminates the sensitivity to these layers. In addition, you can use an alternative method in which deconvolution and inversion of numerous spatial data is used to reduce sensitivity to layers that are near the device. The resulting method makes it possible to look ahead in practical scenarios and in the presence of numerous layers with varying resistivities as opposed to known methods that are difficult to perform and complex.

На фиг. 20 показаны геометрические факторы, связанные с двумя различными расстояниями между излучателем и приемником. В этом примере расстояние 4 фута (1,2 м) использовалось при малоглубинных измерениях, выполнявшихся на 15 кГц при наклоне антенны 45° и наклоне антенны 0°, при этом сигнал показан кривой 2096. Расстояние 24 фута (7,3 м) использовалось при глубинных измерениях, выполнявшихся на 500 Гц при наклоне антенны 45° и наклоне антенны 0°, при этом сигнал показан кривой 2097. Вынос прибора определялся как истинное вертикальное положение прибора вдоль оси z, где ось z направлена вверх. Из фиг. 20 можно видеть, что глубинное измерение более чувствительно к положениям по глубине (z>0). Чувствительность является максимальной и постоянной, когда граница слоя находится между излучателем и приемником (-4<z<0 при малоглубинных измерениях и -24<z<0 при глубинных измерениях). На основании этих двух кривых вычислен обратный фильтр с характеристикой, показанной на фиг. 21, которой иллюстрируется некаузальный обратный фильтр. Как показано на фиг. 22, этот фильтр делают каузальным.In FIG. 20 shows geometric factors associated with two different distances between the emitter and the receiver. In this example, a 4-foot (1.2 m) distance was used for shallow measurements performed at 15 kHz with an antenna tilt of 45 ° and an antenna tilt of 0 °, while the signal is shown by a curve of 2096. A distance of 24 feet (7.3 m) was used for depth measurements performed at 500 Hz with an antenna tilt of 45 ° and an antenna tilt of 0 °, the signal shown by curve 2097. The instrument offset was defined as the true vertical position of the device along the z axis, where the z axis is directed upwards. From FIG. 20, it can be seen that the depth measurement is more sensitive to depth positions (z> 0). The sensitivity is maximum and constant when the layer boundary is between the emitter and the receiver (-4 <z <0 for shallow measurements and -24 <z <0 for depth measurements). Based on these two curves, an inverse filter with the characteristic shown in FIG. 21, which illustrates a non-causal inverse filter. As shown in FIG. 22, this filter is made causal.

На каждой из фиг. 23 и фиг. 24 показана синтетическая каротажная диаграмма при нулевом угле падения и четырех слоях в процессе инверсии. Границы слоев показаны вертикальными линиями 2304, 2306 и 2308, при этом в каждой области показано удельное сопротивление каждого слоя. На фиг. 23 показаны излучатель, работавший на 500 Гц при угле наклона 45°, при расстоянии 24 фута (7,3 м) до приемной антенны, имевшей угол наклона 0°, и излучатель, работавший на 15 кГц при угле наклона 45°, при расстоянии 4 фута (1,2 м) до той же самой приемной антенны. Кривой 2341 показан глубинный сигнал. Кривой 2342 показан малоглубинный сигнал. Кривой 2343 показан параллельно перенесенный малоглубинный сигнал. Кривой 2344 показан сигнал опережающего просмотра. На фиг. 24 показан излучатель, работавший на 500 Гц при угле наклона 55°, при расстоянии 24 фута (7,3 м) до приемной антенны, имевшей угол наклона 55°, и излучатель, работавший на 15 кГц при угле наклона 55°, при расстоянии 4 фута (1,2 м) до той же самой приемной антенны. Кривой 2441 показан глубинный сигнал. Кривой 2442 показан малоглубинный сигнал. Кривой 2443 показан параллельно перенесенный малоглубинный сигнал. Кривой 2444 показан сигнал опережающего просмотра. Задавалось перемещение прибора от z=200 футов (61 м) до z=-200 футов (-61 м), где глубина определялась как -z. Способ инверсии, показанный на фиг. 14, использовали при вычислениях параллельно перенесенного малоглубинного сигнала и сигнала опережающего просмотра. Можно видеть, что сигнал опережающего просмотра ясно указывает на приближающиеся слои, при этом более значительный сигнал образуется при более высоком контрасте удельного сопротивления. Как рассматривалось ранее, расстояние до приближающегося слоя и удельное сопротивление его можно определять на основании инверсии при использовании профиля кривой опережающего просмотра. Хотя при единственном расстоянии обеспечивается адекватная информация в случае такой инверсии, более высокую точность можно получать при использовании многочисленных расстояний по глубине. На фиг. 24 более высокие уровни сигналов показаны для случая, когда излучающая и приемная антенны были наклонены для подавления сигналов из слоев и фокусировки на большую глубину.In each of FIG. 23 and FIG. 24 shows a synthetic well log at zero dip angle and four layers in the inversion process. The boundaries of the layers are shown by vertical lines 2304, 2306, and 2308, while the resistivity of each layer is shown in each region. In FIG. 23 shows an emitter operating at 500 Hz with an inclination angle of 45 ° at a distance of 24 feet (7.3 m) to a receiving antenna having an inclination angle of 0 °, and an emitter operating at 15 kHz with an inclination angle of 45 ° at a distance of 4 feet (1.2 m) to the same receiving antenna. Curve 2341 shows the depth signal. Curve 2342 shows a shallow signal. Curve 2343 shows a parallel transferred shallow signal. Curve 2344 shows the lead signal. In FIG. 24 shows an emitter operating at 500 Hz with an inclination angle of 55 °, at a distance of 24 feet (7.3 m) to a receiving antenna having an inclination angle of 55 °, and an emitter operating at 15 kHz with an inclination angle of 55 °, at a distance of 4 feet (1.2 m) to the same receiving antenna. Curve 2441 shows the depth signal. Curve 2442 shows a shallow signal. Curve 2443 shows a parallel transferred shallow signal. Curve 2444 shows the lead signal. The instrument was set to move from z = 200 feet (61 m) to z = -200 feet (-61 m), where the depth was defined as -z. The inversion method shown in FIG. 14 was used in the calculations of the parallel transferred shallow signal and the signal of leading viewing. It can be seen that the look-ahead signal clearly indicates the approaching layers, while a more significant signal is formed with a higher resistivity contrast. As discussed earlier, the distance to the approaching layer and its resistivity can be determined on the basis of inversion when using the profile of the look-ahead curve. Although a single distance provides adequate information in the case of such an inversion, higher accuracy can be obtained by using multiple distances in depth. In FIG. 24 higher signal levels are shown for the case when the emitting and receiving antennas were tilted to suppress signals from the layers and focus to a greater depth.

На фиг. 25 показаны результаты, полученные для конфигурации из фиг. 23 при использовании методологии деконволюции, описанной относительно фиг. 15. На фиг. 25 показан излучатель, работавший на 500 Гц при угле наклона 45°, при расстоянии 24 фута (7,3 м) до приемной антенны, имевшей угол наклона 0°, и излучатель, работавший на 15 кГц при угле наклона 45°, при расстоянии 4 фута (1,2 м) до той же самой приемной антенны. Кривой 2541 показан глубинный сигнал. Кривой 2542 показан малоглубинный сигнал. Кривой 2543 показан параллельно перенесенный малоглубинный сигнал. Кривой 2544 показан сигнал опережающего просмотра. Получены результаты, сравнимые с результатами из способа инверсии, однако наблюдался некоторый шум, обусловленный каузальной реализацией и эффектами глубины скин-эффекта.In FIG. 25 shows the results obtained for the configuration of FIG. 23 using the deconvolution methodology described with respect to FIG. 15. In FIG. 25 shows an emitter operating at 500 Hz with an inclination angle of 45 °, at a distance of 24 feet (7.3 m) to a receiving antenna having an inclination angle of 0 °, and an emitter operating at 15 kHz with an inclination angle of 45 °, at a distance of 4 feet (1.2 m) to the same receiving antenna. Curve 2541 shows the depth signal. Curve 2542 shows a shallow signal. Curve 2543 shows a parallel transferred shallow signal. Curve 2544 shows the lead signal. The results are comparable with the results from the inversion method, but some noise was observed due to causal realization and skin depth effects.

