RU2402047C1 - Measurement procedure at lateral logging of wells - Google Patents
Measurement procedure at lateral logging of wells Download PDFInfo
- Publication number
- RU2402047C1 RU2402047C1 RU2009133770/28A RU2009133770A RU2402047C1 RU 2402047 C1 RU2402047 C1 RU 2402047C1 RU 2009133770/28 A RU2009133770/28 A RU 2009133770/28A RU 2009133770 A RU2009133770 A RU 2009133770A RU 2402047 C1 RU2402047 C1 RU 2402047C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- resistance
- central
- measured
- well
- temperature
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 15
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title abstract description 18
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 19
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 claims description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 5
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 5
- 241000566515 Nedra Species 0.000 description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к геофизическим методам исследования разрезов нефтегазовых скважин и, в частности, к трехэлементному боковому каротажу, предназначенному для измерения кажущихся удельных сопротивлений горных пород.The invention relates to geophysical methods for studying sections of oil and gas wells and, in particular, to three-element lateral logging, designed to measure the apparent resistivities of rocks.
Известен способ измерения при боковом каротаже трехэлектродным зондом (см., например, С.С.Итенберг, Т.Д.Дахкильгов. Геофизические исследования в скважинах. М.: «Недра», 1982. С.108, 131, 132), при котором на центральный и экранные электроды зонда, соединенные между собой для уравнивания их потенциалов электрическим шунтом малого (≈0,01 Ом) сопротивления, подают питающий переменный ток, измеряют ток I0 центрального электрода и потенциал ΔU экранных электродов относительно электрода сравнения и определяют кажущееся удельное сопротивление ρк горных пород из соотношения: где k - коэффициент зонда. При этом низкоомный шунт реализуют с помощью входного трансформатора тока центрального электрода и резистора, включенного параллельно его вторичной обмотке.A known method of measurement in lateral logging with a three-electrode probe (see, for example, S. S. Itenberg, T. D. Dakhkilgov. Geophysical surveys in wells. M .: "Nedra", 1982. S. 108, 131, 132), with where an alternating current is supplied to the central and shield electrodes of the probe, interconnected to equalize their potentials with an electric shunt of small (≈0.01 Ohm) resistance, the current I 0 of the central electrode and the potential ΔU of the shield electrodes relative to the reference electrode are measured and the apparent specific resistance ρ of a mountain od from the relation: where k is the coefficient of the probe. In this case, a low-impedance shunt is realized using an input current transformer of the central electrode and a resistor connected in parallel with its secondary winding.
Этот способ измерения дает удовлетворительные результаты при не слишком низких удельных сопротивлениях (>0,1 Ом·м) бурового раствора.This measurement method gives satisfactory results at not too low resistivities (> 0.1 Ohm · m) of the drilling fluid.
Однако уравнивание потенциалов производится с некоторым приближением, и между центральным и экранными электродами зонда существует небольшая разность потенциалов, которая искажает поле зонда и в конечном итоге вводит погрешность в результаты измерений тем большую, чем меньше удельное сопротивление бурового раствора, заполняющего скважину. Погрешность измерения при этом может достигать 100% (см. В.Т.Чукин и др. О влиянии неравенства потенциалов электродов зонда на результаты трехэлектродного бокового каротажа. В сб.: «Прикладная геофизика». Вып.39, М.: «Недра», 1964. С.114-122).However, the potential equalization is carried out with some approximation, and there is a small potential difference between the central and screen electrodes of the probe, which distorts the probe field and ultimately introduces an error in the measurement results, the greater the lower the resistivity of the drilling fluid filling the well. In this case, the measurement error can reach 100% (see V.T. Chukin et al. On the effect of the potential inequality of the probe electrodes on the results of three-electrode lateral logging. In Sat: “Applied Geophysics.” Issue 39, M .: “Nedra” , 1964. S.114-122).
Искажение поля зонда, вызванное неравенством потенциалов, и связанная с этим погрешность измерений приводят к нарушению постоянства коэффициента зонда в выражении (1).The distortion of the probe field caused by the inequality of potentials and the associated measurement error lead to a violation of the constancy of the probe coefficient in expression (1).
