使用来自倾斜天线的电磁(EM)脉冲确定各向异性和地层倾角制造技术

导出与电磁(EM)脉冲相对应的三轴电阻率测井仪的瞬态响应。基于三轴电阻率测井仪的瞬态响应导出与EM脉冲相对应的定向电阻率测井仪(DRT)的瞬态响应。基于DRT的瞬态响应导出DRT的理论后期瞬态响应。测量DRT的后期瞬态响应。基于所测量的后期瞬态响应和理论后期瞬态响应确定各向异性、水平电导率和地层倾角。

Determining anisotropy and stratum dip using electromagnetic (EM) pulses from tilted antennas

The transient response of a three-axis resistivity logging tool corresponding to electromagnetic (EM) pulses is derived. Based on the transient response of triaxial resistivity logging tool, the transient response of directional resistivity logging tool (DRT) corresponding to EM pulse is derived. Based on the transient response of DRT, the theoretical late transient response of DRT is derived. Late transient response of DRT was measured. Anisotropy, horizontal conductivity and formation dip are determined based on the measured and theoretical late transient responses.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用来自倾斜天线的电磁(EM)脉冲确定各向异性和地层倾角相关申请的交叉引用本申请要求2016年5月17日递交的美国专利申请No.15/156,984的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
技术介绍
诸如地质导向之类的操作用于对(例如，石油)钻探进行导航以获得更好的井位，在这种操作中，通常使用随钻测井(LWD)仪来绘制测井仪周围和前方的地下地层。如果使用传统的电磁(EM)波，则探测深度通常限制在测井仪周围。使用通过接近瞬时地关闭恒定发射器电流而产生的EM脉冲，可以预见测井仪周围和前方的地下地层中的变化。然而，这通常需要一组三个相互正交的发射器和一组三个相互正交的接收器，以用于测量测井仪周围和前方的地层并用于测量地层倾角。
技术实现思路
本公开涉及使用来自倾斜天线的电磁(EM)脉冲来确定各向异性和地层倾角。导出与电磁(EM)脉冲相对应的三轴电阻率测井仪的瞬态响应。基于三轴电阻率测井仪的瞬态响应导出与EM脉冲相对应的定向电阻率测井仪(DRT)的瞬态响应。基于DRT的瞬态响应导出DRT的理论后期瞬态响应。测量DRT的后期瞬态响应。基于测量的后期瞬态响应和理论后期瞬态响应确定各向异性、水平电导率和地层倾角。一些实施方式可以包括相应的计算机系统、装置和记录在一个或多个计算机存储设备上的计算机程序，它们均被配置为执行方法的动作。一个或多个计算机的系统可以被配置为通过在系统上安装的、在操作中导致系统执行动作的软件、固件、硬件或软件、固件或硬件的组合来执行特定的操作或动作。一个或多个计算机程序可以被配置为通过包括指令来执行特定操作或动作，其中所述指令在被数据处理装置执行时引起该装置执行所述动作。例如，在计算机实现的方法的第一实施方式中，第一实施方式包括：导出与电磁(EM)脉冲相对应的三轴电阻率测井仪的瞬态响应；基于所述三轴电阻率测井仪的瞬态响应，导出与EM脉冲相对应的定向电阻率测井仪(DRT)的瞬态响应；基于所述DRT的瞬态响应，导出所述DRT的理论后期瞬态响应；测量所述DRT的后期瞬态响应；以及基于所测量的后期瞬态响应和所述理论后期瞬态响应，确定各向异性、水平电导率和地层倾角。