WO1992010642A1 - Methode pour corriger des mesures magnetiques faites pour determiner l'azimut d'un puits - Google Patents
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- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
- E21B47/02—Determining slope or direction
- E21B47/022—Determining slope or direction of the borehole, e.g. using geomagnetism
Definitions
- the subject of the invention is a method for correcting magnetic measurements made for the purpose of determining the inclination and the azimuth of a well passing through an underground formation, by a tool which is moved there.
- the method is particularly suitable for correcting measurements made by a probe interposed between a drilling tool and the lining which links it to a surface installation.
- the method according to the invention makes it possible, for example, to take account of the parasitic magnetic field created by the drill string, which is superimposed on the terrestrial magnetic field.
- This apparatus generally comprises three magnetometers for the measurement of components of the locaL magnetic field vector, according to
- LACING face which is the angle between the Ox axis and the vertical plan.
- the metallic drill string magnetizes under the influence of the earth's magnetic field. IT therefore creates a parasitic magnetic field which is superimposed on the terrestrial field and falsifies the measurements. To minimize parasitic interference, the measuring tool is inserted within a certain length of drill rod made of non-magnetic material. The residual disturbance P due to the magnetic parts farther from the lining, is therefore assumed to be parallel to the axis of the lining ( Fig. 5).
- the measurement method mentioned above can be implemented for example at the time of Column extensions.
- the progression of the Tool is interrupted.
- the column is rotated on itself and with it The measuring instruments. Their successive positions are distributed in a circle in a plane transverse to the direction of elongation of the well. Measurements are repeated for different successive angular positions at the same LongitudinaL location of the well.
- Each measurement sequence is relatively long, of the order of ten minutes for example.
- the multiplicity of measurements to be made at each stop location results in a definite slowing down in the drilling advancement speed if each sequence is repeated at regular intervals.
- Parking the tool has another disadvantage in the relatively frequent case where turbo-drilling is practiced.
- the tool is driven by a downhole turbine rotated by a stream of mud flowing in the drill string and in the annular between it and the well.
- the rotation of the measuring device linked to the drilling tool from one angular position to the next, requires the maintenance of a stream of mud which tends to widen the well and create in it zones instability.
- the method according to the invention makes it possible to correct magnetic measurements made with the aim of determining the azimuth of a well crossing an underground formation, by a tool which is moved there and in particular by a measuring tool inserted on a rigid lining connecting a drilling tool at a surface installation, comprising the use of a measuring assembly comprising magnetic measuring means of the components (Bx, By, Bz) of the magnetic field prevailing locally in the vicinity of the drilling tool, taking into account the disturbing magnetic field (P) created by the presence of the rigid lining, and the means of measuring the components (Gx, Gy, Gz) of the acceleration of gravity.
- a measuring assembly comprising magnetic measuring means of the components (Bx, By, Bz) of the magnetic field prevailing locally in the vicinity of the drilling tool, taking into account the disturbing magnetic field (P) created by the presence of the rigid lining, and the means of measuring the components (Gx, Gy, Gz) of the acceleration of gravity.
- the measurement of said components is carried out by stopping the tool during its progression in the well in a succession of stop positions longitudinally offset from each other, the successive angular positions of the measuring assembly in said positions stop being random;
- the determination of the disturbing magnetic field involves the application of a statistical method to take into account the measurements made by said measurement set in said random angular positions taken by the measurement tool.
- the method comprises the determination of the radial correction to be made, by determining an average value over a fixed interval, of the radial components of the disturbing magnetic field by a correlation between a quantity depending on the square of L ' intensity of the field measured by said measuring assembly, and a series of measurements of the radial components of the disturbed field carried out at said random stop positions of the measuring tool.
- Said correlation comprises for example a regression calculation between on the one hand an amount equal to the difference between the square of the intensity of the disturbed field (B) and the square of the intensity (Bo) of the magnetic field prevailing in the well in The absence of disturbance induced by the rigid lining, and on the other hand the components of the disturbed field.
- the radial correction to be made is determined, by determining an average value over a fixed interval, of the radial components of the disturbing field, by correlating a difference between the projections on a horizontal plane. disturbed field and magnetic field in the absence of disturbance on the one hand, and radial components of the acceleration of gravity carried out at said random stop positions of the measuring tool.
