RU2069879C1 - Process of electromagnetic logging of holes - Google Patents
Process of electromagnetic logging of holes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2069879C1 RU2069879C1 SU5038179A RU2069879C1 RU 2069879 C1 RU2069879 C1 RU 2069879C1 SU 5038179 A SU5038179 A SU 5038179A RU 2069879 C1 RU2069879 C1 RU 2069879C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnetic field
- coils
- attenuation
- field
- electromagnetic
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 claims abstract description 7
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 7
- 238000013016 damping Methods 0.000 abstract 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 12
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 7
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к промысловой геофизике, а именно к электромагнитному каротажу скважин и может использоваться для выделения пород с наклонной ориентацией оси анизотропии проводимости. The invention relates to field geophysics, in particular to electromagnetic well logging and can be used to isolate rocks with an oblique orientation of the conductivity anisotropy axis.
Известен способ электромагнитного каротажа, который основан на возбуждении в скважине с помощью передающей катушки электромагнитного поля и измерении с помощью двух измерительных катушек затухания этого поля между точками измерения путем деления величины напряженности поля в этих точках [1]
Этот способ не позволяет установить наличие неоднородностей при исследовании пород с азимутально неоднородным распределением удельного электрического сопротивления, так как в результате получается усредненная характеристика.A known method of electromagnetic logging, which is based on the excitation in the well using a transmitting coil of an electromagnetic field and measuring using two measuring coils the attenuation of this field between the measurement points by dividing the field strength at these points [1]
This method does not allow to establish the presence of heterogeneity in the study of rocks with an azimuthally inhomogeneous distribution of electrical resistivity, as the result is an averaged characteristic.
Известен также способ электрического каротажа скважин, который основан на создании с помощью пары взаимо перпендикулярных горизонтальных генераторных катушек в породе гармонического высокочастотного электромагнитного поля, результирующий вектор напряженности магнитной компоненты которого вращается с некоторой частотой в горизонтальной плоскости, не меняя величины своей амплитуды и измерении с помощью системы двух пар взаимо перпендикулярных горизонтальных измерительных катушек затухания этого поля между точками расположения пар путем деления величины напряженности в этих точках. Измерение величины затухания в зависимости от ориентации возбуждаемого поля позволяет выделять породы с азимутально-неоднородным распределением удельного электрического сопротивления, например, трещинные коллекторы [2]
Однако при высоких удельных сопротивлениях, которыми, как правило, характеризуются трещинные коллекторы, этот метод не позволяет отличить породы с наклонной трещиноватостью от пород с вертикальной или горизонтальной системой трещин. Кроме того, возбуждение и регистрация вращающегося поля усложняет конструкцию устройства и накладывает ограничения на скорость проведения каротажа.There is also known a method of electric well logging, which is based on the creation of a harmonic high-frequency electromagnetic field using a pair of mutually perpendicular horizontal generator coils in the rock, the resulting vector of the magnetic component intensity of which rotates at a certain frequency in the horizontal plane, without changing its amplitude and measurement using the system two pairs of mutually perpendicular horizontal measuring coils of attenuation of this field between the points of location n p by dividing the tension at these points. The measurement of the attenuation depending on the orientation of the excited field allows you to select rocks with an azimuthally inhomogeneous distribution of electrical resistivity, for example, fractured reservoirs [2]
However, at high resistivities, which, as a rule, characterize fractured reservoirs, this method does not allow to distinguish rocks with an inclined fracture from rocks with a vertical or horizontal system of cracks. In addition, the excitation and registration of a rotating field complicates the design of the device and imposes restrictions on the speed of logging.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является, способ выделения трещинных коллекторов, заключающийся в возбуждении электромагнитного поля в двух взаимно перпендикулярных азимутах, измерении затухания горизонтальной составляющей магнитного поля, сравнении результатов измерения и выделении трещинных коллекторов по расхождению показаний [3]
В случае системы наклонных трещин, ось анизотропии наклонная и зондами будет измеряться некоторое эффективное сопротивление "горизонтальной" системы трещин. Кроме того, используя известные значения потенциалов нетрудно получить выражение для напряженности магнитного поля Н в точке расположения одной из измерительных катушек:
H = Hc+HycosΦ,
где Hc составляющая магнитного поля, не зависящая от ориентации зонда; Hy составляющая магнитного поля, соответствующая максимальному влиянию анизотропии на показания зонда; Φ угол между направлением возбуждения поля и осью анизотропии.The closest in technical essence to the claimed invention is a method for identifying fractured reservoirs, which consists in exciting an electromagnetic field in two mutually perpendicular azimuths, measuring the attenuation of the horizontal component of the magnetic field, comparing the measurement results and isolating the fractured reservoirs according to the discrepancy of readings [3]
In the case of a system of inclined cracks, the anisotropy axis is inclined and some effective resistance of the “horizontal” system of cracks will be measured with probes. In addition, using the known potential values, it is easy to obtain an expression for the magnetic field H at the location of one of the measuring coils:
H = H c + H y cosΦ,
where H c the component of the magnetic field, independent of the orientation of the probe; H y component of the magnetic field corresponding to the maximum influence of anisotropy on the probe readings; Φ is the angle between the direction of field excitation and the anisotropy axis.