На фиг. 26 и 27 показаны для сравнения стандартная конфигурация и конфигурация с подавлением сигналов из слоев применительно к практическому случаю с большим количеством слоев при некоторой вариации удельного сопротивления. На фиг. 26 показана синтетическая каротажная диаграмма с 2 зонами (разделенными границей 2604 раздела) и 20 слоями в сравнении с конфигурацией стандартных измерений. На фиг. 27 показана синтетическая каротажная диаграмма с 2 зонами (разделенными границей 2604 раздела) и 20 слоями в сравнении с конфигурацией подавления сигналов из слоев. В этом примере пределы удельного сопротивления в первой зоне находятся между 2,5 и 3,8 Ом·м, и пределы удельного сопротивления во второй зоне находятся между 22 и 27 Ом·м, а граница 2604 раздела находится между зонами. В обеих конфигурациях использованы одни и те же места расположения антенн, но углы наклона различаются. На фиг. 26 показана антенна, имевшая угол наклона 45° при расстоянии 24 фута (7,3 м) до антенны, имевшей угол наклона 0°, работавшей на 500 Гц, и антенна, имевшая угол наклона 45° при расстоянии 4 фута (1,2 м) до другой антенны, имевшей угол 0°, работавшей на 15 кГц. На фиг. 27 показана антенна, имевшая угол наклона 55° при расстояния 24 фута (7,3 м) до антенны, имевшей угол наклона 55°, работавшей на 500 Гц, и антенна, имевшая угол наклона 55° при расстоянии 4 фута (1,2 м) до другой антенны, имевшей угол наклона 0°, работавшей на 15 кГц. Кривой 2651 показан глубинный сигнал. Кривой 2652 показан малоглубинный сигнал. Кривой 2653 показан параллельно перенесенный малоглубинный сигнал. Кривой 2654 показан сигнал опережающего просмотра. Кривой 2751 показан глубинный сигнал. Кривой 2752 показан малоглубинный сигнал. Кривой 2753 показан параллельно перенесенный малоглубинный сигнал. Кривой 2754 показан сигнал опережающего просмотра.In FIG. 26 and 27 show for comparison the standard configuration and the configuration with the suppression of signals from the layers in relation to the practical case with a large number of layers with some variation in resistivity. In FIG. Figure 26 shows a synthetic log with 2 zones (separated by a section boundary 2604) and 20 layers in comparison with a standard measurement configuration. In FIG. 27 shows a synthetic log with 2 zones (separated by a section boundary 2604) and 20 layers in comparison with the configuration of suppressing signals from the layers. In this example, the resistivity limits in the first zone are between 2.5 and 3.8 Ohm · m, and the resistivity limits in the second zone are between 22 and 27 Ohm · m, and the interface 2604 is between the zones. In both configurations, the same antenna locations are used, but the tilt angles are different. In FIG. 26 shows an antenna having a tilt angle of 45 ° at a distance of 24 feet (7.3 m) to an antenna having a tilt angle of 0 ° operating at 500 Hz, and an antenna having a tilt angle of 45 ° at a distance of 4 feet (1.2 m) ) to another antenna with an angle of 0 ° operating at 15 kHz. In FIG. 27 shows an antenna having a tilt angle of 55 ° at a distance of 24 feet (7.3 m) to an antenna having a tilt angle of 55 ° operating at 500 Hz, and an antenna having a tilt angle of 55 ° at a distance of 4 feet (1.2 m) ) to another antenna with an inclination angle of 0 ° operating at 15 kHz. Curve 2651 shows a deep signal. Curve 2652 shows a shallow signal. Curve 2653 shows a parallel transferred shallow signal. Curve 2654 shows the lead signal. Curve 2751 shows a deep signal. Curve 2752 shows a shallow signal. Curve 2753 shows a parallel transferred shallow signal. Curve 2754 shows the lead signal.

В конфигурации с подавлением сигналов из слоев углы наклона при глубинных отсчетах, при типовом расстоянии между антеннами 24 фута (7,3 м) задавались так, чтобы достигался эффект, показанный на фиг. 3. В стандартной конфигурации влияние границы становится значительным при дальности до границы около 5 футов (1,5 м) вследствие большой чувствительности к слоям между нижней и средней антеннами. В конфигурации с подавлением сигналов из слоев глубина обнаружения повышается до 15 футов (4,6 м). Другая важная особенность подавления сигналов из слоев заключается в том, что, как показано, например, на фиг. 9, форма глубинного сигнала прямо отражает слои впереди и позади прибора. Влияние слоев позади приборов исключается в ходе процесса, показанного на фиг. 14, и незаметно в сигнале опережающего просмотра. Плато, наблюдаемое между глубинами 0 и 20 футов (0,6 м), обусловлено нечувствительностью прибора к пластам между средней антенной и нижней антенной. Это явление можно исключить использованием конфигурации, такой, как показанная на фиг. 23.In the configuration with the suppression of signals from the layers, the tilt angles at depth readings, with a typical distance between antennas of 24 feet (7.3 m), were set so that the effect shown in FIG. 3. In the standard configuration, the effect of the boundary becomes significant at a range of about 5 feet (1.5 m) due to the high sensitivity to the layers between the lower and middle antennas. In a layer suppression configuration, the detection depth rises to 15 feet (4.6 m). Another important feature of suppressing signals from layers is that, as shown, for example, in FIG. 9, the deep waveform directly reflects the layers in front and behind the instrument. The influence of the layers behind the instruments is eliminated during the process shown in FIG. 14, and imperceptibly in the look-ahead signal. The plateau observed between depths of 0 and 20 feet (0.6 m) is due to the insensitivity of the instrument to the strata between the middle antenna and the lower antenna. This phenomenon can be eliminated by using a configuration such as that shown in FIG. 23.

На фиг. 28А-С показан пример модели ступенчатого отклика и примеры моделей дифференциальных сигналов. На фиг. 28А показана модель ступенчатого отклика, на фиг. 28В показана модель дифференциальных сигналов, и на фиг. 28С показана модель отношений дифференциальных сигналов. Эти модели можно получить с помощью уравнений, связанных с фигурой 16. Прибор можно использовать при различных расстояниях между антеннами. Многочисленные расстояния на фиг. 28-С от четырех антенн, каждая из которых имеет угол наклона 55°, включают в себя расстояние 3 фута (0,9 м) для работающей на 32000 Гц, 6 футов (1,8 м) для работающей на 8000 Гц, 12 футов (3,6 м) для работающей на 2000 Гц и 24 фута (7,3 м) для работающей на 500 Гц, до общей антенны с углом наклона 55°. Поскольку переход к ступенчатому профилю предполагается при z=0, вынос прибора равен дальности до границы при положительных значениях. Кривой 2861 показан ступенчатый отклик для расстояния 3 фута (0,9 м). Кривой 2862 показан ступенчатый отклик для расстояния 6 футов (1,8 м). Кривой 2863 показан ступенчатый отклик для расстояния 12 футов (3,65 м). Кривой 2864 показан ступенчатый отклик для расстояния 24 фута (7,3 м). Кривой 2871 показан дифференциальный сигнал для расстояния 3 фута (0,9 м). Кривой 2872 показан дифференциальный сигнал для расстояния 6 футов (1,8 м). Кривой 2873 показан дифференциальный сигнал для расстояния 12 футов (3,65 м). Кривой 2874 показан дифференциальный сигнал для расстояния 24 фута (7,3 м). Кривой 2881 показано отношение дифференциальных сигналов для отношения расстояния 3 фута (0,9 м) к расстоянию 6 футов (1,8 м). Кривой 2882 показано отношение дифференциальных сигналов для отношения расстояния 6 футов (1,8 м) к расстоянию 12 футов (3,65 м). Кривой 2883 показано отношение дифференциальных сигналов для отношения расстояния 12 футов (3,6 м) к расстоянию 24 фута (7,3 м). Из графика дифференциальных сигналов можно видеть, что для каждого значения дифференциального сигнала в рассматриваемом диапазоне можно найти однозначную дальность до границы. Чувствительность относительно дифференциального сигнала снижается с повышением дальности до границы. Аналогичные наблюдения могут быть сделаны для отношения дифференциальных сигналов.In FIG. 28A-C show an example of a step response model and examples of differential signal models. In FIG. 28A shows a step response model; FIG. 28B shows a differential signal model, and FIG. 28C shows a differential signal relationship model. These models can be obtained using the equations associated with figure 16. The device can be used at different distances between the antennas. The multiple distances in FIG. 28-C from four antennas, each with a 55 ° tilt angle, include a distance of 3 feet (0.9 m) for operating at 32000 Hz, 6 feet (1.8 m) for operating at 8000 Hz, 12 feet (3.6 m) for operating at 2000 Hz and 24 feet (7.3 m) for operating at 500 Hz, up to a common antenna with a tilt angle of 55 °. Since the transition to a stepped profile is assumed at z = 0, the removal of the device is equal to the distance to the border at positive values. Curve 2861 shows a stepped response for a distance of 3 feet (0.9 m). Curve 2862 shows a step response for a distance of 6 feet (1.8 m). Curve 2863 shows a stepped response for a distance of 12 feet (3.65 m). Curve 2864 shows a stepped response for a distance of 24 feet (7.3 m). Curve 2871 shows a differential signal for a distance of 3 feet (0.9 m). Curve 2872 shows the differential signal for a distance of 6 feet (1.8 m). Curve 2873 shows the differential signal for a distance of 12 feet (3.65 m). Curve 2874 shows a differential signal for a distance of 24 feet (7.3 m). Curve 2881 shows the ratio of differential signals for a ratio of 3 feet (0.9 m) to 6 feet (1.8 m). Curve 2882 shows the ratio of differential signals for the ratio of the distance of 6 feet (1.8 m) to the distance of 12 feet (3.65 m). Curve 2883 shows the ratio of the differential signals for the ratio of the distance of 12 feet (3.6 m) to the distance of 24 feet (7.3 m). From the graph of differential signals it can be seen that for each value of the differential signal in the considered range, one can find a unique range to the border. Sensitivity to the differential signal decreases with increasing range to the border. Similar observations can be made for the ratio of differential signals.

