校正鑽孔效應的三軸感應陣列的方法
2023-12-09 23:05:21 1
專利名稱：校正鑽孔效應的三軸感應陣列的方法
技術領域：
本發明一般涉及使用感應工具進行地層電阻率測井的技術。更具體地，本發明涉及用於校正在電阻率測量中的鑽孔效應的方法和系統，所述測量是由包括橫向或三軸陣列的感應工具得到的。
背景技術：
感應工具被用於石油和天然氣工業，用以確定鑽孔周圍的地球地層的電阻率。感應工具通過使用發射線圈(發射機)在地球地層中建立交替磁場而工作。該交替磁場在地層中引入渦電流。遠離發射機部署的一個或多個接收線圈(接收機)被用來檢測流經地球地層的電流。接收信號的幅度與地層電導率成比例。因此，地層電導率可通過接收信號被導出。
但是，地層中的異質性使從接收信號導出地層電導率變得複雜。影響從接收信號導出地層電導率的最普遍的複雜因素是由於在感應工具周圍鑽孔中的導電流體的存在而出現的。這一般被稱為鑽孔效應。通常，作為鑽探實踐的一部分的鑽孔中的流體(鑽探泥漿)含大量鹽，因而是導電的。導電的鑽探泥漿可構成接收信號的很大一部分，因而需要仔細地將其去除。
最近，已經開發出橫向感應工具，用於勘探具有各向異性、浸漬面、斷層或斷面的地層的電阻率。這些橫向感應工具具有排列的發射和接收線圈，使得發射機和/或接收機線圈的磁距垂直於鑽孔的軸。眾所周知，當工具在鑽孔中以垂直線圈磁距的方向做偏心運動時，橫向線圈排列的鑽孔效應十分大。例如，參看Moran和Gianzero，「Effects ofFormation Anisotropy on Resistivity Logging Measurements」Geophysics，44，1266-1286(1979)。
橫向線圈的偏心效應的原因在授予Rosthal等的美國專利No.6,573,722中公開。該專利教授了用於減緩感應工具的偏心鑽孔效應的方法。該專利詳細地公開了工具設計方案，其中感應工具包括位於其絕緣套中的導電部件或感應工具包括一個導電工具體。這些導電部分極大地降低了此類工具的鑽孔效應，但是沒有去除所有的效應。需要進一步的校正來完全去除橫向感應工具的鑽孔效應。
授予Minerbo等的美國專利No.5,041,975公開了一種用於校正陣列感應工具的鑽孔效應的方法。該方法使用來自陣列感應工具的4個最短陣列的數據，以及孔的尺寸和鑽孔流體電導率的近似測量，以便求出4參數鑽孔地層模型中的2個參數。該模型包括具有半徑r的在電導率為σf的均質地層中鑽探的鑽孔。鑽孔流體具有電導率σm，並且感應工具位於距鑽孔壁面一段距離(遠離)的地方。一種快進模型包括根據4個參數的適當範圍而得到的多種情況所建立的一個大表格。反演過程最小化補償函數E，該函數是測量響應和預測響應之間的加權差值的平方和，如式(1)所示E(f)=j=14|measj-modelj(m,f,r,s)|2j---(1)]]>式中σjmeas是根據第j個陣列測量的電導率，並且σjmodel是根據給定參數σm、σf、r和s的第j個陣列得到的模擬電導率。當最小化E時，相關的參數σm、σf、r和s被用於計算所有陣列的鑽孔校正。
雖然有效的方法可用於校正軸向陣列的鑽孔效應，但橫向陣列工具存在特別的問題。瞬時垂直於鑽孔軸向的感應陣列對於離心的敏感度十分的不同，這取決於離心是在磁距的方向還是與磁距垂直的方向。授權給Omeragic等的美國專利No.6,556,015描述了一種通過工具繞其軸機械或電磁轉動來降低帶有橫向線圈的感應測量的鑽孔效應的方法。但是，仍然存在可與橫向陣列工具一起使用來進行鑽孔效應校正的更好方法的需要。
發明內容