При высоких сопротивлениях разреза, характерных для трещиноватых пород Hc~(L/δ)2, а Hy~(L/δ)3,, где L расстояние от точки возбуждения до точки измерения поля,
Недостатком этого способа является недостаточно высокая достоверность выделения трещинных коллекторов с наклонными трещинами, так как возможны случаи, когда показания зондов равны при наличии трещиноватости пород. The disadvantage of this method is the insufficiently high reliability of the allocation of fractured reservoirs with inclined cracks, since there are cases when the readings of the probes are equal in the presence of fracturing of the rocks.
Решаемая задача выделение коллекторов с наклонными трещинами. The problem to be solved is the allocation of reservoirs with inclined cracks.
Задача решена за счет того, что в способе электромагнитного каротажа скважин, основанном на возбуждении электромагнитного поля в двух взаимно перпендикулярных азимутах и регистрации затухания магнитного поля между точками измерения, регистрируют затухание вертикальной составляющей магнитного поля и по наличию сигнала судят о присутствии наклонных трещин в коллекторе. The problem is solved due to the fact that in the method of electromagnetic logging of wells, based on the excitation of the electromagnetic field in two mutually perpendicular azimuths and registration of the attenuation of the magnetic field between the measurement points, the attenuation of the vertical component of the magnetic field is recorded and the presence of inclined cracks in the reservoir is judged by the presence of the signal.
Заявляемый способ отличается от прототипа тем, что регистрируют затухание вертикальной составляющей магнитного поля, и по наличию сигнала судят о присутствии наклонных трещин в коллекторе. Таким образом заявляемый объем соответствует критерию изобретения "новизна". The inventive method differs from the prototype in that they record the attenuation of the vertical component of the magnetic field, and the presence of the signal judges the presence of inclined cracks in the reservoir. Thus, the claimed volume meets the criteria of the invention of "novelty."
Признаки, отличающие заявляемый способ от прототипа, не выявлены в других технических решениях при изучении данной области техники и, следовательно, обеспечивают заявляемому способу соответствие критерию "существенные отличия". Signs that distinguish the claimed method from the prototype are not identified in other technical solutions in the study of this technical field and, therefore, provide the claimed method with the criterion of "significant differences".
Суть заявляемого способа заключается в следующем. Известно, что величина амплитуды магнитного поля, возбуждаемого в горизонтальном направлении, но измеряемая в вертикальном направлении равна:
H1= HzcosΦ.
Если же магнитное поле возбуждается в горизонтальном направлении, перпендикулярном предыдущему, то величина амплитуды магнитного поля, измеряемая в вертикальном направлении, равна [4]
H2= HzsinΦ.
Здесь Hz составляющая магнитного поля, соответствующая максимальному влиянию анизотропии на показания зонда, Φ угол между направлением регистрации поля и проекцией оси анизотропии на плоскость напластования.The essence of the proposed method is as follows. It is known that the magnitude of the amplitude of the magnetic field excited in the horizontal direction, but measured in the vertical direction is:
H 1 = H z cosΦ.
If the magnetic field is excited in a horizontal direction perpendicular to the previous one, then the magnitude of the magnetic field amplitude, measured in the vertical direction, is [4]
H 2 = H z sinΦ.
Here, H z is the component of the magnetic field corresponding to the maximum influence of anisotropy on the probe readings, Φ is the angle between the direction of registration of the field and the projection of the anisotropy axis on the bedding plane.
Таким образом, при любой величине v измеряемые сигналы не могут обратиться в ноль одновременно при наличии наклонной трещиноватости породы, как это может иметь место в прототипе. Thus, for any value of v, the measured signals cannot vanish at the same time if there is an inclined fracture of the rock, as can be the case in the prototype.