Известен способ измерения (см. Мельников А.Г. К вопросу выравнивания потенциалов электродов в приборах бокового каротажа типа БК-3. НТВ «Каротажник». 2004. Вып.8 (121). С.51-53), в котором уравнивание потенциалов электродов зонда производится с помощью операционного усилителя, входы которого подключаются к вторичной обмотке входного трансформатора тока центрального электрода. На систему электродов подают питающий переменный ток, измеряют ток центрального электрода и потенциал экранных электродов относительно электрода сравнения и определяют кажущееся удельное сопротивление горных пород из соотношения (1).There is a known measurement method (see AG Melnikov. On the issue of equalizing the potentials of electrodes in lateral logging tools of the BK-3 type. NTV “Logger”. 2004. Issue 8 (121). S.51-53), in which potential equalization The probe electrodes are produced using an operational amplifier, the inputs of which are connected to the secondary winding of the input current transformer of the central electrode. A supply alternating current is supplied to the electrode system, the current of the central electrode and the potential of the screen electrodes relative to the reference electrode are measured, and the apparent resistivity of the rocks is determined from relation (1).
В этом способе измерения приведенное сопротивление между электродами зонда снижается до 0,0035 Ом, что повышает точность измерений.In this measurement method, the reduced resistance between the probe electrodes is reduced to 0.0035 Ohms, which increases the accuracy of the measurements.
Однако такие результаты достигаются тогда, когда входной трансформатор тока центрального электрода располагается в непосредственной близости от центрального и экранного электродов зонда, и сопротивлением соединительных проводов можно пренебречь. Это возможно не всегда. Так в аппаратуре бокового каротажа, используемой для измерений в процессе бурения скважины, центральный и экранный электроды зонда располагаются на внешней поверхности бурильной трубы и соединяются с измерительным электронным блоком проводниками значительной длины (до 2 м) (см., например, А.А.Молчанов. Измерение геофизических и технологических параметров в процессе бурения скважин. М.: «Недра». 1983. С.52-57).However, such results are achieved when the input current transformer of the central electrode is located in close proximity to the central and shield electrodes of the probe, and the resistance of the connecting wires can be neglected. This is not always possible. So, in the side logging equipment used for measurements during well drilling, the central and screen electrodes of the probe are located on the outer surface of the drill pipe and are connected to the measuring electronic unit by conductors of considerable length (up to 2 m) (see, for example, A.A. Molchanov . Measurement of geophysical and technological parameters in the process of drilling wells. M .: "Nedra". 1983. S. 52-57).
Широкое использование при бурении скважин полимер-солевых буровых растворов с удельным сопротивлением до 0,02 Ом·м усугубляют эту ситуацию. Кроме того, сопротивление проводников зависит от температуры в скважине, что вносит дополнительную температурную погрешность в результаты измерений.The widespread use of polymer-salt drilling fluids with resistivities up to 0.02 Ohm · m while drilling wells exacerbate this situation. In addition, the resistance of the conductors depends on the temperature in the well, which introduces an additional temperature error in the measurement results.
Известен также способ измерения (См. Мельников А.Г. К вопросу выравнивания потенциалов электродов в приборах бокового каротажа типа БК-3. НТВ «Каротажник». 2004. Вып.8 (121). С51-53), принятый за прототип, в котором уравнивание потенциалов электродов зонда осуществлено с помощью операционного усилителя, входы которого подключаются непосредственно к центральному и экранному электродам зонда. На систему электродов подают питающий переменный ток, измеряют ток I0 центрального электрода и его потенциал ΔU относительно электрода сравнения и определяют кажущееся удельное сопротивление горных пород из соотношения: There is also a method of measurement (See Melnikov A. G. On the issue of equalizing the potentials of electrodes in lateral logging tools of the BK-3 type. NTV “Logging”. 2004. Issue 8 (121). C51-53), adopted as a prototype, in in which the potential equalization of the probe electrodes is carried out using an operational amplifier, the inputs of which are connected directly to the central and screen electrodes of the probe. A supply alternating current is supplied to the electrode system, the current I 0 of the central electrode and its potential ΔU relative to the reference electrode are measured and the apparent resistivity of the rocks is determined from the relation:
Использование в этом способе бестрансформаторной схемы уравнивания потенциалов позволяет устранить влияние соединительных проводников и температурных изменений их сопротивлений на результаты измерений.The use of a transformerless potential equalization circuit in this method eliminates the influence of connecting conductors and temperature changes in their resistances on the measurement results.