本發明的一個方面涉及用於模擬具有多個陣列的感應工具的鑽孔效應的方法，所述多個陣列包括至少一個橫向陣列。根據本發明的一個實施例的方法包括選擇具有一組參數的地層鑽孔模型，其中該組參數包括工具離心的方向；確定該組參數的初始值；計算從感應工具的多個陣列所選擇的陣列組的期望響應，其中該計算基於地層鑽孔模型；比較期望響應與所選擇的陣列組的實際響應；如果期望響應與實際響應的差值不小於預定標準，調整參數組的值；重複所述計算、比較和調整，直到期望響應與實際響應的差值小於預定標準；通過參數組的最終值確定鑽孔效應。
本發明的另一個方面涉及用於模擬具有多個陣列的感應工具的鑽孔效應的系統，所述多個陣列包括至少一個橫向陣列。根據本發明的一個實施例的系統包括處理器和存儲器，其中存儲器存儲具有指令的程序，所述指令用於選擇具有一組參數的地層鑽孔模型，其中該組參數包括工具離心的方向；確定該組參數的初始值；計算從感應工具的多個陣列所選擇的陣列組的期望響應，其中該計算基於地層鑽孔模型；比較所選擇陣列組的期望響應與實際響應；如果期望響應與實際響應的差值不小於預定標準，調整參數組的值；重複所述計算、比較和調整，直到期望響應與實際響應的差值小於預定標準；通過參數組的最終值確定鑽孔效應。
本發明的其它方面和優點將通過下列描述和所附權利要求變的更加清楚。
圖1a和1b分別說明橫向陣列的工具偏心和引起不期望的鑽孔效應的不對稱電流分布。
圖2顯示在絕緣套中的橫向感應陣列在兩個不同方向上的離心效應的比較。
圖3顯示導電主軸上的橫向感應陣列的兩個不同方向上的殘留離心效應。
圖4說明顯示工具坐標系的三軸感應陣列的布置圖。
圖5顯示三軸感應陣列的交叉耦合的殘留離心效應。
圖6顯示根據本發明的一個實施例的用於三軸感應陣列鑽孔效應校正的參數化模型。
圖7顯示多陣列三軸感應工具，其具有一個三軸發射機、三個軸向接收機陣列和六個三軸接收機陣列。
圖8顯示根據本發明的一個實施例的用於鑽孔效應校正的方法。
圖9a、9b和9c說明用於鑽孔效應校正的本發明的方法的應用。
圖10說明可與本發明的實施例一起使用的現有技術計算機。
具體實施例方式
本發明的實施例涉及用於在具有橫向或三軸天線的感應工具中校正鑽孔效應的方法和系統。本發明的方法可應用於感應工具和傳播工具。因為感應工具和傳播工具之間的差異對本發明無關緊要，所以術語「感應工具」在本說明中用來包括感應和傳播工具。類似地，鑽孔效應和工具偏心效應(或偏心效應)在本說明中可以互換使用，因為它們之間的差異也是無關緊要的。本領域的一個普通技術人員可以理解到電導率是電阻率的倒數，因而在本說明中對「電導率」的引用是試圖包括其倒數「電阻率」的，反之亦然。
如上所述，具有垂直於(即，橫向)鑽孔的軸向磁距的感應陣列對鑽孔效應更加敏感。另外，橫向線圈對偏心的敏感度十分的不同，這取決於離心是在磁距的方向還是與磁距垂直的方向。在本說明中，橫向陣列被廣泛地應用，包括了任何在其磁距中具有橫向分量的陣列。例如，一個具有傾斜線圈的陣列(即，不平行或垂直於工具軸的線圈)將在其磁距中具有一個橫向分量，因而在本說明中可被稱為橫向陣列。類似地，三軸陣列是橫向陣列的一個子集。
圖1a說明了測井工具可具有橫向或傾斜的磁偶極子(TMD)天線，其位於鑽孔13的中心(顯示為20)，或在平行方向(顯示為22)或垂直方向(顯示為21)上偏心。平行或垂直方向與天線的磁偶極子方向有關。平行的偏心22產生往復於鑽孔的渦電流。但是，因為對稱，沒有淨電流往復於鑽孔。因此，將其TMD天線以平行方向22偏心的工具不會比將其TMD天線精確位於鑽孔中心20的工具產生更大的不期望的效應。相反，將其TMD天線以垂直方向21偏心的工具引入往復於鑽孔的渦電流，但是沒有對稱性來抵消該往復電流。因此，垂直偏心21引起顯著的鑽孔電流23，如圖1b所示。流經地層的電流在這種情況下也是不對稱的。不對稱電流分布使得部署在電阻率工具10上的接收機24中產生強信號。
在圖1a中顯示的垂直偏心21和平行偏心22說明距鑽孔20中心的工具位移的極值。在特定的情況下，偏心通常可能位於這兩個極值之間，即，在x和y方向的組合方向上的偏心。
圖2顯示感應工具的偏心效應。所顯示的曲線用於具有部署在7.9」直徑鑽孔上的絕緣套的工具。泥漿的電導率(σm)是5.1S/m，並且地層的電導率(σf)是0.061S/m。如圖所示，曲線xx表示工具在x方向(磁距方向)上的偏心。該情況如圖1a中的22所示。如上所述，在與磁距方向平行的方向上的偏心產生最小鑽孔效應。因此，曲線xx作為偏心的函數是基本平滑的。相反，曲線yy描述與磁距方向垂直的方向(如圖1中的21所示)上的偏心，曲線yy對於偏心距離非常敏感。如圖2所示，與線圈的磁距方向垂直的方向上的偏心效應(曲線yy)可以達到較與磁距方向平行的方向上的偏心效應(曲線xx)強兩個數量級。
對於與磁距方向垂直的方向上的偏心不尋常的敏感度可通過在絕緣套中引入導電部件來降低，如授權給Rosthal等的美國專利No.6,573,722中公開的。但是，在絕緣套中引入導電部件不能完全消除差動效應。如圖3所示，與磁距方向垂直的方向上的偏心效應(曲線yy)仍然比與磁距方向平行的方向上的偏心效應(曲線xx)更強，儘管它們處於同一數量級。圖3所示的曲線用於具有部暑在7.9」直徑鑽孔上的導電主軸的工具。泥漿的電導率(σm)是5.1S/m，並且地層的電導率(σf)是0.061S/m。
用於具有橫向線圈的感應工具的最平常的裝置是一個完整的三軸陣列，如圖4所示。圖4顯示該三軸陣列包括正交安裝的發射機的三元組，以及一個基本以與發射機線圈同樣的正交方向、以間距Lm安裝的接收機的三元組。在圖4中，三元組發射機被顯示具有磁距MxT、MyT、MzT，同時三元組接收機被顯示具有距MxM、MyM、MzM。這樣的裝置被稱為雙三元組陣列。該陣列在實際的測井操作中沒有用處，固為第i個發射機和第i個接收機(i＝1、2、3)之間的直接耦合遠大於來自地層的任何信號。可以以一種類似傳統軸向感應陣列的方式、通過將正交接收機的三元組安裝在主接收機三元組和發射機三元組之間來減緩因相互耦合導致的不良影響。該附加的三元組被稱為平衡三元組(或補償三元組)。在圖4中，平衡三元組被顯示在離發射機三元組距離LB處，具有磁距MxB、MyB、MzB。調整平衡三元組的每個線圈中的繞線數量，使得在空氣中，由主三元組和平衡三元組檢測到的電壓的和等於0。即是Vmi+Vbi=0---(2)]]>其中Vmi是在第i個主接收機中由第i個發射機引入的電壓，並且Vbi是在第i個平衡接收機上由同樣的第i個發射機引入的電壓。
圖4中所示的陣列產生9種耦合。這些電壓可被著作為矩陣VV=VxxVxyVxzVyxVyyVyzVzxVzyVzz---(3)]]>其中Vij是由第j個接收機通過激勵第i個發射機而檢測到的電壓。根據偏心的方向，這些耦合中的每一個或一些可能具有相關的需要被校正的偏心效應(鑽孔效應)。
作為一個例子，圖5顯示了xz、zx、yz和zy耦合的偏心效應。所示的曲線用於具有導電探測器體、部署在7.9」直徑的鑽孔中並且以x方向偏心的工具。泥漿的電導率(σm)是5.1S/m，並且地層的電導率(σf)是0.061S/m。當工具放置在沿著圓柱形鑽孔的x方向時，只存在5個非零耦合、即，矩陣V具有以下形式V=Vxx0Vxz0Vyy0Vzx0Vzz---(4)]]>在如圖5所示的4個耦合中，只有xz和zx耦合受到鑽孔效應的影響，因為yz和zy耦合基本上產生零信號，如式(4)中所述說明的。另一方面，如果偏心位於y方向，那麼yz和zy耦合基本上具有鑽孔效應，而xz和zx耦合不具有鑽孔效應。在實際中，工具很可能以x和y方向的組合方向偏心。因此，這四個耦合很可能全都受到鑽孔效應的影響。這四個耦合間的鑽孔效應的相對幅度依賴於實際的偏心方向。因此，從這四個耦合中的鑽孔效應導出工具的偏心方向是可能的。用於從這些測量導出偏心方向的方法將在後面描述。另外，這些耦合可被包括在反演過程中，用以使對偏心方向的確定更加靈敏。
