Компьютерная программа для калибровки прибора для проведения каротажа сопротивления в скважине

Компьютерная программа для калибровки прибора для проведения каротажа сопротивления в скважине

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение в целом относится к методикам калибровки для скважинных приборов для проведения каротажа и, более конкретно, к способу калибровки по месту для прибора для проведения каротажа сопротивления.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Среди всех приборов для проведения каротажа, размещаемых в стволе скважины, приборы для проведения каротажа сопротивления обеспечивают наибольшую глубину исследования. Вследствие этого их широко использовали для обнаружения границ слоев пласта в таких применениях, как спуск обсадной колонны или размещение скважины. Кроме того такие приборы для проведения каротажа применяются для получения других различных характеристик геологических пластов, через которые проходит ствол скважины, и данных, относящихся к размеру и конфигурации самого ствола скважины. Сбор информации, относящейся к скважинным условиям, обычно называемый “каротаж”, может осуществляться несколькими способами, включая кабельный каротаж, “каротаж в процессе бурения” (“LWD”) и “скважинные измерения в процессе бурения” (“MWD”).

Глубина исследования, обеспечиваемая прибором для проведения каротажа, прямо пропорциональна расстоянию между передатчиком и приемником. В результате этого большинство считывающих приборов с большой глубиной исследования имеют очень большое расстояние между ними. Например, некоторые считывающие приборы для проведения каротажа сопротивления с большой глубиной исследования могут иметь длину 15,24-30,48 м (50-100 футов), и они работают на частотах менее 8 кГц, чтобы компенсировать растущее в геометрической прогрессии затухание при больших расстояниях между передатчиком и приемником. Напротив, стандартные, приборы с меньшей глубиной исследования имеют длину около 6,096 м (20 футов), и они оптимизированы для скважинного размещения в пластах-коллекторах на расстоянии в пределах около 3,048 м (10 футов) от верхней или нижней границы породы-коллектора.

Требуемые расстояния между передатчиками и приемниками вдоль считывающих приборов с большой глубиной исследования создают проблемы при калибровке, так как большинство традиционных способов калибровки (например, с подвешиванием в воздухе, резервуаром для проведения испытаний или калибровочной печью) требуют наличия некоторого расстояния от любых близлежащих объектов, которые могут являться помехой для калибровочных измерительных сигналов. Вследствие этого непрактично применять эти традиционные методики калибровки к считывающему прибору каротажа сопротивления с большой глубиной исследования, так как чувствительный объем указанного прибора является слишком большим, и, таким образом, не представляется возможным иметь сооружения, которые являлись бы достаточно большими, чтобы полностью вмещать указанные приборы.

Следовательно, в данной области техники существует потребность в практической методике калибровки считывающего прибора каротажа сопротивления с большой глубиной исследования.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

На Фиг.1A изображен прибор для проведения LWD-каротажа, который осуществляет калибровку по месту измерительных сигналов пласта, полученных вдоль нефтегазоносного пласта, в соответствии с конкретными пояснительными вариантами реализации настоящего изобретения.

На Фиг.1B изображен прибор для проведения кабельного каротажа, который осуществляет калибровку по месту измерительных сигналов пласта, полученных вдоль нефтегазоносного пласта, в соответствии с конкретными пояснительными вариантами реализации настоящего изобретения.

На Фиг.2 представлена структура электронной схемы, реализованной внутри прибора для проведения каротажа и необходимой для получения измерительных сигналов пласта, в соответствии с конкретными пояснительными вариантами реализации настоящего изобретения.

На Фиг.3A представлена блок-схема, подробно описывающая способ калибровки по месту в соответствии с конкретными пояснительными способами согласно настоящему изобретению.

На Фиг. 3B-3D изображен приведенный в качестве примера прибор для проведения каротажа согласно настоящему изобретению, размещенный в одной или нескольких зонах калибровки и/или применения вдоль ствола скважины.