На фиг. 29 для примера случая многочисленных границ и двух зон показаны сигналы, скорректированные за влияние скин-эффекта. В этом примере показаны многочисленные расстояния от четырех антенн, каждая из которых наклонена под углом 55°, расстояние 3 фута (0,9 м) для работающей на 32000 Гц, 6 футов (1,8 м) для работающей на 8000 Гц, 12 футов (3,65 м) для работающей на 2000 Гц, и 24 фута (7,3 м) для работающей на 500 Гц, до общей антенны с углом наклона 55°. Примеры значений удельной проводимости показаны на фиг. 29. Кривой 2951 показан сигнал для расстояния 3 фута (0,9 м). Кривой 2952 показан сигнал для расстояния 6 футов (1,8 м). Кривой 3953 показан сигнал для расстояния 12 футов (3,65 м). Кривой 2954 показан сигнал для расстояния 24 фута (7,3 м).In FIG. 29, for an example of a case of multiple boundaries and two zones, signals are corrected for the effect of the skin effect. This example shows multiple distances from four antennas, each tilted at an angle of 55 °, a distance of 3 feet (0.9 m) for operating at 32000 Hz, 6 feet (1.8 m) for operating at 8000 Hz, 12 feet (3.65 m) for operating at 2000 Hz, and 24 feet (7.3 m) for operating at 500 Hz, to a common antenna with an angle of inclination of 55 °. Examples of conductivity values are shown in FIG. 29. Curve 2951 shows a signal for a distance of 3 feet (0.9 m). Curve 2952 shows a signal for a distance of 6 feet (1.8 m). Curve 3953 shows a signal for a distance of 12 feet (3.65 m). Curve 2954 shows a signal for a distance of 24 feet (7.3 m).

На фиг. 30А-В для примера случая из фиг. 29 показаны обращенная дальность до границы и контраст удельной проводимости. В этом примере показаны многочисленные расстояния от четырех антенн, каждая из которых наклонена под углом 55°, расстояние 3 фута (0,9 м) для работающей на 32000 Гц, 6 футов (1,8 м) для работающей на 8000 Гц, 12 футов (3,65 м) для работающей на 2000 Гц и 24 фута (7,3 м) для работающей на 500 Гц, до общей антенны с углом наклона 55°. Обращенную дальность до границы и значения контраста удельного сопротивления можно получить при использовании алгоритма, связанного с фигурой 18. На фиг. 30А кривой 3081 показана дальность для отношения расстояния 3 фута (0,9 м ) к расстоянию 6 футов (1,8 м). Кривой 3082 показана дальность для отношения расстояния 6 футов (1,8 м) к расстоянию 12 футов (3,65 м). Кривой 3083 показана дальность для отношения расстояния 12 футов (3,65 м) к расстоянию 24 фута (7,3 м). На фиг. 30В площадью 3091 показан контраст удельной проводимости для расстояния 3 фута (0,9 м). Площадью 3092 показан контраст удельной проводимости для расстояния 6 футов (1,8 м). Площадью 3094 показан контраст удельной проводимости для расстояния 24 фута (7,3 м). В этом случае вместо использования сигнала опережающего просмотра непосредственно использованы полные сигналы из фиг. 29. Это может дать хорошие результаты благодаря возможности подавления сигналов из слоев, присущей измерению, при котором сигнал фокусируется перед прибором. Несмотря на то, что при этом также будет иметься некоторая фокусировка к обратной стороне прибора, чувствительность на обратной стороне не создаст артефактов, если большие вариации удельной проводимости отсутствуют на обратной стороне прибора, когда он приближается к границе зоны. В этом примере дифференциальное расстояние измерений выбрано Δz=2 фута (0,6 м), то есть достаточно большим для исключения влияния шума измерений и достаточно малым, чтобы имелась небольшая глубина измерения при обнаружении. Из этой фигуры можно видеть, что в этом примере при двух измерениях на самой большой глубине и расстояниях между антеннами 24 фута (7,3 м) и 12 футов (3,65 м) можно считывать расстояние и удельное сопротивление при удалении от границы приблизительно на 15 футов (4,6 м). Значения удельного сопротивления, полученные на основании алгоритма, близки к реальному контрасту около 300-400 мСм. Измерения расстояния также близки к реальным значениям. При использовании варианта осуществления способа инверсии, изложенного в этой заявке, можно успешно определять заданные параметры даже без полного отделения сигнала опережающего просмотра и при наличии многочисленных слоев. При дополнительных проверках было найдено, что если не использовать подавление сигналов из слоев, сигналы из многочисленных слоев будут ухудшать результаты и инверсия не приведет к успеху.In FIG. 30A-B for the example of the case of FIG. Figure 29 shows the inverse range to the boundary and the conductivity contrast. This example shows multiple distances from four antennas, each tilted at an angle of 55 °, a distance of 3 feet (0.9 m) for operating at 32000 Hz, 6 feet (1.8 m) for operating at 8000 Hz, 12 feet (3.65 m) for operating at 2000 Hz and 24 feet (7.3 m) for operating at 500 Hz, up to a common antenna with a tilt angle of 55 °. The inverted range to the boundary and the resistivity contrast can be obtained using the algorithm associated with FIG. 18. FIG. 30A of curve 3081 shows a range for a ratio of 3 feet (0.9 m) to 6 feet (1.8 m). Curve 3082 shows the range for the ratio of 6 feet (1.8 m) to 12 feet (3.65 m). Curve 3083 shows the range for the ratio of 12 feet (3.65 m) to 24 feet (7.3 m). In FIG. 30B with an area of 3091 shows the conductivity contrast for a distance of 3 feet (0.9 m). Area 3092 shows the conductivity contrast for a distance of 6 feet (1.8 m). Area 3094 shows the conductivity contrast for a distance of 24 feet (7.3 m). In this case, instead of using the look-ahead signal, the full signals from FIG. 29. This can give good results due to the possibility of suppressing signals from the layers inherent in the measurement at which the signal is focused in front of the device. Despite the fact that there will also be some focus to the back of the device, the sensitivity on the back will not create artifacts if large variations in conductivity are absent on the back of the device when it approaches the zone boundary. In this example, the differential measurement distance was chosen Δz = 2 feet (0.6 m), i.e. large enough to exclude the influence of measurement noise and small enough to have a small measurement depth upon detection. From this figure, it can be seen that in this example, with two measurements at the deepest depths and distances between antennas of 24 feet (7.3 m) and 12 feet (3.65 m), the distance and resistivity can be read away from the boundary approximately 15 feet (4.6 m). The resistivity values obtained on the basis of the algorithm are close to the real contrast of about 300-400 mS. Distance measurements are also close to real values. When using an embodiment of the inversion method set forth in this application, it is possible to successfully determine predetermined parameters even without completely separating the look-ahead signal and in the presence of multiple layers. During additional checks, it was found that if signal suppression from layers is not used, signals from multiple layers will degrade results and inversion will not lead to success.

При опережающем просмотре приборами измерения удельного сопротивления перед долотом можно выполнять измерения свойств пластов, которые еще не пробурены, и это позволит принимать более обоснованные решения о геонавигации, чтобы максимизировать добычу и сократить количество опасных ситуаций, таких как бурение при аномальных давлениях. Известные работы направлены на повышение чувствительности перед прибором, но в них совершенно не рассматриваются проблемы, связанные с чувствительностью вокруг прибора. Следует ожидать, что при большой чувствительности вокруг прибора будут возникать очень большие трудности при обнаружении сигнала перед прибором. Согласно различным вариантам осуществления устройства выполнены с возможностью по существу полного исключения чувствительности к электромагнитным волнам при взятии глубинных отсчетов из областей, расположенных по боковым сторонам измерительного прибора, и фокусировки перед прибором. Такая компоновка может обеспечить повышенную чувствительность при измерениях по сравнению с приборами и способами, в которых исключается прямой сигнал между излучателем и связанным с ним приемником на приборе благодаря использованию определенных углов наклона. При такой компоновке можно значительно повысить положительные результаты, обеспечиваемые прибором взятия глубинных отсчетов, поскольку одним из самых больших рисков, связанных с физическими свойствами датчика, считаются осложнения, обусловленные слоями, которые находятся вокруг прибора. Приборы, выполненные и структурированные для работы согласно вариантам осуществления, аналогичным или идентичным вариантам осуществления, изложенным в этой заявке, можно использовать при геонавигации и измерениях порового давления.When the instruments measure the resistivity in front of the bit, they can take measurements of the properties of formations that have not yet been drilled, and this will allow more informed decisions on geosteering to maximize production and reduce the number of dangerous situations, such as drilling at abnormal pressures. Known works are aimed at increasing the sensitivity in front of the device, but they completely do not address the problems associated with sensitivity around the device. It should be expected that with a high sensitivity around the device there will be very great difficulties in detecting a signal in front of the device. According to various embodiments, the devices are capable of substantially completely eliminating sensitivity to electromagnetic waves when taking depth samples from areas located on the sides of the measuring device and focusing in front of the device. Such an arrangement can provide increased sensitivity when measuring compared to devices and methods that exclude a direct signal between the emitter and the associated receiver on the device due to the use of certain tilt angles. With this arrangement, it is possible to significantly increase the positive results provided by the depth sampling device, since one of the greatest risks associated with the physical properties of the sensor is considered to be complications caused by the layers that are around the device. Instruments made and structured to operate according to embodiments similar or identical to the embodiments set forth in this application can be used for geosteering and pore pressure measurements.

Различные компоненты измерительного прибора и блока обработки, которые формируют, как описано в этой заявке или аналогичным образом, сигнал опережающего просмотра и сигналы свойств пласта перед долотом при использовании малоглубинных измерений и глубинных измерений, при наличии или отсутствии антенной пары излучатель-приемник, ориентированной для подавления или по существу подавления сигналов из слоев между излучающей антенной и приемной антенной в ответ на действие излучателя в скважине, могут быть осуществлены сочетанием реализаций аппаратного обеспечения и программного обеспечения. Эти реализации могут включать в себя машиночитаемый носитель, имеющий исполняемые машиной инструкции, такой как считываемый компьютером носитель, имеющий исполняемые компьютером инструкции по осуществлению работы системы для активации управления прибором, расположенным в стволе скважины, при этом прибор имеет компоновку излучающих антенн и приемных антенн, разнесенных на расстояние, приспособленных работать выбираемыми парами излучатель-приемник; для регистрации глубинного сигнала из глубинного измерения при использовании пары излучатель-приемник и одного или нескольких малоглубинных сигналов из одного или нескольких малоглубинных измерений при использовании одной или нескольких других пар излучатель-приемник; для обработки одного или нескольких малоглубинных сигналов, формирования модельного сигнала относительно областей, прилегающих к боковым сторонам и задней стороне прибора; и для формирования сигнала опережающего просмотра по существу без вкладов из областей, прилегающих к прибору, путем обработки глубинного сигнала в зависимости от модельного сигнала. Инструкции могут включать в себя инструкции по работе прибора, имеющего множество пар излучатель-приемник, и обработке сигналов из глубинных измерений и малоглубинных измерений, аналогичной или идентичной обработкам, рассмотренным применительно к фиг. 1-30А-В. Инструкции могут включать в себя инструкции по работе прибора и операции геонавигации согласно идеям, изложенным в этой заявке. Кроме того, в данном случае машиночитаемое запоминающее устройство представляет собой физическое устройство, в котором сохраняются данные, представляемые физической структурой в устройстве. Примеры машиночитаемых запоминающих устройств включают в себя, но без ограничения ими, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), запоминающее устройство на магнитном диске, оптическое запоминающее устройство, флэш-память и другие электронные, магнитные и/или оптические запоминающие устройства.The various components of the measuring device and processing unit, which form, as described in this application or similarly, the leading signal and formation properties signals in front of the bit when using shallow measurements and depth measurements, in the presence or absence of an antenna pair of emitter-receiver oriented to suppress or essentially suppressing signals from the layers between the emitting antenna and the receiving antenna in response to the action of the emitter in the well, can be implemented by a combination of hardware and software. These implementations may include computer-readable media having machine-executable instructions, such as computer-readable media, having computer-executable instructions for operating a system for activating control of a device located in a wellbore, the device having an arrangement of emitting antennas and receiving antennas spaced to a distance adapted to work with selectable pairs of emitter-receiver; for recording a deep signal from a deep measurement when using a pair of emitter-receiver and one or more shallow signals from one or more shallow measurements when using one or more other pairs of emitter-receiver; for processing one or more shallow signals, forming a model signal relative to areas adjacent to the sides and the back of the device; and for generating a look-ahead signal substantially without contributions from areas adjacent to the instrument, by processing the depth signal depending on the model signal. The instructions may include instructions for operating an apparatus having multiple emitter-receiver pairs and processing signals from in-depth measurements and shallow-depth measurements, similar or identical to the processing considered in relation to FIG. 1-30A-B. Instructions may include instructions for operating the instrument and geosteering operations according to the ideas set forth in this application. In addition, in this case, the computer-readable storage device is a physical device in which data represented by the physical structure in the device is stored. Examples of computer-readable storage devices include, but are not limited to, read-only memory (ROM), random access memory (RAM), magnetic disk storage, optical memory, flash memory, and other electronic, magnetic and / or optical storage devices.

На фиг. 31 показана структурная схема системы 3100 согласно варианту осуществления, включающей в себя измерительный прибор 3105, имеющий компоновку излучателей и приемников, с которых можно регистрировать сигналы измерений с получением глубинных измерений и малоглубинных измерений для образования сигнала опережающего просмотра и определения свойств пласта перед буровым долотом. Компоновки излучателей 3110-1 и приемников 31102 измерительного прибора 1305 могут быть реализованы аналогично или идентично компоновкам, рассмотренным в этой заявке. Компоновки могут включать в себя одну или несколько пар излучатель-приемник, приспособленных для подавления или по существу подавления сигналов из слоев между излучающей антенной и приемной антенной в ответ на работу излучателя в скважине.In FIG. 31 is a block diagram of a system 3100 according to an embodiment including a meter 3105 having an arrangement of emitters and receivers from which it is possible to register measurement signals to obtain in-depth measurements and shallow-depth measurements to generate a look-ahead signal and determine formation properties in front of the drill bit. The layout of the emitters 3110-1 and receivers 31102 of the measuring device 1305 can be implemented similarly or identically to the layouts discussed in this application. The arrangement may include one or more pairs of emitter-receiver, adapted to suppress or essentially suppress signals from the layers between the emitting antenna and the receiving antenna in response to the operation of the emitter in the well.

Кроме того, система 3100 может включать в себя контроллер 3141, память 3142, электронную аппаратуру 3143 и блок 3145 связи. Контролер 3141, память 3142 и блок 3145 связи могут быть приспособлены к управлению работой измерительного прибора 3105 для определения сигнала опережающего просмотра и для определения свойств области перед измерительным прибором 3105. В случае измерительного прибора 1305, прикрепленного к бурильной колонне вблизи бурового долота или над ним, область перед измерительным прибором 1305 является областью перед буровым долотом. Контроллер 3141, память 3142 и электронная аппаратура 3143 могут быть приспособлены для управления активацией излучающих антенн и выбора приемных антенн в измерительном приборе 3105 и для управления схемами обработки в соответствии с измерительными процедурами и обработкой сигналов, описанными в этой заявке. Блок 3145 связи может включать в себя скважинные средства связи, используемые при выполнении операции бурения. Такие скважинные средства связи могут включать в себя телеметрическую систему.In addition, system 3100 may include a controller 3141, memory 3142, electronics 3143, and communication unit 3145. The controller 3141, the memory 3142, and the communication unit 3145 can be adapted to control the operation of the measuring device 3105 to determine the leading signal and to determine the properties of the area in front of the measuring device 3105. In the case of the measuring device 1305 attached to the drill string near or above the drill bit, the area in front of the measuring device 1305 is the area in front of the drill bit. A controller 3141, a memory 3142, and electronic equipment 3143 can be adapted to control the activation of the radiating antennas and select the receiving antennas in the measuring device 3105 and to control the processing circuits in accordance with the measuring procedures and signal processing described in this application. Communications unit 3145 may include downhole communications used in a drilling operation. Such downhole communications may include a telemetry system.

Кроме того, система 3100 может включать в себя шину 3147, при этом шина 3147 обеспечивает электрическую проводимость между компонентами системы 3100. Шина 3147 может включать в себя адресную шину, шину данных и шину управления, каждая из которых сконфигурирована независимо. В качестве шины 3147 можно также использовать обычные проводящие линии для передачи одного или нескольких из адреса, данных или управляющего воздействия, использование которых может регулироваться контроллером 3141. Шину 3147 можно выполнять так, чтобы компоненты системы 3100 могли быть распределены. Такое распределение возможно относительно скважинных компонентов, таких как излучатели и приемники измерительного прибора 3105, и компонентов, которые могут быть расположены на поверхности скважины. Например, в качестве варианта компоненты могут быть совместно расположены на одной или нескольких утяжеленных бурильных трубах бурильной колонны или на спускаемой на кабеле конструкции.In addition, system 3100 may include bus 3147, with bus 3147 providing electrical conductivity between components of system 3100. Bus 3147 may include an address bus, data bus, and control bus, each of which is independently configured. As bus 3147, conventional conductive lines can also be used to transmit one or more of an address, data or control, the use of which can be controlled by controller 3141. Bus 3147 can be configured so that system components 3100 can be distributed. Such a distribution is possible with respect to downhole components, such as emitters and receivers of meter 3105, and components that can be located on the surface of the well. For example, as an option, the components may be co-located on one or more of the drill collars or on the cable-lowered structure.