Недостатком является низкая устойчивость операционного усилителя в такой схеме измерения, что приводит к его самовозбуждению и, соответственно, резкому снижению точности измерений или вообще невозможности их проведения.The disadvantage is the low stability of the operational amplifier in such a measurement scheme, which leads to its self-excitation and, accordingly, a sharp decrease in the accuracy of measurements or the general impossibility of their implementation.
Задачами настоящего изобретения являются повышение точности измерений и надежности их выполнения.The objectives of the present invention are to improve the accuracy of measurements and the reliability of their implementation.
Это достигается тем, что в способе измерения при боковом каротаже скважин, в котором на электрически соединенные между собой центральный и экранные электроды зонда подают питающий переменный ток, измеряют ток I0 центрального электрода и потенциал ΔU экранных электродов относительно электрода сравнения, вычисляют отношение по которому судят о кажущемся удельном сопротивлении ρк горных пород, дополнительно в процессе каротажа измеряют удельное сопротивление ρс бурового раствора и температуру t° в скважине, определяют сопротивление r0t цепи, соединяющей центральный и экранный электроды, при температуре t° из соотношения: r0t=r0(1+α·Δt°), где r0 - сопротивление цепи, предварительно измеренное при 20°С; Δt=t°-20°; α - температурный коэффициент сопротивления, после чего определяют ρk по предварительно рассчитанным зависимостям для ряда значений удельного сопротивления пласта, сопротивления r0 и номинального диаметра скважины.This is achieved by the fact that in the measurement method for lateral logging of wells, in which an alternating current is supplied to the central and screen electrodes of the probe, the current I 0 of the central electrode and the potential ΔU of the screen electrodes relative to the reference electrode are measured, and the ratio is calculated according to which the apparent resistivity ρ to the rocks is judged, in addition, during the logging process, the resistivity ρ from the drilling fluid and the temperature t ° in the well are measured, the resistance r 0t of the circuit connecting the central and screen electrodes is determined at a temperature t ° from the relation: r 0t = r 0 (1 + α · Δt °), where r 0 is the circuit resistance previously measured at 20 ° С; Δt = t ° -20 °; α is the temperature coefficient of resistance, after which ρ k is determined from the previously calculated dependencies for a number of values of formation resistivity, resistance r 0 and nominal well diameter.
Таким образом, в предлагаемом способе строгое уравнивание потенциалов электродов зонда не является обязательным, поскольку влияние неравенства потенциала учитывается в расчетных зависимостях, а коэффициент зонда ввиду его непостоянства в этом случае не используется для определения ρk.Thus, in the proposed method, a strict equalization of the potentials of the probe electrodes is not necessary, since the influence of the potential inequality is taken into account in the calculated dependences, and the probe coefficient due to its variability in this case is not used to determine ρ k .
Это снижает требования к схеме измерения тока центрального электрода, в качестве которой может быть использована традиционная трансформаторная схема и могут применяться достаточно длинные соединительные провода.This reduces the requirements for the current measuring circuit of the central electrode, which can be used as a traditional transformer circuit and can be used quite long connecting wires.
Расчетные зависимости могут быть получены в результате математического моделирования методом интегральных уравнений (см., например, Р.А.Кучеров. К расчету поля зондов бокового каротажа в пластах ограниченной мощности при наличии скважины. Известия высших учебных заведений. Геология и разведка. 1980. №7. С.93-96).Estimated Dependencies can be obtained as a result of mathematical modeling by the method of integral equations (see, for example, R.A. Kucherov. On calculating the field of lateral logging probes in formations of limited power in the presence of a well. News of higher educational institutions. Geology and exploration. 1980. No. 7. S.93-96).
На чертеже приведен пример зависимостей рассчитанных для удельных сопротивлений ρn пластов от 0,25 до 4096 Ом·м, r0=0,25 Ом и диаметра dk скважины 0,125 м.The drawing shows an example of dependencies calculated for the resistivities ρ n of the formations from 0.25 to 4096 Ohm · m, r 0 = 0.25 Ohm and the diameter d k of the well 0.125 m
Способ осуществляют следующим образом. Скважинную аппаратуру бокового каротажа дополнительно оснащают резистивиметром и термометром, а наземную часть дополняют компьютеризованным вычислительным блоком, в память которого вводят предварительно измеренное значение сопротивления r0 цепи, соединяющей центральный и экранный электроды, предварительно рассчитанные зависимости и номинальный диаметр скважины.The method is as follows. The borehole logging equipment is additionally equipped with a resistivimeter and a thermometer, and the ground part is supplemented with a computerized computing unit, in the memory of which a previously measured resistance value r 0 of the circuit connecting the central and screen electrodes is entered, the previously calculated dependencies and nominal well diameter.