三軸陣列中的每個耦合的鑽孔/偏心效應可以以類似於上述的軸向線圈的方式被描述為參數化模型。但是，用於三軸陣列的模型具有附加的參數。首先，因為鑽孔效應依賴於偏心方向，該模型應當包括相對工具x軸(或y軸)的偏距和方向。另外，橫向陣列對地層各向異性敏感。因此，根據本發明的一些實施例，模型中的地層電導率可包括各向異性分量。在這種情況下，用於校準三軸陣列的地層鑽孔模型包括6個參數σm、σfh、σfh、r、s以及偏心方向α。在圖6中說明包括這6個參數的地層鑽孔模型。本領域的一個普通技術人員將可以理解，在校準三軸陣列中使用的地層模型可包括大於或小於6個參數。例如，如果地層包括傾斜面或者鑽孔是一個偏離的孔，用於校準三軸陣列的地層鑽孔模型可進一步包括傾斜角。類似地，如果地層是各向同性的，用於校準三軸陣列的地層鑽孔模型可包括5個參數σm、σf、r、s以及偏心方向α。
優選的三軸感應工具可包括三軸發射機、若干軸向接收機陣列以及至少一個三軸接收機陣列。例如，圖7顯示三軸感應工具的一個實施例，該三軸感應工具包括1個三軸發射機、3個軸接收機陣列和6個三軸接收機陣列。來自3個軸向陣列的每一個的數據包括下列耦合VxzVyzVzz---(5)]]>圖7所示的工具上的每一個三軸陣列具有9個耦合，如式(6)所示VxxVxyVxzVyxVyyVyzVzxVzyVzz---(6)]]>這些耦合的每一個或一些可能包括鑽孔/偏心效應，在從這些測量中導出地層電阻率之前需要將這些效應去除。
如上所述，校正軸向陣列的鑽孔效應的方法在授權給Minerbo和Miles的美國專利No.5,041,975中公開。該專利被轉讓給本專利的受讓人並且通過參考合併到其整體當中。根據在本發明中公開的方法，地層模型包括4個參數泥漿電導率(σm)、鑽孔半徑(r)、偏離距離(s)和地層電導率(σf)。通常，泥漿電導率(σm)和偏離(s)是已知的。根據在本專利中公開的方法，根據4個最短陣列的測量在反演過程中使用，用以導出地層模型的參數。
如果該方法被擴展為如圖7所示的三軸工具，來自4個最短陣列的數據可被用於求解鑽孔參數。或者，來自其它耦合的數據可被選擇包含在基於期望性質的計算中。例如，xz和yz耦合是完全定向的，因而，將它們包括在反演方案中就可提供用於確定偏心方向(α)的有用信息。用於確定偏心方向(α)的方法將在後面描述。類似地，xx和yy耦合具有對垂直電導率(σfv)的良好的敏感度，因而它們被包括在反演中以提供對垂直電導率(σfv)更好的估計。
圖8顯示根據本發明的一個實施例的方法80。首先，選擇一個地層鑽孔模型(例如圖6中所示的)並確定參數的初始估計(步驟81)。可從其它測量獲知一些參數。例如，泥漿電導率(σm)可從泥漿傳感器獲得，並且鑽孔半徑(r)可從測徑器的測量獲得。
該方法接著計算在所選擇的地層鑽孔模型中的陣列響應(步驟82)。該計算可以是該模型中的麥克斯韋方程的直接解，或可以是根據該解建立的表格。將建立一個表格來包括所有6個參數的充足的範圍。另外，插值技術，比如Akima插值可被用於估計落在離散參數值之間的響應。可參考Hiroshi Akima的論文「Bivariate Interpolationand Smooth Surface Fitting Based on Local Procedures，」(Algorithm 474)，Commun.ACM 17(1)26-31(1974)。
