Устройство и способ для совмещения скважинных измерений

Устройство и способ для совмещения скважинных измерений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к системам, имеющим возможность геофизического исследования скважин.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В процессе бурения скважин разведки месторождений нефти и газа, знания о структуре и характеристиках геологического пласта, окружающего буровую скважину, предоставляют информацию, способствующую такой разведке. Кроме того, во время буровых работ важным фактором может быть определение глубины компоновки низа бурильной колонны (КНБК). Применимость таких измерений может быть отнесена к точности или качеству измерений с тем, чтобы получить точную информацию о пласте.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

Фиг. 1 иллюстрирует блок-схему варианта реализации устройства, имеющего блок обработки данных и скважинный прибор для определения внутрискважинных характеристик в скважине, в соответствии с различными вариантами реализации изобретения.

Фиг. 2 иллюстрирует скважинный прибор, имеющий наклонную конфигурацию конструкции антенны, чтобы таким образом можно было получить многокомпонентные измерения при любом ненулевом угле наклона передатчика и приемника в соответствии с различными вариантами реализации изобретения.

Фиг. 3 иллюстрирует скважинный прибор, имеющий ассиметричную конфигурацию антенны, в соответствии с различными вариантами реализации изобретения.

Фиг. 4 иллюстрирует график примеров амплитудных показаний месторождения со скважинного прибора по Фиг. 3 в соответствии с различными вариантами реализации изобретения.

Фиг. 5 иллюстрирует график амплитудных показаний месторождения по Фиг. 5 после применения механизма переключения глубины в соответствии с различными вариантами реализации изобретения.

Фиг. 6 иллюстрирует график примеров амплитудных показаний по Фиг. 4 во временном интервале, в соответствии с различными вариантами реализации изобретения.

Фиг. 7 иллюстрирует график глубины бурового долота во временном интервале, в соответствии с различными вариантами реализации изобретения.

Фиг. 8A-8B иллюстрируют график амплитудных показаний месторождения во временном интервале по Фиг. 6 после применения механизма переключения во временном интервале, в соответствии с различными вариантами реализации изобретения.

Фиг. 9A-9B иллюстрируют сравнительные графики инверсии по Фиг. 5 и Фиг. 7, в соответствии с различными вариантами реализации изобретения.

Фиг. 10 иллюстрирует пример модуля скважинного прибора, имеющего наклонную конфигурацию конструкции антенны, в соответствии с различными вариантами реализации изобретения.

Фиг. 11 иллюстрирует способ совмещения измерений множества скважинных электромагнитных измерений, в соответствии с различными вариантами реализации изобретения.

Фиг. 12 иллюстрирует блок-схему примера системы, имеющей блок обработки данных и прибор для совмещения измерений, в соответствии с различными вариантами реализации изобретения;

Фиг. 13 иллюстрирует, в общем, пример бурового устройства, такого, как включающее возможность измерений во время бурения (ИВБ) и каротажа во время бурения (КВБ).

Фиг. 14 иллюстрирует, в общем, пример проводного каротажного устройства.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Последующее подробное описание относится к приложенным графическим материалам, которые описывают, с целью иллюстрации, но не ограничения, различные варианты реализации, в которых может применяться настоящее изобретение. Эти варианты реализации описаны достаточно подробно, чтобы специалисты в данной области техники могли использовать эти и другие варианты реализации изобретения. Могут быть использованы другие варианты реализации, а также могут быть выполнены структурные, логические и электрические изменения для этих вариантов реализации. Различные варианты реализации не обязательно являются взаимоисключающими, поскольку некоторые варианты реализации изобретения могут сочетаться с одним или более другими вариантами реализации, чтобы сформировать новые варианты реализации изобретения. Приведенное далее подробное описание, таким образом, не должно рассматриваться как имеющее ограничительный характер.

Описаны устройства и способы, такие как для совмещения скважинных электрических импульсов, включая электромагнитные измерения в реальном времени. Скважинный прибор, имеющий по меньшей мере два наклонных передатчика и по меньшей мере один наклоненный приемник в коммуникации по меньшей мере с двумя наклонными передатчиками, в данной конфигурации может передавать и принимать множество сигналов в режиме реального времени. Этот прибор может быть дополнительно сконфигурирован таким образом, что фиксированное физическое размежевание между наклонным передатчиком и наклонным приемником каждого комплекта антенны выбрано для всех комплектов антенн, также как расстояние от каждого комплекта наклонных антенн к другим комплектам антенн является известным, причем комплект антенны содержит по меньшей мере один наклонный передатчик и по меньшей мере один наклонный приемник. В качестве примера, один комплект наклонной антенны с наклонным передатчиком и наклонным приемником может быть расположен на известном расстоянии от устройства измерения глубины, такого как устройство измерения глубины на буровом долоте. Кроме того, комплект антенны может быть расположен на известном расстоянии от другого комплекта антенны с наклонным передатчиком и наклонным приемником.

Авторы настоящего изобретения признают, среди прочего, что решаемая проблема может включать существующие способы измерения характеристик пласта или глубины во время буровых работ, такие, как с помощью устройства на буровом долоте или вблизи него, которые вводят ошибку, особенно в реальном времени. Например, скважинный прибор, имеющий наклонную конструкцию антенны, может обеспечить сигналы в реальном времени, такие как амплитуда, которыми затем можно манипулировать во временной области так, чтобы обеспечить точное измерение характеристик пласта или измерение глубины в реальном времени, по сравнению с предыдущими способами.

Фиг. 1 иллюстрирует блок-схему варианта реализации устройства 100, имеющего блок обработки данных 120 и скважинный прибор 105 для определения внутрискважинных характеристик скважины 102, таких как глубина скважинного прибора 105 внутри скважины 102. Скважинный прибор 105 содержит компоновку из передатчиков и приемников 110-1, 110-2...110- (N-1), 110-N для работы в сочетании с блоком обработки данных 120 для приема сигналов в реальном времени от передатчиков и приемников 110-1, 110-2...110-(N-1), 110-N с целью определения глубины прибора 105. Эквивалентные, аналогичные, или идентичные управление и изготовление компоновки передатчиков и приемников, как описано в различных вариантах реализации данного изобретения, обеспечивают для этой компоновки механизм совмещения сигналов передатчиков и приемников 110-1, 110-2...110-(N-1), 110-N, например, во временном интервале. Несмотря на то, что на Фиг.1 проиллюстрированы несколько передатчиков и приемников, в примере скважинный прибор 105 может содержать по меньшей мере два передатчика и один приемник, таким образом чтобы один приемник мог обеспечить несколько сигналов (например, по меньшей мере от двух передатчиков).

В одном варианте реализации изобретения, компоновка из передатчиков и приемников 110-1, 110-2...110- (N-1), 110-N может работать в сочетании с блоком обработки данных 120 для обеспечения корреляции измерения глубины положения первого передатчика 110-1, 110-2...110-(N-1), 110-N и положения второго передатчика 110-1, 110-2...110-(N-1), 110-N. Передатчики и приемники 110-1, 110-2...110-(N-1), 110-N могут быть ориентированы относительно продольной оси 107 скважинного прибора 105. Каждый из передатчиков и приемников 110-1, 110-...110-(N-1), 110-N может быть наклонен относительно продольной оси 107. Например, каждый из передатчиков и приемников 110-1, 110-2...110-(N-1), 110-N может быть наклонен относительно продольной оси 107 так, как угол, не параллельный к продольной оси 107 (например, отличный от 0 градусов). Каждый чувствительный элемент (т.е. передатчики и приемники) в компоновке передатчиков и приемников 110-1, 110-2...110-(N-1), 110-N может быть выполнен в виде петлевого элемента, наклонного петлевого элемента, проволочного элемента, тороидального элемента, соленоидного элемента, элемента электродного типа, преобразователя или другого подходящего электромагнитного датчика. Выбранные датчики могут работать в различных частотных диапазонах.

В одном варианте реализации изобретения, компоновка из передатчиков и приемников 110-1, 110-2...110- (N-1), 110-N может работать в сочетании с блоком обработки данных 120 для обеспечения корреляции измерения глубины положения первого передатчика 110-1, 110-2...110-(N-1), 110-N и положения второго передатчика 110-1, 110-2...110- (N-1), 110-N во временном интервале таким образом, чтобы регулировать (например, корректировать) глубину в режиме реального времени, высшие типы колебаний, или измерения характеристик пласта между двумя или более положениями компоновки низа бурильной колонны (КНБК). В таком варианте реализации изобретения, устройство может обеспечить более точное измерение глубины или измерение характеристика пласта для полевых операторов как в режиме реального времени.