- the method defined above may also include the determination of the axial correction to be made which minimizes the difference between the corrected magnetic field and the undisturbed magnetic field.
- the method according to the invention removes, in the context of an application to drilling, for example, many of the operational constraints imposed by the measurements made with a tool parked in a well. It is not necessary, for the acquisition of different angularly distinct measurements from one another, to make extended stations of the drilling tool at the same level of depth, which, as we know, can destabilize the well. It suffices to temporarily stop the rotation of the drilling tool in a random angular position during its progression to make measurements and to repeat the same operation at several successive depths. The constraints are further reduced if one takes advantage of interruptions imposed in drilling operations, such as for example the connection of additional sections to the drilling column to further advance the drilling tool.
- - Fig.1 shows schematically a drilling tool in a well, surmounted by a measuring device
- - Fig.2 shows a representation of magnetic vectors in the vertical plane of the magnetic field
- - Fig.3 is a vector diagram showing the trace of the vertical plane containing the tool and the angle TF defining its orientation
- - Fig.4 is a vector diagram showing the azimuth angle A sought;
- - Fig.5 schematically shows a measurement tool interposed between non-magnetic drill collars;
- - Fig.6 shows The magnetic disturbance created by the Local existence of a defect in a non-magnetic drill-stem.
- a measuring tool is inserted 'on a rigid lining 2 connecting a drilling tool 3 to a drilling installation not shown.
- a measuring set 4 of the acceleration of gravity and the magnetic field In the measuring tool 1 is placed a measuring set 4 of the acceleration of gravity and the magnetic field.
- This assembly 4 comprises for example three accelerometers for measuring the components Gx, Gy, Gz of the acceleration of gravity G along three orthogonal axes 0X, 0Y, OZ.
- the axis OZ is parallel to the axis of the lining 2, and the axes OX and OY are fixed relative to the measuring tool and to the lining.
- the measuring assembly 4 also includes three magnetometers for measuring along the same axes, the components of the terrestrial magnetic field Bo.
- B'y Box sin TF + Boy cos TF (3)
- account must be taken of the magnetic disturbance caused by a possible LocaL defect in one of the drill-rods close to the measuring tool, which distorts previous calculations.
- Bo will designate the intensity of the Earth's magnetic field whose components along the three axes are Box, Boy and Boz, Do will designate its dip angle and P the magnetic perturbation of coordinates Px, Py, Pz.
- the radial correction is determined by looking for an average value over a fixed interval, of the components Px, Py of the disturbance and of the components Bx, By of the disturbed field, and this by a correlation between The square of the intensity of the measured field and a series of measurements of the components Bx, By obtained randomly.
- This series is obtained in the present method by stopping the tool in random angular positions. The tool can be stopped at any time during the progression of the tool. In the case of a rotary type drilling, one can take advantage of the stops imposed during drilling operations for the addition of new rods to the lining, knowing that the angular position occupied by the tool at the time of these breaks is completely random. The following relationship:
- the radial correction to be made is calculated by using the value of the dip D of the disturbed field which is measured during the same series of random stops as previously.
- D being the dip of field B, its projection B.cos D in a horizontal plane is obtained by the relation:
- a value of the axial disturbance Pz can then be calculated so as to minimize the difference between the corrected magnetic field vector B-Pz and the undisturbed magnetic field B which is known.
- Fig. 2 which shows vectors projected in a vertical plane
- Theta designates the angle between the projection in the same plan of the axis of the trim, and the vertical;
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Abstract
Un outil de mesure incluant un appareil (4) de mesure du champ magnétique terrestre, est intercalé sur une garniture (2) reliant un outil de forage (3) à une installation de surface. La méthode permet de s'affranchir de la perturbation affectant le champ magnétique terrestre mesuré et due par exemple à la garniture de forage. Elle comporte l'arrêt de l'outil au cours de sa progression dans le puits en des positions d'arrêt successives longitudinalement décalées les unes par rapport aux autres, la position angulaire de l'appareil de mesure (4) dans ces positions étant aléatoire, et l'utilisation d'une méthode de calcul statistique pour combiner les différentes mesures et déterminer le champ perturbateur. Application à la détermination de l'azimut et l'inclinaison d'un puits par exemple.