接著反演技術被用來將計算結果與實驗結果進行比較和匹配(步驟83)。該步驟可使用任何在現有技術中已知的反演技術。反演可通過查找地層鑽孔模型中的參數來尋找計算響應和實際工具響應之間的匹配，所述參數產生補償函數ET的最小值或將補償函數ET降低在選擇的標準(ε)之下。各種補償函數可被用於該目的。式(7)顯示了與本發明的實施例一起使用的最小二乘補償函數。
ET(fh,fv)=j=14i=1N|measij-modelij(m,fh,fv,r,,s)|2ij---(7)]]>其中ET是三軸補償函數，σm是鑽孔(泥漿)電導率；σfv和σfh分別是地層的垂直和水平電導率；r是鑽孔半徑；s是偏距；α是相對於工具坐標系的偏心方向；i是方向耦合的指標，j是陣列的指標。eij是適用於每個耦合的權重。N是3或9，這取決於接收機是軸向的還是三軸的。注意，在式(7)中的補償函數ET對4個陣列(j＝1-4)求和，因為使用了來自4個最短陣列的數據。本領域的一個普通技術人員可以理解，總和的精確數字取決於使用的測量數據。如上所述，孔的尺寸(即是鑽孔半徑r)和鑽孔(泥漿)電導率(σm)可以被獨立地測量。例如，可使用測徑器確定鑽孔半徑(r)，並且用泥漿電阻率傳感器來確定泥漿電導率(σm)。接著可使用反演技術和來自4個最短陣列的數據確定其它4個變量(σfh、σfh、s和α)。
反演過程優化參數以產生最小的補償函數ET或產生低於選擇標準(ε)的補償函數ET。優化過程(步驟87)是重複的如果補償函數ET不低於選擇的標準ε，那麼就調整參數(步驟84)；重新計算前面模型的響應(步驟82)；並且計算的響應與確定的響應進行比較(步驟83)。重複步驟(84、82、83)，直到補償函數ET處於最小值或低於選擇的標準ε。
一旦補償函數ET處於最小值或低於選擇的標準ε，那麼估計的(優化的)參數可被輸出並被用於校正其它陣列中的鑽孔效應(步驟85)。特別地，優化的鑽孔參數可用於計算剩餘陣列中每個耦合的鑽孔效應(根據電導率)。因此，從來自這些耦合/陣列中每一個耦合/陣列的實際測量(或從這些測量導出的電導率)中減去鑽孔效應，以生成校正的測量(或電導率)。
這些優化的參數還可用於計算其它的參數，比如在x和y方向上的工具偏距(步驟86)。
圖8說明根據本發明的一個實施例的方法。本領域的一個普通技術人員將可以理解，可以在不偏離本發明的範圍前提下修改本方法。例如，可以使用其它的補償函數。另外，可以從其它測量確定更多或更少的參數，並將它們用於上述的計算中。例如，可以從測量數據確定工具偏心的方向(角度α)，這將在後面描述，該方向還被用於計算中，以減少反演估計參數的數目。
根據本發明的一個實施例的方法(在圖8中示出)的應用在圖9中說明。本例基於各向同性的地層，即σfv＝σfh。示圖為具有不同σfh和σm的地層鑽孔模型的接收機的響應。圖9a顯示了在5.0英寸鑽孔中陣列的期望的均質地層響應。工具偏距是0.125英寸並且偏心方向為從x方向起6 7.5°。圖9b顯示相同條件下鑽孔中該陣列的實際工具響應。圖9a和9b的比較顯示鑽孔效應在泥漿導電時尤其顯著。圖9c顯示了通過校正在圖9b中顯示的響應中的鑽孔效應而獲得的校正的工具響應。除了地層模型是各向同性(σfv＝σfh)之外，鑽孔效應校正是通過類似於圖8中所示的方法而進行的。在圖9c中顯示的校正數據基本上與圖9a中顯示的均質地層的期望響應相同，這證實了根據本發明的實施例的鑽孔效應校正的有效性。
