本发明专利技术公开了一种用于由井眼测量值确定地层电阻率、各向异性和倾角的方法，其包括以下步骤：使测井仪器移动通过地下地层。测井仪器包括电磁发射器和接收器，所述发射器和接收器被定向为纵向磁偶极子、以及倾斜磁偶极子和／或横向磁偶极子。地层分层界面和地层分层的水平电阻率由纵向磁偶极子测量值确定。通过对各向异性灵敏电磁测量值做反演来确定地层分层的垂直电阻率。通过对对称和反对称测量值做反演来确定改进的地层分层的垂直电阻率和倾角。通过对所有偶极子测量值做反演来确定改进的垂直电阻率、改进的地层界面和改进的倾角。通过对对所有偶极子测量值做反演来确定改进的水平电阻率、进一步改进的地层界面和进一步改进的倾角。
【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请主张由2009年10月5日提出申请的美国临时申请No. 61Λ48，790和2010 年4月21日提出申请的美国临时申请No. 61/326，观7的优先权权益。
本专利技术总体涉及通过设置在钻通岩层的井眼内的仪器进行岩层电阻率的电磁测 量的领域。更具体地，本专利技术涉及用于使用岩层的电磁测量值确定电阻率、电阻率各向异性 和地层层态(倾角)的方法。
技术介绍
测井技术中的主要进展之一在于引入具有三维(3D)灵敏度的电磁测量值。在通 常所说的“电缆”测量系统(即，在铠装电缆的端部处被输送通过井眼的测量系统)，3D电磁 感应测量值被设计成主要用于检测垂直井中的电阻率各向异性(例如，参见Krieghauser 等人在2000年5月30日到6月3日在美国犹他州盐湖城举办的第41届SPWLA Symposium年 会上在论文D 中提出的A New Multicomponent Induction Tool to ResolveAnisotropic Formation，，禾口 Rosthal, R. , Barber, Τ. , Bonner, S. , Chen, K. C. , Davydycheva, S. , Hazen, G.，Homan, D.，Kibbe, S.，Minerbo, G.，Schlein, R.，Villegas, Wang, W.和 Zhou 在 2003 年 6月22-25日在德克萨斯州Galveston举办的SPWLA Annual Logging Symposium中在论文 QQ 中提出的Field testsof an experimental fully triaxial Induction Tool，，)。由诸如注册商标为PERISCOPE的测井仪器得到的随钻测井(“LWD”)测量值表示多 轴电缆感应仪的LWD对应部分，PERISCOPE是本专利技术的受让人的注册商标。LWD仪器通常在 钻井期间或在钻杆或其它管道通过井眼的“起下钻”期间被输送通过井眼。上述PERISCOPE LWD仪器通常用于在选定的地下岩层或这种地层的储层部分内的井位。然而，迄今还没有使 用用于定量地层评价(尤其用于在所有视倾角处的地层电阻率各向异性的评价)的这些多 轴LWD测量值的全部潜能。电缆3D感应测量值的解释基于单向参数反演。例如，参见在2003年10月27_30 日在德克萨斯州达拉斯举办的SEG年会中Wang，H.，Barber, Τ.，Rosthal, R.，Tabanou, J.，Anderson, B.禾口 Habashy，Τ·提出的Fast and rigorousinversion of triaxial induction logging data to determine formation resistivityanisotropy, bed boundary position, relative dip and azimuth angles，，。M胃)(寸( LffD Uljfii 11!11 却不能获得这种反演过程，其中理想的是在井眼的钻进期间基本上实时地对电阻率各向异 性进行解释。授予Omeragic等人并转让给本专利技术的受让人的美国专利No. 6，998，844说明了使 用横向磁偶极子天线和倾斜磁偶极子天线(在本文中的“横向”和“倾斜”表示以测井仪器 的纵向轴线为参考)获得电磁传播测量值。这种天线用于上述PERISCOPE仪器中。‘844专利还描述了一种用于根据基于参数反演的模型从各向异性测量值剔除“侵入”影响(紧邻 井眼的地层的电阻率由于孔隙中的天然流体被钻井液的液相替换而变化的影响)和围岩 影响(轴向相邻地层对在评价中的地层的影响)的方法。授予Omeragic等人并也被转让给 本专利技术的受让人的美国专利No. 6，594，584公开了一种包括来自电磁测量数据的区间(沿 井眼的纵向)的各向异性反演的到分层面距离的参数反演。继续需要由在井眼的钻进期间得到的电磁测量值确定地层电阻率、电阻率各向异 性和地层层理层态(“倾角”)。
技术实现思路