Description
Méthode pour corriger des mesures magnétiques faites pour déterminer l'azimut d'un puits.
L'invention a pour objet une méthode pour corriger des mesures magnétiques faites dans Le but de déterminer L'incLinaison et L'azimut d'un puits traversant une formation souterraine, par un outiL qui y est dépLacé. La méthode convient en particuLier pour corriger des mesures faites par une sonde intercaLée entre un outiL de forage et La garniture qui Le reLie à une instaLLation de surface. La méthode seLon L'invention permet par exempLe de tenir compte du champ magnétique parasite créé par La garniture de forage, qui vient se superposer au champ magnétique terrestre.
"*•*•* Des exe pLes d'art antérieur dans Le domaine de La mesure de L'orientation de puits sont décrits dans Les brevets US 4 435 454, 4472 8844 559713, 4 819336 etc.
Au cours du forage de puits et notamment de puits profonds pLus ou moins déviés, on cherche habitueLLement à déterminer avec
15 précision L'angLe d'incLinaison du puits ainsi que son azimut. A cet effet, on utiLise un appareiL de mesure incLus dans une garniture Cdri LL string) intercaLée au-dessus de L'outiL de forage.
Cet appareiL comporte généraLement trois magnétomètres pour La mesure de composantes du vecteur champ magnétique LocaL, suivant
-- trois directions orthogonaLes Ox, Oy, Oz. L'un des axes Oz est paraLLèLe à L'axe de L'outiL et de La garniture de forage. Les deux autres, Ox, Oy sont dans un pLan orthogonaL à L'axe de La garniture et Leur orientation par rapport à La verticaLe est queLconque. Suivant ces trois mêmes axes, on dispose égaLement trois accéLéromètres pour
25 déterminer Les composantes Gx, Gy, Gz du vecteur LocaL de gravitation. Les mesures des accéLéromètres permettent de caLcuLer L 'incLinaison I de L'outiL et son orientation souvent désignée par TF (pour TooL
LACEMENT
face), qui est L'angLe entre L'axe Ox et Le pLan verticaL. En combinant Les mesures Bx, By, Bz des trois magnétomètres avec Les vaLeurs de I et TF obtenues, on peut caLcuLer L'azimut de L'outiL et donc du puits, qui est L'angLe entre Les projections dans Le pLan horizontaL, de L'axe de L'outiL et du champ magnétique.
La garniture de forage qui est métaLLique, se magnétise sous L'infLuence du champ magnétique terrestre. ELLe crée, de ce fait, un champ magnétique parasite qui se superpose au champ terrestre et fausse Les mesures. Pour minimiser L'infLuence parasite, on intercaLe L'outiL de mesure dans une certaine Longueur de masse-tiges en matériau non magnétique. La perturbation residueLLe P due aux parties magnétiques pLus éloignées de La garniture, est aLors supposée paralLèle à L'axe de La garniture (Fig. 5).
En fait, on observe souvent L'existence d'une magnétisation LocaLe ("hot spots") de tiges réputées non magnétiques. Le champ créé par ces anomaLies n'est pas dans Le cas généraL, paraLLèLe à L'axe de La garniture. On est donc conduit à considérer Le cas d'une perturbation magnétique P (Fig. 6 ) de direction queLconque pourvue d'une composante axiale (perturbation axiale) suivant Oz mais aussi une composante radiale (perturbation radiale) orthogonale à La précédente.
Dans Le brevet US 4 163 324, est décrite une méthode pour éLiminer Les erreurs dues à une perturbation magnétique dans Le cas où L'on peut supposer que celle-ci est purement axiale. Dans Le cas justifié dans La pratique où L'on ne peut pas faire d'hypothèse sur La direction du champ perturbateur, on peut utiliser une méthode décrite dans Le brevet US 4 682 421 et qui consiste essentiellement à éliminer son influence en faisant tourner L'appareil de mesure suivant son axe qui est sensiblement parallèle à La direction locale d'allongement du puits et, pour des positions angulaires différentes réparties sur 360 , à mesurer les composantes du vecteur champ magnétique. Par comparaison des mesures effectuées suivant plusieurs orientations différentes, on peut éLiminer La
composante transversale de La La perturbation magnétique.