如上所述，可以獨立地確定偏心角α，式(7)中只留下3個未知的待定參數。鑽孔中工具的位移方向可通過如下測量的三軸數據確定。式(3)中的電壓矩陣可被轉換成表觀電導率appa=xxxyxzyxyyyzzxzyzz---(8)]]>通過將Vij除以敏感度因子Kij，即是σij＝Vij/Kij。選擇對角線上的敏感度因子Kxx、Kyy、Kzz，使得在具有低電導率的均質的各向同性介質中，對角線的電導率σxx＝σyy＝σzz＝σhom，其中σhom是均質地層的電導率，即appa=hom000hom000hom---(9)]]>類似地，選擇反對角線的敏感度因子以簡化旋轉變換，例如Kyx＝Kxy和Kxx＝Kyy。對於繞z軸旋轉的特定情況，旋轉矩陣是R=cos-sin0sincos0001---(10)]]>其中φ是旋轉角度。該選擇在表觀電導率矩陣上的影響可被寫為appa=RappaRT---(11)]]>當工具在圓形的鑽孔中以x方向偏心時，表觀電導率矩陣具有5個可通過模擬來計算的非零分量appa=xx0xz0yy0zx0zz---(12)]]>在旋轉坐標系中，這變為appa=Rxx0xz0yy0zx0zzRT=]]>xxcos2+yysin2(xx-yy)sincosxzcos(xx-yy)sincosxxsin2+yycos2xzsinzxcoszxsinzz.---(13)]]>可通過比較來自每個三軸接收機對的測量的矩陣與式(13)中的理論矩陣，來獲得角度φ的估計。例如，σxz與σyz之間的比較給出a=-arctan(yzxz)---(14)]]>類似地，σzx與σzy之間的比較給出b=-arctan(zyzx)---(15)]]>注意，測量的電導率分量可在式(14-15)中使用。其它估計可從σxx、σxy、σyx和σyy以類似的方式獲得c=arctan{xx-yy(xx-yy)2+4xyyx2xy}---(16)]]>以及d=arctan{xx-yy(xx-yy)2+4xyyx2yx}---(17)]]>式(16)和(17)給出了四個角度，但是其中只有兩個角度是物理區分的。注意，式(10，13-17)中的φ與圖(6)中的α相等。為了考慮來自若干三軸接收機對的數據，可對所有在式(14-17)中獲得的φ1值執行最小二乘最小化，用以確定角度φ。在確定角度φ之後，接著可將鑽孔校正應用於使用式(12)的計算值的數據。接著將表觀電導率的校正矩陣旋轉回到原始的工具坐標，如下所示corr=RTcorrR.---(18)]]>本發明的一些實施例涉及用於執行校正三軸陣列中鑽孔效應的上述方法的系統。根據本發明的實施例的系統可在單獨的計算機上或包括在工具上的井下計算機上實現。圖10顯示了可與本發明的實施例一起使用的一臺通用計算機。
如圖10所示，通用計算機系統包括主機160、顯示器162以及輸入設備，比如鍵盤168和滑鼠。主機160可包括中央處理器單元165、永久存儲器(例如硬碟)163和隨機存取存儲器166。存儲器163可包括含有執行本發明的方法的指令的程序。程序可嵌入到任何計算機可檢索介質上，比如硬碟、磁碟、CD-ROM或其它已知或尚未開發的介質。可用任何程式語言完成編程，並且指令可以是要在計算機執行指令之前編譯的原始碼或是編譯的(二進位)或半編譯的代碼的形式。程序的精確形式以及其所在的介質對本發明無關緊要，且不應限制本發明的範圍。
雖然參考有限數量的實施例描述了本發明，從本公開獲益的本領域的技術人員將可以理解，可以得到不偏離如在此公開的本發明的範圍的其它實施例。由此，本發明的範圍只應當由所附的權利要求界定。
權利要求