В процессе каротажа измеряют ток I0 центрального электрода, потенциал ΔU экранных электродов относительно электрода сравнения, удельное сопротивление ρс бурового раствора и температуру t°. Результаты измерений поступают в вычислительный блок, с помощью которого вычисляют отношение и сопротивление r0t. Исходя из значений r0t и dн, из памяти вычислительного блока извлекают соответствующую им зависимость по которой, используя измеренные значения отношения и удельного сопротивления ρс, определяют кажущееся удельное сопротивление ρk горных пород. При необходимости при выборе зависимости и определении ρk используют линейную интерполяцию.In the logging process, the current I 0 of the central electrode, the potential ΔU of the screen electrodes relative to the reference electrode, the resistivity ρ s of the drilling fluid and temperature t ° are measured. The measurement results are sent to the computing unit, with which the ratio is calculated and resistance r 0t . Based on the values of r 0t and d n from the memory of the computing unit, the corresponding dependence is extracted according to which, using measured values of the ratio and resistivity ρ s , the apparent resistivity ρ k of the rocks is determined. If necessary, when choosing a dependency and the definition of ρ k using linear interpolation.
Значение температурного коэффициента α для конкретного металла проводников выбирают по справочным данным или определяют экспериментально. Так для медных проводников α=0,0039 град-1.The value of the temperature coefficient α for a particular metal of conductors is selected from reference data or determined experimentally. So for copper conductors α = 0.0039 deg -1 .
Предлагаемый способ позволяет повысить точность измерения кажущихся удельных сопротивлений и надежность их выполнения.The proposed method allows to increase the accuracy of the measurement of apparent resistivities and the reliability of their implementation.
Кроме того, в этом способе автоматически учитывается и влияние скважины на результаты измерений, так как зависимости рассчитаны для условий пласта, пересеченного скважиной. Так, в непроницаемых пластах кажущееся сопротивление ρk, определенное по данному способу, будет соответствовать удельному сопротивлению ρn пласта.In addition, in this method, the effect of the well on the measurement results is automatically taken into account, since the dependencies calculated for the conditions of the reservoir crossed by the well. So, in impermeable formations, the apparent resistance ρ k determined by this method will correspond to the resistivity ρ n of the formation.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009133770/28A RU2402047C1 (en) | 2009-09-08 | 2009-09-08 | Measurement procedure at lateral logging of wells |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009133770/28A RU2402047C1 (en) | 2009-09-08 | 2009-09-08 | Measurement procedure at lateral logging of wells |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2402047C1 true RU2402047C1 (en) | 2010-10-20 |
Family
ID=44024017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009133770/28A RU2402047C1 (en) | 2009-09-08 | 2009-09-08 | Measurement procedure at lateral logging of wells |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2402047C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108222924A (en) * | 2016-12-14 | 2018-06-29 | 中国石油天然气股份有限公司 | Reservoir fluid identification method |
| CN110488367A (en) * | 2019-08-23 | 2019-11-22 | 中海石油(中国)有限公司深圳分公司 | A kind of resistivity inversion Initialization Algorithms based on array lateral logging data |
| CN111273356A (en) * | 2020-03-29 | 2020-06-12 | 中南大学 | An active source conduction electrical method based on monitoring potential correction |
| CN116771325A (en) * | 2023-06-25 | 2023-09-19 | 宁波市电力设计院有限公司 | Stratum conductivity measuring instrument |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1071416A (en) * | 1963-01-10 | 1967-06-07 | British Petroleum Co | Method of and apparatus for logging boreholes |
| SU1278757A1 (en) * | 1985-07-04 | 1986-12-23 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Геофизических Методов Разведки | Method of determining resistance of well zone of permeable strata |
| RU2190243C1 (en) * | 2001-09-04 | 2002-09-27 | Кашик Алексей Сергеевич | Method of lateral electric sounding |