На Фиг.4 представлена блок-схема, подробно описывающая способ калибровки по месту, в соответствии с которым полученный измерительный сигнал большой глубины исследования калибруется с использованием смоделированного измерительного сигнала большой глубины исследования, в соответствии с конкретными пояснительными способами согласно настоящему изобретению.

На Фиг.5A представлен график, отображающий смоделированную каротажную диаграмму, сгенерированную с помощью справочных таблиц, в соответствии с конкретными пояснительными способами согласно настоящему изобретению.

На Фиг. 5B-5G представлены графики, отображающие точность калибровки согласно способу, изображенному на Фиг.4, в соответствии с которым калибровка осуществляется на любой глубине.

На Фиг.6A представлена блок-схема, подробно описывающая осуществляемый по месту способ, в соответствии с которым полученный измерительный сигнал большой глубины исследования калибруется с использованием смоделированного низкочастотного измерительного сигнала, в соответствии с конкретными пояснительными способами согласно настоящему изобретению.

На Фиг.6B изображен приведенный в качестве примера прибор для проведения каротажа, размещенный в зоне калибровки, в соответствии с другим вариантом реализации настоящего изобретения.

На Фиг.7 представлен график, отображающий точность способа, показанного на Фиг.6A, использующего три разных эталонных низкочастотных измерительных сигнала.

ОПИСАНИЕ ПОЯСНИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ РЕАЛИЗАЦИИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Пояснительные варианты реализации и связанные способы согласно настоящему изобретению описаны далее как обладающие возможностью применения в способе калибровки по месту для применения со скважинными приборами каротажа сопротивления. Для ясности в данном описании изложены не все признаки фактического варианта реализации изобретения или способа. Разумеется, следует понимать, что при разработке любого подобного фактического варианта реализации изобретения, для достижения конкретных целей разработчика, таких как соответствие связанных с системой, связанных с бизнесом ограничений, которые будут изменяться от одного варианта реализации изобретения к другому, должны быть приняты многочисленные специальные решения в отношении реализации. Кроме того, следует понимать, что попытка разработки может быть сложной и трудоемкой, но, тем не менее будет обычной задачей для специалистов в данной области техники, использующих преимущество данного изобретения. Дополнительные аспекты и преимущества различных вариантов реализации изобретения и связанных способов согласно изобретению станут очевидными из рассмотрения следующего описания и графических материалов.

На Фиг.1A изображен прибор для проведения каротажа сопротивления, используемый в LWD-применениях, который выполняет калибровку по месту измерительных сигналов, принятых вдоль нефтегазоносного пласта, в соответствии с конкретными пояснительными вариантами реализации изобретения. Способы, описанные в данном документе, могут осуществляться с помощью центра управления системой, расположенного в приборе для проведения каротажа или могут осуществляться с помощью блока обработки в удаленном местоположении, например, на поверхности. Тем не менее пояснительные варианты реализации способа калибровки по месту основаны на двух измерительных сигналах пласта, при этом один из них является калиброванным измерительным сигналом, а второй – некалиброванным измерительным сигналом. В первом пояснительном способе за счет преобразования эталонного измерительного сигнала малой глубины исследования в измерительный сигнал большой глубины исследования настоящие способы согласно изобретению нормализуют измерительный сигнал большой глубины исследования самим собой на выбранных глубинах калибровки вдоль ствола скважины. Во втором пояснительном способе для калибровки измерительного сигнала большой глубины исследования используется низкочастотный измерительный сигнал большой глубины исследования. Затем, в любом способе, калиброванный измерительный сигнал большой глубины исследования подвергается инверсии для генерирования требуемых петрофизических характеристик скважины и окружающих геологических пластов (т.е. параметров пластов), относящихся к электрическим или геологическим свойствам пласта, таким как, например, удельные электрические сопротивления пласта, расстояния или направления к границам слоя, двумерная форма границ независимого слоя или трехмерное распределение удельных электрических сопротивлений пласта. Таким образом, операции, связанные со стволом скважины, такие как, например, бурение, размещение скважин, спуск обсадной колонны или операции по геонавигации, могут осуществляться на основании параметров пласта.