根据本专利技术的一方面的用于由井眼测量值确定地层电阻率、各向异性和倾角的方 法包括以下步骤使测井仪器移动通过地下地层。测井仪器包括被定向为纵向磁偶极子的 电磁发射器和接收器，测井仪器还包括倾斜磁偶极子和横向磁偶极子中的至少一个。发射 器和接收器用于获得相对应的偶极子灵敏测量值。地层分层界面和地层分层的水平电阻率 由纵向磁偶极子测量值确定。通过对各向异性灵敏电磁测量值做反演来确定地层分层的垂 直电阻率。通过对对称和反对称电磁测量值做反演来确定改进的地层分层的垂直电阻率和 所述地层分层的倾角。通过对纵向磁偶极子测量值、各向异性灵敏电磁测量值、对称和反对 称测量值做反演来确定改进的垂直电阻率、改进的地层界面和改进的倾角。通过对纵向磁 偶极子测量值、各向异性灵敏测量值、对称和反对称测量值做反演来确定改进的水平电阻 率、进一步改进的地层界面和进一步改进的倾角。将从以下说明和所附权利要求认识本专利技术的其它方面和优点。附图说明图IA显示可以得到可与本专利技术一起使用的测量值的随钻测井仪器图IB显示一维地层模型的地质构造；图IC显示图IA的一维模型的电阻率；图2显示Iog(R)响应；图3显示与实际模型相比较的初始地层模型；图4显示仅对Mi做反演的反演结果；图5显示仅对Rv做反演的反演结果；图6显示对Rv和倾角做反演的反演结果；图7显示置信水平计算；图8显示反演质量控制图表；图9A-9D显示在有和没有井眼效应的情况下测井仪响应的比较；图10显示反演结果；以及图11显示在减小井眼效应的情况下的反演结果。具体实施方式 图IA显示其中可以获得与本专利技术的方法一起使用的测量值的钻机和钻柱。陆上 平台和井架组件10定位于钻通地下地层F的井眼11的上方。在所述的示例中，井眼11以本领域所公知的方式通过旋转钻井形成。然而，本领域的技术人员将认识到本专利技术还应用 于使用液压操作的马达以及旋转钻井的定向钻井应用中。此外，本专利技术的使用不局限于在 陆上钻机上使用。钻柱12悬挂在井眼11内并且包括在其下端处的钻头15。钻柱12由转盘16旋 转，所述转盘由未示出的装置提供能量，所述转盘16接合在钻柱上端处的方钻杆17。钻柱 12通过方钻杆17和水龙头19从大钩18悬挂，所述大钩连接到游动滑车(未示出)，所述 水龙头允许钻柱相对于大钩旋转。钻井液或泥浆沈储存在形成在井位处的槽27内。泵四通过水龙头19的端口将 钻井液26输送到钻柱12的内部，从而使钻井液由方向箭头9所示向下流动通过钻柱12。 钻井液通过钻头15内的端口离开钻柱12，然后如方向箭头32所示向上循环通过钻柱外部 与井壁之间的被称作为环空的区域。依此方式，当钻井液返回到槽27用于再循环时，所述 钻井液润滑钻头15并且将岩屑带到地面。钻柱12还包括靠近(通常距离钻头几个钻铤长度)钻头15的总体由附图标记34 所示的底部钻具组合。底部钻具组合34可以包括用于测量、处理、和存储信息以及与地面 进行通信的能力。底部钻具组合(“BHA”)34因此尤其包括用于确定和通信井眼11周围的 地层F的电阻率的测量和局部通信设备36。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于由井眼测量值确定地层电阻率、各向异性和倾角的方法，包括以下步骤：使测井仪器移动通过地下地层，所述测井仪器包括电磁发射器和接收器，所述发射器和接收器被定向为纵向磁偶极子，以及倾斜磁偶极子和／或横向磁偶极子，所述发射器和接收器用于获得相对应的偶极子灵敏测量值；由纵向磁偶极子测量值确定地层分层界面和地层分层的水平电阻率；通过对各向异性灵敏电磁测量值做反演来确定所述地层分层的垂直电阻率；通过对对称电磁测量值和反对称电磁测量值做反演来确定改进的地层分层的垂直电阻率和所述地层分层的倾角；通过对所述纵向磁偶极子测量值、所述各向异性灵敏电磁测量值、所述对称电磁测量值和反对称电磁测量值做反演来确定改进的垂直电阻率、改进的地层界面和改进的倾角；以及通过对所述纵向磁偶极子测量值、所述各向异性灵敏测量值、所述对称电磁测量值和反对称电磁测量值做反演来确定改进的水平电阻率、进一步改进的地层界面和进一步改进的倾角。
【技术特征摘要】
US 2009-10-5 61/248,790;US 2010-4-21 61/326,287;US1.一种用于由井眼测量值确定地层电阻率、各向异性和倾角的方法，包括以下步骤 使测井仪器移动通过地下地层，所述测井仪器包括电磁发射器和接收器，所述发射器和接收器被定向为纵向磁偶极子，以及倾斜磁偶极子和/或横向磁偶极子，所述发射器和 接收器用于获得相对应的偶极子灵敏测量值；由纵向磁偶极子测量值确定地层分层界面和地层分层的水平电阻率； 通过对各向异性灵敏电磁测量值做反演来确定所述地层分层的垂直电阻率； 通过对对称电磁测量值和反对称电磁测量值做反演来确定改进的地层分层的垂直电 阻率和所述地层分层的倾角；通过对所述纵向磁偶极子测量值、所述各向异性灵敏电磁测量值、所述对称电磁测量 值和反对称电磁测量值做反演来确定改进的垂直电阻率、改进的地层界面和改进的倾角； 以及通过对所述纵向磁偶极子测量值、所述各向异性灵敏测量值、所述对称电磁测量值和 反对称电磁测量值做反演来确定改进的水平电阻率、进一步改进的地层界面和进一步改进 的倾角。2.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤扰动所述改进的垂直电阻率、进一步改进的水平电阻率、进一步改进的地层界面和进 一步改进的倾角中的至少一个，并且重复以下步骤通过对所述纵向磁偶极子测量值、各向异性灵敏测量值、对称电磁测量值和反对称电 磁测量值做反演来确定改进的垂直电阻率、改进的地层界面和改进的倾角；以及通过对所述纵向磁偶极子测量值、各向异性灵敏测量值、对称电磁测量值和反对称电 磁测量值做反演直到所述纵向磁偶极子信道响应、各向异性灵敏信道响...
【专利技术属性】
技术研发人员：泽瓦特奥梅拉吉奇，孙克利，李启明，塔里克哈巴希，
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：VG[英属维尔京群岛]
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