Обнаружение местоположений границ пласта на основании измерений на нескольких глубинах размещения инструмента в стволе скважины

Обнаружение местоположений границ пласта на основании измерений на нескольких глубинах размещения инструмента в стволе скважины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0001] Данное описание относится к обнаружению местоположений границ пластов, например, на основании измерений удельного сопротивления на нескольких глубинах размещения инструмента в стволе скважины.

[0002] В области кабельного каротажа и каротажа в процессе бурения инструменты каротажа электромагнитного удельного сопротивления применяют для исследования геологической среды на основании удельного электрического сопротивления (или его обратной величины - удельной проводимости) горных пород. Некоторые инструменты резистивиметрического каротажа содержат несколько антенн для передачи электромагнитного сигнала в пласт и несколько антенн приемника для приема отражения пласта. Характеристики подповерхностных слоев пласта можно определить на основании отражения пласта, обнаруживаемого приемниками.

ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

[0003] Фиг. 1А представляет собой схему типовой скважинной системы.

[0004] Фиг. 1B представляет собой схему типовой скважинной системы, которая содержит инструмент резистивиметрического каротажа в среде кабельного каротажа.

[0005] Фиг. 1С представляет собой схему типовой скважинной системы, которая содержит инструмент резистивиметрического каротажа в среде каротажа в процессе бурения (КПБ).

[0006] Фиг. 2 представляет собой схему типовой компьютерной системы.

[0007] Фиг. 3 представляет собой схему типового инструмента резистивиметрического каротажа.

[0008] Фиг. 4 представляет собой схему модели подземного пласта 400 для численного моделирования.

[0009] Фиг. 5 представляет собой типовые каротажные измерения удельного сопротивления, произведенные с помощью численного моделирования.

[0010] Фиг. 6А и 6B представляют собой графики каротажных данных удельного сопротивления, полученных с помощью численного моделирования.

[0011] Фиг. 7 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую типовой метод определения границ подземных слоев.

[0012] Аналогичные обозначения в различных графических материалах указывают на аналогичные элементы.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0013] Некоторые аспекты данного описания описывают функциональные методы обратного преобразования. В некоторых вариантах реализации изобретения методы обратного преобразования могут быть применены, например, для того, чтобы эффективно рассчитать расстояние до границ пласта (РДГП) на основании измерений направленного каротажа в процессе бурения (КПБ). Например, местоположения границ подповерхностных слоев можно определять в режиме реального времени во время бурения или других видов работ. Информацию о местоположении границ можно определить по разности между результатами измерений, производимыми путем эксплуатации инструмента резистивиметрического каротажа в различных положениях в стволе скважины.

[0014] В некоторых случаях методы, описанные в данном документе, являются функциональными по отношению ко многим типам условий или явлений. Например, местоположения границ могут быть определены по одному измерению на заданной глубине размещения инструмента, даже если результат измерения близок к нулю. Информацию о местоположении границ можно применять для многих целей, таких как, например, решения относительно геонавигации (управление направлением бурения и т. д.), и других целей. Методы, описанные в данном документе, могут быть реализованы при помощи различных типов компьютерных систем и устройств. Например, в определенных случаях некоторые или все из этих операций могут выполняться с помощью процессора, встроенного в каротажный инструмент. Более того, методы, описанные в данном документе, могут быть реализованы для определения в стволе скважины или другом месте границ пласта в режиме реального времени.

[0015] Фиг. 1А представляет собой схему типовой скважинной системы 100. Типовая скважинная система 100 также содержит систему резистивиметрического каротажа 108 и подземную область 120 под земной поверхностью 106. Скважинная система может содержать дополнительные или другие компоненты, не проиллюстрированные на Фиг. 1А. Например, скважинная система 100 может содержать дополнительные компоненты буровой системы, компоненты системы кабельного каротажа и т. д.

[0016] Подземная область 120 может содержать все или часть одного или более подземных пластов или зон. Типовая подземная область 120, проиллюстрированная на Фиг. 1А, содержит несколько подповерхностных слоев 122 и ствола скважины 104, проходящего сквозь подповерхностные слои 122. Подповерхностные слои 122 могут включать осадочные слои, слои породы, песчаные слои или комбинации этих других типов подповерхностных слоев. Один или более подповерхностных слоев могут содержать флюиды, такие как минерализованная вода, нефть, газ и т. д. Хотя типовой ствол скважины 104, проиллюстрированный на Фиг. 1А, представляет собой вертикальный ствол скважины, система резистивиметрического каротажа 108 может быть реализована в других направлениях ствола скважины. Например, система резистивиметрического каротажа 108 может быть приспособлена к работе в горизонтальных стволах скважин, наклонных стволах скважин, изогнутых стволах скважин, вертикальных стволах скважин или их комбинациях.