На Фиг.1A изображена буровая платформа 2, оборудованная вышкой 4, которая поддерживает подъемник 6, предназначенный для подъема и спуска бурильной колонны 8. На подъемнике 6 подвешен верхний вращатель 10, подходящий для вращения бурильной колонны 8 и спуска ее через устье 12 скважины. К нижнему концу бурильной колонны 8 прикреплено буровое долото 14. При вращении буровое долото 14 создает ствол 16 скважины, который проходит сквозь различные слои пласта 18. Насос 20 обеспечивает циркуляцию буровой жидкости через подающую трубу 22 на верхний вращатель 10, вниз через внутреннее пространство бурильной колонны 8, через отверстия в буровом долоте 14 и обратно на поверхность по затрубному пространству вокруг бурильной колонны 8 и в накопительную емкость 24. Буровая жидкость переносит буровой шлам из забоя в емкость 24 и способствует сохранению целостности ствола скважины 16. Для буровой жидкости могут быть использованы различные материалы, включая, но без ограничения, проводящий буровой раствор на основе минерализованной воды.

Прибор 26 для проведения каротажа встроен в нижнюю часть бурильной колонны возле долота 14. В этом пояснительном варианте реализации изобретения прибор 26 для проведения каротажа представляет собой LWD-прибор; однако, в других пояснительных вариантах реализации изобретения прибор 26 для проведения каротажа может быть использован при применении кабельного каротажа или каротажа со спуском посредством насосно-компрессорных труб. Прибор 26 для проведения каротажа может представлять собой, например, считывающий прибор для проведения каротажа сопротивления со сверхбольшой глубиной исследования. В альтернативном варианте приборы каротажа сопротивления с несверхбольшой глубиной исследования также могут быть использованы в одной бурильной колонне наряду со считывающим прибором для проведения каротажа с большой глубиной исследования. Специалистам в данной области техники, использующим преимущество данного изобретения, будет понятно, что существует множество приборов для проведения каротажа сопротивления, которые могут быть использованы в рамках настоящего изобретения. Кроме того, в конкретных пояснительных вариантах реализации изобретения прибор 26 для проведения каротажа может быть приспособлен к выполнению каротажных операций как в обсаженных, так и необсаженных скважинах. Также в некоторых вариантах реализации изобретения измерительные сигналы, используемые в процессе калибровки, могут происходить из разных скважин, предпочтительно в одной области геологической среды, в которой существует сильная связь между скважинами.

Все ещё со ссылкой на Фиг.1A видно, как при выполнении буровым долотом 14 ствола 16 скважины в пластах 18, прибор 26 для проведения каротажа считывает измерительные сигналы, относящиеся к различным свойствам пласта, а также ориентированию прибора и другим различным условиям бурения. В некоторых вариантах реализации изобретения прибор 26 для проведения каротажа может иметь форму утяжеленной бурильной трубы, т.е. толстостенной трубы, которая обеспечивает вес и жесткость, способствующие процессу бурения. В то же время, как описано в данном документе, прибор 26 для проведения каротажа представляет собой прибор для проведения каротажа сопротивления или индукционного каротажа, предназначенный для определения геологического строения и удельного электрического сопротивления пластов. Чтобы передавать наземному приемнику 30 снимки и данные/сигналы измерений и принимать команды с поверхности, в конструкции может быть предусмотрен телеметрический подузел 28. В некоторых вариантах реализации изобретения телеметрический подузел 28 не имеет связи с поверхностью, а вместо этого сохраняет данные каротажа для последующего извлечения на поверхности, когда узел для проведения каротажа будет извлечен.

Все ещё со ссылкой на Фиг.1A видно, что прибор 26 для проведения каротажа содержит центр управления системой (“SCC”), вместе с необходимой электронной схемой обработки/хранения/связи, которая связана с возможностью передачи информации с одним или несколькими датчиками (не показаны), применяемыми для получения измерительных сигналов пласта, отражающих параметры пласта. В некоторых вариантах реализации изобретения сразу после получения измерительных сигналов центр управления системой калибрует измерительные сигналы и отправляет данные обратно вверх по стволу скважины и/или в другие компоненты узла через телеметрический подузел 28. В другом варианте реализации изобретения центр управления системой может быть расположен в удаленном от прибора 26 для проведения каротажа местоположении, например на поверхности или в другой скважине, и соответствующим образом выполняет обработку данных. Эти и другие изменения в рамках настоящего изобретения будут очевидны специалистам в данной области техники, использующим преимущество данного изобретения.

