电磁测井测量的实部和虚部制造技术

本发明专利技术涉及一种用于进行地下地层的经过增益补偿的电磁测井测量的方法，所述方法包括在地下井筒中旋转电磁测井工具。所述测井工具包括与接收器在轴向间隔开的发射器，所述发射器具有至少一根发射天线，所述接收器具有至少一根接收天线。使用所述至少一根发射天线将电磁波发射到所述地下井筒中。在所述接收天线处接收对应于所述已发射的电磁波的电压测量值。处理所述电压测量值以计算实定向电阻率测量量和虚定向电阻率测量量。

The real part and the imaginary part of the electromagnetic logging measurement

The present invention relates to a method of electromagnetic logging measurement for gain compensation for underground strata, and the method includes a rotating electromagnetic logging tool in an underground wellbore. The logging tool includes a transmitter in an axial interval with a receiver, the transmitter has at least one transmitting antenna, and the receiver has at least one receiving antenna. The electromagnetic wave is transmitted to the underground shaft by using at least one transmitting antenna. A voltage measurement corresponding to the transmitted electromagnetic wave is received at the receiving antenna. The voltage measurement values are processed to calculate the real directional resistivity measurement and the virtual directional resistivity measurement.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电磁测井测量的实部和虚部相关申请本申请要求2015年11月4日提交的美国临时申请62/250,662的优先权，该申请的全文以引用的方式并入本文。
所公开的实施方案整体涉及井下电磁测井方法，并且更具体地涉及一种测井工具和用于计算电磁测井测量的实部和虚部的方法。
技术介绍
在现有技术井下应用(诸如随钻测井(LWD)和电缆测井应用)中使用电磁测量是熟知的。此类技术可以用来确定地下地层电阻率，该地下地层电阻率与地层孔隙度测量值一起常常用来指示在地层中烃的存在。此外，方位角敏感的定向电阻率测量值常采用于例如产油层转向应用，以提供关于可作出哪些转向决策的信息。定向电阻率测量值一般是包含关于由外部环境(例如，地下地层)引起的信号衰减和相移的信息的复量。因此，常处理定向电阻率测量值以计算对应的衰减和相移。虽然此类测量是有用的，但是仍有进一步改进的空间，特别是在采用增益补偿的嘈杂测量环境中。
技术实现思路
公开了一种用于进行地下地层的经过增益补偿的电磁测井测量的方法。在地下井筒中旋转电磁测井工具。所述测井工具包括与接收器在轴向间隔开的发射器，所述发射器具有至少一根发射天线，所述接收器具有至少一根接收天线。使用所述至少一根发射天线将电磁波发射到所述地下地层中。在所述接收天线处接收对应于所述已发射的电磁波的电压测量值。处理所述电压测量值以计算实定向电阻率测量值和虚定向电阻率测量值，诸如经过增益补偿的测量量、实测量量和虚测量量、对称测量量和反对称测量量。所公开的实施方案可以提供各种技术优点。例如，所公开的方法可以提供对系统随机噪声和不相干随机噪声都高度稳健的电磁测量。此类测量因此可以提供对地下地层性质的更准确的反演。此专利技术概要被提供用来介绍对概念的选择，这些概念在以下详细描述中被进一步描述。此
技术实现思路