Блок обработки данных 120 обеспечивает сигналы для выборочной или непрерывной активации передатчиков и приема сигналов измерения компоновкой передатчиков и приемников 110-1, 110-2...110- (N-1), 110-N. Блок обработки данных 120 может быть расположен внутри скважины, так как на скважинном приборе 105 или буровом долоте. В качестве примера, блок обработки данных 120 может находиться на поверхности. Блок обработки данных 120 может управлять активацией передатчиков прибора 105 и может принимать и обрабатывать сигналы, полученные от приемников и передатчиков скважинного прибора 105 в режиме реального времени. В таких примерах, режим "реального времени" включает общие задержки, связанные с передающимися сигналами из скважины 102 к блоку обработки данных 120, такими как материальные или физические характеристики атрибутов задержки данных. Как обсуждалось в данной заявке, сигналы или измерения включают электромагнитные измерения.

Блок обработки данных 120 может быть расположен на поверхности скважины 102 и функционально связан со скважинным прибором 105 с помощью коммуникационного механизма. Такой коммуникационный механизм может быть реализован как средство коммуникации, которое является стандартным при эксплуатации скважин. Блок обработки данных 120 может быть распределен по механизму, с помощью которого прибор 105 размещается внутри скважины 102. Блок обработки данных 120 может быть интегрирован со скважинным прибором 105 таким образом, что блок обработки данных 120 эксплуатируется внутри скважины 102. Блок обработки данных 120 может быть распределен по скважинному прибору 105 или по конструкции, которая доставляет прибор 105 в скважину.

В различных вариантах реализации способ обработки оперативно совмещает сигналы в реальном времени без предназначенного для этого датчика измерения глубины. Скважинный прибор 105 может быть использован в качестве прибора для измерений во время бурения (ИВБ), такого как прибор для каротажа во время бурения (КВБ). Кроме того, скважинный прибор 105 может быть выполнен как тросовый инструмент.

Фиг. 2 иллюстрирует каротажный прибор 200 (например, антенну) с наклонной конструкцией антенны. Антенна 200 может быть оборудована во вращающемся КВБ или тросовом инструменте. При возбуждении передающей антенны 204, измеренный сигнал, принятый наклонным приемником 202 по Фиг.2, может быть выражен в понятиях сигнального напряжения . Ответное напряжение азимутальных сигналов на наклонном приемнике 202 в ответ на возбуждение наклонного передатчика 204, может быть предоставлено с уравнением (1), которое выражается в виде:

где:

;

и где,

Кроме того, где β является азимутом прибора, θ_t является углом наклона передатчика относительно оси Z 201, θ_r является углом наклона приемника относительно направления оси Z, Vij является комплексной величиной, представляющей амплитуду сигнала и сдвиг фаз, измеренных приемником j, ориентированным в x-, y-, или z- направленном диполе в ответ на возбуждение передатчика i, ориентированного в x-, y-, или z- направленном диполе. Следовательно, могут быть получены девять различных присоединяющихся компонентов, как показано в приведенных выше уравнениях.

Как показано в уравнении (1), путем применения синусоидальной функции приближения или преобразования Фурье, азимутальные сигналы могут быть разделены на три различных сигнала V_double(β), V_single(β), и V_const, которые представляют синусоидальную волну с двумя периодами, синусоидальную волну с одним периодом, и постоянный сигнал относительно азимутального угла β скважинного прибора 200 за оборот, соответственно, причем V_double(β) и V_single(β) в общем случае могут рассматриваться как сигналы с высшим типом колебаний. Двойной синусоидальный ответ, V_double(β), может выражаться как:

где

Поэтому, учитывая ту же модель пласта, ту же рабочую частоту и тот же промежуток между передатчиками и антенной приемника, амплитуда A_double остается постоянной при любом угле наклона для передатчика и для приемника, пока угол наклона не равен нулю. Это может быть увидено далее на Фиг. 4-8, где A_double относительно постоянна для данного измерения, когда учитывается сдвиг по глубине или временной сдвиг, как описано в настоящей заявке.