[0017] Типовая система резистивиметрического каротажа 108 содержит каротажный инструмент 102, наземное оборудование 112 и компьютерную подсистему 110. В примере, проиллюстрированном на Фиг. 1А, каротажный инструмент 102 представляет собой скважинный каротажный инструмент, который функционирует, будучи размещенным в стволе скважины 104. Типовое наземное оборудование 112, проиллюстрированное на Фиг. 1А, функционирует на уровне или выше поверхности 106, например, вблизи устья скважины 105, для управления каротажным инструментом 102 и, возможно, другим скважинным оборудованием или другими компонентами скважинной системы 100. Типовая компьютерная подсистема 110 может получать и анализировать каротажные данные каротажного инструмента 102. Система резистивиметрического каротажа может содержать дополнительные или другие компоненты, и компоненты системы резистивиметрического каротажа могут быть расположены и могут эксплуатироваться, как проиллюстрировано на Фиг. 1А, или иным способом.

[0018] В некоторых случаях вся компьютерная подсистема 110 или ее часть может быть реализована как компонент, или может быть интегрирована с одним или более компонентами: наземного оборудования 112, каротажного инструмента 102 или обоими. В некоторых случаях компьютерная подсистема 110 может быть реализована как одна или более конструкций дискретной компьютерной системы отдельно от наземного оборудования 112 и каротажного инструмента 102. Компьютерная подсистема 110 может представлять собой или включать типовую компьютерную систему 200, проиллюстрированную на Фиг. 2, другие типы компьютерных устройств или их комбинацию.

[0019] В некоторых вариантах реализации изобретения компьютерная подсистема 110 встроена в каротажный инструмент 102, и компьютерная подсистема 110 и каротажный инструмент 102 могут функционировать одновременно, будучи размещенными в стволе скважины 104. Например, хотя компьютерная подсистема 110 проиллюстрирована как находящаяся над поверхностью 106 в примере, проиллюстрированном на Фиг. 1А, вся компьютерная подсистема 110 или ее часть может располагаться ниже поверхности 106, например, в местоположении каротажного инструмента 102 или вблизи его.

[0020] Скважинная система 100 может содержать коммуникационное или телеметрическое оборудование, которые обеспечивает связь между компьютерной подсистемой 110, каротажным инструментом 102 и другими компонентами системы резистивиметрического каротажа 108. Например, каждый компонент системы резистивиметрического каротажа 108 может содержать один или более приемопередатчиков или подобных устройств для проводной или беспроводной передачи данных между различными компонентами. Например, система резистивиметрического каротажа 108 может включать системы и устройства для проводной телеметрии, проводную трубную телеметрию, телеметрию по гидроимпульсному каналу связи, акустическую телеметрию, электромагнитную телеметрию или комбинацию этих других типов телеметрии. В некоторых случаях каротажный инструмент 102 получает команды, сигналы состояния или другие типы информации от компьютерной подсистемы 110 или из другого источника. В некоторых случаях компьютерная подсистема 110 получает каротажные данные, сигналы состояния или другие типы информации от каротажного инструмента 102 или из другого источника.

[0021] Операции резистивиметрического каротажа могут быть выполнены в связи с различными типами скважинных операций на различных этапах срока службы скважинной системы. Многие структурные параметры и компоненты наземного оборудования 112 и каротажного инструмента 102 будут зависеть от обстоятельств операций резистивиметрического каротажа. Например, резистивиметрический каротажрезистивиметрический каротаж можно осуществлять в ходе буровых работ, во время операций кабельного каротажа или в других обстоятельствах. Таким образом, наземное оборудование 112 и каротажный инструмент 102 могут включать или могут функционировать в связи с буровым оборудованием, оборудованием кабельного каротажа или другим оборудованием для других типов работ.

[0022] В некоторых примерах операции резистивиметрического каротажа выполняются в ходе операций кабельного каротажа. Фиг. 1В иллюстрирует типовую скважинную систему 100b, которая содержит инструмент резистивиметрического каротажа 102 в среде кабельного каротажа. В некоторых типовых операциях кабельного каротажа наземное оборудование 112 содержит платформу над поверхностью 106, оснащенную башенной вышкой 132, которая поддерживает каротажный кабель 134, уходящий в ствол скважины 104. Операции кабельного каротажа могут быть выполнены, например, после того, как бурильную колонну извлекают из скважины 104, чтобы обеспечить спуск кабельного каротажного инструмента 102 с помощью каротажной проволоки или каротажного кабеля в ствол скважины 104.

[0023] В некоторых примерах операции резистивиметрического каротажа выполняют во время буровых работ. Фиг. 1С иллюстрирует типовую скважинную систему 100с, которая содержит инструмент резистивиметрического каротажа 102 в среде каротажа в процессе бурения (КПБ). Бурение обычно выполняют при помощи колонны бурильных труб, соединенных вместе для образования бурильной колонны 140, которую опускают через поворотный стол в ствол скважины 104. В некоторых случаях буровая установка 142 на поверхности 106 поддерживает бурильную колонну 140, когда бурильной колонной 140 управляют для бурения ствола скважины с проникновением в подземную область 120. Бурильная колонна может содержать, например, ведущую трубу, бурильную трубу, компоновку низа бурильной колонны и другие компоненты. Компоновка низа бурильной колонны может содержать утяжеленные бурильные трубы, буровые долота, каротажный инструмент 102 и другие компоненты. Каротажные инструменты могут включать инструменты для измерения в процессе бурения (ИПБ), инструменты КПБ и другие инструменты.

[0024] В некоторых типовых вариантах реализации изобретения каротажный инструмент 102 включает инструмент резистивиметрического каротажа пласта для получения измерений удельного сопротивления из подземной области 120. Как проиллюстрировано, например, на Фиг. 1B, каротажный инструмент 102 может быть подвешен в стволе скважины 104 посредством каротажного кабеля, гибкие НКТ малого диаметра или другой конструкции, которая соединяет данный инструмент с наземным блоком управления или другими компонентами наземного оборудования 112. В некоторых типовых вариантах реализации изобретения каротажный инструмент 102 опускают на дно требуемой области, а затем подтягивают вверх (например, при, по существу, постоянной скорости) через требуемую область. Как проиллюстрировано, например, на Фиг. 1С, каротажный инструмент 102 могут размещать в стволе скважины 104 на состыкованной бурильной трубе, бурильной трубе с жестким монтажом или другом оборудовании для размещения. В некоторых типовых вариантах реализации изобретения каротажный инструмент 102 собирает данные в ходе буровых работ, когда перемещается вниз сквозь требуемую область в процессе буровых работ.

[0025] В некоторых типовых вариантах реализации изобретения каротажный инструмент 102 собирает данные в дискретных точках каротажа в стволе скважины 104. Например, каротажный инструмент 102 может перемещаться вверх или вниз постепенно к каждой точке каротажа в ряде глубин в стволе скважины 104. В каждой точке каротажа контрольно-измерительные приборы в каротажном инструменте 102 (например, передатчики и приемники, проиллюстрированные на Фиг. 3) выполняют измерения в подземной области 120. Данные измерений могут быть переданы в компьютерную подсистему 110 для хранения, обработки и анализа. Такие данные оценивания пласта могут быть собраны и проанализированы в процессе буровых работ (например, в ходе операций каротажа в процессе бурения (КПБ)), в ходе операций кабельного каротажа или во время других типов работ.

[0026] Компьютерная подсистема 110 может получать и анализировать данные измерений от каротажного инструмента 102 для обнаружения подповерхностных слоев 122. Например, компьютерная подсистема 110 может обнаружить местоположение границ и другие свойства подповерхностных слоев 122 на основании измерений удельного сопротивления, произведенных с помощью каротажного инструмента 102 в стволе скважины 104. Например, в некоторых случаях более высокое удельное сопротивление указывает на более высокую вероятность скопления углеводородов.