Кроме того, магнитное поле в направлении перпендикулярном направлению возбуждения в отличие от прототипа существует только в анизотропных средах и для выделения таких сред достаточно наличия ненулевого сигнала хотя бы в одной из приемных катушек. In addition, a magnetic field in the direction perpendicular to the direction of excitation, unlike the prototype, exists only in anisotropic media and to isolate such media, it is sufficient to have a non-zero signal in at least one of the receiving coils.
Сущность изобретения поясняется графическими материалами. На фиг.1 показана схема расположения катушек скважинного прибора, с помощью которого осуществляется предлагаемый способ. The invention is illustrated graphic materials. Figure 1 shows the location of the coils of the downhole tool, with which the proposed method is carried out.
На фиг. 2 показана зависимость затухания магнитного поля Р в зависимости от удельного электрического сопротивления rt в плоскости напластования при угле наклона трещины равной 45o и коэффициента анизотропии λ = 2..In FIG. 2 shows the dependence of the attenuation of the magnetic field P as a function of the electrical resistivity r t in the bedding plane at an angle of inclination of the crack equal to 45 o and anisotropy coefficient λ = 2 ..
Скважинный прибор содержит генераторные катушки 1 и 2 и приемные катушки 3 и 4. Оси генераторных катушек 1 и 2 перпендикулярны между собой и лежат в горизонтальной плоскости. Оси приемных катушек 3 и 4 перпендикулярны осям генераторных катушек 1 и 2 и совпадают с осью скважины. The downhole tool comprises generator coils 1 and 2 and receiver coils 3 and 4. The axes of the generator coils 1 and 2 are perpendicular to each other and lie in a horizontal plane. The axes of the receiving coils 3 and 4 are perpendicular to the axes of the generating coils 1 and 2 and coincide with the axis of the well.
На генераторные катушки 1 и 2 поочередно подают электрический ток частотой 200 кГц при расстоянии между генераторной и первой приемной катушками равном L 1 м и между приемными катушками l 0,2 м, возбуждают электромагнитное поле во взаимно перпендикулярных направлениях (расположение генераторных катушек), при этом приемные катушки 3 и 4 регистрируют затухание вертикальной составляющей магнитного поля, сначала возбуждаемого генераторной катушкой 1, а затем катушкой 2. An alternating current of 200 kHz is supplied to the generator coils 1 and 2 at a distance between the generator and the first receiver coils of L 1 m and between the receiver coils of l 0.2 m, the electromagnetic field is excited in mutually perpendicular directions (location of the generator coils), receiving coils 3 and 4 register the attenuation of the vertical component of the magnetic field, first excited by the generator coil 1, and then by the coil 2.
Результаты исследования, рассчитанные на ЭВМ-РС-АТ, представлены на фиг. 2, где показана зависимость затухания Р от отношения L/δ. Известно [3] что затухание вертикальной составляющей определяется по формулам:
где P1 затухание вертикальной составляющей магнитного поля, возбуждаемого генераторной катушкой 1; P2 затухание вертикальной составляющей магнитного поля, возбуждаемого генераторной катушкой 2; Hj i амплитуда напряженности магнитного поля; i номер генераторной катушки; j номер приемной катушки.The results of the study, calculated on a computer-RS-AT, are presented in FIG. 2, where the dependence of the attenuation P on the ratio L / δ is shown. It is known [3] that the attenuation of the vertical component is determined by the formulas:
where P 1 the attenuation of the vertical component of the magnetic field excited by the generator coil 1; P 2 attenuation of the vertical component of the magnetic field excited by the generator coil 2; H j i the amplitude of the magnetic field; i generator coil number; j number of the receiving coil.
В азимутально однородных средах магнитное поле в направлении перпендикулярном направлению возбуждения поля отсутствует. Отличные от нуля показания зондов могут появляться в азимутально-неоднородных средах, например, в средах с наклонной трещиноватостью. In azimuthally homogeneous media, there is no magnetic field in the direction perpendicular to the field excitation direction. Non-zero probe readings can appear in azimuthally inhomogeneous media, for example, in media with an inclined fracture.
Приведенная на фиг.2 кривая затухания магнитного поля Р в зависимости от удельного электрического сопротивления ρt в плоскости напластования, показывает, что для сопротивления среды меньше 1000 Ом.м при коэффициенте анизотропии 2 способ позволяет достоверно различать наклонные трещины.The curve of magnetic field attenuation P shown in FIG. 2, depending on the electrical resistivity ρ t in the bedding plane, shows that for a medium resistance of less than 1000 Ohm.m with an anisotropy coefficient of 2, the method allows reliable identification of inclined cracks.