不意图标识要求保护的主题的关键特征或基本特征，也不意图用来帮助确定要求保护的主题的范围。附图说明为了更完全地理解所公开的主题和其优点，现在参照结合附图而进行的以下描述，其中：图1示出了钻机的一个实例，在所述钻机上可以利用所公开的电磁测井方法。图2A示出了图1上示出的电磁测井工具的一个实例。图2B示意性地示出了在包括三维发射器和接收器的电磁测井工具中的天线矩。图2C示意性地示出了在包括三维发射器和接收器的替代电磁测井工具中的天线矩。图3示出了一种用于计算经过增益补偿的实测量量和经过增益补偿的虚测量量的所公开的方法实施方案的流程图。图4示出了另一用于计算经过增益补偿的实测量量和经过增益补偿的虚测量量的所公开的方法实施方案的流程图。图5A和图5B示出了使用等式24和28来计算的谐波电阻率衰减(图5A)和相移(图5B)测量值。图6A和图6B示出了使用等式25和28来计算的谐波各向异性衰减(图6A)和相移(图6B)测量值。图7A和图7B示出了使用等式26和28来计算的经过补偿的对称衰减(图7A)和相移(图7B)测量值。图8A和图8B示出了使用等式27和28来计算的经过补偿的反对称衰减(图8A)和相移(图8B)测量值。图9A和图9B示出了使用等式30至33和35至36来计算的经过补偿的实对称RCSX(图9A)和虚对称ICSX(图9B)测量值。图10A和图10B示出了使用等式34来计算的经过补偿的实对称RCSY(图10A)和虚对称ICSY(图10B)测量值。图11A和图11B示出了使用等式30至33和35至36来计算的经过补偿的实反对称RCAX(图11A)和虚反对称ICAX(图11B)测量值。图12A和图12B示出了使用等式34来计算的经过补偿的实反对称RCAY(图12A)和虚反对称ICAY(图12B)测量值。具体实施方式图1示出了适用于采用本文公开的各种方法实施方案的示例性钻机10。半潜式钻井平台12安置在设置于海床16下方的油层或气层(未示出)上方。海底导管18从平台12的甲板20延伸到井口设施22。平台可以包括井架和用于升降钻柱30的起重设备，钻柱如图所示延伸到钻孔40中并且包括部署在井底组件(BHA)的下部端部处的钻头32，井底组件还包括来电磁测量工具50，电磁测量工具被配置成进行电磁测井测量。如下面更详细地描述的，电磁测量工具50可以包括多轴天线，多轴天线部署在随钻测井工具主体上。将理解，图1中所示的部署仅是实例。钻柱30可基本上包括任何合适井下工具部件，例如包括转向工具(诸如旋转转向工具)、井下遥测系统以及包括用于感测钻孔和周围地层的井下特性的各种传感器的一个或多个MWD或LWD工具。所公开的实施方案决不限于任何特定钻柱配置。将进一步理解，所公开的实施方案并不限于与如图1所示的半潜式平台12一起使用。所公开的实施方案同等地适用于岸上或离岸地下作业。图2A示出了电磁测量工具50的一个实例。在所示的实施方案中，测量工具50包括第一在轴向间隔开的发射器52和第二在轴向间隔开的发射器54以及部署在随钻测井工具主体51上的第一在轴向间隔开的接收器56和第二在轴向间隔开的接收器58，其中接收器56和58在轴向布置在发射器52和54之间。为了获得定向测量，发射器52和54与接收器56和58中的每一者一般包括至少一根横向天线并且可进一步包括轴向天线。例如，发射器和接收器可以包括双轴天线布置，双轴天线布置包括轴向天线和横向(横轴)天线。在另一实施方案中，发射器和接收器可以包括三轴天线布置，三轴天线布置包括轴向天线以及彼此正交的第一横向天线和第二横向天线。如本领域的普通技术人员所已知，轴向天线是其矩基本上平行于所述工具的纵向轴线的天线。轴向天线常缠绕于测井工具的圆周上，使得天线平面基本上正交于工具轴线。横向天线是其矩基本上垂直于所述工具的纵向轴的天线。横向天线可以包括例如鞍形线圈(例如，如在美国专利公布2011/0074427和2011/0238312中公开的，每个公布以引用的方式并入本文)。虽然图2A至图2C中未示出，但将理解，发射器52和54与接收器56和58中的一个或多个可以包括倾斜天线。倾斜天线常用于进行定向电阻率测量。如本领域的普通技术人员所已知，倾斜天线是其矩相对于工具轴线成角度地偏移(倾斜)并既不平行也不正交于工具轴线的天线。图2B示出了测量工具50的一个实施方案的矩(磁偶极子)，其中发射器52、54和接收器56、58各自包括三轴天线布置。发射器52、54中的每一者包括轴向发射天线T1z和T2z以及第一横向发射天线T1x、T1y和第二横向发射天线T2x、T2y。