Согласно различным вариантам осуществления периферийные устройства 3146 могут включать в себя дисплеи, дополнительное запоминающее устройство и/или другие устройства управления, которые могут работать в сочетании с контроллером 3141 и/или памятью 3142. Согласно варианту осуществления контроллер 3141 может быть реализован в виде одного или нескольких процессоров. Периферийные устройства 3146 вместе с дисплеем могут снабжаться инструкциями, сохраняемыми в памяти 3142, по реализации пользовательского интерфейса для управления работой измерительного прибора 3105 и/или компонентов, распределенных в системе 3100. Такой пользовательский интерфейс может работать в сочетании с блоком 3145 связи и шиной 3147. Различные компоненты системы 3100 могут быть объединены с измерительным прибором 3105, так что обработка, идентичная или подобная обработке в схемах, рассмотренных в этой заявке в различных вариантах осуществления, может выполняться в стволе скважины вблизи места измерений или на поверхности.According to various embodiments, peripheral devices 3146 may include displays, additional memory, and / or other control devices that may operate in conjunction with controller 3141 and / or memory 3142. According to an embodiment, controller 3141 may be implemented as one or more processors. The peripheral devices 3146, together with the display, can be provided with instructions stored in the memory 3142 for implementing a user interface for controlling the operation of the measuring device 3105 and / or components distributed in the system 3100. Such a user interface can work in conjunction with the communication unit 3145 and the bus 3147. The various components of system 3100 can be combined with meter 3105, so that processing identical or similar to the processing described in this application in various embodiments is implemented I, may be performed in the wellbore near the measurement site or on the surface.

На фиг. 32 показана система 3200 согласно варианту осуществления, расположенная на буровой площадке, при этом система 3200 включает в себя измерительный прибор 3105, имеющий компоновку излучателей и приемников, с которых можно регистрировать сигналы измерений при глубинных измерениях и малоглубинных измерениях для образования сигнала опережающего просмотра и определения свойств пласта перед буровым долотом. Компоновки излучателей и приемников измерительного прибора 3105 можно реализовывать идентичными или подобными компоновкам, рассмотренным в этой заявке. Компоновки могут включать в себя одну или несколько антенных пар излучатель-приемник, приспособленных для подавления или по существу подавления сигналов из слоев между излучающей антенной и приемной антенной в ответ на работу излучателя в скважине.In FIG. 32 shows a system 3200 according to an embodiment located on a well site, wherein system 3200 includes a measuring device 3105 having an arrangement of emitters and receivers from which measurement signals can be recorded in depth measurements and shallow measurements to generate a look-ahead signal and determine properties formation in front of the drill bit. The arrangement of emitters and receivers of the measuring device 3105 can be implemented identical or similar layouts discussed in this application. The arrangement may include one or more antenna pairs of the emitter-receiver, adapted to suppress or essentially suppress signals from the layers between the emitting antenna and the receiving antenna in response to the operation of the emitter in the well.

Система 3200 может включать в себя буровую установку 3202, расположенную на поверхности 3204 скважины 3206, и бурильную колонну 3208, то есть колонну бурильных труб, соединенных друг с другом с образованием бурильной колонны, которую спускают с помощью роторного стола 3207 в буровую скважину или ствол 3212 скважины. Буровая установка 3202 может поддерживать бурильную колонну 3208. Бурильная колонна 3208, проходящая сквозь роторный стол 3207, может приводиться в движение для бурения ствола 3212 скважины через подземные пласты 3214. Бурильная колонна 3208 может включать в себя бурильную трубу 3218 и компоновку 3220 низа бурильной колонны, расположенную на нижнем участке бурильной трубы 3218.System 3200 may include a drilling rig 3202 located on surface 3204 of well 3206 and a drill string 3208, that is, a drill string connected to each other to form a drill string that is lowered using a rotary table 3207 into a borehole or wellbore 3212 wells. The drilling rig 3202 may support the drill string 3208. The drill string 3208 passing through the rotary table 3207 may be set in motion to drill the wellbore 3212 through the subterranean formations 3214. The drill string 3208 may include a drill pipe 3218 and an assembly 3220 of the bottom of the drill string, located at the bottom of the drill pipe 3218.

Компоновка 3220 низа бурильной колонны может включать в себя утяжеленную бурильную трубу 3215, измерительный прибор 3205 и буровое долото 3226. Согласно различным вариантам осуществления измерительный прибор 3205 может включать в себя датчик, расположенный как можно ближе к буровому долоту 3226. Буровое долото 3226 может приводиться в действие для образования ствола 3212 скважины путем проходки поверхности 3204 и подземных пластов 3214. Измерительный прибор 3205 может быть приспособлен для реализации в стволе скважины системы измерений в процессе бурения, такой как система каротажа во время бурения. Измерительный прибор 3205 может быть реализован в корпусе, содержащем электронику для возбуждения излучающего источника и для сбора откликов с выбираемых приемных датчиков. Такая электроника может включать в себя блок обработки для анализа сигналов, собираемых измерительным прибором 3205, и передачи обработанных результатов на поверхность с помощью стандартного механизма связи, используемого при эксплуатации скважины. В качестве варианта электроника может включать в себя связной интерфейс для передачи сигналов, обнаруживаемых измерительным прибором 3205, на поверхность с помощью стандартного механизма связи, используемого при эксплуатации скважины, где обнаруживаемые сигналы могут анализироваться в блоке обработки на поверхности.The bottom hole assembly 3220 may include a weighted drill pipe 3215, a meter 3205, and a drill bit 3226. In various embodiments, the meter 3205 may include a sensor located as close to the drill bit 3226 as possible. The drill bit 3226 may be driven into action for the formation of the wellbore 3212 by sinking the surface 3204 and underground formations 3214. The measuring device 3205 can be adapted to implement a measurement system in the wellbore during drilling, t Like a logging system while drilling. The measuring device 3205 can be implemented in a housing containing electronics for exciting a radiating source and for collecting responses from selectable receiving sensors. Such electronics may include a processing unit for analyzing the signals collected by the measuring device 3205 and transmitting the processed results to the surface using the standard communication mechanism used in the operation of the well. Alternatively, the electronics may include a communication interface for transmitting the signals detected by the measuring device 3205 to the surface using a standard communication mechanism used in the operation of the well, where the detected signals can be analyzed in the surface processing unit.

Согласно различным вариантам осуществления измерительный прибор 3205 может быть заключен в корпус 3270 прибора, соединенный с каротажным кабелем 3274, таким как, например, бронированный каротажный кабель. Корпус 3270 прибора, содержащий измерительный прибор 3205, может включать в себя электронику для возбуждения излучающего преобразователя измерительного прибора 3205 и сбора откликов с выбираемых приемных датчиков измерительного прибора 3205. Такая электроника может включать в себя блок обработки для анализа сигналов, собираемых измерительным прибором 3205, и передачи обработанных результатов на поверхность с помощью стандартного механизма связи, используемого при эксплуатации скважины. В качестве варианта электроника может включать в себя связной интерфейс для передачи сигналов, собираемых измерительным прибором 3205, на поверхность с помощью стандартного механизма связи, используемого при эксплуатации скважины, при этом эти собираемые сигналы анализируются в блоке обработки на поверхности. Каротажный кабель 3274 может быть реализован в виде бронированного каротажного кабеля (многожильных силовых и связных кабелей), одножильного кабеля (единственного проводника) и/или стального троса малого диаметра (без проводников для электропитания или связи) или другой конструкции, подходящей для использования в стволе 1312 скважины.According to various embodiments, the measuring device 3205 may be enclosed in a device body 3270 connected to a wireline cable 3274, such as, for example, an armored wireline cable. The instrument housing 3270 comprising the meter 3205 may include electronics for driving a transmitter emitting transducer of the meter 3205 and collecting responses from selectable receiving sensors of the meter 3205. Such electronics may include a processing unit for analyzing the signals collected by the meter 3205, and transmitting the processed results to the surface using the standard communication mechanism used in the operation of the well. Alternatively, the electronics may include a communication interface for transmitting the signals collected by the measuring device 3205 to the surface using the standard communication mechanism used in the operation of the well, while these collected signals are analyzed in the surface processing unit. Logging cable 3274 can be implemented in the form of an armored logging cable (multicore power and communication cables), a single-core cable (single conductor) and / or a steel cable of small diameter (without conductors for power supply or communication) or another design suitable for use in the trunk 1312 wells.