Фиг. 3 иллюстрирует скважинный прибор 302, включая конфигурацию асимметричной антенны, в соответствии с различными вариантами реализации изобретения. Скважинный прибор 302 содержит две передающие антенны T_up 304-1 и T_dn 304-2. Кроме того, скважинный прибор 302 содержит две приемные антенны R_up 306-1 и R_dn 306-2. Передатчики 304-1, 304-2 и приемники 306-1, 306-2 наклонены относительно продольной оси 300 скважинного прибора 302. Например, углы 310, 312, 314, 316 могут быть любыми ненулевыми углами относительно продольной оси 300, такими как 45°. Конфигурация на Фиг. 3 показана только для простоты описания и не должна рассматриваться как ограничивающая. Например, как описано в отношении Фиг. 10, этот прибор может содержать по меньшей мере два модуля, где каждый модуль оснащен одним передатчиком и одним приемником. В соответствии с принципом обратимости, следует ожидать, что одна антенна может быть применена в качестве передатчика в одном варианте исполнения и в качестве приемника в другом. Конфигурации системы приемо-передающих антенн, раскрытые в настоящей заявке, могут быть взаимозаменяемыми (например, передатчики могут быть использованы в качестве приемников и приемники могут быть использованы в качестве передатчиков).

Первая передающая антенна 304-1 может быть расположена выше в продольном направлении (например, в положительном направлении оси z) второй передающей антенны 304-2. Первая приемная антенна 306-1 и вторая приемная антенна 306-2 могут быть расположены на продольном расстоянии 318 друг от друга. Кроме того, приемные антенны 306-1, 306-2 можно расположить на одинаковом расстоянии вдоль продольной оси 300 по обе стороны от базисной точки, такой как осевая линия С, которая расположена посредине между двумя приемными антеннами 306-1, 306-2. Первая приемная антенна 306-1 может быть расположена между первой передающей антенной 304-1 и второй приемной антенной 306-2. Первое продольное расстояние 322-1 от первой передающей антенны 304-1 ко второй приемной антенне 306-2 может быть равно второму продольному расстоянию 322-2 из второй передающей антенны 304-2 к первой приемной антенне 306-1. Например, первая передающая антенна 304-1 может быть расположена в положительном направлении оси z от первой приемной антенны 306-1 на расстоянии 320-1. Вторая передающая антенна 304-2 может быть расположена в отрицательном направлении оси Z от второй приемной антенны 306-2 на расстоянии 320-2. В качестве примера, расстояния 320-1 и 320-2 равны.

Кроме того, скважинный прибор 302 может содержать первую и вторую базисные точки 305-1 и 305-2, причем первая базисная точка 305-1 связана с первым передатчиком 304-1 и первым приемником 306-1 и вторая базисная точка 305-2 связана со вторым передатчиком 304-2 и вторым приемником 306-2. В общем, как описано в настоящей заявке, базисная точка определяется как центральная точка набора из передатчика и приемника, в котором измерение связано. Например, первой базисной точкой 305-1 может быть центральная точка между первым передатчиком 304-1 и первым приемником 306-1, а именно на половине расстояния 320-1.

В качестве примера, скважинный прибор 302 может содержать блок обработки данных (не показан), выполненный с возможностью управлять активацией передающих и приемных антенн и обрабатывать сигналы, связанные с передатчиками и приемниками, в соответствии с различными способами, описанными в настоящей заявке.

Фиг. 4 иллюстрирует график 400 амплитуды A_double ответных сигналов месторождения со скважинного прибора 302 по Фиг. 3, которые были подвержены пост-обработке, чтобы обеспечить заданную глубину для каждого ответного сигнала. Как описано в настоящей заявке, глубина относится к измеренной глубине скважины, в отличие от фактического значения глубины (ФЗГ), которая перпендикулярна к горизонтальной плоскости, такой как поверхность. Подверженные пост-обработке ответные сигналы, полученные на верхнем приемнике R_up 306-1 в ответ от верхнего передатчика T_up 304-1, показаны в виде линии 402 и подверженные пост-обработке ответные сигналы, полученные на нижнем приемнике R_dn 306-2 в ответ от нижнего передатчика T_dn 304-2, показаны в виде линии 404. Как описано в настоящей заявке, пост-обработка включает время после буровой работы, такой как КВБ или ИВБ, описанной здесь (например, не в реальном времени). Режим реального времени может включать время в процессе буровой работы, такой как КВБ или ИВБ, как описано в настоящей заявке. Глубина в футах откладывается на оси y и амплитуда A_double в вольтах откладывается на оси x.

