确定用于感应测井井眼校正的有效地层电导率的方法技术

一种用于针对井眼和接近该井眼的地层的电导率校正感应电导率测井测量值的方法包括根据接近感应发射器的感应接收器所产生的测量值估计接近该井眼的地层的有效地层电导率。该有效地层电导率被用于校正由仪器上的至少一个感应接收器所产生的视电导率测量值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及井眼所穿过的地层的电磁感应测井领域。更具体 地，本专利技术涉及用于针对井眼中的流体(或者空气)效应以及接近井 眼壁的地层的电导率调整电磁感应测井仪所进行的测量的方法。描述 了一种用于在考虑直接围绕井眼的地层的电导率的情况下针对井眼效 应校正感应测量的迭代方法。
技术介绍
电磁感应测井仪被用于确定井眼所穿过的地层的电导率。例如采 用地层电导率来推断某些地层中碳氢化合物的存在。典型的感应测井 仪包括通常细长的被配置为沿井眼的内部移动的圆柱形探头。仪器探 头包括一个或多个通常为金属线圏形式的发射器以及多个通常也为金 属线圏形式的接收器，接收器沿心轴以不同的所选择的纵向距离与发 射器间隔开。仪器中的电路被用于产生电流以给发射器通电并且检测 接收器所检测到的信号的各种属性。电流通过发射器以在围绕井眼的 地层中感生电磁场。由于在地层中所感生的电流，在接收器中感生电 压。感生电压的某些分量与围绕仪器的介质的电导率相关。为了更准确地确定地层电导率，有用的是能够确定井眼自身中的 任何材料(泥浆或者空气)对仪器中的各种接收器所进行的测量的影 响。考虑这样的影响并调整仪器所进行的测量称作"井眼校正"。当对早期的模拟版本的感应仪器、例如由本专利技术的受让人的附属公司以商标DIT出售的感应仪器所测量的电导率进行井眼校正时，认 为感应响应的空间分布(称为"伪几何因子")独立于各种周围介质 的电导率，并且针对中感应响应(ILM)和深感应响应(ILD)分别从 所产生的线性方程中获得经井眼校正的电导率。详见Schlumberger Log Interpretation Principles/Applications Schlumberger Educational Services(1989)。由本专利技术的受让人的附属公司以商标AIT出售的另一系列的仪器 的井眼校正过程基于相对于一些相关参数的真实反演。当可获得来自多个"短感应阵列"(阵列为包括主接收线圏和串联的极性相反的"补 偿"线團的感应接收器，其中主接收线圈和补偿线圏都与感应发射器 紧密间隔)的测量值时，可进行这样的反演。例如，假定从其它测量 (例如井径仪和泥浆电阻率传感器)已知井眼直径和井眼流体("泥浆，，)电导率，则可以根据地层电导率和下井仪间隙器(tool standoff) 进行反演。对这种井眼校正过程的更详细i兌明例如参见发给Minerbo 等人的并被转让给本专利技术的受让人的美国专利5,041,975。由本专利技术的受让人的附属公司以商标RTSCANNER出售的三维感 应仪器的井眼校正过程的原理在概念上与在'975专利中所描述的上述 过程相似，但是因为包括三维电导率张量的九个分量，所以三维过程 本身要复杂得多。关于上述过程的细节，请参见公开号为2005/0256642 的美国专利申请，该申请的基础申请同样被转让给本专利技术的受让人。
技术实现思路
本专利技术的一个方面为一种用于针对井眼效应校正感应电导率测井 测量值的方法，该井眼的电导率与接近井眼的地层的电导率不同。根 据本专利技术的该方面的方法包括根据接近感应发射器的感应接收器所产 生的测量值估计接近井眼的地层的有效地层电导率.该有效地层电导 率被用于校正接近接收器所产生的视电导率测量值，并且在一些实施 例中校正由比接近接收器更远离发射器的其它感应接收器所产生的那 些视电导率测量值。本专利技术的另一方面为一种用于确定井眼所穿过的地层的电导率的 方法。根据本专利技术的该方面的方法包括沿井眼移动感应测井仪。该仪 器包括至少一个发射器和多个沿仪器位于与发射器隔开的位置处的接 收器。^电流通过发射器以在地层中感生电磁场。在多个接收器中的 每一个中检测电压。该电压对应于围绕测井仪的介质的电导率。