Каротажные датчики, используемые вдоль прибора 26 для проведения каротажа, представляют собой датчики для измерения удельного электрического сопротивления, такие как, например, магнитные или электрические датчики, и могут обмениваться информацией в режиме реального времени. Приведенные в качестве примера магнитные датчики могут содержать катушечные обмотки и обмотки элеткромагнита, которые используют явление индукции, чтобы определять удельную проводимость геологических пластов. Приведенные в качестве примера электрические датчики могут содержать электроды, линейные проволочные антенны или тороидальные антенны, которые используют закон Ома, чтобы выполнять указанное измерение. Кроме того, датчики могут представлять собой реализации диполей с азимутальным направлением момента и направленностью, такие как антенны с наклонными катушками. Кроме того, каротажные датчики могут быть приспособлены для выполнения каротажных операций в направлениях вверх или вниз по стволу скважины. Телеметрический подузел 28 обменивается информацией с удаленным местоположением (поверхностью, например), используя, например, акустические способы, способы, применяющие импульсы давления, или электромагнитные способы, что будет понятно специалистам в данной области техники, использующим преимущество данного изобретения.

Как описано выше, прибор 26 для проведения каротажа, в этом примере, представляет собой считывающий прибор для проведения каротажа сопротивления или индукционного каротажа с большой глубиной исследования. Как будет понятно специалистам в данной области техники, использующим преимущество данного изобретения, такие приборы, как правило, содержат одну или несколько передающих и приемных катушек, которые разнесены в осевом направлении вдоль ствола 16 скважины. Передающие катушки генерируют в пласте 18 переменные токи смещения, которые зависят от удельной проводимости. Переменные токи создают напряжение на одной или нескольких приемных катушках. Помимо пути через пласт 18 от передающей катушки (катушек) к приемной катушке(катушкам) также существует прямой путь. В приборах для проведения индукционного каротажа сигнал от этого пути может быть исключен за счет использования компенсационной катушки с противоположной намоткой и осевым смещением. В приборах для проведения каротажа сопротивлений фаза и амплитуда комплексного напряжения могут быть измерены на конкретных рабочих частотах. В этих приборах также предусмотрена возможность измерения разности фаз и отношения амплитуд между комплексными напряжениями на двух разнесенных в осевом направлении приемниках. Кроме того, вместо измерительных сигналов частотной области могут быть использованы измерительные сигналы импульсного возбуждения и измерительные сигналы временной области. Такие измерительные сигналы могут быть преобразованы в измерения частоты посредством применения преобразования Фурье. Способы калибровки, описанные далее, применимы ко всем этим сигналам и не ограничиваются представленными примерами. В общем, применяя больший интервал пары передатчик-приемник, можно достигнуть большей глубины исследования, но может пострадать вертикальное разрешение измерительных сигналов. Таким образом, прибор 26 для проведения каротажа может использовать несколько наборов передатчиков или приемников в различных положениях вдоль ствола 16 скважины, чтобы обеспечить возможность исследования различных глубин без чрезмерной потери в вертикальном разрешении.