Фиг. 4 предоставляет примерные расчетные значения A_double для расстояния в 71,2 см (28 дюймов) между T_up 304-1 и R_up 306-1 (например, 320-1) и между T_dn 304-2 и R_dn 306-2 (например, 320-2), и для расстояния 318 в 20,3 см (8 дюймов) между R_up 306-1 и R_dn 306-2, хотя варианты реализации изобретения не настолько ограничены. Как описано в настоящей заявке, расстояния 320-1 и 320-2 могут быть любым известным расстоянием, например от около 20,3 см (8 дюймов) до приблизительно 10,87 м (50 футов) на основании различных рабочих частот и различных режимов использования. Как описано в настоящей заявке, расстояние 322 должно быть известным для точной корреляции ответных сигналов, полученных на R_up 306-1 от T_up 304-1 (например, T_up-R_up) с полученными на R_dn 306-2 от T_dn 304-2 (например, T_dn-R_dn). То есть, для того, чтобы обработать множество азимутальных измерений, используя уравнения (1) и (2), связанные с обоими T_up-R_up и T_dn-R_dn скважинный прибор должен соответствовать описанию конфигурации, изложенному в настоящей заявке.

Как показано на Фиг. 4, запаздывание глубины от ответных сигналов нижнего передатчика T_dn 304-2, полученное на R_dn 306-2, линия 404, видно по "отставанию" ответных сигналов R_up 306-1 относительно T_up 304-1, линия 402. То есть, когда сигнал, связанный со второй базисной точкой 305-2, поступает на R_dn 306-2 от передатчика T_dn 304-2 сигнал, связанный с первой базисной точкой 305-1, поступает на R_up 306-1 от передатчика T_up 304-1, глубина второй базисной точки 305-2 будет больше, чем глубина первой базисной точки 305-1 благодаря расположению каждого передатчика на скважинном приборе. Базисная точка измерения, как описано в настоящей заявке, может быть использована для интерпретации глубины скважины конкретного измерения прибора на основании глубины устройства на буровом долоте. Таким образом, продолжая пример расстояний 320-1 и 320-2, составляющих 71,2 см (28 дюймов), и расстояния 318, составляющего 20,3 см (8 дюймов), "отставание", изображенное на Фиг. 4, поэтому коррелирует с расстоянием в 91,4 см (36 дюймов) в связи с физическим расположением антенны на приборе. То есть, запаздывание глубины или отставание соответствует расстоянию между первой и второй базисными точками 305-1, 305-2.

Фиг. 5 иллюстрирует график 500, отражающий график амплитуд A_double по Фиг. 4 после пост-обработки процедурой сдвига глубины. Например, запаздывание глубины, как описано в связи с Фиг.4, может применяться к измерению T_dn-R_dn таким образом, чтобы ответные сигналы T_up-R_up 502 и T_dn-R_dn 504 больше соответствовали. Например, определенное запаздывание глубины в 91,4 см (36 дюймов) может быть исключено из измерений глубины, связанных с ответными сигналами T_dn-R_dn. Таким образом, график 500 изображает ответные сигналы от T_up-R_up 502 соответствующие ответным сигналам T_dn-R_dn 504 после применения пост-обработки механизмом переключения глубины. Механизм переключения глубины включает учет физического расстояния между первой и второй базисными точками 305-1, 305-2 каждого измеренного сигнала для определения заданного запаздывания глубины для измерений T_dn-R_dn, такого как, например, 91,4 см (36 дюймов), как показано на Фиг. 3. Существенно совпадающие результаты на Фиг. 5 демонстрирует имитацию работы антенны симметричной конструкции скважинного прибора, основанной на асимметричной структуре прибора по Фиг. 3.

Важно отметить, что это измерение сдвига глубины выполняется в пост-обработке (например, не в режиме реального времени), в отличие от механизма временного сдвига, описанного в настоящей заявке. Фиг. 4 и 5 приведены с целью показать, что для асимметричной конструкции, показанной на Фиг. 3 ответные сигналы A_double для передатчиков T_up и T_dn являются по существу равными при одинаковых глубине и частоте. Следовательно, эта корреляция амплитуды может быть использована в режиме реального времени. Сдвиг глубины в режиме реального времени может потребовать точных измерений глубины для каждого прибора в каждом местоположении. В сущности говоря, глубина бурового долота является известной в устройстве КВБ в режиме реального времени, и глубина в режиме реального времени для приборов в других частях КНБК может быть интерпретирована на основании глубины бурового долота. Тем не менее, из-за резкого искривления ствола скважины или других условий бурения для КВБ (например, температуры, давления и т.д.), интерпретируемая глубина в режиме реального времени может быть недостаточно точной, таким образом, применение сдвига глубины на основании измерений глубины в реальном масштабе времени может не дать удовлетворительного результата. Более точные расчеты запаздывания глубины или запаздывания времени по измерениям скважинного прибора позволяют соответствующим инверсионным характеристикам (например, анизотропия пласта, относительный угол наклона или другие характеристики пласта) быть более точными, как описано в настоящей заявке.