根据 接近发射器的接收器所产生的测量值估计接近井眼的地层的有效地层 电导率。该有效地层电导率被用于校正由接近接收器所产生的视电导 率测量值，并且在一些实施例中校正由比接近接收器更远离发射器的 其它感应接收器所产生的视电导率测量值。根据下面的说明以及所附的权利要求，本专利技术的其它方面和优点 将是显而易见的。附图说明图1示出被设置在钻穿地层的井眼中的典型感应测井仪。图2示出例如图1中所示的仪器的横截面，其中井眼包括具有某 一电导率的流体和井眼外的具有电导率的地层。图3示出和图2相似的横截面，其中对仪器响应的"井眼校正" 导致将仪器置于均匀介质中的物理等价。图4和图5示出和图2和3相似的设置，其中增加了一层接近井眼 壁的地层，该井眼壁例如由于来自井眼的液体侵入而具有改变的电导 率。图6示出与地层电导率相关的实(R)信号和虚(X)信号分量趋 肤效应校正函数的图。图7A至7F针对各种井眼直径和仪器偏心值示出伪几何因子的计 算值的图。具体实施例方式图1示意性地示出典型地在钻穿地下地层的井眼中使用的感应测 井仪。图1中的图示意图在概念上示出在根据本专利技术的方法中所采用 的可能的测量源，并不意图限制可以与本专利技术一起使用的感应测井仪 的类型。图1中的图示也并不意图呈现对感应测井仪可以被运送到井 眼中的方式的任何限制。大体以20和22所示，井眼18钻穿地下地层。在钻探井眼18期间 以及在"测井"操作期间井眼18典型地充满通常称为"钻探泥浆"的 流体24，其中一个或多个测井仪IO被插入到井眼18中并且被收回。 在本实施例中，测井仪10为感应测井仪。仪器10被置于通常为圆柱 形的探头或者相似壳体中，该探头或者相似壳体被配置为允许仪器10 沿井眼18纵向移动。仪器10包括感应发射器T，其可以是金属线绕的 形式，以便其匝处于和仪器10的纵轴基本上垂直的平面内。仪器的本 实施例包括沿仪器被置于与发射器T纵向隔开的位置处的三个感应接 收器R1、 R2、 R3。接收器R1、 R2、 R3也可以是基本上纵向缠绕的金 属线圈的形式。典型地，感应接收器将包括主接收线圏和串联的极性 相反的"补偿"线圈(为了清楚起见未示出)。补偿线圈用于消除发射器T和接收器R1、 R2、 R3之间的直接电磁耦合效应。通常以E示 出的电路可包括(以下电路均未单独示出)用于驱动发射器T的发射 器电路、用于检测由于电磁感应效应而在接收器Rl、 R2、 R3中感生 的电压的接收器电路、以及用于将接收器Rl、 R2、 R3所产生的测量 值传送到地面上的记录单元16的电路。接收器Rl、 R2、 R3中的每一个所产生的测量值将与所有围绕仪 器10的介质的电导率相关。然而，作为总原则，发射器T与接收器 Rl、 R2、 R3中的任一个之间的纵向间隔越大，来自更加横向远离井眼 18的地层的信号贡献也将越大。采用例如图1中所示的包括多个纵向 隔开的接收器的仪器的目的在于能够研究围绕仪器的介质在不同的径 向调查深度上的电导率分布。这样的介质当然包括井眼和地层。在本实施例中，仪器10通过装甲电缆12延伸到井眼18中并且从 井眼中被收回。电缆包括一个或多个被螺旋形缠绕的钢丝围绕的绝缘 电导体。电缆12通过绞盘14或者本领域中已知的相似设备延伸或者 缩回。如上所述，运送仪器10的方式仅仅是说明性的。可在不同的实施 方案中采用其它众所周知的运送方法，包括钻杆、盘管、成品管，以 及在钻井绳中例如"在钻探的同时测井"，而不超出本专利技术的范围。地层2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于针对井眼和接近该井眼的地层的电导率校正感应电导率测井测量值的方法，包括：　　　　根据由接近感应发射器的感应接收器所产生的测量值估计接近该井眼的地层的有效地层电导率；以及　　　　利用该有效地层电导率来校正由仪器上的至少一个感应接收器所产生的视电导率测量值。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：AI达维迪切夫，GN米纳波，
申请(专利权)人：普拉德研究及开发股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]