Использование предлагаемого способа электромагнитного каротажа обеспечивает по сравнению с прототипом наиболее достоверное определение пластов-коллекторов с наклонной трещиноватостью, что позволяет уменьшить число пропусков продуктивных пластов-коллекторов. Using the proposed method of electromagnetic logging provides, in comparison with the prototype, the most reliable determination of reservoirs with inclined fractures, which reduces the number of passes of productive reservoirs.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5038179/25 RU2069879C1 (en) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | Process of electromagnetic logging of holes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5038179/25 RU2069879C1 (en) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | Process of electromagnetic logging of holes |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU5038179A RU5038179A (en) | 1995-10-20 |
| RU2069879C1 true RU2069879C1 (en) | 1996-11-27 |
Family
ID=21602287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5038179/25 RU2069879C1 (en) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | Process of electromagnetic logging of holes |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2069879C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2431871C2 (en) * | 2005-04-22 | 2011-10-20 | Шлюмбергер Текнолоджи Бв | Anti-symmetrised electro-magnetic measurements |
| RU2673823C1 (en) * | 2017-07-31 | 2018-11-30 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт геофизики им. Ю.П. Булашевича Уральского отделения Российской академии наук | Method for determining distance to medium border with different specific electrical resistances for geological steering of horizontal well bore |
-
1992
- 1992-04-20 RU SU5038179/25 patent/RU2069879C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР N 236387, кл. G 01 V 3/18, 1970. Авторское свидетельство СССР N 960701, кл. G 01 V 3/18, 1982. Авторское свидетельство СССР N 648928, кл. G 01 V 3/18, 1979. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2431871C2 (en) * | 2005-04-22 | 2011-10-20 | Шлюмбергер Текнолоджи Бв | Anti-symmetrised electro-magnetic measurements |
| RU2673823C1 (en) * | 2017-07-31 | 2018-11-30 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт геофизики им. Ю.П. Булашевича Уральского отделения Российской академии наук | Method for determining distance to medium border with different specific electrical resistances for geological steering of horizontal well bore |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4502010A (en) | Apparatus including a magnetometer having a pair of U-shaped cores for extended lateral range electrical conductivity logging | |
| US6493632B1 (en) | Water saturation and sand fraction determination from borehole resistivity imaging tool, transverse induction logging and a tensorial water saturation model | |
| US6711502B2 (en) | Water saturation and sand fraction determination from borehole resistivity imaging tool, transverse induction logging and a tensorial water saturation model | |
| US4323848A (en) | Plural sensor magnetometer arrangement for extended lateral range electrical conductivity logging | |
| US6636045B2 (en) | Method of determining formation anisotropy in deviated wells using separation of induction mode | |
| US6348792B1 (en) | Side-looking NMR probe for oil well logging | |
| US5757186A (en) | Nuclear magnetic resonance well logging apparatus and method adapted for measurement-while-drilling | |
| US6466872B1 (en) | Method for determination of apparent resistivities of anisotropic reservoirs | |
| US7180287B2 (en) | Reduction of motion artifacts in NMR | |
| US6342784B1 (en) | Method for resistivity well logging utilizing nuclear magnetic resonance | |
| US20040046560A1 (en) | Method and apparatus for a quadrupole transmitter for directionally sensitive induction tool | |
| EP0721111A2 (en) | A method for steering a transmitter array in a logging tool | |
| CA1053755A (en) | Dielectric induction logging system for obtaining water and residual oil saturation of earth formations | |
| US6411087B1 (en) | NMR logging tool with Hi-Tc trap field magnet | |
| US6388441B1 (en) | Method for processing NMR data without phase-alternating-pair (PAP) averaging | |
| RU2069878C1 (en) | Process of electromagnetic logging of holes | |
| US20040046561A1 (en) | Method and apparatus for a quadrupole transmitter for directionally sensitive induction tool | |
| US7737697B2 (en) | Method and apparatus for use of the real component of a magnetic field of multicomponent resistivity measurements | |
| US7336080B2 (en) | Method and apparatus for use of the real component of a magnetic field of multicomponent resistivity measurements | |
| RU2069879C1 (en) | Process of electromagnetic logging of holes | |
| EP1155342A1 (en) | Water saturation and sand fraction determination from borehole resistivity imaging tool, transverse induction logging and a tensorial water saturation model | |
| Gianzero | The paradox of anisotropy revisited | |
| CA1175106A (en) | Method and apparatus for extending lateral range electrical conductivity logging | |
| SU648928A1 (en) | Method of detecting cracked collectors | |
| RU1805430C (en) | Method of electromagnetic logging of wells |