Фиг. 6 иллюстрирует график 600 первого и второго множества сигналов с высшим типом колебаний, таких как амплитуда A_double в режиме реального времени ответных сигналов месторождения (например, электромагнитных измерений), измеренных в приемнике R_up 306-1 от передатчиков T_up 304-1 (T_up-R_up) и измеренных в R_dn 306-2 сот передатчика T_dn (T_dn-R_dn) 304-2 по Фиг.3, во временном интервале. Таким образом, рассчитанные величины A_double азимутальных измерений T_up-R_up, показанных в виде линии 602, и T_dn-R_dn, показанных в виде линии 604, отложены на оси x и время получения каждого ответного сигнала отложено на оси y. Фиг. 6 может создаваться путем расчета A_double, используя уравнение (2) для множества полученных ответных сигналов месторождения, таких как азимутальные измерения.

Время начала записи может устанавливаться, например, на 0 секунд для генерации графика по Фиг. 6. Время начала записи может включать любое время с начала буровой работы до конца буровой работы, так чтобы время конца записи могло обеспечить достаточное количество данных для применения механизма временного сдвига, описанного в настоящей заявке. Достаточные данные могут включать достаточное количество данных во временном интервале, которые коррелируют по меньшей мере с расстоянием от первой базисной точки 305-1 ко второй базисной точки 305-2 или с расстоянием от устройства измерения глубины бурового долота к первой или второй базисной точки 305-1 и 305-2, как описано в настоящей заявке. В качестве примера, в момент начала записи, устройства измерения глубины бурового долота записывает глубину в то время как по меньшей мере один комплект антенн измеряет характеристики пласта.

В качестве примера, измерения пласта в режиме реального времени для одного набора измерений, таких как T_dn-R_dn 604 по Фиг. 6, могут быть получено или записаны, и коррелируют с устройством измерения глубины на буровом долоте, как описано со ссылкой на Фиг. 10. Например, расстояние от устройства измерения глубины на буровом долоте ко второй базисной точке 305-2 может быть известно, так чтобы вычитание этого расстояния от измеренной глубины на буровом долоте давало значение глубины второй базисной точки 305-2 в скважине. В качестве примера, расстояние от выбранной базисной точки до устройства измерения глубины бурового долота минимизировано, так чтобы уменьшить потенциальную ошибку от нелинейной скважины. Другой набор измерений, таких как T_up-R_up в виде линии 602, может коррелировать с результатами измерений 604, так что более точные измерения глубины для набора измерений 602 можно рассчитать путем применения способов совмещения к Фиг. 6.

Например, как показано на Фиг. 6, на отметке в 2600 секунд наблюдается пик амплитуды A_double для измерений 604 T_dn-R_dn. Можно определить, например, описанным настоящей заявке способом со ссылкой по меньшей мере на Фиг. 8, что к моменту времени около 2782 секунд измерения 602 T_up-R_up записывают подобный пик амплитуды A_double что и измерения 604 T_dn-R_dn. Как описано в настоящей заявке, комплект антенн T_dn-R_dn и комплект антенн T_up-R_up имеют одинаковую амплитуду A_double при данной глубине и рабочей частоте. Поэтому можно определить, что когда измерения 602 T_up-R_up записывают такой же пик амплитуды A_double при 2782 секундах, первая базисная точка 305-1 находится в том же месте в скважине, как и вторая базисная точка 305-2 в момент записи пика амплитуды A_double при 2600 секундах. Таким образом, время запаздывания в режиме реального времени между второй базисной точкой 305-2 и первой базисной точкой 305-1 составляет 182 секунды. Следовательно, сдвиг временного интервала либо измерений 602 T_up-R_up вверх (например, назад во времени) на 182 секунды или сдвиг измерений 604 T_dn-R_dn вниз (например, вперед во времени) на 182 секунды совместит амплитуды A_double измерений во временном интервале в режиме реального времени. Как описано в настоящей заявке, может быть выгодным сдвиг базисной (базисных) точки (точек), связанной (связанных) с измерениями, дальше от измерительного устройства бурового долота (например, 305-1), для корреляции с измерениями, связанными с базисной точкой, ближайшей к измерительному устройству бурового долота (например, 305-2), с тем, чтобы уменьшить ошибку при определении глубины в скважине в режиме реального времени.