1.一種用於模擬具有多個陣列的感應工具的鑽孔效應的方法，所述多個陣列包括至少一個橫向陣列，該方法包括選擇具有一組參數的地層鑽孔模型，其中該組參數包括工具偏心的方向；確定該組參數的初始值；計算從感應工具的多個陣列所選擇的陣列組的期望響應，其中該計算基於上述的地層鑽孔模型；比較期望響應與所選擇的陣列組的實際響應；如果期望響應與實際響應的差值不小於預定標準，調整參數組的值；重複計算、比較和調整，直到期望響應與實際響應的差值小於預定標準；通過參數組的最終值確定鑽孔效應。
2.權利要求1的方法，其中參數組還包括垂直地層電導率和水平地層電導率。
3.權利要求2的方法，其中參數組還包括泥漿電阻率、鑽孔直徑和工具偏距。
4.權利要求1的方法，其中參數組的初始值包括從鑽孔測井數據確定的至少一個值。
5.權利要求4的方法，其中從泥漿電阻率和鑽孔直徑選擇所述至少一個值。
6.權利要求5的方法，其中泥漿電阻率由泥漿電阻率傳感器確定，而鑽孔直徑由測徑器確定。
7.權利要求1的方法，其中比較包括使用補償函數。
8.權利要求7的方法，其中補償函數基於期望響應與實際響應的差值的平方。
9.權利要求1的方法，還包括使用所確定的鑽孔效應校正多個陣列的測量。
10.權利要求1的方法，其中感應工具包括至少一個三軸陣列。
11.權利要求10的方法，其中參數組的初始值包括根據與所述至少一個三軸陣列一起獲得的數據所確定的工具偏心方向。
12.權利要求11的方法，其中偏心方向是由表觀電導率矩陣的反對角線元素確定的。
13.權利要求12的方法，其中旋轉表觀電導率矩陣以產生簡化的表觀電導率矩陣。
14.權利要求13的方法，其中鑽孔校正被應用於簡化的表觀電導率矩陣，以產生校正的表觀電導率矩陣。
15.權利要求14的方法，其中還包括旋轉校正的表觀電導率矩陣，以對應原始的原始的工具方向。
16.一種用於模擬具有多個陣列的感應工具的鑽孔效應的系統，所述多個陣列包括至少一個橫向陣列，該系統包括處理器和存儲器，其中存儲器存儲具有指令的程序，用於選擇具有一組參數的地層鑽孔模型，其中該組參數包括工具偏心的方向；確定該組參數的初始值；計算從感應工具的多個陣列所選擇的陣列組的期望響應，其中該計算基於上述的地層鑽孔模型；比較期望響應與所選擇的陣列組的實際響應；如果期望響應與實際響應的差值不小於預定標準，調整參數組的值；重複計算、比較和調整，直到期望響應與實際響應的差值小於預定標準；通過參數組的最終值確定鑽孔效應。
17.權利要求12的系統，其中參數組還包括垂直地層電導率和水平地層電導率。
18.權利要求13的系統，其中參數組還包括泥漿電阻率、鑽孔直徑和工具偏距。
19.權利要求12的系統，其中比較包括使用補償函數。
20.權利要求15的系統，其中補償函數基於期望響應與實際響應的差值的平方。
21.權利要求12的系統，其中程序還包括使用所確定的鑽孔效應校正多個陣列的測量的指令。
全文摘要
一種用於模擬橫向陣列感應工具的鑽孔效應的方法，包括選擇具有一組參數的地層鑽孔模型，其中該組參數包括工具偏心的方向；確定該組參數的初始值；計算從感應工具的多個陣列所選擇的陣列組的期望響應，其中該計算基於地層鑽孔模型；比較期望響應與所選擇的陣列組的實際響應；如果期望響應與實際響應的差值不小於預定標準，調整參數組的值；重複計算、比較和調整，直到期望響應與實際響應的差值小於預定標準；通過參數組的最終值確定鑽孔效應。
文檔編號E21B49/00GK1670333SQ20051005591
公開日2005年9月21日 申請日期2005年3月18日 優先權日2004年3月19日
發明者T·D·巴伯, T·E·布魯薩德, G·N·米納博, H·王, S·戴維迪切瓦 申請人:施盧默格海外有限公司