На Фиг.1B изображен альтернативный вариант реализации настоящего изобретения, в соответствии с которым посредством прибора для проведения кабельного каротажа осуществляют калибровку измерительных сигналов пласта. В различные моменты во время процесса бурения бурильная колонна 8 может быть извлечена из ствола скважины, как показано на Фиг.1B. После того, как бурильная колонна 8 была извлечена, появляется возможность осуществления каротажных операций с применением зонда 34 для проведения кабельного каротажа, т.е. прибора для скважинных исследований, подвешенного на кабеле 41, содержащем проводники для подачи питания указанному зонду и передачи телеметрических сигналов от указанного зонда на поверхность. Зонд 34 для проведения кабельного каротажа может иметь прижимные башмаки и/или центрирующие пружины для удержания прибора около оси скважины при извлечении его вверх по стволу скважины. Зонд 34 для проведения каротажа может содержать набор датчиков, включая многозондовый прибор бокового каротажа для измерения удельного сопротивления пласта. Каротажная станция 43 регистрирует результаты измерения, полученные от зонда 34 для проведения каротажа, и содержит компьютерную систему 45 для обработки и хранения результатов измерения от датчиков.

На Фиг.2 изображена структура электронной схемы 200, реализованной внутри прибора 26 для проведения каротажа (или других приборов для проведения скважинных исследований, описанных здесь, таких, например, как зонд 34) и необходимой для получения измерительных сигналов пласта, в соответствии с конкретными пояснительными вариантами реализации настоящего изобретения. Прибор 26 для проведения каротажа содержит один или несколько передатчиков T1…TN и приемников R1…RN, и соответствующие антенны, размещенные в пазах вдоль прибора 26 для проведения каротажа, которые могут включать, например, реализации магнитных диполей, таких как катушка, антенна с наклонными катушками, электромагнит и т.п. Во время каротажных операций на передающих антеннах генерируются импульсные или стационарные сигналы, которые взаимодействуют со слоем и границами слоя в непосредственной близости к прибору 26 для проведения каротажа с целью получения электрических сигналов (т.е. измерительных сигналов), которые принимаются приемниками. Используя блок 27 получения данных, центр 25 управления системой впоследствии собирает и калибрует измерительный сигнал пласта с применением способов, описанных в данном документе. Затем центр 25 управления системой записывает данные измерительного сигнала в буфер 29, применяет предварительную обработку данных (с использованием блока 30 обработки данных) с целью уменьшения требования к полосе пропускания, и затем передает данные в удаленное местоположение (например, на поверхность) с использованием блоков 32 связи (например, телеметрического подузла 28). Однако, как было описано выше, неоткалиброванные измерительные сигналы пласта могут быть переданы в удаленное местоположение, где будет проходить калибровка. Калибровка измерительных сигналов пласта может осуществляться дистанционно. Однако, в тех вариантах реализации изобретения, в которых калибровка осуществляется прибором 26 для проведения каротажа, может быть улучшено время отклика, и может быть увеличена полоса пропускания телеметрического канала к другим приборам вдоль колонны скважины.

Хотя это и не показано на Фиг.2, но электронная схема 200 содержит по меньшей мере один процессор, включенный в центр 25 управления системой, и постоянное машиночитаемое устройство хранения данных, при этом все они взаимосвязаны через системную шину. Программные команды, исполняемые указанным процессором с целью осуществления пояснительных способов калибровки, описанных в данном документе, могут храниться на локальном устройстве хранения данных или некотором другом машиночитаемом носителе данных. Понятно также то, что программные команды для проведения калибровки также могут быть загружены в устройство хранения данных с CD-ROM или другого подходящего носителя данных проводными или беспроводными способами.

Кроме того, специалистам в данной области техники будет понятно, что различные аспекты настоящего изобретения на практике могут быть осуществлены с помощью конфигураций компьютерных систем, включающих портативные устройства, многопроцессорные системы, микропроцессорные или программируемые потребительские электронные устройства, миникомпьютеры, универсальные компьютеры и т.п. Настоящее изобретение допускает применение любого количество компьютерных систем и компьютерных сетей. На практике указанное изобретение может быть осуществлено в распределенных вычислительных средах, в которых задачи выполняются устройствами дистанционной обработки, которые связаны посредством сети связи. В распределенной вычислительной среде программные модули могут быть расположены как в локальном, так и удаленном компьютерном носителе данных, включающем запоминающие устройства. Таким образом, настоящее изобретение может быть реализовано с применением различного аппаратного обеспечения, программного обеспечения или их комбинаций в компьютерной системе или другой системе обработки данных.

