真岩层电阻率的确定的制作方法_5

文档序号:9355009阅读:来源:国知局
r>[0109] 在2250处,相对于特定天线取向重新计算新的平均相位电阻率,以便估算真岩层 电阻率。重新计算的新的真岩层电阻率可以在一维或多维反演程序中用作初始猜测,以使 得反演的地质岩层被优化。可以实时进行所述方法。
[0110] 图23示出确定真岩层电阻率的示例方法的实施方案的特征。在2310处,从在钻 孔中操作测量工具获取测量值。获取测量值的测量工具具有发射器天线和接收器天线布 置。获取测量值可以包括在测量工具的旋转期间从进行测量获取值,测量工具的旋转划分 成N分区,其中N分区(N多2)的完成是测量工具的一次完整旋转,其中N是分区的总数。
[0111] 在2320处,从多个天线取向的每一个的测量值计算平均相位电阻率。多个天线取 向可以包括天线布置。
[0112] 在2330处,可以比较平均相位电阻率以确定平均相位电阻率是否估算出真岩层 电阻率。比较平均相位电阻率可以包括确定平均相位电阻率之间的各自差异的幅值是否大 于阈值。阈值可以设置为零。然而,噪声和缺陷会导致阈值不是零。为了考虑这种小的差 异,阈值可以是大于零的误差量。
[0113] 在2340处,如果比较未识别出真岩层电阻率的估算值,那么使用地理信号响应来 确定对应于真岩层电阻率的读数。对应于真岩层电阻率的读数可以在一维或多维反演程序 中用作初始猜测,以使得反演的地质岩层被优化。可以实时进行所述方法。
[0114] 在不同实施方案中,当测量工具在井下移动时,可以处理来自井下操作测量工具 的测量值组。处理测量值可以包括确定用于岩层电阻率的值以及产生地理信号。地理信号 提供测量正在岩层之间的边界附近移动的指示。当确定边界存在时,测量值可以转换为减 少或消除与井下测量值相关联的尖角效应、对应于测量工具的天线取向的测量值。电阻率 可以被重新计算以用于对应于倾斜角的转换的测量,倾斜角从基于地理信号响应的测量的 倾斜角中调整。对于在测量工具的移动中遇到的每一个边界,两个或多个重新计算可以被 执行;至少一个接近边界而至少一个离开边界。多个重新计算可以归因于与测量工具的天 线的不同的倾斜角相关的测量值,测量工具位于不同电阻率岩层之间的边界的不同侧面之 上,以用于补偿尖角效应。调整的倾斜角的选择可以是使用地理信号响应的迭代过程。可 以实时实现这些过程来确定真岩层电阻率。另外,确定真岩层电阻率的过程可以包括本文 论述的不同实施方案的特征。
[0115] 在不同实施方案中,机器可读存储装置可以构造为其上存储指令,当所述指令被 机器执行时,所述指令使机器执行操作,所述操作包括使用被构造成处理从井下操作的测 量工具获取的测量值的处理器和处理单元,以便确定真岩层电阻率。测量工具具有被构造 为与本文论述的发射器和接收器布置类似或相同的发射器天线和接收器天线布置。处理器 和处理单元可以耦合至在钻孔中操作的测量工具。从执行指令中执行的操作包括但不限 于:从测量值确定电阻率;产生地理信号;确定用于测量工具的调整的倾斜角;基于调整的 倾斜角将测量值转换为新测量值;确定边界附近的操作的存在;确定电阻率是否是真岩层 电阻率;以及执行程序来确定真岩层电阻率的估算值。可以执行指令来以与本文论述的过 程相同或类似的方式来执行操作。可以结合控制单元来执行指令,以便控制发射选择的发 射器和/或接收器,并以与相关联于本文论述的方法的操作类似或相同的方式在选择的发 射器和/或接收器(考虑到互易)处收集信号。另外,在本文中,机器可读存储装置是存储 由装置内的物理结构表示的存储数据的物理装置。机器可读存储装置的实例包括但不限 于:只读存储器(R0M)、随机存取存储器(RAM)、磁盘存储装置、光学存储装置、闪速存储器 和其他电子、磁学和/或光学存储装置。
[0116] 在不同实施方案中,系统包括:具有天线布置中的一个或多个发射器和一个或多 个接收器的测量工具;可操作来在天线布置中产生信号并收集信号的控制单元;以及用于 控制并处理来自操作测量工具的测量值的处理单元。测量工具、控制单元和处理单元被配 置来操作,以便执行与相关联于本文论述的方法的特征类似或相同的方法的特征。可以将 一个或多个发射器和一个或多个接收器实现为收发器。控制单元是可操作的,以便管理来 自收发器的信号的选择性产生,并管理在收发器处的接收信号的选择性收集。控制单元和 处理单元可以被构造为独立单元或集成单元。控制单元和处理单元可以是单独的或与测量 工具一体形成。
[0117] 图24描绘可操作来确定真岩层电阻率的示例系统的特征的方框图。系统2400包 括具有发射器2410-1和接收器2410-2的布置,在钻孔中可操作的工具2405。工具2405的 发射器2410-1和接收器2410-2的布置可以被实现为与本文论述的布置类似或相同。系统 2400也包括控制器2415、存储器2442、电子装置2443以及通信单元2445。控制器2415和 存储器2442可以被布置成操作工具2405,以便获取工具2405被操作时的测量工具,并将获 取的数据分配给许多分区,每一个分区与工具2405的旋转中的方位角相关。控制器2415 和存储器2442可以被实现为控制发射器天线2410-1的选择的一个的激活,并控制来自工 具2405中接收器天线2410-2的选择的一个的数据获取;以及管理处理方案来结合本文描 述的测量程序和信号处理以便确定真岩层电阻率。处理单元2420可以被构造成执行操作 来管理处理方案,以便根据测量程序和信号处理,以与本文描述的实施方案类似或相同的 方式来确定真岩层电阻率。
