[發明專利]井下電磁工具的基于反演的校正

有效

• 申請號: 201380014777.7
• 申請日: 2013-02-15
• 公開（公告）號: CN104169524B
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發明（設計）人: A·I·達維迪奇夫;M·蒂爾;D·奧梅拉吉奇;S·F·克拉里
• 申請（專利權）人: 普拉德研究及開發股份有限公司
• 主分類號: E21B47/0228
• 分類號: E21B47/0228;G01V3/08
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 盧亞靜

技術領域

公開的實施例總體涉及用于井下電磁測量工具的校正方法，并且更具體地涉及用于校正井下電磁測量工具的基于反演的方法。

背景技術

在諸如隨鉆測井(LWD)和電纜測井設備之類的現有的井下設備中，電磁測量的使用是公知的。可以利用這種技術來確定地層電阻率，地層電阻率以及地層孔隙度測量通常用于指示地層中的油氣的存在。此外，方位敏感定向電阻率測量通常用于例如油層轉向設備中，用于提供可以據此做出轉向決定的信息。定向電阻率工具通常使用傾斜天線或橫向天線(具有相對于工具軸傾斜或橫向的磁偶極子的天線)。

工具校正是電磁測井作業中的重要和必要的工作。諸如工具結構中的缺陷以及由于工具電子器件而發生的變化之類的因素可能引起重大的測量錯誤。工具校正的目的是消除和/或補償這些因素對測量數據產生的影響。各種工具補償方法都是已知的。例如，通常采用空氣校正方法。在這種方法中，電磁電阻率工具可以被懸掛(例如，經由吊車)在遠離任何導電介質的空氣中。電阻率測量應該產生接近無窮大的電阻率(即，零導電率)。去掉任何偏差并且假設這些偏差與系統測量誤差相關(例如，與電子器件，硬件，或處理方法相關)。美國專利US4,800,496和US7,027,923公開了用于確定感應或傳播測井工具中的探測誤差的方法，所述感應或傳播測井工具需要在土地表面上方的兩種或更多種高度處進行測量。

盡管前述的校正方法可以為傳統的電磁測井工具提供滿意的校正，但是它們難以應用于深層探測、定向電磁電阻率工具(環視工具)或者電磁前視工具。如以下所更詳細地描述的，這種深層探測工具中的發射器和接收器接頭為模塊化的，使得接頭之間的軸向間隔與方位調整角均不被固定。因此，針對一種工具結構所執行的校正對于任何其它工具結構來說不一定有效。此外，如果由于發射器與接收器接頭之間的間隔長(例如，長達100英尺或以上)并且需要將整個BHA懸掛起來而幾乎不可能在鉆探現場執行校正，那么傳統的空氣校正就變得很困難。因此，在本領域中存在著對用于校正定向電阻率測井工具的改進的系統的需求。

發明內容

公開了一種用于井下電磁工具的基于反演的校正方法。使用至少一個測量陣列(例如，至少一個發射器接收器對)來獲取地下鉆孔中的電磁數據。對地層模型的反演(在本領域中也被稱為正演模型)進行處理，以獲得地層參數和用于測量陣列的至少一個校正參數。然后可以固定用于測量陣列的校正參數并且再次對反演進行處理，以獲得地層參數和用于第二測量陣列的至少一個校正參數。對于基本上任何數量的測量陣列都可以以遞歸的方式重復這個過程。

公開的實施例可以提供各種技術優點。例如，公開的實施例提供了用于模塊化深層探測和/或前視電磁測量工具的可行的校正方法。公開的方法還可以有利地應用于基本上任何電磁測量系統。此外，在電磁測井作業期間，在不從地下環境中移出工具的情況下，基本上可以在任何時間對測量工具進行重新校正。舉例來說，如果例如在工具進入使較高頻測量變得更加靈敏的高電阻區時，電阻率的平均水平發生變化，那么這種重新校正可能是有用的。

提供本發明內容來引入以下在具體實施方式中進一步描述的選擇的概念。本發明內容并不是要確定所要求保護的主題的關鍵或基本特征，也不是要用于幫助限定所要求保護的主題的范圍。

附圖說明

為了更完整地理解公開的主題以及其優點，現在結合附圖來參考下文的說明，附圖中：

圖1描繪了可以使用公開的工具和方法實施例的鉆機的一個示例。

圖2A還描繪了圖1上所示的深層探測電阻率工具結構。

圖2B描繪了前視電阻率工具結構。

圖3描繪了一個公開的方法實施例的流程圖。

圖4描繪了另一個公開的方法實施例的流程圖。

圖5A、5B和5C描繪了實驗性測試的電阻率示意圖，其中深層探測前視電阻率工具垂直懸掛在土地表面上方。圖5A描繪了第一對照實驗，其中在反演中沒有使用校正偏移量，圖5B描繪了第二對照實驗，其中上方點的值用于計算近似的空氣校正偏移量，并且圖5C描繪了對比，其中利用圖3和4上所描繪的校正反演方法計算出校正偏移量。

圖6描繪了用于示例性地層的電阻率數據。

圖7A、7B、7C以及7D描繪了實驗性測試的電阻率示意圖，其中在地下鉆孔中采用了深層探測前視電阻率工具。利用不需要校正的合成數據來生成圖7A和7C上所描繪的示意圖。利用本文中關于圖3和4所描述的反演校正方法以及圖6所示的記錄數據的第一部分來生成圖7B和7D上所描繪的示意圖。