Кроме того, как показано на Фиг. 7, глубина в режиме реального времени, полученная с устройства измерения глубины бурового долота, на 2600 секундах составляет 2481,07 м (8140 футов). Глубина бурового долота может быть скоррелирована с глубиной второй базисной точки 305-2 на 2600 секундах путем вычитания известного расстояния между измерительным устройством и второй базисной точкой 305-2. В качестве примера, предполагая, что расстояние от второй базисной точки к устройству измерения глубины бурового долота составляет 60,9 см (24 дюйма), хотя варианты реализации изобретения не настолько ограничены, глубина второй базисной точки 305-2 на 2600 секундах составляет 2480,46 м (8138 футов), и, соответственно, амплитуда A_double на 2480,46 м (8138 футах)равна пиковой амплитуде A_double. Кроме того, расстояние от первой базисной точки 305-1 ко второй базисной точки 305-2 известно и составляет 91,4 см (36 дюймов), как описано в настоящей заявке. Поэтому, так как значения пиковой амплитуды A_double совмещаются с временным сдвигом в 182 секунды и значения A_double равны на той же глубине, известно, что первая базисная точка 305-1 прошла 91,4 см (36 дюймов) за период времени в 182 секунды. Это может дополнительно обеспечить приблизительную скорость прибора или бурового долота около 91,4 см (36 дюймов)/182 секунды или 0,5022 см/секунду (0,1978 дюйма/секунду).

Кроме того, сдвиг времени-глубины в режиме реального, совмещающий пиковую амплитуду A_double измерений комплектов 602 и 604 антенн может определять глубину оставшейся базисной точки 305-1. Расчетная глубина измерения T_up-R_up базисной точки 305-1 при 2782 секундах равна глубине второй расчетной точки с вычетом известно расстояния между двумя базисными точками или 2479,54 м (8135 футов) (например, 2480,46 м (8138 футов). -91,4 см (-36 дюймов)). То есть, в данном примере время запаздывания T_up-R_up измерения 602 составляет 182 секунды, указывающая физическое запаздывание глубины в 91,4 см (36 дюймов) (например, 322-1 на Фиг. 3). Ссылаясь на график по Фиг. 7 устройство измерения глубины бурового долота указывает 90,62 см (35,68) дюймов в измерениях глубины в режиме реального времени в течение периода времени 182 секунд. Эта разница может быть уменьшена путем установки комплекта наклонных антенн T_dn-R_dn на буровом долоте или ближе к буровому долоту так чтобы все расчетные измерения глубины для других комплектов антенн, такие как сигналы T_up-R_up, могли быть приведены к глубине бурового долота в режиме реального времени. В другом примере устройство измерения глубины может быть установлено в базисной точке, таким образом, чтобы все другие комплекты антенн могли получать расчетные значения глубины в режиме реальном времени с помощью предлагаемых способов совмещения в сигналах временного интервала и получать ссылки на устройство измерения глубины в базисной точке. Следует отметить, что в связи с прерывистым сдвигом пород или тому подобному, предоставленные измерения глубины в режиме реального времени на Фиг. 7 могут регистрировать такую же глубину (на оси х па Фиг. 7) в течение заданного периода времени (на оси у по Фиг. 7).