[0027] В некоторых случаях местоположение границ подповерхностных слоев 122 обнаруживают на основании анализа расстояния до границы пласта (РДГП). Например, система резистивиметрического каротажа 108 может определить расстояние до границы каждого подповерхностного слоя 122 от исходной точки на каротажном инструменте 102. Исходная точка на каротажном инструменте 102 может представлять собой, например, глубину ствола скважины в осевом центре ряда передатчиков и приемников в каротажном инструменте 102 или вблизи него либо глубину ствола скважины в другом месте. Граница каждого подповерхностного слоя 122 может представлять собой, например, глубину ствола скважины, на которой подповерхностные слои 122 пересекаются со стволом скважины 104.

[0028] В некоторых вариантах реализации изобретения каротажный инструмент 102 содержит несколько антенн, каждая из которых функционирует как передатчик или приемник. В антеннах передатчика могут использоваться переменные токи, чтобы генерировать электромагнитное поле, которое может индуцировать вихревые токи в близлежащей области. Вихревые токи могут генерировать магнитное поле, которое может быть обнаружено антеннами приемника в каротажном инструменте 102.

[0029] Некоторые типовые каротажные инструменты содержат несколько передатчиков и несколько приемников, при этом каждый передатчик и каждый приемник находятся в другом положении вдоль продольной оси каротажного инструмента. Несколько приемников могут обнаружить отражение на основании сигнала от одного передатчика. Сигнал, полученный двумя расположенными на определенном расстоянии друг от друга приемниками, может иметь разность фаз и амплитуд.

[0030] В определенных случаях некоторые или все из передатчиков и приемников в одном каротажном инструменте могут функционировать на нескольких электромагнитных частотах. Измерения, полученные передатчиками и приемниками, функционирующими на нескольких частотах и нескольких местоположениях с интервалами, могут обеспечивать универсальность и другие преимущества при обнаружении пластов. На диапазон чувствительности могут влиять пласт, конструкция инструмента или другие факторы.

[0031] Различные аспекты подземной области 120 могут влиять на результаты измерения удельного сопротивления, получаемые с помощью каротажного инструмента 102. Например, на каротажные измерения удельного сопротивления могут оказывать существенное влияние анизотропия пласта, угол падения пласта, расстояния до границ и другие факторы, и система резистивиметрического каротажа 108 может учитывать эти параметры для получения точного удельного сопротивления пласта и определения положения.

[0032] В некоторых случаях типовая компьютерная подсистема 110 использует метод обратного преобразования для получения информации относительно характеристик пласта на основании данных измерения удельного сопротивления, полученных с помощью каротажного инструмента 102. Некоторые типовые методы обратного преобразования действуют путем поиска оптимального или иным образом приемлемого соответствия между смоделированными данными и измерениями. Смоделированные данные могут быть получены с предположением характеристик пласта, включая горизонтальное удельное сопротивление, вертикальное удельное сопротивление, угол падения, местоположение границы и т. д.

[0033] В некоторых случаях типовая система резистивиметрического каротажа 108 может выдавать быстро и в режиме реального времени расчеты по расстоянию до границы пласта. Например, в контексте бурения местоположение текущей точки каротажа может иметь значение для принятия на месте решений в отношении бурения. Если известно удельное сопротивление пласта, код одномерного (1D) обратного преобразования может получить расстояние до границ пласта (РДГП) с направленными измерениями КПБ и может дать результат обратного преобразования, когда в наличии имеется достаточно результатов измерений.

[0034] В случае некоторых типовых методов обратного преобразования два неизвестных расстояния (например, расстояния до верхней и нижней границ) могут быть определены на основании по меньшей мере двух различных необработанных измерений, произведенных с помощью каротажного инструмента 102. Например, чтобы уменьшить неопределенность, могут быть необходимы два необработанных измерения. В некоторых случаях каротажный инструмент 102 получает два или более необработанных измерений в одном месте каротажа в стволе скважины 104 и передает все необработанные измерения компьютерной подсистеме 110 для анализа (например, для расчетов расстояния до границы пласта).

[0035] В некоторых случаях компьютерная подсистема 110 может использовать метод обратного преобразования, который действует на основании одного необработанного измерения для отдельного места каротажа в стволе скважины 104. Существуют различные обстоятельства, когда в компьютерной подсистеме 110 в наличии есть только одно из необработанных измерений в отношении места каротажа. Например, ограничивающие условия телеметрической технологии (например, скорость передачи данных, пропускная способность, повреждение данных и т. д.) могут ограничить объем данных, которые могут передаваться каротажным инструментом 102 компьютерной подсистеме 110 в режиме реального времени (или при другом временном условии). В качестве другого примера, некоторые необработанные измерения по месту каротажа могут быть слишком слабыми, например, из-за электрического эффекта баланса вблизи центра подповерхностного слоя.