Lorsque L'outiL de forage est relié à une instaLLation de manoeuvre en surface par une garniture rigide que L'on allonge progressivement par fixation de sections de tiges, La méthode de mesure mentionnée ci-dessus peut être mise en oeuvre par exemple au moment des aLLongements de La colonne. La progression de L'outiL est interrompue. On fait tourner La colonne sur elle-même et avec elle Les instruments de mesure. Leurs positions successives sont réparties suivant un cercle dans un plan tranversaL à La direction d'allongement du puits. Des mesures sont répétées pour différentes positions angulaires successives au même emplacement LongitudinaL du puits. Chaque séquence de mesure est relativement Longue, de L'ordre d'une dizaine de minutes par exempLe. La multipLicité des mesures à faire à chaque emplacement d'arrêt a pour conséquence un ralentissement certain dans La vitesse d'avancement du forage si chaque séquence est répétée à intervalles réguLiers. Le stationnement de L'outiL présente un autre inconvénient dans Le cas relativement fréquent où L'on pratique un turbo-forage. L'outiL est mu par une turbine de fond entraînée en rotation par un courant de boue circulant dans La garniture de forage et dans L'annulaire entre celle-ci et Le puits. La rotation de L'appareil de mesure Lié à L'outiL de forage, d'une position angulaire à La suivante, nécessite L'entretien d'un courant de boue qui a tendance à élargir Le puits et créer dans celui-ci des zones d'instabilité. La méthode selon l'invention permet de corriger des mesures magnétiques faites dans Le but de déterminer L'azimut d'un puits traversant une formation souterraine, par un outiL qui y est déplacé et notamment par un outiL de mesure intercalé sur une garniture rigide reliant un outil de forage à une instaLLation de surface, comportant L'utilisation d'un ensemble de mesure comprenant des moyens de mesure magnétiques des composantes (Bx, By, Bz) du champ magnétique régnant Localement au voisinage de L'outiL de forage, en tenant compte du champ magnétique perturbateur (P) créé par La présence de La garniture rigide, et des moyens de mesure des composantes (Gx, Gy, Gz) de
l'accélération de la pesanteur.
La méthode est caractérisée en ce que
- la mesure desdites composantes est effectuée en arrêtant L'outiL au cours de sa progression dans Le puits en une succession de positions d'arrêt Longitudinalement décalées les unes par rapport aux autres, les positions angulaires successives de L'ensemble de mesure dans lesdites positions d'arrêt étant aléatoires; et
- la détermination du champ magnétique perturbateur comporte l'application d'une méthode statistique pour prendre en compte les mesures effectuées par ledit ensemble de mesure dans Lesdites positions angulaires aLéatoires prises par L'outiL de mesure. Suivant un premier mode de mise en oeuvre, La méthode comporte la détermination de La correction radiale à apporter, en déterminant une valeur moyenne sur un intervalle fixé, des composantes radiales du champ magnétique perturbateur par une corrélation entre une quantité dépendant du carré de L'intensité du champ mesuré par ledit ensemble de mesure, et une série de mesures des composantes radiales du champ perturbé effectuées auxdites positions d'arrêt aléatoires de l'outil de mesure. Ladite corrélation comporte par exemple un calcul de régression entre d'une part une quantité égale à la différence entre Le carré de L'intensité du champ perturbé (B) et Le carré de l'intensité (Bo) du champ magnétique régnant dans le puits en L'absence de perturbation induite par la garniture rigide, et d'autre part les composantes du champ perturbé.
Suivant un deuxième mode de mise en oeuvre, on détermine La correction radiale à apporter, en déterminant une valeur moyenne sur un intervalle fixé, des composantes radiales du champ perturbateur, par une mise en corrélation d'un écart entre les projections sur un plan horizontal du champ perturbé et du champ magnétique en L'absence de perturbation d'une part, et des composantes radiales de l'accélération de la pesanteur effectuées auxdites positions d'arrêt aléatoires de l'outil de mesure.
La méthode définie ci-dessus peut comporter en outre la
détermination de La correction axiale à apporter qui minimise La différence entre Le cnamp magnétique corrigé et Le champ magnétique non perturbé.