Во время буровых работ бурильная колонна 3208 может вращаться в роторном столе 3207. В дополнение к этому или как вариант компоновка 3220 низа бурильной колонны также может приводиться во вращение двигателем (например, забойным двигателем), который расположен в скважине. Утяжеленные бурильные трубы 3215 могут использоваться для добавления массы буровому долоту 3226. Кроме того, утяжеленные бурильные трубы 3215 могут придавать жесткость компоновке 3220 низа бурильной колонны, что позволит компоновке 3220 низа бурильной колонны передавать дополнительную массу буровому долоту 3226 и способствовать проникновению бурового долота 3226 сквозь поверхность 3204 и подземные пласты 3214.During drilling operations, the drill string 3208 may rotate in the rotary table 3207. In addition to this, or alternatively, the bottom assembly of the drill string 3220 may also be driven by a motor (e.g., a downhole motor) located in the well. Weighted drill pipes 3215 can be used to add weight to drill bit 3226. In addition, weighted drill pipes 3215 can stiffen drill string 3220, which allows drill string 3220 to transfer additional mass of drill bit 3226 and facilitate penetration of drill bit 3226 through the surface. 3204 and 3214 underground formations.

Во время буровых работ насос 3232 для бурового раствора может закачивать промывочную жидкость (в ряде случаев называемую специалистами в данной области техники буровым раствором) из отстойника 3234 по шлангу 3236 в бурильную трубу 3218 и вниз к буровому долоту 3226. Промывочная жидкость может вытекать из бурового долота 3226 и возвращаться на поверхность 3204 через кольцевое пространство 3240 между бурильной трубой 3218 и сторонами ствола 3212 скважины. Затем промывочная жидкость может возвращаться в отстойник 3234, в котором такая жидкость фильтруется. В некоторых вариантах осуществления промывочная жидкость может использоваться для охлаждения бурового долота 3226, а также для обеспечения смазывания бурового долота 3226 во время буровых работ. В дополнение к этому промывочную жидкость можно использовать для удаления обломков выбуренной породы из подземного пласта 3214, образующихся при работе бурового долота 3226.During drilling operations, the mud pump 3232 can pump the flushing fluid (sometimes referred to as drilling fluid specialists) from the sump 3234 through the hose 3236 to the drill pipe 3218 and down to the drill bit 3226. The flushing fluid may leak from the drill bit 3226 and return to the surface 3204 through the annular space 3240 between the drill pipe 3218 and the sides of the wellbore 3212. Then, the flushing fluid may return to a sump 3234, in which such fluid is filtered. In some embodiments, the flushing fluid may be used to cool the drill bit 3226, as well as to lubricate the drill bit 3226 during drilling operations. In addition, flushing fluid can be used to remove cuttings from the subterranean formation 3214 resulting from the operation of drill bit 3226.

Хотя были показаны и описаны конкретные варианты осуществления, специалисту в данной области техники должно быть понятно, что любая компоновка, которая рассчитана на решение аналогичной задачи, может быть подставлена в конкретные показанные варианты осуществления. В различных вариантах осуществления используются перестановки и/или сочетания вариантов осуществления, описанных в этой заявке. Следует понимать, что приведенное выше описание предполагается иллюстративным, а не ограничивающим, и что фразеология или терминология, использованная в этой заявке, служит задачам описания. Сочетания приведенных выше вариантов осуществления и других вариантов осуществления станут понятными специалистам в данной области техники при изучении приведенного выше описания.Although specific embodiments have been shown and described, those skilled in the art will appreciate that any arrangement that is designed to solve a similar problem can be substituted into the specific embodiments shown. In various embodiments, permutations and / or combinations of the embodiments described herein are used. It should be understood that the above description is intended to be illustrative and not restrictive, and that the phraseology or terminology used in this application serves the purpose of the description. Combinations of the above embodiments and other embodiments will become apparent to those skilled in the art upon examination of the above description.

Claims (31)

