[發明專利]加套管井眼和表面之間的電磁測井

有效

• 申請號: 201080053535.5
• 申請日: 2010-09-27
• 公開（公告）號: CN102667530A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 張鴻;R·A·羅斯肖爾
• 申請（專利權）人: 普拉德研究及開發股份有限公司
• 主分類號: G01V3/28
• 分類號: G01V3/28;G01R33/02
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 陳松濤;夏青

對其他申請的交叉引用

本申請要求享有2009年10月2日提交的題為“Marine?Borehole?to?Surface?Electromagnetic?Survey?with?Transmitter?in?Well?Casings”的美國臨時專利申請No.61/248,162的優先權。本申請還涉及2009年4月10日提交，題為“Borehole?to?Surface?Resistivity?Logging”的美國臨時專利申請No.61/168,281，以及在2009年10月21作為美國專利申請No.12/603,053非臨時提交的申請，在此通過引用將其每者并入本文（事務所存檔號23.0706）。

技術領域

本申請總體上涉及電磁測井領域，尤其涉及利用設置于加套管井眼中的一個或多個發射機和位于表面上的一個或多個接收機的電磁（EM）測井。

背景技術

一種測量地層電阻率的技術涉及通過低頻磁場發射機使用電磁感應，低頻磁場在地層中誘發電流。這些感應電流接著又產生次生磁場，所述次生磁場可以由磁場接收機測量到。

測量位置相鄰的井眼之間地球地表下巖層電阻率被稱為“井間測量”。現有技術中已知有各種工具和方法來執行井間測井，由此獲得井間測量數據集。通常通過移動一個井中的發射機和另一個井中的接收機陣列來收集井間數據集。對對應于發射機和接收機陣列各種位置的電磁場進行測量。需要一個完善的求逆過程來解釋這種數據集并獲得井間區域的電阻率圖像。典型的井間測井系統使用產生大垂直磁矩的發射機和特別對磁場垂直磁矩敏感的極靈敏接收機。

為井間測井設計的幾種系統使用了磁場發射機和接收機。那些發射機和接收器產生沿工具縱軸取向的磁偶極矩。在原理上講，可以為井之一或兩者加套管。不過，在實踐中，由于套管導致嚴重的衰減，為兩個井都使用標準磁鋼套管是有問題的。已經獲得了成功且有用的測井曲線，其中兩個井都是裸眼井，或其中接收機井已裝備磁性套管。此外，已經獲得了利用高鉻含量的鋼加套管的井之一或兩者的成功測井曲線。那種套管是非磁性的，比標準套管具有更低電導率。結果，衰減比標準磁鋼套管低得多。

也有各種工具從井眼之內向位于表面上的一個或多個接收機發射電磁信號。例如，有一種鋼絲繩工具被設計成測量加套管井中的地層電阻率，一種同時測井和鉆井（LWD）的工具跨過工具中的絕緣間隙并向地層中發送電流，一種生產測井工具在井下部件和表面之間實現無線遙測，一種EM遙測工具被用作泥漿脈沖遙測裝置的替代，在工具中絕緣間隙兩端施加電壓，以生成E-偶極子源（在共同所有/轉讓的美國專利7,477,162中描述了E脈沖）。

發明內容

本公開涉及在裸眼井或金屬套管井中進行井眼到表面（包括海底）電磁感應測井。

附圖說明

圖1和2是根據本公開用于進行井眼到表面電阻率測量的幾何結構實施例的示意圖。

圖3示出了描述所公開方法一個實施例中步驟的流程圖。

圖4示出了根據實施例使用的計算機系統的方框圖。

應該理解的是，附圖不成比例，僅用于例示的目的，并不是本發明的范圍界定，其范圍僅由所附權利要求的范圍確定。

具體實施方式

現在將參考附圖描述本發明的具體實施例。為了一致，將用類似數字指稱各圖中類似的元件。在以下描述中，闡述了很多細節以提供對本發明的理解。不過，本領域的技術人員應該理解，可以無需這些細節中的很多來實踐本發明，所述實施例的很多變化或修改都是可能的。如這里使用的，術語“垂直”表示基本對準或平行于井眼的縱軸，除非另行指出。

井間測井的補充測量是表面到井眼或井眼到表面測量。對于這樣的測量，將源放在表面上，接收機放在井下，或反之。在一直執行的表面到井眼試驗中，源是電偶極子（例如，連接到被推進到地球中的兩個標樁的大發電機），接收機是感測所得磁場的垂直分量的常規井間磁場接收機。在美國專利申請No.12/603,053中已經提出了使用井下E偶極子源的井眼到表面測量方法。應當指出，測量加套管井中的垂直電場相當不實際。

有五項觀測涉及形成本公開基礎的先前測量，本公開涉及利用井下磁偶極子源的井眼到表面測量。在井間EM檢查中，采用一個井內部的磁偶極子源，第二個井中部署接收機串，或在表面到井眼（STB）檢查中，執行這些先前測量，在STB檢查中，線電流源和/或表面電流環源位于表面上，同時將接收機串部署到加套管深井中的各種深度。觀測結果如下：