[0118] 可以结合控制器2415使用电子装置2443,以便执行与利用工具2405的发射器 2410-1和接收器2410-2进行井下测量相关联的任务。通信单元2445可以包括在钻井操作 中的井下通信。这种井下通信可以包括遥测系统。
[0119] 系统2400也可以包括总线2447,其中总线2447提供系统2400的部件之间的导 电性。总线2447可以包括地址总线、数据总线和控制总线,每一个均独立配置。总线2447 可以使用公共导线以用于提供一个或多个地址、数据或控制,公共导线的使用可以由控制 器2441管制。可以配置总线2447使得系统2400的部件是分布式的。这种分布可以布置 在井下部件(如工具2405的发射器2410-1和接收器2410-2)与可以设置在钻井的地面上 的部件之间。或者,部件可以共同位于如一个或多个钻柱的环上或钢丝绳结构上。
[0120] 在不同的实施方案中,外围装置2446可以包括显示器、另外的存储内存,和/或可 以结合控制器2441和/或存储器2442操作的其它控制装置。在实施方案中,控制器2415 可以被实现为一个或多个处理器。外围装置2446可以布置有显示器与存储在存储器2442 中的指令,所述指令用于实施用户界面以管理工具2405的操作和/或分布在系统2400内 的部件。可以结合通信单元2445和总线2447来操作这种用户界面。系统2400的各种部 件可以与工具2405 -体形成,以使得能够在测量附近在井下或在地面处执行针对本文的 不同实施方案论述的处理方案相同或类似的处理。
[0121] 图25描绘处于钻井现场的系统2500的实施方案,其中系统2500包括可操作来 确定真岩层电阻率的装置。系统2500可以包括具有发射器天线和接收器天线布置的工具 2505-1、2505-2或2505-1和2505-2两者,所述工具是可操作的,以便做出可以用于包括但 不限于确定岩层的电阻率的许多钻井任务的测量。工具2505-1和2505-2可以被构造为 与本文论述的工具架构或工具架构组合相同或类似,工具2505-1和2505-2包括可操作来 以与本文论述的处理技术相同或类似的方式执行处理方案的控制单元和处理单元。工具 2505-1、2505-2或2505-1和2505-2均可以分布在系统2500的部件之中。能够以类似或相 同的方式将工具2505-1和2505-2实现为本文论述的控制单元、发射器、接收器和处理单元 布置。可以根据本文教导的不同实施方案构造、制造并校准工具2505-1和2505-2。
[0122] 系统2500可以包括位于钻井2506的地面2504处的钻机2502和一系列钻杆,即 钻柱2529,所述钻柱2529连接在一起以便形成穿过转盘2507下放到井筒或钻孔2512-1中 的钻柱。钻机2502可以为钻柱2529提供支持。钻柱2529可以操作来穿透转盘2507,用于 钻出钻孔2512-1穿过地下岩层2514。钻柱2529可以包括钻杆2518和位于钻杆2518的下 部的底部钻孔组件2520。
[0123] 底部钻孔组件2520可以包括钻铤2516和钻头2526。钻头2526可以操作来通过 穿透地面2504和地下岩层2514来产生钻孔2512-1。底部钻孔组件2520可以包括工具 2505-1,工具2505-1附接至钻铤2516以便进行测量来确定岩层参数。可以构造工具2505-1 以用于实施为MffD系统,如LWD系统。包括工具2505-1的外壳可以包括电子器件以开始来 自选择的发射器天线的测量,并收集来自选择的接收器天线的测量信号。这种电子器件可 以包括处理单元,处理单元通过标准通信机制提供岩层参数的分析以用于在钻井中操作。 分析可以包括分析用于每个研究的岩层的真岩层电阻率的估算值。或者,电子器件可以包 括通信接口,所述通信接口用于通过标准通信机制将由工具2505-1收集的测量信号提供 给地面以用于在钻井中操作,其中可以在地面处的处理单元处分析这些测量信号,以便提 供包括用于每个研究的岩层的真岩层电阻率的估算值的岩层参数的分析。
[0124] 在钻井操作期间,钻柱2529可以由转盘2507旋转。另外或可选地,底部钻孔组件 2520也可以由位于井底的马达(例如,泥浆马达)旋转。钻铤2516可以被用来增加钻头 2526的重量。钻铤2516也可以使底部钻孔组件2520变硬,以便允许底部钻孔组件2520将 增加的重量转移至钻头2526,而且反过来
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