Фиг. 8A и 8B иллюстрируют один способ временного сдвига, в режиме реального времени, скважинных измерений. Например, выборочная дисперсия S_N каждого сигнала может быть использована для совмещения ответных сигналов T_up-R_up и T_dn-R_dn месторождения, где:

(3)

где, x_i является сигналом в точке I, N - число выбранных точек и является выборочным средним в пределах выбранных точек. Как обсуждалось в связи с уравнением (1), амплитуда A_double, в теории, остается такой же относительно к тем же интервалам и теми же измерениями рабочих частот в том же положении внутри скважины. Однако, на практике амплитуда A_double может изменяться из-за влияния температуры, условий бурения, или шумов системы. Путем использования выборочной дисперсии S_N для совмещения сигналов месторождения T_up-R_up и T_dn-R_dn влияние этих дисперсий может быть уменьшено. Фиг. 8A иллюстрирует график выборочных дисперсий S_N каждого полевого измерения для обоих T_up-R_up 802 и T_dn-R_dn 804 для измерений на Фиг. 6. Выбранные точки N могут быть определены как временное окно, соответствующее пику, такому как, например, пик на отметке 2600 секунд, показанный на Фиг. 6. Кроме того, наклон каждого отдельного сигнала может быть рассчитан и использован для корреляции ответных сигналов от T_up-R_up и T_dn-R_dn. Другие способы распознавания образов, известные в техники, могут быть использованы для корреляции сигналов T_up-R_up и T_dn-R_dn. В качестве примера, выбранные точки N могут быть определены на основании предпочтений пользователя. То есть, T_up-R_up 602 и T_dn-R_dn 604 могут быть коррелированы (например, временным сдвигом) по подобию или общему параметру, как описано в настоящей заявке.

Один сдвиг во временном интервале может быть рассчитан по выбранному временному окну. Таким образом, больше временных данных собрано (например, большее временное окно), тем больше подобий может быть определено и лучшее совмещение между сигналами T_up-R_up и T_dn-R_dn может быть получено. Тем не менее, меньшее количество собранных временных данных (например, меньшее временное окно) может повысить точность КВБ измерений глубины при бурении. В теории, расчетный сдвиг глубины на основании сдвига во временном интервале должен быть таким же, как фактическое расстояние (например, 322-1, 322-2). Тем не менее, температура или давление в скважине (например, 102, на Фиг. 1) может повлиять на расстояние 322-1 или 322-2, таким образом, как увеличение или уменьшение расстояния. Механизм сдвига во временном интервале в настоящей заявке может определить эту разницу, если таковая имеется. Как показано на Фиг. 8A, и описывалось в настоящей заявке, существует временная задержка 182 между измерениями 802 и 804. Фиг. 8B сдвигает измерения, связанные с комплектом антенн T_dn-R_dn 804 вниз (например, вперед во времени) на 182 секунд, чтобы совместить их с измерениями, связанными с комплектом антенн T_up-R_up 802. В качестве примера, измерения 802 могут сдвигаться вверх (например, назад во времени) или два участка измерений 802 и 804 могут вместе сдвигаться таким образом, чтобы совместить общий сдвиг в 182 секунды.

В качестве примера, в связи с наклоненной конфигурацией антенны, и соответствующим уравнением (1), амплитуда A_double в режиме реального времени может быть использована для корреляции измерения T_up-R_up, и измерение T_dn-R_dn при неизвестности соответствующих записей глубины верхнего комплекта антенн и нижнего комплекта антенн. Например, по меньшей мере один из T_up-R_up или T_dn-R_dn комплектов антенн может располагаться на известном расстоянии от бурового долота, в том числе устройство измерения глубины бурового долота. Кроме того, расстояние между T_up-R_up и T_dn-R_dn может быть известным. Временной сдвиг, определяемый для получения Фиг. 8B, может быть скоррелирован с известным расстоянием между буровым долотом и по меньшей мере одним комплектом наклонных антенн, как описано в настоящей заявке.

Фиг. 9А и 9В иллюстрируют, что характеристики пласта, определенные с использование механизма временного сдвига, описанного в настоящей заявке в связи с Фиг. 6-8B, коррелируют с различными способами, такими как механизм глубины. Например, определение по характеристикам пласта (например, Rh и Rv) может быть достигнуто на основе асимметричной конструкции антенны и компенсации запаздывания глубины. Другие механизмы сдвига, такие как сдвиг глубины, обозначенный сплошной линией 902 на Фиг. 9А и 9В, доступны в пост-обработке в связи с требованием высокой точности глубины в устройствах, работающих в режиме реального времени. Предложенный механизм сдвига во временном интервале, описанный в настоящей заявке, может предоставлять характеристики пласта после обработки или в режиме реального времени, как показано пунктирной линией 904 на Фиг. 9A и 9B.

Фиг. 10 иллюстрирует вариант реализации конфигурационного модуля 1000, содержащий множество конфигурац