同样，接收器56、58中的每一者包括轴向接收天线R1z和R2z以及第一横向接收天线R1x、R1y和第二横向接收天线R2x、R2y。将理解，所公开的实施方案并不限于三轴天线配置(诸如图2B所示的三轴天线配置)。图2C示出了替代电磁测量工具实施方案50＇，其中第一发射器和第二发射器部署在相对于彼此自由旋转的对应的第一子件61和第二子件62上(例如，在钻井电机65被部署在这二者之间的实施方案中)。如在工具实施方案50中一样，发射器T1和T2与接收器R1和R1中的每一者可以包括三轴天线布置。在所示的示例性实施方案中，R1z的矩与T1z(和z轴)的矩对准，而R1x和R1y的矩从T1x和T1y的矩旋转地偏移了偏移角α(例如，在所示出的实施方案中为45度)。R2z的矩与T2z的矩对准本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于进行地下地层的经过增益补偿的电磁测井测量的方法，所述方法包括(a)在地下井筒中旋转电磁测井工具，所述测井工具包括与接收器在轴向间隔开的发射器，所述发射器包括至少一根发射天线，所述接收器包括至少一根接收天线；(b)致使所述至少一根发射天线将电磁波发射到所述地下地层中；(c)使用所述至少一根接收天线接收对应于(b)中发射出的所述电磁波的电压测量值；以及(d)处理(c)中接收到的所述电压测量值以计算实定向电阻率测量值和虚定向电阻率测量值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.04 US 62/250,6621.一种用于进行地下地层的经过增益补偿的电磁测井测量的方法，所述方法包括(a)在地下井筒中旋转电磁测井工具，所述测井工具包括与接收器在轴向间隔开的发射器，所述发射器包括至少一根发射天线，所述接收器包括至少一根接收天线；(b)致使所述至少一根发射天线将电磁波发射到所述地下地层中；(c)使用所述至少一根接收天线接收对应于(b)中发射出的所述电磁波的电压测量值；以及(d)处理(c)中接收到的所述电压测量值以计算实定向电阻率测量值和虚定向电阻率测量值。2.如权利要求1所述的方法，其中：所述至少一根发射天线包括至少一根轴向发射天线和至少一根横向发射天线；所述至少一根接收天线包括至少一根轴向接收天线和至少一根横向接收天线。3.如权利要求2所述的方法，其中(d)进一步包括：(i)处理(c)中接收到的所述电压测量值以计算谐波电压系数；(ii)处理所述谐波电压系数中的选定者的比值以计算经过增益补偿的测量量；以及(ii)处理所述经过增益补偿的测量量以计算其实部和虚部。4.如权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括：(e)使用所述实定向电阻率测量值和所述虚定向电阻率测量值处理数学反演以计算所述地下地层的至少一个性质。5.一种用于进行地下地层的经过增益补偿的电磁测井测量的方法，所述方法包括(a)在地下井筒中旋转电磁测井工具，所述测井工具包括与接收器在轴向间隔开的发射器，所述发射器包括轴向发射天线和至少一根横向发射天线，所述接收器包括轴向接收天线和至少一根横向接收天线；(b)致使所述轴向发射天线和所述至少一根横向发射天线将对应的电磁波顺序地发射到所述地下地层中；(c)使用所述轴向接收天线和所述至少一根横向接收天线接收对应于(b)中发射出的所述电磁波的电压测量值；以及(d)处理(c)中接收到的所述电压测量值以计算谐波电压系数；以及(e)处理(d)中计算出的所述谐波电压系数中的选定者的比值以计算经过增益补偿的测量量的实部和虚部。6.如权利要求5所述的方法，其中(e)中计算出的经过增益补偿的测量量的所述实部和所述虚部包括经过增益补偿的对称测量量和经过增益补偿的反对称测量量中的至少一者的实部和虚部。7.如权利要求6所述的方法，其中(e)进一步包括：(i)根据所述谐波电压系数中的选定者的第一比值和第二比值处理第一平均相角；(ii)根据所述谐波电压系数中的选定者的第三比值和第四比值处理第二平均相角；(iii)处理所述第一平均相角和所述第二平均相角以计算对应的第一经过增益补偿的轴向交叉耦合和第二经过增益补偿的轴向交叉耦合；以及(iv)处理所述第一经过增益补偿的轴向交叉耦合和所述第二经过增益补偿的轴向交叉耦合以计算...

【专利技术属性】
技术研发人员：HX钟，MT弗雷，PT吴，
申请(专利权)人：斯伦贝谢技术有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL