具有用于方位角灵敏度的倾斜铁氧体元件的电阻率测井工具的制作方法

背景技术：

本公开总体上涉及钻井操作，并且更具体地，涉及具有用于方位角灵敏度的倾斜铁氧体元件的电阻率测井工具。

烃类，诸如油和气体，常见地从可位于陆上或者海上的地下地层获得。涉及将烃类从地下地层移除的地下操作和过程的发展是复杂的。通常，地下操作涉及许多不同步骤，例如像在所希望的井场处钻探井筒，处理所述井筒以便优化烃类的生产，以及执行必要步骤以便生产并处理来自地下地层的烃类。

地下地层的测量可使用井下测量和测井工具在整个操作中进行，以表征地层并辅助作出操作决定。一种示例性测井工具可进行用于确定地层的电阻率(或其逆导电率)的测量，所确定的电阻率指示地层的特征。可使用耦接到测井工具的天线来进行这些测量。在某些情况下，倾斜天线可用于提供可聚焦在地层的期望区域中的方位角灵敏度测量。天线相对于测井工具倾斜的量增加天线的方位角灵敏度，但是也增加了测井工具上容纳天线所需的轴向空间，这可能限制天线的使用方式和使用位置。

附图简述

可通过部分地参考以下描述和附图来理解本公开的一些具体示例性实施方案。

图1是示出根据本公开的各方面的说明性的随钻测井环境的图。

图2是示出根据本公开的各方面的说明性的电缆测井环境的图。

图3是根据本公开的各方面的示例性电阻率测井工具的图。

图4是根据本公开的各方面的对应于示例性天线的电磁(em)场分布的图。

图5是根据本公开的各方面的用于电阻率测井工具的示例性控制系统的图。

图6是根据本公开的各方面的对应于示例性方法的流程图。

尽管本公开的实施方案已经得以描绘和描述并且通过参考本公开的示例性实施方案来加以限定，但是所述参考并不暗示对本公开的限制，并且不能推断出这样的限制。如本领域中的技术人员以及受益于本公开的人员将想到，所公开的主题能够在形式和功能上存在许多修改、变更和等效形式。本公开中已描绘和描述的实施方案仅仅是实例，并且并未详尽说明本公开的范围。

具体实施方式

本文详细描述本公开的示例性实施方案。为了清晰起见，并非实际实现方式的所有特征都在本说明书中进行描述。当然应当理解，在任何这种实际实施方案的开发中，进行许多具体实现决定以实现具体的实现目标，所述实现目标将随着实现方式的变化而变化。此外，将理解的是，这种开发努力可能是复杂和耗时的，但是然而对于受益于本公开的本领域普通技术人员来说将是常规任务。

为了促进更好理解本公开，给出某些实施方案的以下实例。以下实施方案不应理解为限制或限定本发明的范围。本公开的实施方案可适用于任何类型的地下地层中的水平、垂直、偏斜或其他非线性井筒。各实施方案可适用于注入井以及生产井，包括烃类井。各实施方案可使用适于沿着地层的部分进行测试、取回和采样的工具来实现。各实施方案可利用例如可通过管柱中的流动通道或使用电缆、钢丝绳、连续油管、井下机器人等传送的工具来实施。“随钻测量”(“mwd”)是通常用于在钻井继续时测量井下关于钻井组件的移动和位置的状况的术语。“随钻测井”(“lwd”)是通常用于更专注于地层参数测量的类似技术的术语。根据某些实施方案的装置和方法可用于电缆(包括电缆、钢丝绳和连续油管)、井下机器人、mwd和lwd操作中的一个或多个中。

如本文所使用的术语“耦接”旨在意指间接或直接连接。因此，如果第一装置耦接到第二装置，那么所述连接可通过直接连接或者通过经由其他装置和连接的间接机械或电连接。类似地，如本文所使用的术语“通信地耦接”旨在意指直接通信连接或间接通信连接。这种连接可为有线或无线连接，例如像，以太网或局域网。这类有线或无线连接对本领域技术人员是已知的并且因此在本文将不再详细论述。因此，如果第一装置通信地耦接到第二装置，那么所述连接可通过直接连接或者通过经由其他装置和连接的间接通信连接。

根据本公开的各方面，具有天线和相对于天线靠近并倾斜的至少一个铁氧体元件的电阻率测井工具可用于提供方位角灵敏度测量。如下文将详细描述的，倾斜铁氧体元件可改变天线周围的em场分布，以有效地提供倾斜天线或具有更大倾斜度的天线，而没有由天线所占据的轴向空间的对应增加。

图1是根据本公开的各方面的并入示例性电阻率测井工具26的地下钻井系统100的图。钻井系统100包括定位在地面102处的钻井平台2。在所示的实施方案中，地面102包括包含一个或多个岩层或层18a-c的地层104的顶部，并且钻井平台2可与地面102接触。在其他实施方案中，诸如在近海钻井操作中，地面102可通过一定体积的水与钻井平台2分离。

钻井系统100包括由钻井平台2支撑的井架4，并且具有用于升高和降低钻柱8的游动滑车6。方钻杆10可在钻柱8下降通过旋转台12时支撑钻柱8。钻头14可耦接到钻柱8并且由井下马达和/或由旋转台12旋转钻柱8来驱动。当钻头14旋转时，其产生穿过一个或多个岩层或层18的钻孔16。泵20可通过供给管22将钻井液循环至方钻杆10，向井下通过钻柱8的内部、通过钻头14中的孔、经由钻柱8周围的环带回到地面并进入保持坑24中。钻井液将钻屑从钻孔16输送到坑24中，并且帮助维持完整性或钻孔16。

钻井系统100可包括在钻头14附近耦接到钻柱8的井底总成(bha)。bha可包括各种井下测量工具和传感器以及lwd和mwd元件，包括电阻率测井工具26。电阻率测井工具26可包括能够接收和/或发送一个或多个em信号的沿着工具26的长度轴向间隔开的多个天线。如下文将详细描述的，电阻率测井工具26还可包括相对于天线中的至少一个靠近和倾斜的至少一个铁氧体元件，这可增加天线和工具26的方位角灵敏度。

当钻头使钻孔16延伸穿过地层18时，电阻率测井工具26可收集与地层104的电阻率有关的方位角灵敏度测量，即地层104对电流流动有多强的抵抗力。在某些实施方案中，可使用例如方位角取向指示器来跟踪工具26的取向和位置，方位角取向指示器可包括磁力仪、倾斜仪和/或加速度计，尽管在一些实施方案中可使用诸如陀螺仪的其他传感器类型。在包括方位角取向指示器的实施方案中，电阻率测量可与特定方位角取向相关联。

在某些实施方案中，电阻率测井工具26还可包括耦接到控制它们的操作、存储测量值的发射器和接收器的控制单元(未示出)，并且在某些情况下处理测量值以确定地层的电阻率。示例性控制单元可包括微控制器和微计算机以及包含至少一个处理器的任何其他装置，所述至少一个处理器可通信地耦接到包含一组指令的存储器装置，所述一组指令当由处理器执行时，致使处理器执行某些动作。在某些实施方案中，电阻率测井工具26的控制单元可以可通信地耦接到bha内的其他控制器。

bha还可包括转向工具34，其控制钻头14的方向，并且因此控制将钻探钻孔16的方向。示例性转向工具包括摆动钻头和推靠钻头类型系统。转向工具34的一个用途是将钻头14和钻孔16引导到包含烃类的地层18a-c中的一个。其他用途包括避免在现有钻孔之后的某些不期望的岩层或地层体，或者在井喷的情况下使现有钻孔与钻探减压井相交。在某些实施方案中，转向工具34可包括控制转向工具34的操作的单独的控制单元(未示出)。控制单元可以可通信地耦接到bha内的其他控制器，诸如电阻率测井工具26内的控制单元，并且可根据从其他控制器接收的测量值或信号来改变其操作。

bha的工具和传感器可以可通信地耦接到遥测元件28。遥测元件28本身可包括控制单元(未示出)，并且可将来自电阻率测井工具26和转向工具34的测量值和信号传输到地面接收器30和/或接收来自地面接收器30的命令。鉴于本披露，遥测元件28可包括泥浆脉冲遥测系统、声学遥测系统、有线通信系统、无线通信系统或者本领域的普通技术人员将意识到的任何其他类型的通信系统。在某些实施方案中，在电阻率测井工具26处进行的一些或所有测量值也可存储在工具26或遥测元件28内，以用于之后在地面102处取回。