1. Способ проведения измерений в скважине, содержащий этапы, на которых:
управляют активацией прибора, расположенного в скважине, при этом прибор имеет компоновку излучающих антенн и приемных антенн, разнесенных на расстояния, способных работать выбираемыми парами излучатель-приемник;
регистрируют глубинный сигнал из глубинного измерения, используя пару излучатель-приемник, и один или несколько малоглубинных сигналов из одного или нескольких малоглубинных измерений, используя одну или несколько других пар излучатель-приемник;
обрабатывают один или несколько малоглубинных сигналов, образуют модельный сигнал относительно областей, прилегающих к боковым сторонам и задней стороне прибора; и
формируют сигнал опережающего просмотра по существу без вкладов из областей, прилегающих к прибору, путем обработки глубинного сигнала в зависимости от модельного сигнала.
1. A method of taking measurements in a well, comprising the steps of:
control the activation of the device located in the well, while the device has a layout of radiating antennas and receiving antennas spaced at a distance capable of working with selectable pairs of emitter-receiver;
registering a deep signal from a deep measurement using a pair of emitter-receiver, and one or more shallow signals from one or more shallow measurements using one or more other pairs of emitter-receiver;
process one or more shallow signals, form a model signal relative to areas adjacent to the sides and the back of the device; and
generate a look-ahead signal essentially without contributions from areas adjacent to the device by processing the depth signal depending on the model signal.
2. Способ по п. 1, в котором управление активацией прибора включает в себя выбор работы антенных пар излучатель-приемник таким образом, чтобы сигналы из слоев между излучающей антенной и приемной антенной соответствующей пары излучатель-приемник по существу подавлялись в ответ на излучение зондирующего сигнала излучающей антенной.2. The method according to claim 1, in which the activation control of the device includes selecting the operation of the antenna pairs of the emitter-receiver so that signals from the layers between the emitting antenna and the receiving antenna of the corresponding pair of emitter-receiver are essentially suppressed in response to the radiation of the probe signal radiating antenna. 3. Способ по п. 1, в котором обработка одного или нескольких малоглубинных сигналов и формирование сигнала опережающего просмотра включает в себя выравнивание одного или нескольких малоглубинных сигналов в зависимости от геометрических факторов относительно глубинного сигнала таким образом, чтобы разностью между глубинным сигналом и выровненным одним или несколькими малоглубинными сигналами обеспечивался сигнал опережающего просмотра.3. The method according to claim 1, wherein processing one or more shallow signals and generating a look-ahead signal includes aligning one or more shallow signals depending on geometric factors with respect to the deep signal so that the difference between the deep signal and the aligned one or several shallow signals provided a leading-viewing signal. 4. Способ по п. 3, в котором выравнивание одного или нескольких малоглубинных измерений включает в себя образование фильтра параллельного переноса с малой глубины на большую глубину путем деконволюции малоглубинных геометрических факторов и глубинных геометрических факторов.4. The method according to p. 3, in which the alignment of one or more shallow measurements includes the formation of a parallel transfer filter from shallow to great depth by deconvolution of shallow geometric factors and deep geometric factors. 5. Способ по п. 1, в котором обработка одного или нескольких малоглубинных сигналов и формирование сигнала опережающего просмотра включает в себя выполнение инверсии на основании одного или нескольких малоглубинных сигналов и глубинного сигнала, так что модельный сигнал получают как ожидаемый глубинный сигнал в результате инверсии, и вычитание модельного сигнала из глубинного сигнала для образования сигнала опережающего просмотра.5. The method according to claim 1, in which the processing of one or more shallow signals and generating a look-ahead signal includes performing an inversion based on one or more shallow signals and a deep signal, so that the model signal is obtained as the expected deep signal as a result of the inversion, and subtracting the model signal from the deep signal to form a look-ahead signal. 6. Способ по п. 1, в котором обработка одного или нескольких малоглубинных сигналов и формирование сигнала опережающего просмотра включает в себя выполнение инверсии на основании одного или нескольких малоглубинных сигналов без входных данных из глубинного сигнала, применение сигнала, получающегося в результате инверсии, для прямого моделирования глубинной конфигурации, чтобы получить модельный сигнал, и вычитание модельного сигнала из глубинного сигнала для образования сигнала опережающего просмотра.6. The method according to claim 1, in which the processing of one or more shallow signals and generating a look-ahead signal includes performing an inversion based on one or more shallow signals without input from the deep signal, using the signal resulting from the inversion for direct modeling the depth configuration to obtain a model signal, and subtracting the model signal from the depth signal to form a look-ahead signal. 7. Способ по любому из пп. 1-6, который включает в себя выполнение инверсии с использованием сигнала опережающего просмотра и параметров слоев вокруг прибора для получения удельных сопротивлений и положений глубинных слоев перед буровым долотом, соответствующим прибору.7. The method according to any one of paragraphs. 1-6, which includes performing an inversion using the look-ahead signal and the parameters of the layers around the device to obtain resistivities and the positions of the deep layers in front of the drill bit corresponding to the device. 8. Способ по п. 7, который включает в себя анализ сигнала опережающего просмотра во время операции бурения ствола скважины и принятие решения о геонавигации ствола скважины на основании анализа.8. The method according to claim 7, which includes analyzing the look-ahead signal during a wellbore drilling operation and deciding on geosteering the wellbore based on the analysis. 9. Способ по п. 7, который включает в себя получение удельных сопротивлений и положений глубинных слоев по мере перемещения бурового долота вперед и прекращения операции бурения на основании определения, что изменения удельного сопротивления по мере перемещения бурового долота вперед превышают порог для изменения удельного сопротивления.9. The method according to claim 7, which includes obtaining resistivities and positions of the deeper layers as the drill bit moves forward and the drilling operation is stopped based on the determination that the changes in resistivity as the drill bit moves forward exceed the threshold for changing the resistivity. 10. Машиночитаемое запоминающее устройство, имеющее инструкции, сохраняемые в нем, которые при исполнении машиной побуждают машину выполнять действия, при этом действия образуют способ по любому из пп. 1-9.10. A machine-readable storage device having instructions stored therein which, when executed by a machine, cause the machine to perform actions, the actions forming a method according to any one of claims. 1-9. 11. Устройство для проведения измерений в скважине, содержащее:
множество антенн прибора;
блок управления, способный при работе выбирать антенны из множества в одной или нескольких парах излучатель-приемник, расположенных для выполнения одного или нескольких глубинных измерений и одного или нескольких малоглубинных измерений, когда устройство работает в скважине; и
блок обработки данных для обработки данных одного или нескольких глубинных измерений и одного или нескольких малоглубинных измерений, чтобы образовать сигнал опережающего просмотра по существу без вкладов из областей, прилегающих к боковым сторонам прибора, при этом антенны, блок управления и блок обработки данных способны при работе выполнять действия, при этом действия содержат способ по любому из пп. 1-9.
11. A device for taking measurements in a well, comprising:
many instrument antennas;
a control unit capable of operating when selecting antennas from a plurality of one or more emitter-receiver pairs located to perform one or more in-depth measurements and one or more shallow measurements when the device is operating in a well; and
a data processing unit for processing data of one or more deep measurements and one or more shallow measurements to form a look-ahead signal essentially without contributions from areas adjacent to the sides of the device, while the antennas, the control unit and the data processing unit are capable of performing actions, while the actions contain a method according to any one of paragraphs. 1-9.
12. Устройство для проведения измерений в скважине, содержащее:
прибор, имеющий излучающую антенну и приемную антенну, при этом излучающая антенна и приемная антенна расположены для по существу подавления сигналов из слоев между излучающей антенной и приемной антенной или для по существу подавления сигналов из слоев, находящихся за пределами области между излучающей антенной и приемной антенной, в ответ на работу излучателя в скважине.
12. A device for taking measurements in a well, comprising:
an apparatus having a radiating antenna and a receiving antenna, wherein the radiating antenna and the receiving antenna are arranged to substantially suppress signals from the layers between the radiating antenna and the receiving antenna, or to substantially suppress signals from the layers outside the region between the radiating antenna and the receiving antenna, in response to the operation of the emitter in the well.
13. Устройство по п. 12, которое включает в себя блок управления и блок обработки данных, способные при работе искусственно создавать угол наклона путем объединения сигналов от совместно используемых многочисленных антенн прибора, при этом совместно используемые многочисленные антенны имеют различные углы наклона.13. The device according to p. 12, which includes a control unit and a data processing unit capable of artificially creating an angle of inclination during operation by combining signals from multiple shared antennas of the device, while multiple shared antennas have different angles of inclination. 14. Устройство по п. 13, в котором блок управления и блок обработки данных приспособлены для обработки сигналов от совместно используемых многочисленных антенн для алгоритмической оптимизации подавления сигналов при различных углах падения пласта.14. The device according to p. 13, in which the control unit and the data processing unit are adapted to process signals from shared multiple antennas for algorithmic optimization of signal suppression at various dip angles. 15. Устройство по п. 13, в котором блок управления и блок обработки данных приспособлены для искусственного создания угла наклона для подавления сигналов из слоев между совместно используемыми многочисленными антеннами.15. The device according to claim 13, in which the control unit and the data processing unit are adapted to artificially create an angle of inclination for suppressing signals from layers between multiple shared antennas. 16. Устройство по п. 13, в котором блок управления и блок обработки сигналов приспособлены для искусственного создания угла наклона для подавления сигналов из слоев за пределами области между совместно используемыми многочисленными антеннами.16. The device according to p. 13, in which the control unit and the signal processing unit are adapted to artificially create an angle of inclination for suppressing signals from layers outside the area between multiple shared antennas. 17. Устройство по п. 12, в котором излучающая антенна и приемная антенна расположены вдоль продольной оси прибора таким образом, что по меньшей мере одна из излучающей антенны и приемной антенны имеет угол наклона относительно продольной оси прибора, ориентации излучающей антенны и приемной антенны относительно продольной оси и относительно друг друга выбраны для по существу подавления сигналов из слоев между излучающей антенной и приемной антенной.17. The device according to p. 12, in which the radiating antenna and the receiving antenna are located along the longitudinal axis of the device so that at least one of the radiating antenna and the receiving antenna has an angle of inclination relative to the longitudinal axis of the device, the orientation of the radiating antenna and the receiving antenna relative to the longitudinal the axes and relative to each other are selected to substantially suppress signals from the layers between the emitting antenna and the receiving antenna. 18. Устройство по п. 12, в котором излучающая антенна и приемная антенна расположены вдоль продольной оси прибора таким образом, что по меньшей мере одна из излучающей антенны и приемной антенны имеет угол наклона относительно продольной оси прибора, ориентации излучающей антенны и приемной антенны относительно продольной оси и относительно друг друга выбраны таким образом, что сигналы из слоев за пределами области между излучателем и приемником оперативно подавляются.18. The device according to p. 12, in which the radiating antenna and the receiving antenna are located along the longitudinal axis of the device so that at least one of the radiating antenna and the receiving antenna has an angle of inclination relative to the longitudinal axis of the device, the orientation of the radiating antenna and the receiving antenna relative to the longitudinal the axes and relative to each other are selected in such a way that signals from layers outside the region between the emitter and the receiver are quickly suppressed. 19. Устройство по п. 12, которое включает в себя блок управления для выполнения при использовании излучающей антенны и приемной антенны абсолютного глубинного измерения, относительного глубинного измерения при наличии дополнительного приемника или компенсированного глубинного измерения при наличии дополнительного приемника и дополнительного излучателя, так что сигналы из слоев по существу подавляются между антенными парами из излучателя и приемника при соответствующих измерениях.19. The device according to p. 12, which includes a control unit for performing, when using a radiating antenna and a receiving antenna, absolute depth measurement, relative depth measurement in the presence of an additional receiver or compensated depth measurement in the presence of an additional receiver and additional emitter, so that the signals from layers are substantially suppressed between the antenna pairs from the emitter and receiver with appropriate measurements. 20. Устройство по п. 12, в котором прибор имеет четыре антенны, расположенные для выполнения малоглубинных измерений и глубинных измерений и для по существу подавления сигналов из слоев между четырьмя антеннами в результате работы четырех антенн.20. The device according to p. 12, in which the device has four antennas located for performing shallow measurements and deep measurements and for essentially suppressing signals from the layers between the four antennas as a result of four antennas. 21. Устройство по п. 12, в котором прибор имеет меньше четырех антенн, расположенных для выполнения малоглубинных измерений и глубинных измерений и для по существу подавления сигналов из слоев между меньше чем четырьмя антеннами в результате работы меньше чем четырех антенн.21. The device according to p. 12, in which the device has fewer than four antennas located for performing shallow measurements and depth measurements and for essentially suppressing signals from the layers between less than four antennas as a result of operation of less than four antennas. 22. Устройство по п. 12, в котором прибор имеет множество антенн, расположенных парами, при этом первая антенная пара излучатель-приемник имеет расстояние между излучателем и приемником первой антенной пары излучатель-приемник в пределах от двух футов (0,6 м) до двадцати футов (6 м) для выполнения малоглубинного измерения таким образом, чтобы сигналы из слоев по существу подавлялись между излучателем и приемником первой антенной пары излучатель-приемник, и вторая антенная пара излучатель-приемник имеет расстояние между излучателем и приемником второй антенной пары излучатель-приемник в пределах от двадцати футов (6 м) до сотни футов (30,48 м) для выполнения глубинного измерения таким образом, чтобы сигналы из слоев по существу подавлялись между излучателем и приемником второй антенной пары излучатель-приемник.22. The device according to p. 12, in which the device has many antennas arranged in pairs, the first antenna pair of the emitter-receiver has a distance between the emitter and the receiver of the first antenna pair of the emitter-receiver in the range from two feet (0.6 m) to twenty feet (6 m) to perform shallow measurement so that signals from the layers are substantially suppressed between the emitter and the receiver of the first antenna pair of the emitter-receiver, and the second antenna pair of the emitter-receiver has a distance between the emitter and the receiver m second antenna pairs emitter-receiver in the range of twenty feet (6 meters) to a hundred feet (30.48 m) deep to perform measurement such that the signals of the layers substantially suppressed between the transmitter and receiver antenna pair of the second emitter-receiver. 23. Устройство по п. 22, в котором излучающая антенна первой антенной пары излучатель-приемник расположена в качестве излучающей антенны второй антенной пары излучатель-приемник или приемная антенна первой антенной пары излучатель-приемник расположена в качестве приемной антенны второй антенной пары излучатель-приемник.23. The device according to p. 22, in which the emitting antenna of the first antenna pair of the emitter-receiver is located as the emitting antenna of the second antenna pair of the emitter-receiver or the receiving antenna of the first antenna pair of the emitter-receiver is located as the receiving antenna of the second antenna pair of the emitter-receiver. 24. Устройство по п. 12, которое включает в себя
множество антенн, расположенных в качестве компонентов прибора, включающих в себя излучающую антенну и приемную антенну;
блок управления, способный при работе выбирать антенны из множества в одной или нескольких парах излучатель-приемник, расположенных для по существу подавления сигналов из слоев между излучающей антенной и приемной антенной соответствующей пары излучатель-приемник, когда прибор работает в скважине; и
блок обработки данных для обработки данных из принимаемых сигналов для образования сигнала опережающего просмотра по существу без вкладов из областей, прилегающих к боковых сторонам прибора.
24. The device according to p. 12, which includes
a plurality of antennas arranged as components of the device, including a radiating antenna and a receiving antenna;
a control unit capable of, during operation, selecting antennas from a plurality of one or more transmitter-receiver pairs located to substantially suppress signals from the layers between the transmitting antenna and the receiving antenna of the corresponding transmitter-receiver pair when the device is operating in a well; and
a data processing unit for processing data from the received signals to form a look-ahead signal substantially without contributions from areas adjacent to the sides of the device.
25. Устройство для проведения измерений в скважине, содержащее:
множество антенн прибора;
блок управления, способный при работе выбирать антенны из множества в одной или нескольких парах излучатель-приемник, расположенных для выполнения одного или нескольких глубинных измерений и одного или нескольких малоглубинных измерений, когда устройство работает в скважине; и
блок обработки данных для обработки данных из одного или нескольких глубинных измерений и одного или нескольких малоглубинных измерений для образования сигнала опережающего просмотра по существу без вкладов из областей, прилегающих к боковым сторонам прибора.
25. A device for taking measurements in a well, comprising:
many instrument antennas;
a control unit capable of operating when selecting antennas from a plurality of one or more emitter-receiver pairs located to perform one or more in-depth measurements and one or more shallow measurements when the device is operating in a well; and
a data processing unit for processing data from one or more in-depth measurements and one or more shallow-depth measurements to generate a look-ahead signal essentially without contributions from areas adjacent to the sides of the device.
26. Устройство по п. 25, в котором блок обработки данных способен при работе выравнивать данные одного или нескольких малоглубинных измерений в зависимости от геометрических факторов относительно данных одного или нескольких глубинных измерений, так что разностью между данными одного или нескольких глубинных измерений и выровненными данными одного или нескольких малоглубинных измерений обеспечивается сигнал опережающего просмотра.26. The device according to p. 25, in which the data processing unit is able to align the data of one or more shallow measurements, depending on geometric factors, with respect to the data of one or more deep measurements, so that the difference between the data of one or more deep measurements and the aligned data of one or several shallow measurements, a lead-in signal is provided. 27. Устройство по п. 25, в котором блок обработки данных способен при работе выравнивать данные одного или нескольких малоглубинных измерений в зависимости от геометрического фактора относительно данных одного или нескольких глубинных измерений с помощью обратного фильтра.27. The device according to p. 25, in which the data processing unit is able to align the data of one or more shallow measurements, depending on the geometric factor, with respect to the data of one or more deep measurements using the inverse filter. 28. Устройство по п. 25, в котором блок обработки данных способен при работе выполнять инверсию на основании сигналов из одного или нескольких малоглубинных измерений и сигналов из одного или нескольких глубинных измерений и способен при работе вычитать ожидаемый глубинный сигнал, получаемый в результате инверсии, из измеряемого сигнала глубинного измерения для образования сигнала опережающего просмотра.28. The device according to p. 25, in which the data processing unit is capable of performing inversion during operation based on signals from one or more shallow measurements and signals from one or more depth measurements and is capable of subtracting the expected depth signal resulting from the inversion during operation from the measured signal of the deep measurement for the formation of the signal of leading viewing. 29. Устройство по п. 25, в котором блок обработки данных способен при работе выполнять инверсию на основании сигналов из одного или нескольких малоглубинных измерений без входных сигналов из одного или нескольких глубинных измерений и способен при работе вычитать сигнал, являющийся результатом инверсии, применяемой для прямого моделирования глубинной конфигурации, для образования сигнала опережающего просмотра.29. The device according to p. 25, in which the data processing unit is capable of performing inversion during operation based on signals from one or more shallow measurements without input signals from one or more deep measurements and is capable of subtracting the signal resulting from the inversion used for direct simulation of the deep configuration, for the formation of a signal of leading viewing. 30. Устройство по любому из пп. 25-29, в котором антенные пары источник-приемник выбираются таким образом, что сигналы из слоев между излучающей антенной и приемной антенной соответствующей пары излучатель-приемник по существу подавляются в ответ на работу излучающей антенны.30. The device according to any one of paragraphs. 25-29, in which the source-receiver antenna pairs are selected so that signals from the layers between the radiating antenna and the receiving antenna of the corresponding transmitter-receiver pair are substantially suppressed in response to the operation of the radiating antenna. 31. Способ проведения измерений в скважине по любому одному из пп. 1-9 с использованием устройства по любому одному из пп. 12-29. 31. The method of taking measurements in the well according to any one of paragraphs. 1-9 using the device according to any one of paragraphs. 12-29.
RU2014123688/03A 2011-11-15 Forward scanning at boring chisel use RU2574441C2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2011/060866 WO2013074091A1 (en) 2011-11-15 2011-11-15 Look-ahead of the bit applications