Центр 25 управления системой дополнительно может иметь способность геологического моделирования, чтобы обеспечивать и/или передавать подземные стратиграфические визуальные представления, включающие, например, геолого-физическую расшифровку, моделирование нефтегазоносной системы, геохимический анализ, стратиграфическое формирование сетки, моделирование фаций, эффективного объема пор и петрофизических свойств. Кроме того, такая способность геологического моделирования может отвечать за моделирование траекторий скважин, шага перфорации, а также перекрестный анализ данных о фациях и пористости. Приводимые в качестве примера платформы геологического моделирования включают, например, DecisionSpace®, а также ее функциональное средство PerfWizard®, которое поставляется на рынок компанией Landmark Graphics Corporation, Хьюстон, штат Техас. Однако, специалистам в данной области техники, использующим преимущество данного изобретения, будет понятно, что с настоящим изобретением также может быть использовано множество других платформ геологического моделирования.

На Фиг.3A изображена блок-схема, подробно описывающая способ 300 калибровки по месту в соответствии с конкретными пояснительными способами согласно настоящему изобретению. Для облегчения объяснения способа 300 приводятся фигуры 3B-3D, на которых приведены упрощенные изображения прибора 26 для проведения каротажа (например, LWD-прибора), размещенного вдоль ствола 16 скважины. Как описано более подробно далее, на Фиг.3B изображен прибор 26 для проведения каротажа, размещенный вдоль зоны 40 калибровки, на Фиг.3C изображен прибор 26 для проведения каротажа, размещенный в зоне 42 применения, и на Фиг.3D изображен прибор 26 для проведения каротажа, размещенный в последующей зоне 44. В этом примере прибор 26 для проведения каротажа содержит три антенны, а именно, передатчик T, приемник SR₁ для малой глубины исследования, предназначенный для получения измерительных сигналов малой глубины исследования, и приемник DR₂ для большой глубины исследования, предназначенный для получения измерительных сигналов большой глубины исследования. Однако, в альтернативных вариантах реализации изобретения может быть использовано большее число антенн. До размещения прибора 26 для проведения каротажа в скважине, SR₁ калибруется таким образом, чтобы в скважине можно было получить точные эталонные измерительные сигналы 31 малой глубины исследования с целью способствования калибровке полученных впоследствии измерительных сигналов 33 большой глубины исследования. Несмотря на то, что проиллюстрировано по одному из каждого измерительного сигнала 31, 33, может быть получено множество сигналов.

В некоторых других пояснительных вариантах реализации изобретения, несмотря на то, что зона 40 калибровки показана выше зоны 42 применения и последующей зоны 44, будет понятно, что прибор 26 для проведения каротажа может быть размещен путем поднимания или опускания его вдоль ствола 16 скважины. Таким образом, как описано в данном документе, зона 40 калибровки в действительности может находиться ниже или в горизонтальном направлении рядом с зоной 42 применения или последующими зонами 44 и т.д.

Так как эталонные измерительные сигналы малой глубины исследования, полученные посредством SR₁, являются калиброванными, каждый из них представляет собой точный и надежный сигнал, принимая во внимание то, что влияние скважины и проникновения учтены. Таким образом, как описано в данном документе, “эталонным измерительным сигналом” называется действительный и точный измерительный сигнал, полученный прибором 26 для проведения каротажа, который может являться сигналом малой глубины исследования и калиброванным. Такая предшествующая размещению калибровка прибора 26 для проведения каротажа может быть осуществлена различными способами, такими как, например, калибровка на стенде с применением рамочной антенны, определение температурных параметров с помощью тестового нагрева, или путем применения калиброванного сигнала измерения удельного электрического сопротивления с использованием соотношения измерительных сигналов, принятых различными передатчиками и/или приемниками вдоль прибора 26 для проведения каротажа (такого как используется в приборе INSITE ADR™ для проведения каротажа сопротивления от компании Halliburton или в системе LOGIQ ACRt™).

