[发明专利]确定用于感应测井井眼校正的有效地层电导率的方法

说明书

技术领域

本发明主要涉及井眼所穿过的地层的电磁感应测井领域。更具体地，本发明涉及用于针对井眼中的流体(或者空气)效应以及接近井眼壁的地层的电导率调整电磁感应测井仪所进行的测量的方法。描述了一种用于在考虑直接围绕井眼的地层的电导率的情况下针对井眼效应校正感应测量的迭代方法。

背景技术

电磁感应测井仪被用于确定井眼所穿过的地层的电导率。例如采用地层电导率来推断某些地层中碳氢化合物的存在。典型的感应测井仪包括通常细长的被配置为沿井眼的内部移动的圆柱形探头。仪器探头包括一个或多个通常为金属线圈形式的发射器以及多个通常也为金属线圈形式的接收器，接收器沿心轴以不同的所选择的纵向距离与发射器间隔开。仪器中的电路被用于产生电流以给发射器通电并且检测接收器所检测到的信号的各种属性。电流通过发射器以在围绕井眼的地层中感生电磁场。由于在地层中所感生的电流，在接收器中感生电压。感生电压的某些分量与围绕仪器的介质的电导率相关。

为了更准确地确定地层电导率，有用的是能够确定井眼自身中的任何材料(泥浆或者空气)对仪器中的各种接收器所进行的测量的影响。考虑这样的影响并调整仪器所进行的测量称作“井眼校正”。

当对早期的模拟版本的感应仪器、例如由本发明的受让人的附属公司以商标DIT出售的感应仪器所测量的电导率进行井眼校正时，认为感应响应的空间分布(称为“伪几何因子”)独立于各种周围介质的电导率，并且针对中感应响应(ILM)和深感应响应(ILD)分别从所产生的线性方程中获得经井眼校正的电导率。详见SchlumbergerLog Interpretation Principles/Applications Schlumberger EducationalServices(1989)。

由本发明的受让人的附属公司以商标AIT出售的另一系列的仪器的井眼校正过程基于相对于一些相关参数的真实反演。当可获得来自多个“短感应阵列”(阵列为包括主接收线圈和串联的极性相反的“补偿”线圈的感应接收器，其中主接收线圈和补偿线圈都与感应发射器紧密间隔)的测量值时，可进行这样的反演。例如，假定从其它测量(例如井径仪和泥浆电阻率传感器)已知井眼直径和井眼流体(“泥浆”)电导率，则可以根据地层电导率和下井仪间隙器(tool standoff)进行反演。对这种井眼校正过程的更详细说明例如参见发给Minerbo等人的并被转让给本发明的受让人的美国专利5,041,975。

由本发明的受让人的附属公司以商标RTSCANNER出售的三维感应仪器的井眼校正过程的原理在概念上与在‘975专利中所描述的上述过程相似，但是因为包括三维电导率张量的九个分量，所以三维过程本身要复杂得多。关于上述过程的细节，请参见公开号为2005/0256642的美国专利申请，该申请的基础申请同样被转让给本发明的受让人。

发明内容

本发明的一个方面为一种用于针对井眼效应校正感应电导率测井测量值的方法，该井眼的电导率与接近井眼的地层的电导率不同。根据本发明的该方面的方法包括根据接近感应发射器的感应接收器所产生的测量值估计接近井眼的地层的有效地层电导率。该有效地层电导率被用于校正接近接收器所产生的视电导率测量值，并且在一些实施例中校正由比接近接收器更远离发射器的其它感应接收器所产生的那些视电导率测量值。

本发明的另一方面为一种用于确定井眼所穿过的地层的电导率的方法。根据本发明的该方面的方法包括沿井眼移动感应测井仪。该仪器包括至少一个发射器和多个沿仪器位于与发射器隔开的位置处的接收器。使电流通过发射器以在地层中感生电磁场。在多个接收器中的每一个中检测电压。该电压对应于围绕测井仪的介质的电导率。根据接近发射器的接收器所产生的测量值估计接近井眼的地层的有效地层电导率。该有效地层电导率被用于校正由接近接收器所产生的视电导率测量值，并且在一些实施例中校正由比接近接收器更远离发射器的其它感应接收器所产生的视电导率测量值。

根据下面的说明以及所附的权利要求，本发明的其它方面和优点将是显而易见的。

附图说明

图1示出被设置在钻穿地层的井眼中的典型感应测井仪。

图2示出例如图1中所示的仪器的横截面，其中井眼包括具有某一电导率的流体和井眼外的具有电导率的地层。

图3示出和图2相似的横截面，其中对仪器响应的“井眼校正”导致将仪器置于均匀介质中的物理等价。

图4和图5示出和图2和3相似的设置，其中增加了一层接近井眼壁的地层，该井眼壁例如由于来自井眼的液体侵入而具有改变的电导率。