La méthode selon L'invention supprime, dans Le cadre d'une application au forage, par exemple, beaucoup des contraintes opérationnelles imposées par les mesures faites avec un outiL stationnant dans un puits. IL n'est pas nécessaire, pour L'acquisition de différentes mesures angulairement distinctes Les unes des autres, de faire des stations prolongées de L'outiL de forage à un même niveau de profondeur, qui, on Le sait, peuvent déstabiliser Le puits. IL suffit d'arrêter temporairement La rotation de L'outil de forage dans une position angulaire aléatoire au cours de sa progression pour faire des mesures et de répéter La même opération à plusieurs profondeurs successives. Les contraintes sont encore diminuées si L'on profite d'interruptions imposées dans Les opérations de forage, telLes que par exemple Le raccordement de sections supplémentaires à La colonne de forage pour faire progresser plus avant L'outiL de forage.
D'autres caractéristiques et avantages de La méthode et du dispositif selon L'invention apparaîtront mieux à La Lecture de La description ci-après d'un mode de réalisation décrit à titre d'exemple non Limitatif, en se référant aux dessins annexés où :
- La Fig.1 montre schématiquement un outiL de forage dans un puits, surmonté d'un appareil de mesure;
- La Fig.2 montre une représentation de vecteurs magnétiques dans Le plan vertical du champ magnétique;
- La Fig.3 est un schéma vectoriel montrant La trace du plan vertical contenant L'outiL et L'angLe TF définissant son orientation;
- La Fig.4 est un schéma vectoriel montrant L'angle d'azimut A recherché; - La Fig.5 montre schématiquement un outil de mesure intercalé entre des masse-tiges amagnétiques; et
- la Fig.6 montre La perturbation magnétique créée par l'existence LocaLe d'un défaut dans une masse-tige non magnétique.
Un outil de mesure 1 est intercalé' sur une garniture rigide
2 reliant un outil de forage 3 à une instaLLation de forage non représentée. Dans L'outil de mesure 1 est placé un ensemble de mesure 4 de L'accélération de La pesanteur et du champ magnétique. Cet ensemble 4 comporte par exemple trois accéLéromètres pour mesurer Les composantes Gx, Gy, Gz de L'accélération de la pesanteur G suivant trois axes orthogonaux 0X,0Y, OZ. L'axe OZ est paraLlèle à L'axe de La garniture 2, et Les axes OX et OY sont fixes par rapport à L'outil de mesure et à La garniture. L'ensemble de mesure 4 comporte aussi trois magnétomètres pour mesurer suivant Les mêmes axes, Les composantes du champ magnétique terrestre Bo. En L'absence de champ perturbateur, on sait obtenir L'azimut du puits 5 par une combinaison des composantes de L'accélération G et du vecteur Bo. On calcule d'abord L'inclinaison I de L'outil et son orientation désignée souvent par TF (pour TooL Face Angle), par Les deux relations suivantes :
tg TF = - Gy/Gx L'azimut A du puits est L'angLe entre Les projections dans Le plan horizontal du champ magnétique terrestre non perturbé BO et L'axe de La garniture OZ. IL est calculé à partir des mesures brutes Box, Boy, Boz effectuées respectivement par Les trois magnétomètres, de L'inclinaison I et de l'angle TF par la relation : tg A = -B'y/ (Boz sin I + B'x cos I) (1) sachant que les valeurs de B'x et B'y sont obtenues par les relations : B'.x = Box cos TF - Boy sin TF (2) et
B'y = Box sin TF + Boy cos TF (3) Dans l'application décrite, on doit tenir compte de la perturbation magnétique apportée par un défaut LocaL possible d'une des masse-tiges voisine de L'outil de mesure, qui fausse les calculs précédents. Dans ce qui suit, Bo désignera L'intensité du champ magnétique terrestre dont Les composantes suivant les trois axes sont Box, Boy et Boz, Do désignera son angle de pendage et P la perturbation magnétique de coordonnées Px, Py, Pz.