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014123688A RU2014123688A (en) 2015-12-27
RU2574441C2 true RU2574441C2 (en) 2016-02-10

Family

ID=

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2344446C2 (en) * 2003-10-15 2009-01-20 Шлюмбергер Текнолоджи Бв Inductive measurements under decreased borehole effect
RU2368922C2 (en) * 2002-11-22 2009-09-27 Бейкер Хьюз Инкорпорейтед Definition method of vertical and horizontal specific resistance, and also angles of relative inclination in anisotropic geological materials

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2368922C2 (en) * 2002-11-22 2009-09-27 Бейкер Хьюз Инкорпорейтед Definition method of vertical and horizontal specific resistance, and also angles of relative inclination in anisotropic geological materials
RU2344446C2 (en) * 2003-10-15 2009-01-20 Шлюмбергер Текнолоджи Бв Inductive measurements under decreased borehole effect

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11054541B2 (en) Look-ahead of the bit resitivity tool
RU2589766C2 (en) Improved device, method and system for measurement of resistivity
EP2697669B1 (en) Method for real-time downhole processing and detection of bed boundary for geosteering application
US7359800B2 (en) Determination of fracture orientation and length using multi-component and multi-array induction data
EP3452697B1 (en) Improved post-well reservoir characterization using image constrained inversion
RU2627003C2 (en) Device and method (versions) of boreholes drilling process geological monitoring
CA2912954C (en) Detecting bed boundary locations based on measurements from multiple tool depths in a wellbore
AU2017263252B2 (en) Methods and systems employing look-around and look-ahead inversion of downhole measurements
US9927551B2 (en) Multifrequency processing to determine formation properties
GB2402489A (en) Directional resistivity measurements
EA006075B1 (en) Eletromagnetic method for determining dip angles independent of mud type and borehole environment
US20170184751A1 (en) Continuous Beamforming While Moving: Method To Reduce Spatial Aliasing In Leak Detection
Bittar et al. The" Depth-of-Electrical Image" a key parameter in accurate dip computation and geosteering
RU2574441C2 (en) Forward scanning at boring chisel use
US10508535B2 (en) Method for steering a well path perpendicular to vertical fractures for enhanced production efficiency
CN105672999B (en) The prediction prediction of drill bit application
RU2670083C2 (en) Determination of oil quantity in a place by method of dielectric spectroscopy
Tokmaktsi et al. Studying GPR's direct and reflected waves