Обратимся к Фиг.3A-3D, где согласно блоку 302, когда необходимо осуществить некоторую каротажную операцию, прибор 26 для проведения каротажа размещают в скважине в первой зоне 40 калибровки вдоль пласта 18. Первая зона 40 калибровки содержит ряд глубин D₁, D₂, D_N ствола скважины. Согласно блоку 304 центр 25 управления системой, используя различные компоненты (датчики, приемники и т.п.) прибора 26 для проведения каротажа, получает один или несколько первых измерительных сигналов пласта 18 вдоль первой зоны 40 калибровки глубин. Как будет описано дальше более подробно, в некоторых способах первый измерительный сигнал представляет собой измерительный сигнал 33 большой глубины исследования, который используется (вместе с калиброванным эталонным измерительным сигналом 31) для калибровки другого измерительного сигнала 33 большой глубины исследования. В других пояснительных вариантах реализации изобретения первый измерительный сигнал представляет собой низкочастотный измерительный сигнал большой глубины исследования, используемый для калибровки другого измерительного сигнала 33 большой глубины исследования.

Согласно блоку 306, центр 25 управления системой, используя параметры пласта 18 вдоль первой зоны 40 калибровки, моделирует (или имитирует) один или несколько вторых измерительных сигналов. Эти параметры могут включать, например, удельные сопротивления слоев, положения слоев, формы границ слоев, трехмерное распределение удельного сопротивления, угол падения, угол набегания, радиус ствола скважины, сопротивление ствола скважины, эксцентриситет или азимут большой оси поперечного сечения ствола. В некоторых вариантах реализации изобретения второй измерительный сигнал получают из смоделированной характеристики той же пары передатчик-приемник, которая использовалась для получения первого измерительного сигнала.

Согласно блоку 308, центр 25 управления системой вычисляет один или несколько коэффициентов калибровки, основанных на сравнении полученного первого измерительного сигнала и смоделированного второго измерительного сигнала. Для достижения этого центр 25 управления системой использует одну из приведенных в качестве примера калибровочных моделей, описанных ниже, для вычисления коэффициентов калибровки вдоль первой зоны 40 калибровки. Как будет дополнительно описано далее, коэффициенты калибровки могут быть использованы вдоль первой зоны 40 калибровки или последующих зон с целью калибровки различных полученных измерительных сигналов.

Затем, согласно блоку 310, используя прибор 26 для проведения каротажа, центр 25 управления системой получает один или несколько третьих измерительных сигналов пласта 18 вдоль первой зоны 40 калибровки с применением той же пары передатчик/приемник, которая применялась для получения первого измерительного сигнала(ов) и смоделированного второго измерительного сигнала(ов). Однако, в альтернативном варианте, третьи измерительные сигналы могут быть получены вдоль зоны 42 применения и последующих зон 44 вдоль ствола 16 скважины или совсем в другом стволе скважины. Тем не менее, затем, согласно блоку 312, центр 25 управления системой, используя коэффициенты калибровки, вычисленные согласно блоку 308, калибрует полученные третьи измерительные сигналы. Затем калиброванные полученные третьи измерительные сигналы подвергают инверсии с целью получения требуемых параметров пласта, которые главным образом относятся к электрическим или геологическим свойствам пласта 18, таким как удельные сопротивления слоев, расстояния, направление к слоям. Применяемые иллюстративные методики инверсии могут включать, например, сопоставление с эталоном, или итерационные способы, использующие справочные таблицы, или численную оптимизацию, основанную на прямом моделировании, что будет понятно специалистам в данной области техники, использующим преимущество данного изобретения. Иллюстративные параметры пласта могут включать, например, удельные сопротивления слоев, положения слоев, формы границ слоев, трехмерное распределение удельного сопротивления, угол падения, угол набегания, радиус ствола скважины, сопротивление ствола скважины, эксцентриситет или азимут большой оси поперечного сечения ствола.

Затем, согласно блоку 314, центр 25 управления системой выдает калиброванный полученный третий измерительный сигнал(ы). Здесь выдача может принимать различные формы, такие как, например, просто передача данных в удаленное местоположение (например, поверхность) или выдача данных в отчет или геологическую модель. Таким образом, полученные третьи измерительные сигналы калибруют по месту (например, во время пребывания прибора 26 для проведения каротажа в стволе 16 скважины).