La méthode de correction d'azimut selon L'invention
comporte d'abord une détermination de La. correction radiale à apporter. En tenant compte de La perturbation, Les composantes Bx, By, Bz du champ magnétique mesurées par Les trois magnétomètres sont respectivement : Bx = Box + Px By = Boy + Py Bz = Boz + Pz
Suivant une première variante de La méthode selon L'invention, on détermine La correction radiale en cherchant une valeur moyenne sur un intervaLLe fixé, des composantes Px, Py de La perturbation et des composantes Bx, By du champ perturbé, et ceci par une corrélation entre Le carré de L'intensité du champ mesuré et une série de mesures des composantes Bx, By obtenues de façon aléatoire. Cette série est obtenue dans La présente méthode en arrêtant L'outiL dans des positions angulaires aléatoires. L'arrêt de L'outiL peut se faire à n'importe quel moment de La progression de L'outiL. Dans Le cas d'un forage du type rotary, on peut profiter des arrêts imposés au cours des opérations de forage pour L'adjonction de nouvelles tiges à La garniture, en sachant que La position angulaire occupée par L'outiL au moment de ces pauses est tout à fait aléatoire. La relation suivante :
B2 = (Box+Px)2 + (Boy+Py)2 + (Boz+Pz)2 entre Le champ Bo, Le champ perturbé B et la perturbation P, s'écrit encore : B = Bo + 2(Px.Box + Py.Boy + Pz.Boz) + P2.
La perturbation P étant généralement petite devant Le champ terrestre Bo, on peut négLiger Les termes du 2e ordre et écrire La relation précédente sous La forme :
B - Bo = 2(Px.Bx + Py.By + Pz.Bz). L'angLe d'orientation TF varie rapidement d'une mesure à La suivante du fait de la rotation de La garniture. Les axes Ox, Oy tournant avec elle, Les projections Bx, By du champ magnétique sur ces axes changent vite et de façon aléatoire sur un ensemble de mesures. Par contre, comme L'axe Oz reste parallèle à La direction du puits, La
variation de La composante Bz est beaucoup plus lente et régulière. D'autre part, la perturbation magnétique étant générée par la garniture, ses composantes Px, Py, Pz dans un repère qui lui est lié, sont constantes. Sur L'ensembLe de mesures effectuées, il est donc justifié de considérer que
- Bx et By sont des variables aléatoires indépendantes,
- B est une variable aléatoire dépendante de Bx et By,
- Px et Py sont Les coefficients de régression correspondants, et
*•> - Bo et Pz.Bz sont des termes constants.
On obtient donc une bonne approximation de Px et Py en calculant la valeur de B , pour chacune des mesures de La série de mesures effectuées au cours des arrêts aléatoires de L'outiL, et en effectuant un calcul de régression multiple sur les valeurs de B par rapport à Bx et By de manière à déterminer Px et Py qui sont les coefficients de régression recherchés.
Suivant une variante, La correction radiale à apporter est calculée en utilisant La valeur du pendage D du champ perturbé que l'on mesure au cours de La même série d'arrêts aléatoires que précédemment. D étant le pendage du champ B, sa projection B.cos D dans un plan horizontal s'obtient par la relation :
B. cos D = Gx.Bx + Gy.By + Gz.Bz
= Gx. (Box+Px) + Gy. (Boy+Py) + GZz. (Boz+Pz)
Comme Bo.cos Do est égal à Gx.Box + Goy.Boy + Gz.Boz, il résulte que L'écart E = B.cos D et Bo. cos Do entre Les projections s'exprime par :
E = Px.Gx + Py.Gy + Pz.Gz
Par un calcul de régression analogue entre E d'une part et
Gx et Gy d'autre part, on obtient des coefficients de corrélation que l'on peut relier aux composantes Px et Py.
La correction radiale ayant été calculée, on peut calculer ensuite une valeur de La perturbation axiale Pz de façon à minimiser la différence entre le vecteur champ magnétique corrigé B-Pz et le champ magnétique non perturbé B qui est connu.
Sur La Fig.2 qui montre des vecteurs projetés dans un plan vertical,
- B' et D' représentent respectivement L'intensité et Le pendage de La projection dans ce plan du champ magnétique mesuré après incorporation des corrections Px et Py précédentes;
- Thêta désigne l'angle entre La projection dans Le même pLan de L'axe de La garniture, et la verticale;
- Z désigne La projection dans Le même plan de L'axe de La garniture;
- Psi est La différence D' - thêta; et - p« z désigne La projection de Pz dans Le même plan.
