[發明專利]識別非常規地層

有效

• 申請號: 201380067585.2
• 申請日: 2013-03-15
• 公開（公告）號: CN104956177B
• 公開（公告）日: 2020-03-03
• 發明（設計）人: 吳旭翔
• 申請（專利權）人: 哈里伯頓能源服務公司
• 主分類號: G01V3/28
• 分類號: G01V3/28
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 張欣

獲得由方位敏感電磁測井工具根據其在鉆孔中的位置收集的信號測量。使用所述信號測量來識別地層模型的類型。將適于所述類型的地層模型的反演技術應用于所述組信號測量以確定地理性質。使用所述地理性質來作出關于是否鉆井的決定。

技術背景

地球地層的電磁(EM)測井的基本原理和技術是眾所周知的。例如，確定鄰近鉆孔的地球地層的電阻率(或其倒數，導電率)的感應測井長期以來是在搜索和開發地下石油礦床中采用的重要標準技術。簡單地說，發射器發射經過鉆孔周圍的地層物質的電磁信號并感應一個或多個接收器中的信號。接收器信號的振幅和/或相位受地層電阻率影響，從而要進行電阻率測量。測量的信號特性和/或從其計算出的地層性質根據測井工具在鉆孔中的深度或位置進行記錄，從而產生可供分析員使用的地層記錄。

EM技術用于隨鉆測井(LWD)和電纜測井。這些技術用于估計地層參數，包括地層電阻率、地層各向異性、邊界位置等。

給定地層的參數(諸如電阻率)可以是各向同性的(在所有方向上相等)或各向異性的(在不同方向上不相等)。在非常規地層(包括例如斷口和/或褶被)中測量這個參數是一個挑戰。

附圖簡述

圖1示出包括傾斜地層基床的說明性隨鉆測井環境。

圖2示出包括傾斜地層基床的說明性電纜測井環境。

圖3示出鉆孔的定向與傾斜地層基床的定向之間的關系。

圖4示出具有一個正交三軸發射器和兩個正交三軸接收器的測井工具的假想天線排列。

圖5示出界定傾斜天線的定向的角。

圖6為電磁電阻率測井工具的說明性電子模塊的方框圖。

圖7示出具有傾斜發射器及接收器天線的說明性電磁電阻率測井工具。

圖8示出天線排列。

圖9和圖10示出常規地層模型。

圖11A示出分格。

圖11B示出分格與從其收集資料的地層之間的數學關系。

圖12-15和圖18-19示出建模響應。

圖16和圖17示出非常規地層模型。

圖20-23示出天線排列。

圖24為流程圖。

圖25示出環境。

具體實施方式

所公開的工具配置和操作在其操作的更大系統的背景下得以最佳理解。因此，圖1中示出說明性隨鉆測井(LWD)環境。鉆井平臺2支撐具有用于升降鉆柱8的游車6的井架4。方鉆桿10隨著其下降穿過轉盤12而支撐鉆柱8。鉆頭14是通過井下鉆具和/或鉆柱8的旋轉來驅動。隨著鉆頭14旋轉，產生穿過各種地層18的鉆孔16。泵20使鉆井液循環通過供液管22到方鉆桿10，滲入井下通過鉆柱8的內部，通過鉆頭14中的孔口，經由鉆柱8周圍的環帶返回到地表，并進入到持水礦井24。鉆井液將鉆粉從鉆孔輸送到礦井24中并協助維持鉆孔完整性。

電磁電阻率測井工具26集成到鉆頭14附近的井底總成中。隨著鉆頭延及鉆孔穿過地層，測井工具26收集關于各種地層性質以及測井工具定向和位置、和各種其它鉆井工況的測量。定向測量可以使用方位定向指示器(其可以包括磁力儀、測斜儀和/或加速計)來執行，但可以使用其它傳感器類型，諸如陀螺儀。在一些實施方案中，測井工具包括3軸磁通門磁力儀和3軸加速計。測井工具26可以采取鉆鋌的形式，即，提供重量和硬度來協助鉆井過程的厚壁鋼管。遙測配件28可以被包括來將測井工具測量傳送到地表接收器30和從地表接收器接收命令。