[发明专利]具有用于方位角灵敏度的倾斜铁氧体元件的电阻率测井工具

说明书

背景技术

本公开总体上涉及钻井操作，并且更具体地，涉及具有用于方位角灵敏度的倾斜铁氧体元件的电阻率测井工具。

烃类，诸如油和气体，常见地从可位于陆上或者海上的地下地层获得。涉及将烃类从地下地层移除的地下操作和过程的发展是复杂的。通常，地下操作涉及许多不同步骤，例如像在所希望的井场处钻探井筒，处理所述井筒以便优化烃类的生产，以及执行必要步骤以便生产并处理来自地下地层的烃类。

地下地层的测量可使用井下测量和测井工具在整个操作中进行，以表征地层并辅助作出操作决定。一种示例性测井工具可进行用于确定地层的电阻率(或其逆导电率)的测量，所确定的电阻率指示地层的特征。可使用耦接到测井工具的天线来进行这些测量。在某些情况下，倾斜天线可用于提供可聚焦在地层的期望区域中的方位角灵敏度测量。天线相对于测井工具倾斜的量增加天线的方位角灵敏度，但是也增加了测井工具上容纳天线所需的轴向空间，这可能限制天线的使用方式和使用位置。

附图简述

可通过部分地参考以下描述和附图来理解本公开的一些具体示例性实施方案。

图1是示出根据本公开的各方面的说明性的随钻测井环境的图。

图2是示出根据本公开的各方面的说明性的电缆测井环境的图。

图3是根据本公开的各方面的示例性电阻率测井工具的图。

图4是根据本公开的各方面的对应于示例性天线的电磁(EM)场分布的图。

图5是根据本公开的各方面的用于电阻率测井工具的示例性控制系统的图。

图6是根据本公开的各方面的对应于示例性方法的流程图。

尽管本公开的实施方案已经得以描绘和描述并且通过参考本公开的示例性实施方案来加以限定，但是所述参考并不暗示对本公开的限制，并且不能推断出这样的限制。如本领域中的技术人员以及受益于本公开的人员将想到，所公开的主题能够在形式和功能上存在许多修改、变更和等效形式。本公开中已描绘和描述的实施方案仅仅是实例，并且并未详尽说明本公开的范围。

具体实施方式

本文详细描述本公开的示例性实施方案。为了清晰起见，并非实际实现方式的所有特征都在本说明书中进行描述。当然应当理解，在任何这种实际实施方案的开发中，进行许多具体实现决定以实现具体的实现目标，所述实现目标将随着实现方式的变化而变化。此外，将理解的是，这种开发努力可能是复杂和耗时的，但是然而对于受益于本公开的本领域普通技术人员来说将是常规任务。

为了促进更好理解本公开，给出某些实施方案的以下实例。以下实施方案不应理解为限制或限定本发明的范围。本公开的实施方案可适用于任何类型的地下地层中的水平、垂直、偏斜或其他非线性井筒。各实施方案可适用于注入井以及生产井，包括烃类井。各实施方案可使用适于沿着地层的部分进行测试、取回和采样的工具来实现。各实施方案可利用例如可通过管柱中的流动通道或使用电缆、钢丝绳、连续油管、井下机器人等传送的工具来实施。“随钻测量”(“MWD”)是通常用于在钻井继续时测量井下关于钻井组件的移动和位置的状况的术语。“随钻测井”(“LWD”)是通常用于更专注于地层参数测量的类似技术的术语。根据某些实施方案的装置和方法可用于电缆(包括电缆、钢丝绳和连续油管)、井下机器人、MWD和LWD操作中的一个或多个中。

如本文所使用的术语“耦接”旨在意指间接或直接连接。因此，如果第一装置耦接到第二装置，那么所述连接可通过直接连接或者通过经由其他装置和连接的间接机械或电连接。类似地，如本文所使用的术语“通信地耦接”旨在意指直接通信连接或间接通信连接。这种连接可为有线或无线连接，例如像，以太网或局域网。这类有线或无线连接对本领域技术人员是已知的并且因此在本文将不再详细论述。因此，如果第一装置通信地耦接到第二装置，那么所述连接可通过直接连接或者通过经由其他装置和连接的间接通信连接。

根据本公开的各方面，具有天线和相对于天线靠近并倾斜的至少一个铁氧体元件的电阻率测井工具可用于提供方位角灵敏度测量。如下文将详细描述的，倾斜铁氧体元件可改变天线周围的EM场分布，以有效地提供倾斜天线或具有更大倾斜度的天线，而没有由天线所占据的轴向空间的对应增加。