在某些实施方案中，钻井系统100可包括定位在地面102处的地面控制单元32。在某些实施方案中，地面控制单元32可提供在钻孔16内的控制单元处不可用的附加功能，诸如允许地面处的用户与地面控制单元32交互的键盘和监视器。地面控制单元32可以可通信地耦接到地面接收器30，并且可接收来自电阻率测井工具26和转向工具34的测量值和信号，和/或通过地面接收器30向电阻率测井工具26和转向工具34发送命令。当在地面102处取回工具26时，地面控制单元32还可接收来自电阻率测井工具26和转向工具34的测量值和信号。值得注意的是，可仅使用bha内的控制单元、仅使用地面控制单元32、或者使用bha内的地面控制单元32和控制单元的某种组合来处理来自电阻率测井工具26的测量值。类似地，可仅使用bha内的控制单元、仅使用地面控制单元32、或者使用bha内的地面控制单元32和控制单元的某种组合来控制转向工具34的操作。

在钻井过程期间的各个时间处，钻柱8可从钻孔16移除，如图2所示。一旦钻柱8已移除，就可使用电缆工具34(即，通过具有用于将电力输送到工具的导体的缆线15悬挂在钻孔16中的仪器)和从工具主体到地面102的遥测来进行测量/测井操作。电缆工具34可包括电阻率测井工具36，其具有与上文关于电阻率测井工具26描述的类似的至少一个天线和铁氧体元件。电阻率测井工具36可以可通信地耦接到缆线15。测井设施44(在图2中显示为卡车，虽然其可为任何其他结构)可从电阻率测井工具36收集测量值，并且可包括用于控制、处理、存储和/或可视化由电阻率测井工具36收集的测量值的计算设施(包括例如控制单元)。计算设施可通过缆线15通信地耦接到测井/测量工具36。在某些实施方案中，地面控制单元32可用作测井设施44的计算设施。

如上所述，图1和图2示出具有一个或多个岩层或层18a-c的地层104。地层18a-c中的每一个可具有不同的物理和电特性。例如，一些地层可为大体上导电的，而其他地层通常可为电阻性的。电阻率测井工具26和36可生成地层104的测量值，其允许确定地层18a-c的电阻率，并且构建地层104的模型或图像，包括识别每个地层18a-c的位置和类型的模型。电阻率测井工具26和36的天线和对应的倾斜铁氧体元件可进行方位角灵敏度测量，所述测量提供钻孔16周围的角分辨率。有利地，天线和对应的倾斜铁氧体元件可提供方位角灵敏度测量，同时在工具上占用比提供类似测量的典型倾斜天线更少的轴向空间。这可允许关于天线和测井工具在bha内的放置的更多灵活性。特别感兴趣的一个位置在钻头14附近，其中可在钻头14前面进行方位角灵敏度测量，以允许做出转向决定和实际或接近实时生成的控制信号。

图3是根据本公开的各方面的示例性电阻率测井工具300的图，其具有天线和相对于天线靠近和倾斜的至少一个铁氧体元件。具体地，工具300包括工具主体302、耦接到工具主体302的天线304以及耦接到工具主体302并且靠近天线304的至少一部分并且相对于天线304倾斜的铁氧体元件306。天线304可包括环形天线、天线线圈或者能够发送或接收电磁场的任何其他天线。在所示的实施方案中，天线304可限定具有法线310的平面。铁氧体元件306可包括任何铁或铁合金，并且如果其相对于天线304的法线310是非平行取向，那么可认为其相对于天线304倾斜。铁氧体元件306的特征在于其与法线310成角度地偏移的程度。在所示的实施方案中，铁氧体元件306包括具有与法线310成角度地偏移的纵向轴线316的条形形状。尽管图3所示的铁氧体元件306的条形形状可用于相对于天线304来定向铁氧体元件306，但是其他形状也是可能的。

工具主体302可包括细长的一体式管状结构或具有一个或多个不同类型的区段的细长的管状结构。例如，工具主体302可包括位于bha内、bha上方的一体式心轴，或者位于钻井组件的不同部分中的分段心轴。天线304和铁氧体元件两者都耦接到或靠近工具主体302的外表面。例如，铁氧体元件306可耦接到工具主体302的外表面，或者固定在工具主体302内的在工具主体302的外表面处开口的机加工凹槽或凹口内。在其他实施方案中，铁氧体元件306可整合在工具主体302内。类似地，天线304可耦接到工具主体302的外表面或者固定在工具主体302的外表面处的凹槽内。

在所示的实施方案中，工具主体302的特征在于纵向轴线308，并且铁氧体元件306和天线304至少部分地彼此靠近并且共同位于沿着工具主体的共同轴向位置处。具体地，铁氧体元件306耦接到工具主体302，并且天线304缠绕在工具主体302的外表面周围。值得注意的是，天线304的至少一部分可在共同轴向位置处与铁氧体元件306的至少一部分重叠，以使得铁氧体元件306至少部分地在由天线304限定的内部区域内。

在某些实施方案中，天线304的特征在于对应于天线304的法线310与纵向轴线308之间的角度差的倾斜角。如果天线304的法线310与工具主体302的纵向轴线308平行(如图3所示)，那么天线304的倾斜角为0°，并且天线304不相对于工具主体302倾斜。相比之下，如果天线304的法线310不与工具主体302的纵向轴线308平行，那么天线304将具有绝对值大于0°的倾斜角，并且因此相对于工具主体302倾斜。一般来说，在非倾斜天线不提供方位角灵敏度的情况下，天线的方位角灵敏度随着倾斜角增加而增加。然而，天线的倾斜角的增加也对应于由天线所占据的轴向空间的增加。如下文将更详细地描述的，倾斜铁氧体元件可与任何倾斜角的天线一起使用，以通过改变天线周围的em场分布来有效地改变天线的倾斜角和方位角灵敏度。值得注意的是，这允许有效地增加倾斜角，而不会对应地增加由天线所占据的轴向空间。

在所示的实施方案中，铁氧体元件306是定位在工具主体302的外表面周围的多个铁氧体元件314中的一个，所有这些铁氧体元件可单独地和共同地影响天线304周围的em场分布。多个铁氧体元件314可围绕工具主体302的外表面等距间隔开，或者可以特定的角度取向成束。多个铁氧体元件314包括位于工具302上与铁氧体元件306共用的轴向位置处的另一铁氧体元件316，并且还相对于天线304倾斜，但是其具有与铁氧体元件306不同的角度取向。具体地，另一铁氧体元件316在与铁氧体元件306相反的方向上倾斜，但是具有相同的绝对角度取向。在其他实施方案中，铁氧体元件306和其他铁氧体元件316可相对于法线310和天线304具有不同的绝对角度取向。在其他实施方案中，多个铁氧体元件314中的所有铁氧体元件可相对于法线310和天线304具有相同的角度取向。在其他实施方案中，一些或所有铁氧体元件314可包括沿着工具主体的不同轴向位置。当天线304物理倾斜时，这可能是特别有用的。例如，其他铁氧体元件316可具有与铁氧体元件306不同的轴向取向，其中不同的轴向取向至少部分地对应于围绕工具主体506的天线304的轴向位置。这可确保例如多个铁氧体元件314中的每一个至少部分地靠近天线304并与天线304重叠。

在某些实施方案中，当工具300定位在井下时，铁氧体元件304的角度取向可改变。铁氧体元件304例如可连接到由工具300内的电动机(未示出)驱动的旋转板。电动机可从工具300内的控制单元接收控制信号，所述控制信号针对特定测量值确定正确的角度取向，正确的角度取向是基于由铁氧体元件306的特定角度取向引起的天线304的有效倾斜角，如下文将描述的。在其他实施方案中，所有铁氧体元件314可具有可远程控制以改变天线304的有效倾斜角的角度取向。

虽然在图3中仅示出了一个天线304，但是示例性电阻率测井工具可包括多个天线，其中一些或所有天线是倾斜的，并且其中一些天线是发射器和其他接收器。如上所述，一些或所有天线可包括倾斜的铁氧体元件。然而，每个天线的铁氧体元件的取向不需要相同。例如，在某些实施方案中，一些或所有天线可对应于具有类似角度取向的铁氧体元件。然而在其他实施方案中，每个天线可对应于具有不同角度取向的铁氧体元件。在一些实施方案中，铁氧体元件的角度取向可取决于每个天线物理倾斜的量之间的相对差异。

除了使用多个铁氧体元件的实施方案中的剩余多个铁氧体元件314的电磁特性之外，天线304周围的em场分布可由于铁氧体元件306的电磁特性而改变。具体地，铁氧体元件306的铁或铁合金可通过影响周围em场的定向磁性响应来表征。因此，将铁氧体元件306定位在天线304的em场分布内并相对于天线304倾斜铁氧体元件306可导致天线304的em场分布改变。

图4是示出用于图3中的天线304和铁氧体惰性306取向的em场分布400的图。通常，环形天线或天线线圈包括相对于由天线限定的平面均匀间隔开的em场分布。相比之下，em场分布400围绕具有法线404的平面402间隔开，法线404与天线304的法线310成角度偏移406。换句话说，em场分布400对应于具有比天线304的倾斜角大角度偏移404的倾斜角的天线。因此，在天线304的实际角度没有对应变化的情况下，天线304的倾斜角(在本实施方案中为0°)已有效地增加了角度偏移404。当天线304不倾斜时，如图3所示，这种增加可导致提供先前不可用的方位角灵敏度测量的有效倾斜角。这种效果可为特别有利的，其中倾斜的铁氧体元件可用于利用非倾斜天线来改进测井工具。类似地，如果天线304倾斜，那么所述增加可导致大于天线的实际倾斜角的有效倾斜角，这可提高天线的方位角灵敏度。此外，如下文将描述的，所述有效增加可用于设计具有与典型的倾斜天线等效的方位角灵敏度然而更小的倾斜角和空间要求的倾斜天线。

图5是根据本公开的各方面的用于电阻率测井工具的示例性控制系统500的图。系统500包括类似于上述控制单元的控制单元502，其可用作工具的主控制单元。控制单元502可包括处理器502a。处理器502a可包括例如微处理器、微控制器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)或被配置来解释和/或执行程序指令和/或处理数据的任何其他数字或模拟电路。在一些实施方案中，处理器502a可以可通信地耦接到存储器502b。处理器502a可被配置来解释和/或执行存储在存储器502b中的程序指令和/或数据。程序指令或数据可构成用于执行井筒测井工具的控制、处理在工具处接收的测量值以及将处理的测量值发送到地面或另一井下控制单元的软件的部分。存储器502b可包括非暂时性计算机可读介质，其可包括被配置来保持和/或容纳一个或多个存储器模块的任何系统、装置或设备；例如，存储器502b可包括只读存储器、随机存取存储器、固态存储器或基于磁盘的存储器。每个存储器模块可包括被配置来保持程序指令和/或数据一段时间的任何系统、装置或设备(例如，计算机可读非暂时性介质)。如本文所使用的，软件、软件部件或程序指令可包括一组指令，所述一组指令当由处理器执行时，致使处理器执行某些动作。根据本公开的各方面，可关于来自电阻率测井工具的测量值来执行动作以识别和表征地层内的裂缝。

在某些实施方案中，控制单元502可通过发射器电子器件504可通信地耦接到发射器1-n，并通过接收器电子器件506可通信地耦接到接收器1-m。发射器1-n和接收器1-m可包括具有倾斜铁氧体元件的环形或线圈天线，类似于上述那些天线。发射器电子器件504和接收器电子器件506可包括电路板，发射器1-n和接收器1-m中的一些或所有耦接到所述电路板。控制单元502可触发发射器电子器件504以通过发射器1-n中的一个或多个产生时变电磁(em)信号。时变em信号可为正弦信号，其相位、幅值和频率设置在期望值下。在某个实施方案中，控制单元502可致使一个发射器发射多个时变em信号，每个信号具有不同的相位、幅值和/或频率。在某些实施方案中，控制单元502可致使发射器1-n中的每一个发送具有不同相位、幅值和/或频率的不同的时变em信号。如本领域的普通技术人员鉴于本公开将意识到的，其他传输方案是可能的。

由一个或多个发射器1-n产生的时变em信号可激发工具周围的地层，并且接收器1-m中的一个或多个可测量地层对时变em信号的响应。在某些实施方案中，接收器1-m中的一个或多个可被调谐以测量包含所发送的时变em信号的频带内的响应。控制单元502可通过接收器电子器件506从接收器1-m接收测量的响应，并且可将测量的响应发送到数据获取单元508。对于特定的发射器激发，可同时接收来自多个接收器的测量响应。类似地，多个发射器1-n可同时被激发，并且它们可为时间、频率或联合多路复用，以用于在接收器处的后续多路分解操作。在数据获取单元508处接收时，测量的响应可被数字化、存储在数据缓冲器510中、在数据处理单元512处处理并且通过通信单元516发送到地面514，通信单元516可包括井下遥测系统。

在某些实施方案中，可相对于来自生成响应的发射器1-n的信号来测量来自接收器1-m的响应。在某些实施方案中，这可包括将测量的响应与发射器信号进行比较。所述比较可例如在数据处理单元512中在井下、或在地面的信息处理系统处进行。当在井下进行比较时，系统控制单元502可将所发送的时变em信号的相位、幅值和频率传送到数据处理单元512，数据处理单元512可将时变em信号与来自接收器1-m的测量的响应进行比较。在某些实施方案中，数据处理单元512可确定测量的响应的相位和幅值，并将测量的响应的确定的相位和幅值与对应的发送的时变em信号的相位和幅值进行比较。因此，测量的响应的幅值可包括相对于发射的时变em信号的幅值比或幅值差，并且测量的响应的相位可包括相对于发射的时变em的相移或差。

类似于上述那些的电阻率测井工具可基于实际和/或有效地倾斜的天线的方位角取向而是方位角灵敏的。在给定时间处，工具所指向的方位角方向可称为工具面角。例如，可使用上述取向传感器来识别工具面角。当电阻率测井工具放置在钻孔内并旋转时(例如，在lwd/mwd配置中的钻井操作期间)，可进行对工具周围地层的方位角灵敏度测量响应，其中在测量响应时每个测量响应的方位角方向与测井工具的工具面角相关联。例如，如果工具在一个深度处旋转，可收集沿360度旋转的测量响应。在某个实施方案中，测量的响应可至少部分地基于在收集测量值时工具的工具面角而与特定方位角方向相关联。随后可处理测量值以确定沿着围绕工具的360度的离散电阻率值。

如上所述，倾斜铁氧体元件的使用可允许设计具有与典型倾斜天线等同的方位角灵敏度然而更小倾斜角和空间要求的倾斜天线。图6示出用于设计具有有效倾斜角的天线并使用所设计的倾斜角来处理所得测量值的示例性过程。步骤601包括构造具有用于倾斜铁氧体元件的第一倾斜角和第一角取向的天线。在已构造天线之后，可在步骤602映射天线周围的em场分布。映射em场分布可包括使用具有三轴传感器的装置来测量天线周围的em场分布。一旦已映射em场分布，就可在步骤603确定天线的有效倾斜角。如果有效倾斜角是期望的倾斜角，那么处理可移动到步骤604。例如，如果工具需要具有45度倾斜角的天线，并且步骤601产生具有17度实际倾斜的天线以及在天线下方的倾斜铁氧体元件以获得45度的有效倾斜角，那么所述过程可移动到步骤604。如果不是，可修改天线和铁氧体元件，直到实现适当的倾斜角。步骤604可包括将天线的有效结构并入用于工具的未来计算中。例如，当根据由工具收集的测量值确定电阻率值时，以及当否则在建模或反演过程中使用电阻率值或测量值来确定关于地层的特征时，可使用天线的有效倾斜角。

根据本公开的各方面，示例性测井工具可包括以纵向轴线为特征的工具主体和耦接到工具主体的天线。测井工具还可包括铁氧体元件，其靠近天线的至少一部分耦接到工具主体并且相对于由天线限定的平面的法线处于非平行取向中。在某些实施方案中，天线包括相对于工具主体的纵向轴线的倾斜和非倾斜角中的一个。在某些实施方案中，测井工具还可包括可通信地耦接到天线的控制单元，控制单元包括处理器和可通信地耦接到处理器的非暂时性计算机可读介质，其包含一组指令，所述一组指令当由处理器执行时，致使所述处理器接收来自所述天线的输出；以及至少部分地基于所接收的输出、与方位角取向相关联的所确定的电阻率值来确定地层特征。在某些实施方案中，天线包括与实际天线角不同的有效天线角，有效天线角至少部分地基于铁氧体元件相对于天线的非平行取向。

在前述段落中描述的任何实施方案中，铁氧体元件可包括相对于工具主体的纵向轴线的非平行取向。在前述段落中描述的任何实施方案中，测井工具还可包括相对于工具主体的外径与铁氧体元件间隔开的另一铁氧体元件。另一铁氧体元件可包括与相对于由天线限定的平面的法线的铁氧体元件不同的取向和沿着工具主体的与铁氧体元件不同的轴向位置中的至少一个。在前述段落中描述的任何实施方案中，测井工具还可包括耦接到工具主体的第二天线；以及第二铁氧体元件，其邻近所述第二天线的至少一部分耦接到所述工具主体，并且相对于由所述第二天线限定的平面的法线处于非垂直布置中。在前面段落中描述的任何实施方案中，铁氧体元件的取向可相对于天线的法线是可调节的。在某些实施方案中，第二铁氧体元件的取向可相对于第二天线的法线是可调节的。

根据本公开的各方面，示例性方法包括将测井工具定位在地下地层内并且从耦接到测井工具的第一天线生成电磁信号。所述方法还可包括在耦接到测井工具的第二天线处测量地层对电磁信号的响应，其中第一天线和第二天线中的至少一个包括相对于测井工具的有效倾斜角，所述倾斜角与其相对于测井工具的实际倾斜角不同。在某些实施方案中，第一天线和第二天线都包括相对于测井工具的有效倾斜角，这些有效倾斜角不同于它们相对于测井工具的实际倾斜角。在某些实施方案中，第一天线和第二天线中的至少一个具有零度的实际倾斜角。

在前述段落中描述的任何实施方案中，从第一天线产生电磁信号可包括从至少部分地靠近耦接到工具主体的铁氧体元件并且相对于由第一天线限定的平面的法线处于非平行取向中的第一天线产生电磁信号。在前述段落中描述的任何实施方案中，在第二天线处测量响应可包括在至少部分地靠近耦接到工具主体的铁氧体元件并且相对于由所述第二天线限定的平面的法线处于非平行取向中的第二天线处测量所述响应。在前述段落中描述的任何实施方案中，所述方法还可包括在测井工具在钻孔内时改变第一天线和第二天线中的至少一个的有效倾斜角。在某些实施方案中，改变第一天线和第二天线中的至少一个的有效倾斜角可包括改变第一天线和第二天线中的至少一个与耦接到工具主体并且至少部分地靠近所述第一天线和所述第二天线中的至少一个定位的铁氧体元件之间的角度取向。

在前两个段落中描述的任何实施方案中，所述方法还可包括至少部分地基于测量的响应来确定地层的特征。所述特征可包括对应于方位角取向的地层的电阻率值。所述方法还可包括至少部分地基于所确定的特征来向耦接到测井工具的转向系统生成命令。

因此，本公开非常适合达到所提到的目的和优势以及本文固有的那些目的和优势。上文公开的特定实施方案只是说明性的，因为本公开可按照受益于本文教义的本领域技术人员显而易知的不同但等效的方式来修改和实践。此外，并不意图对本文示出的构造或设计的细节存在限制，而所附权利要求书中描述的除外。因此，明显的是，上文公开的特定说明性实施方案可加以改变或修改，并且所有这些变化都视为处于本公开的范围和精神内。另外，除非专利权人另外明确并清楚地定义，否则权利要求书中的术语具有其平常、普通的含义。如权利要求书中使用的词语“一个”在本文中定义成表示所介绍元件中的一个或多个。