前述和其他实施方式中每一个可以可选地以单独或组合的方式包括以下方面中的一个或多个：第一方面，可与一般实施方式和任何以下方面相结合，其中，所述DRT包括一个发射器和一个接收器，所述发射器的偶极子或所述接收器的偶极子中的至少一个相对于测井仪轴倾斜。第二方面，可与先前或以下方面中的任何方面组合，其中，所述三轴电阻率测井仪包括三个相互正交的发射器和三个相互正交的接收器，所述三轴电阻率测井仪的发射器和接收器分别与所述DRT的发射器和接收器共置在同一位置。第三方面，可与先前或以下方面中的任何方面组合，其中，导出所述理论后期瞬态响应包括使所述瞬态响应中的时间接近大的值。第四方面，可与先前或以下方面中的任何方面组合，其中，测量所述后期瞬态响应包括测量在不同方位角处的所述后期瞬态响应。第五方面，可与先前或以下方面中的任何方面组合，其中，确定所述各向异性、所述水平电导率和所述地层倾角包括：选择所述各向异性、所述水平电导率和所述地层倾角，使得所测量的后期瞬态响应与所述理论后期瞬态响应之间的差被最小化。第六方面，可与先前或以下方面中的任何方面组合，其中，所述各向异性是电阻率各向异性或电导率各向异性中的至少一个。在非暂时性计算机可读介质的第二实施方式中，第二实施方式包括能够由计算机系统执行以执行操作的一个或多个指令，所述操作包括：导出与电磁(EM)脉冲相对应的三轴电阻率测井仪的瞬态响应；基于所述三轴电阻率测井仪的瞬态响应，导出与EM脉冲相对应的定向电阻率测井仪(DRT)的瞬态响应；基于所述DRT的瞬态响应，导出所述DRT的理论后期瞬态响应；测量所述DRT的后期瞬态响应；以及基于所测量的后期瞬态响应和所述理论后期瞬态响应，确定各向异性、水平电导率和地层倾角。前述和其他实施方式中每一个可以可选地以单独或组合的方式包括以下特征中的一个或多个：第一方面，可与一般实施方式和任何以下方面相结合，其中，所述DRT包括一个发射器和一个接收器，所述发射器的偶极子或所述接收器的偶极子中的至少一个相对于测井仪轴倾斜。第二方面，可与先前或以下方面中的任何方面组合，其中，所述三轴电阻率测井仪包括三个相互正交的发射器和三个相互正交的接收器，所述三轴电阻率测井仪的发射器和接收器分别与所述DRT的发射器和接收器共置在同一位置。第三方面，可与先前或以下方面中的任何方面组合，其中，导出所述理论后期瞬态响应包括使所述瞬态响应中的时间接近大的值。第四方面，可与先前或以下方面中的任何方面组合，其中，测量所述后期瞬态响应包括测量在不同方位角处的所述后期瞬态响应。第五方面，可与先前或以下方面中的任何方面组合，其中，确定所述各向异性、所述水平电导率和所述地层倾角包括：选择所述各向异性、所述水平电导率和所述地层倾角，使得所测量的后期瞬态响应与所述理论后期瞬态响应之间的差被最小化。第六方面，可与先前或以下方面中的任何方面组合，其中，所述各向异性是电阻率各向异性或电导率各向异性中的至少一个。在计算机实现的系统的第三实施方式中，第三实施方式包括：计算机存储器；以及硬件处理器，所述硬件处理器与所述计算机存储器可互操作地耦接并且被配置为执行操作，所述操作包括：导出与电磁(EM)脉冲相对应的三轴电阻率测井仪的瞬态响应；基于所述三轴电阻率测井仪的瞬态响应，导出与EM脉冲相对应的定向电阻率测井仪(DRT)的瞬态响应；基于所述DRT的瞬态响应，导出所述DRT的理论后期瞬态响应；测量所述DRT的后期瞬态响应；以及基于所测量的后期瞬态响应和所述理论后期瞬态响应，确定各向异性、水平电导率和地层倾角。前述和其他实施方式中每一个可以可选地以单独或组合的方式包括以下特征中的一个或多个：第一方面，可与一般实施方式和任何以下方面相结合，其中，所述DRT包括一个发射器和一个接收器，所述发射器的偶极子或所述接收器的偶极子中的至少一个相对于测井仪轴倾斜。第二方面，可与先前或以下方面中的任何方面组合，其中，所述三轴电阻率测井仪包括三个相互正交的发射器和三个相互正交的接收器，所述三轴电阻率测井仪的发射器和接收器分别与所述DRT的发射器和接收器共置在同一位置。第三方面，可与先前或以下方面中的任何方面组合，其中，导出所述理论后期瞬态响应包括使所述瞬态响应中的时间接近大的值。