Затем на основании параметров пласта в стволе скважины могут быть выполнены различные операции. Например, могут быть приняты решения в отношении бурения, такие как решения в отношении спуска обсадной колонны, геонавигации, размещения скважин или геостопинга. В случае спуска обсадной колонны, по мере приближения забойного оборудования, с помощью которого выполняют бурение скважины, сверху к пласту-коллектору, границы пласта-коллектора обнаруживают заранее, таким образом, обеспечивая возможность направления ствола скважины в пласт-коллектор без выхода за установленные пределы. В случае размещения скважин, ствол скважины может удерживаться внутри пласта-коллектора в оптимальном положении, предпочтительно ближе к верхней части пласта-коллектора с целью увеличения добычи. В случае геостопинга, бурение может быть остановлено перед проникновением в предположительно опасную зону.

Кроме того, в некоторых пояснительных способах коэффициенты калибровки вычисляют на участке ствола скважины с малым углом наклона (например, угол наклона < 45 градусов), и затем калибровку применяют к третьим измерительным сигналам, полученным с участка ствола скважины с большим углом наклона (например, угол наклона > 45 градусов).

Вышеизложенный способ 300 заключает в себе общий обзор пояснительных способов согласно настоящему изобретению. Далее будут описаны более подробные альтернативные способы согласно настоящему изобретению. Как описано в данном документе, полученные и смоделированные измерительные сигналы могут принимать различные формы. Например, эталонные или смоделированные измерительные сигналы могут быть получены из другого ствола скважины, который может иметь или не иметь схожие свойства пласта или может быть расположен в том же пласте-коллекторе. Однако, наличие таких общих характеристик может повысить точность калибровки в силу того, что калибровка будет осуществляться в подобных условиях. В других примерах все полученные первые измерительные сигналы, смоделированные вторые измерительные сигналы и полученные третьи измерительные сигналы могут представлять собой измерительные сигналы большой глубины исследования. Такие измерительные сигналы большой глубины исследования могут, например, иметь диапазон в радиальном направлении, равный 7,62 м (25 футам) или более, в то время как сигналы небольшой глубины исследования имеют меньший диапазон (например, 3,048 м (10 футов) или менее).

В еще одном альтернативном способе смоделированный второй измерительный сигнал может, по существу, не зависеть от глубины (т.е. изменение указанного сигнала по отношению к глубине настолько мало, что оно считается неизменным для практических целей). В некоторых вариантах реализации изобретения эталонные измерительные сигналы малой глубины исследования могут быть получены от отдельного передатчика и/или приемника вдоль прибора 26 для проведения каротажа, по сравнению с парой передатчик-приемник, используемой для получения измерительных сигналов большой глубины исследования. В альтернативных вариантах реализации изобретения эталонные измерительные сигналы малой глубины исследования могут быть получены от имеющегося прибора для проведения каротажа сопротивления, встроенного в забойное оборудование, часть которого образована прибором 26 для проведения каротажа. Эти и другие изменения в рамках настоящего изобретения будут понятны специалистам в данной области техники, использующим преимущество данного изобретения.

На Фиг.4 представлена блок-схема, подробно описывающая способ 400 калибровки по месту, в соответствии с которым полученный измерительный сигнал большой глубины исследования (т.е. третий измерительный сигнал) калибруют с использованием смоделированного измерительного сигнала большой глубины исследования (т.е. второго измерительного сигнала) и эталонного измерительного сигнала, в соответствии с одним или несколькими альтернативными пояснительными способами согласно настоящему изобретению. Обратимся к Фиг.3B-4, как описано ранее, согласно блоку 402, прибор 26 для проведения каротажа сначала размещают в стволе 16 скважины в первой зоне 40 калибровки. Согласно блоку 404, центр 25 управления системой получает один или несколько калиброванных эталонных измерительных сигналов 31 вдоль глубины первой зоны 40 калибровки.

Соглас