[0036] В некоторых вариантах реализации изобретения компьютерная подсистема 110 может использовать функциональный метод обратного преобразования для определения расстояния до границ пласта (РДГП) на основании разности между измерениями удельного сопротивления в различных положениях каротажного инструмента в стволе скважины 104. Функциональный метод обратного преобразования может, в некоторых случаях, определить расстояния до верхней и нижней границ пласта в режиме реального времени с помощью одного измерения по каждому из мест каротажа. Например, компьютерная подсистема 110 может определить два неизвестных расстояния (например, расстояния до верхней и нижней границ) при помощи одного необработанного измерения для первого места каротажа и градиента необработанного измерения по отношению ко второму (предыдущему) месту каротажа.

[0037] Фиг. 2 представляет собой схему типовой компьютерной системы 200. Типовую компьютерную систему 200 могут применять в качестве компьютерной подсистемы 110 по Фиг. 1А или типовую компьютерную систему 200 могут применять иным способом. В некоторых случаях типовая компьютерная система 200 может функционировать в связи со скважинной системой (например, скважинной системой 100, проиллюстрированной на Фиг. 1А) и быть расположена на месте или вблизи одной или более скважин из скважинной системы или в удаленном месте. Вся целиком или частично компьютерная система 200 может функционировать независимо от скважинной системы.

[0038] Типовая компьютерная система 200, проиллюстрированная на Фиг. 2, содержит запоминающее устройство 150, процессор 160, и контроллеры ввода/вывода 170, имеющие коммуникативное соединение посредством шины 165. Запоминающее устройство 150 может включать, например, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), запоминающее устройство (например, перезаписываемое постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) или другие), жесткий диск или другой тип носителя данных. Компьютерная подсистема 110 может быть предварительно запрограммирована или может быть запрограммирована (и перепрограммирована) путем загрузки программы из другого источника (например, с CD-ROM, с другого компьютерного устройства через сеть передачи данных или иным способом).

[0039] В некоторых примерах контроллер ввода/вывода 170 соединен с устройствами ввода/вывода (например, монитор 175, мышь, клавиатура или другие устройства ввода/вывода) и с каналом связи 180. Устройства ввода/вывода принимают и передают данные в аналоговом или цифровом виде по каналам связи, таким как соединение через последовательные каналы, беспроводную связь (например, инфракрасная, радиочастотная или другие), параллельную связь или другой тип связи.

[0040] Канал связи 180 может включать любой тип канала связи, соединителя, сети передачи данных или другой канал. Например, канал связи 180 может включать беспроводную или проводную сеть, локальную компьютерную сеть (LAN), глобальную сеть (WAN), частную сеть, общедоступную сеть (такую как Интернет), сеть WiFi, сеть, которая содержит спутниковую связь, или другой тип сети передачи данных.

[0041] Запоминающее устройство 150 может хранить машинные команды (например, программный код), связанные с операционной системой, компьютерные приложения и другие ресурсы. Запоминающее устройство 150 может также хранить данные приложений и объекты данных, которые могут быть расшифрованы с помощью одного или более приложений или виртуальных машин, работающих на основе компьютерной системы 200. Как проиллюстрировано на Фиг. 2, типовое запоминающее устройство 150 содержит каротажные данные 151, данные о слоях 152, другие данные 153 и приложения 154. Данные и приложения в запоминающем устройстве 150 могут храниться в любой пригодной форме или формате.

[0042] Каротажные данные 151 могут включать измерения и другие данные, полученные от каротажного инструмента. В некоторых случаях каротажные данные 151 включают одно или более измерений по каждому из нескольких различных точек каротажа в стволе скважины. Например, точка каротажа, связанная с данным измерением, может представлять собой местоположение исходной точки каротажного инструмента, когда получено данное измерение.

[0043] Каротажные данные 151 могут включать информацию, полученную из одного или более измерений. Например, каротажные данные 151 могут включать разности между результатами измерений по каждой точке каротажа и другие типы информации, получаемой из необработанных измерений. Каждое измерение и соответствующая информация в каротажных данных 151 могут включать необработанные или обработанные данные, или их комбинацию. Каждое измерение может включать данные, полученные с помощью одной или более пар передатчика-приемника, функционирующих на одной или более частотах сигнала. Каждое измерение может включать данные, полученные с помощью нескольких пар передатчика-приемника, функционирующих на одном или более расстояний между передатчиком и приемником.

[0044] Данные о слое 152 могут включать информацию о подповерхностных слоях. Например, данные о слое 152 могут включать информацию, характеризующую удельное сопротивление, размер, глубину, объем, геометрию, площадь резервуара, пористость, давление и другую информацию о подповерхностном слое. В некоторых вариантах реализации изобретения данные о слое 152 включают информацию, получаемые при помощи устройства обратного преобразования. Например, данные о слое 152 могут включать информацию о расстоянии до границы пласта, полученную на основании измерений удельного сопротивления, и другую информацию в каротажных данных 151. Соответственно, данные о слое 152 могут включать информацию, связанную с одной или более точек каротажа. Например, данные о слое 152 могут указывать на расстояние от точки каротажа до одной или более границ слоя.

[0045] Другие данные 153 могут включать другую информацию, которая применяется, создается приложениями 154 или как-то иначе с ними связана. Например, другие данные 153 могут включать смоделированные данные или другую информацию, которая может быть применена устройством обратного преобразования для получения данных о слое 152 из каротажных данных 151.

[0046] Приложения 154 могут включать приложения программного обеспечения, командные файлы, программы, функции, исполняемые файлы или другие модули, которые интерпретируются или выполняются процессором 160. Например, приложения 154 могут включать устройство обратного преобразования, вычислитель градиента и другие типы модулей. Приложения 154 могут включать машиночитаемые команды для выполнения одной или более операций, связанных с Фиг. 5-7.

[0047] Приложения 154 могут получать входные данные, такие как каротажные данные, данные о моделировании, или другие типы входных данных, из запоминающего устройства 150, из другого локального источника или из одного или более удаленных источников (например, через канал связи 180). Приложения 154 могут создавать выходные данные и сохранять выходные данные в запоминающем устройстве 150, в другом локальном носителе или в одном или более удаленных устройств (например, путем отправки выходных данных через канал связи 180).

[0048] Процессор 160 может выполнять команды, например, для создания выходных данных на основании входных данных. Например, процессор 160 может запускать приложения 154 путем выполнения или интерпретации программного обеспечения, командных файлов, программ, функций, исполняемых файлов или других модулей, содержащихся в приложениях 154. Процессор 160 может выполнять одну или более операций, связанных с Фиг. 5-7. Входные данные, получаемые процессором 160, или выходные данные, создаваемые процессором 160, могут включать любые каротажные данные 151, данные о слое 152 или другие данные 153.

[0049] Фиг. 3 представляет собой схему типового инструмента резистивиметрического каротажа 300. Типовой инструмент резистивиметрического каротажа 300 может быть применен в системе резистивиметрического каротажа 108, проиллюстрированной на Фиг. 1А, например, в качестве каротажного инструмента 102, компонента каротажного инструмента 102 или иным способом. Типовой инструмент резистивиметрического каротажа 300 может быть применен в других типах систем (в том числе других типах систем резистивиметрического каротажа) или в других средах (например, в других типах скважинных систем).

[0050] В основном, инструмент каротажа сопротивления для направленного бурения содержит ряд () наклонно или соосно расположенных антенн передатчика , , , …, , размещенных на определенном расстоянии друг от друга вдоль инструмента, и ряд () наклонно или соосно расположенных антенн приемника , , , …, , которые в осевом направлении размещены на определенном расстоянии от антенн передатчика и друг от друга. В некоторых случаях после помещения в ствол скважины инструмента резистивиметрического каротажа данный инструмент может вращаться и собирать измерения приемников, возбуждаемые многоинтервальными и многочастотными передатчиками источника тока. Измерения, произведенные с помощью инструмент каротажа сопротивления для направленного бурения на разных частотах и расстояниях, могут иметь различные значения чувствительности к характеристикам пласта и различные возможности обнаружения, даже для одной и той же характеристики. В некоторых случаях большие расстояния передатчика/приемника осуществляют глубокие измерения границы пласта и удельного сопротивления прилегающих пластов, а короткие расстояния передатчика/приемника предоставляют точную информацию о локальной зоне.