第四方面，可与先前或以下方面中的任何方面组合，其中，测量所述后期瞬态响应包括测量在不同方位角处的所述后期瞬态响应。第五方面，可与先前或以下方面中的任何方面组合，其中，确定所述各向异性、所述水平电导率和所述地层倾角包括：选择所述各向异性、所述水平电导率和所述地层倾角，使得所测量的后期瞬态响应与所述理论后期瞬态响应之间的差被最小化。在本说明书中描述的主题可以实现在特定实施方案中，以便实现以下优点中的一个或多个。首先，所描述的主题通过使用EM脉冲来测量测井仪周围和前方的地层的属性(诸如各向异性和其他属性)，使得可以预测电阻率异常并确定到该异常的距离。其次，代替现有方法中使用的多个发射器和接收器，所描述的主题可用于使用一个发射器和一个接收器测量各向异性和地层倾角，其中发射器或接收器中的至少一个相对于测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种计算机实现的方法，包括：导出与电磁EM脉冲相对应的三轴电阻率测井仪的瞬态响应；基于所述三轴电阻率测井仪的瞬态响应，导出与所述EM脉冲相对应的定向电阻率测井仪DRT的瞬态响应；基于所述DRT的瞬态响应，导出所述DRT的理论后期瞬态响应；测量所述DRT的后期瞬态响应；以及基于所测量的后期瞬态响应和所述理论后期瞬态响应，确定各向异性、水平电导率和地层倾角。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.17 US 15/156,9841.一种计算机实现的方法，包括：导出与电磁EM脉冲相对应的三轴电阻率测井仪的瞬态响应；基于所述三轴电阻率测井仪的瞬态响应，导出与所述EM脉冲相对应的定向电阻率测井仪DRT的瞬态响应；基于所述DRT的瞬态响应，导出所述DRT的理论后期瞬态响应；测量所述DRT的后期瞬态响应；以及基于所测量的后期瞬态响应和所述理论后期瞬态响应，确定各向异性、水平电导率和地层倾角。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述DRT包括一个发射器和一个接收器，所述发射器的偶极子或所述接收器的偶极子中的至少一个相对于测井仪轴倾斜。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述三轴电阻率测井仪包括三个相互正交的发射器和三个相互正交的接收器，所述三轴电阻率测井仪的发射器和接收器分别与所述DRT的发射器和接收器共置在同一位置。4.根据权利要求1所述的方法，其中，导出所述理论后期瞬态响应包括使所述瞬态响应中的时间接近大的值。5.根据权利要求1所述的方法，其中，测量所述后期瞬态响应包括测量在不同方位角处的所述后期瞬态响应。6.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述各向异性、所述水平电导率和所述地层倾角包括：选择所述各向异性、所述水平电导率和所述地层倾角，使得所测量的后期瞬态响应与所述理论后期瞬态响应之间的差被最小化。7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述各向异性是电阻率各向异性或电导率各向异性中的至少一个。8.一种存储一个或多个指令的非暂时性计算机可读介质，所述一个或多个指令能够由计算机系统执行以执行操作，所述操作包括：导出与电磁EM脉冲相对应的三轴电阻率测井仪的瞬态响应；基于所述三轴电阻率测井仪的瞬态响应，导出与所述EM脉冲相对应的定向电阻率测井仪DRT的瞬态响应；基于所述DRT的瞬态响应，导出所述DRT的理论后期瞬态响应；测量所述DRT的后期瞬态响应；以及基于所测量的后期瞬态响应和所述理论后期瞬态响应，确定各向异性、水平电导率和地层倾角。9.根据权利要求8所述的非暂时性计算机可读介质，其中所述DRT包括一个发射器和一个接收器，所述发射器的偶极子或所述接收器的偶极子中的至少一个相对于测井仪轴倾斜。10.根据权利要求9所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述三轴电阻率...

【专利技术属性】
技术研发人员：萩原辉彦，
申请(专利权)人：沙特阿拉伯石油公司，
类型：发明
国别省市：沙特阿拉伯,SA