| UA79008C2 (en) * | 2005-03-21 | 2007-05-10 | Mykola Borysovych Grudanov | Method for focusing electric current and measurement of resistance of rocks |
-
2009
- 2009-09-08 RU RU2009133770/28A patent/RU2402047C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1071416A (en) * | 1963-01-10 | 1967-06-07 | British Petroleum Co | Method of and apparatus for logging boreholes |
| SU1278757A1 (en) * | 1985-07-04 | 1986-12-23 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Геофизических Методов Разведки | Method of determining resistance of well zone of permeable strata |
| RU2190243C1 (en) * | 2001-09-04 | 2002-09-27 | Кашик Алексей Сергеевич | Method of lateral electric sounding |
| UA79008C2 (en) * | 2005-03-21 | 2007-05-10 | Mykola Borysovych Grudanov | Method for focusing electric current and measurement of resistance of rocks |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108222924A (en) * | 2016-12-14 | 2018-06-29 | 中国石油天然气股份有限公司 | Reservoir fluid identification method |
| CN110488367A (en) * | 2019-08-23 | 2019-11-22 | 中海石油(中国)有限公司深圳分公司 | A kind of resistivity inversion Initialization Algorithms based on array lateral logging data |
| CN111273356A (en) * | 2020-03-29 | 2020-06-12 | 中南大学 | An active source conduction electrical method based on monitoring potential correction |
| CN111273356B (en) * | 2020-03-29 | 2021-04-16 | 中南大学 | An active source conduction electrical method based on monitoring potential correction |
| CN116771325A (en) * | 2023-06-25 | 2023-09-19 | 宁波市电力设计院有限公司 | Stratum conductivity measuring instrument |
| CN116771325B (en) * | 2023-06-25 | 2024-04-19 | 宁波市电力设计院有限公司 | Stratum conductivity measuring instrument |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8299796B2 (en) | High resolution voltage sensing array | |
| RU2638598C1 (en) | Ranging by means of current profiling | |
| CN1168999C (en) | Method and apparatus for determining the resistivity of a formation penetrated by a cased well | |
| CN1180278C (en) | Method and apparatus for determining resistivity of formation surrounding cased well | |
| US20170269253A1 (en) | Electrode-Based Tool Measurement Corrections Based on Leakage Currents Estimated Using a Predetermined Internal Impedance Model or Table | |
| RU2402047C1 (en) | Measurement procedure at lateral logging of wells | |
| CN101191838A (en) | Method of Determining Effective Formation Conductivity for Induction Log Borehole Correction | |
| US8965704B2 (en) | Apparatus and method for formation resistivity measurements in oil-based mud using a floating reference signal | |
| RU2462735C2 (en) | Method and apparatus for forming images based on resistivity method data in wells filled with low-conductivity well fluid | |
| US20100026305A1 (en) | Method and Apparatus for Imaging Boreholes | |
| US20140375320A1 (en) | Method of leakage current and borehole environment correction for oil based mud imager | |
| CN101649739B (en) | Method for improving measurement precision of stratum specific resistance | |
| US9709692B2 (en) | Method and apparatus for borehole wall resistivity imaging with full circumferential coverage | |
| US8400158B2 (en) | Imaging in oil-based mud by synchronizing phases of currents injected into a formation | |
| AU2012384928B2 (en) | Apparatus and method for temperature independent balancing of a tool | |
| US6894500B2 (en) | Method and apparatus for determining the resistivity of a formation surrounding a cased well | |
| RU2691920C1 (en) | Method and device for electric logging of cased wells | |
| AU2012384909B2 (en) | System and method to improve accuracy of galvanic tool measurements | |
| WO2021002835A1 (en) | Directional sensor with means for adjusting cancellation of interfering electromagnetic field | |
| CA3019471C (en) | Ranging and resistivity evaluation using current signals | |
| US9223047B2 (en) | Formation resistivity measurements using phase controlled currents | |
| US6211679B1 (en) | Method of compensating laterlog measurements for perturbation of survey voltage by cable armor voltage | |
| RU2614853C2 (en) | Method of inductive logging from cased wells and device for its implementation | |
| WO2012135604A2 (en) | Formation resistivity measurements using multiple controlled modes | |
| RU128897U1 (en) | DEVICE FOR MEASUREMENT OF GEOPHYSICAL AND TECHNOLOGICAL PARAMETERS DURING DRILLING WITH AN ELECTROMAGNETIC COMMUNICATION CHANNEL |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130909 |