On cherche La composante P'z telle que Le vecteur Bo - (B1
- P'z) Lui soit orthogonaL. L'angLe thêta est Lié à L'inclinaison I et L'azimut mesuré A par La relation : tg thêta = tg I . cosA. Les écarts b = (Bo-B') et d = (Do-D1) étant petits, Le segment c (Fig. ) peut se caLcuLer par La relation c = b.d.
On calcule la projection P'z en projetant Les segments b et c sur La direction Oz, ce qui conduit à la relation :
P'z = b.sin psi + c.cos psi. p'z étant La projection de Pz sur Le plan vertical du champ magnétique, on obtient finalement Pz par La relation : Pz = P'z Âsin2 I cos2 A + cos2 I) Ayant successivement calculé Les composantes de La perturbation Px et Py puis Pz, on détermine Les composantes Bx, By et Bz du vecteur B et, en appliquant Les reLations 1 à 3 précédentes appliquées au vecteur B, on peut déterminer l'azimut exact A recherché.
Claims
REVENDICATIONS
1) Méthode pour corriger des mesures magnétiques faites dans Le but de déterminer L'azimut d'un puits traversant une formation souterraine, par un outiL qui y est déplacé et notamment par un outil de mesure (1) intercalé sur une garniture rigide reliant un outiL de forage à une installation de surface, comportant L'utilisation d'un ensemble de mesure (4) comprenant des moyens de mesure magnétiques des composantes (Bx, By, Bz) du champ magnétique régnant localement au voisinage de l'outil de forage, en tenant compte du champ magnétique perturbateur (P) créé par la présence de La garniture rigide, et des moyens de mesure des composantes (Gx, Gy, Gz) de L'accélération de la pesanteur, la méthode étant caractérisée en ce que
- la mesure desdites composantes est effectuée en arrêtant l'outil au cours de sa progression dans le puits en une succession de positions d'arrêt longitudînalement décaLées les unes par rapport aux autres, Les positions angulaires successives de L'ensemble de mesure dans lesdites positions d'arrêt étant aléatoires; et
- la détermination du champ magnétique perturbateur comporte l'application d'une méthode statistique pour prendre en compte les mesures effectuées par Ledit ensembLe de mesure dans Lesdites positions angulaires aléatoires prises par l'outil de mesure.
2) Méthode selon La revendication 1, caractérisée en ce que l'on détermine la correction radiale à apporter, en déterminant une valeur moyenne sur un intervalle fixé, des composantes radiales du champ magnétique perturbateur (Px,Py), par une corréLation entre une quantité dépendant du carré de L'intensité du champ mesuré par Ledit ensembLe de mesure, et une série de mesures des composantes radiales du champ perturbé effectuées auxdites positions d'arrêt aléatoires de l'outil de mesure.
3) Méthode selon la revendication 2, caractérisée en ce que ladite corrélation comporte un calcul de régression entre d'une part une quantité égale à La différence entre Le carré de L'intensité du
champ perturbé (B) et Le carré de L'intensité (Bo) du champ magnétique régnant dans Le puits en L'absence de perturbation induite par La garniture, et d'autre part Les composantes (Bx, By) du champ perturbé.
4) Méthode selon La revendication 1, caractérisée en ce que L'on détermine La correction radiale à apporter, en déterminant une vaLeur moyenne sur un intervaLLe fixé, des composantes radiaLes du champ perturbateur (Px, Py), par une corrélation entre un écart entre Les projections sur un plan horizontal du champ perturbé et du champ magnétique en L'absence de perturbation d'une part, et Les composantes radiaLes (Gx, Gy) de l'accélération de La pesanteur effectuées auxdites positions d'arrêt aléatoires de L'outiL.
5) Méthode selon L'une des revendications 1 à 4 caractérisée en ce qu'elle comporte en outre La détermination de La correction axiaLe (Pz) à apporter qui minimise La différence entre Le champ magnétique corrigé (B-Pz) et Le champ magnétique non perturbé (Bo).
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