[0051] Типовой инструмент резистивиметрического каротажа 300 является одним из примеров инструмента каротажа сопротивления для направленного бурения. Типовой инструмент резистивиметрического каротажа 300 содержит корпус инструмента 303, шесть передатчиков 302a, 302b, 302c, 302d, 302e, 302f и три приемника 304a, 304b, 304c. Инструмент резистивиметрического каротажа может содержать дополнительные элементы, такие как, например, устройство для обработки данных для управления работой передатчиков и приемников, блок питания для питания передатчиков и приемников, компьютерную подсистему для обработки данных от передатчиков и приемников, систему телеметрии для связи с внешними системами и т. д. Инструмент резистивиметрического каротажа может содержать различное количество передатчиков, различное количество приемников или и то, и другое, а также передатчики и приемники могут быть расположены, как проиллюстрировано на Фиг. 3, или иметь схему расположения другого типа.

[0052] Корпус инструмента 303 может содержать конструкции, компоненты или узлы для поддержки передатчиков, приемников и, возможно, других компонентов инструмента резистивиметрического каротажа 300. Корпус инструмента 303 может быть соединен с другими компонентами системы резистивиметрического каротажа, такими как, например, буровая компоновка, кабельная сборка или другой тип компонента. Типовой корпус инструмента 303, проиллюстрированный на Фиг. 3, определяет продольную ось инструмента резистивиметрического каротажа 300, и каждый передатчик или приемник фиксируется в ином положении вдоль продольной оси.

[0053] Во время работы корпус инструмента 303 может быть перемещен в пределах ствола скважины через ряд точек каротажа. В каждой точке каротажа некоторые или все передатчики и приемники могут функционировать на одной или более частот сигнала для сбора данных об удельном сопротивлении, которые могут обрабатываться инструментом резистивиметрического каротажа 300, передаваться другой системе для обработки, или и то, и другое.

[0054] В дальнейшем описании передатчики 302a, 302b, 302c, 302d, 302e и 302f называются , , , , и , соответственно, а приемники 304a, 304b и 304c называются , и , соответственно. В основном, элементы передатчика и элементы приемника могут быть расположены под любым углом к продольной оси инструмента резистивиметрического каротажа 300. В примере, проиллюстрированном на Фиг. 3, каждый из передатчиков , , , , и расположен соосно с продольной осью, а элементы приемников , и расположены наклонно под углом 45 градусов к продольной оси. В некоторых случаях передатчики могут быть расположены наклонно, а приемники - соосно; и в некоторых случаях все передатчики и приемники расположены наклонно, и углы наклона передатчиков и приемников могут быть одинаковыми или могут быть разными. Кроме того, функции передатчиков и приемников могут быть взаимозаменяемыми. Могут быть применены элементы передатчиков и элементы приемников в других конфигурациях.

[0055] Расстояние между антеннами вдоль продольной оси может быть указано в единицах параметра длины . В некоторых вариантах реализации типового инструмента резистивиметрического каротажа 300 параметр длины равен 40,64 см (16 дюймам); может быть применено другое значение параметра длины. В примере, проиллюстрированном на Фиг. 3, при измерении вдоль продольной оси от средней точки между центрами антенн приемника и , передатчики и расположены на (например, 40,64 см (16 дюймов)), передатчики и расположены на (например, 81,28 см (32 дюйма)), и передатчики и расположены на (например, 121,92 см (48 дюймов)); антенны приемника и расположены на (например, 10,16 см (4 дюйма)), а антенна приемника расположена на (например, - 162,56 см (64 дюйма)). Передатчики и приемники могут располагаться в разных местах.

[0056] Параметр длины и коэффициенты расстояний могут по необходимости изменяться, чтобы обеспечить большую или меньшую глубину исследования, более высокое пространственное разрешение или более высокое соотношение сигнал-шум. С проиллюстрированным расстоянием симметричные измерения удельного сопротивления могут быть выполнены при расстояниях , и между парой наклонно расположенных антенн приемника и соответствующими передатчиками в каждой из расположенных на расстоянии друг от друга пар ; . Кроме того, асимметричные измерения удельного сопротивления могут быть выполнены при расстояниях , , ,