geophystechГеофизические технологииRussian Journal of Geophysical Technologies2619-1563IPGG SB RAS10.18303/2619-1563-2021-3-18geophystech-157Research ArticleСтатьиСигналы электромагнитного зонда с тороидальными катушками в наклонных скважинах (по результатам численного моделирования)Signals of electromagnetic tool with toroidal coils in deviated wells (following numerical simulation results)МихайловИ. В.MikhaylovI. V.

Кандидат технических наук, старший научный сотрудник лаборатории многомасштабной геофизики Института нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН. Основные научные интересы: численное моделирование и инверсия данных электрокаротажа, нефтепромысловая геофизика, петрофизика.630090, Новосибирск, просп. Акад. Коптюга, 3

Koptyug Ave., 3, Novosibirsk, 630090

MikhaylovIV@ipgg.sbras.ruСуродинаИ. В.SurodinaI. V.

Кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник лаборатории вычислительных задач геофизики Института вычислительной математики и математической геофизики СО РАН. Основные научные интересы: математическое моделирование задач каротажа и наземного зондирования, разработка параллельных алгоритмов и программ для GPU.630090, Новосибирск, просп. Акад. Лаврентьева, 6

Lavrentiev Ave., 6, Novosibirsk, 630090

sur@ommfao1.sscc.ruТемирбулатовО. П.TemirbulatovO. P.

Бакалавр геологии геолого-геофизического факультета НГУ. Основные научные интересы: численное моделирование данных электрокаротажа.630090, Новосибирск, ул. Пирогова, 1

Pirogova Str., 1, Novosibirsk, 630090

TemirbulatovOP@ipgg.sbras.ruИнститут нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАНРоссияTrofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics SB RASRussian FederationИнститут вычислительной математики и математической геофизики СО РАНРоссияInstitute of Computational Mathematics and Mathematical Geophysics SB RASRussian FederationНовосибирский государственный университетРоссияNovosibirsk State UniversityRussian Federation202128012022031827Copyright © Михайлов И.В., Суродина И.В., Темирбулатов О.П., 20222022Михайлов И.В., Суродина И.В., Темирбулатов О.П.Mikhaylov I.V., Surodina I.V., Temirbulatov O.P.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.rjgt.ru/jour/article/view/157

Исследование направлено на анализ применимости каротажного зонда с тороидальными катушками в разрезах наклонных нефтегазовых скважин. Выполнено трехмерное конечно-разностное моделирование электромагнитных сигналов в геоэлектрических моделях нефте-, газо-, нефтеводо- и водонасыщенных коллекторов для всего набора режимов, операционных частот и положений приемных тороидальных катушек. Выявлены характерные особенности сигналов в зависимости от электрической контрастности и толщины коллектора при разных зенитных углах скважины.

The study is aimed at analyzing the applicability of the logging tool with toroidal coils in the sections of deviated oil-and-gas wells. We carried out a three-dimensional finite-difference simulation of the electromagnetic signals in geoelectric models of oil-, gas-, oil-water- and water-saturated reservoirs for the entire set of operating modes, frequencies and positions of the receiver toroidal coils. Characteristic features of the signals were revealed depending on the resistivity contrast and reservoir thickness at various well deviation angles.

Электрокаротажтороидальные катушкичисленное моделированиенаклонная скважинаудельное электрическое сопротивлениеResistivity loggingtoroidal coilsnumerical simulationdeviated wellelectrical resistivityНаучные исследования выполнены при поддержке РФФИ (проект № 19-05-00595).ReferencesМихайлов И.В., Велесов Д.В., Глинских В.Н. Изучение тонкослоистых коллекторов с применением тороидальных источников и приемников (на примере Приобского нефтяного месторождения) // Геофизические технологии. – 2020. – № 1. – С. 16–27, doi: 10.18303/2619-1563-2020-1-16.Bittar M.S., Hu G. The effects of rock anisotropy on LWD toroidal resistivity sensors // SPWLA 45th Annual Logging Symposium (June 6–9, 2004). – Noordwijk, Netherlands, 2004. – Paper SPWLA-2004-WW.Михайлов И.В., Глинских В.Н., Никитенко М.Н. Применение тороидальных катушек в задачах каротажа нефтегазовых скважин (аналитический обзор) // Геофизические исследования. – 2021. – Т. 22, № 1. – С. 5–24, doi: 10.21455/gr2021.1-1.Borghi M., Piani E., Barbieri E., Dubourg I., Ortenzi L., van Os R. New logging-while-drilling azimuthal resistivity and high resolution imaging in slim holes // 10th Offshore Mediterranean Conference and Exhibition (March 23–25, 2011). – Ravenna, Italy, 2011. –Paper OMC-2011-167.Потапов В.В., Эпов М.И., Суродина И.В., Никитенко М.Н., Глинских В.Н., Михайлов И.В. Автоматизированная система обработки и интерпретации данных электромагнитного зонда с тороидальными катушками (ZET) // Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ. – 2018. – № 2018616171.Epov M.I., Glinskikh V.N., Eremin V.N., Mikhaylov I.V., Nikitenko M.N., Osipov S.V., Petrov A.N., Surodina I.V., Yatsenko V.M. New electromagnetic tool for high-resolution logging: from theoretical substantiation to downhole testing // Oil Industry. – 2018a. – No. 11. – P. 23–27.Суродина И.В., Михайлов И.В., Глинских В.Н. Математическое моделирование сигналов тороидального источника в трехмерных изотропных моделях геологических сред // Естественные и технические науки. – 2020. – № 12. – С. 131–134, doi: 10.25633/ETN.2020.12.17.Epov M.I., Nikitenko M.N., Glinskikh V.N. Mathematical substantiation of a new electromagnetic tool with toroidal coils for high-resolution logging of oil and gas wells // Vestnik NSU. Series: Information Technologies. – 2018b. – Vol. 16 (1). – P. 113–129.Эпов М.И., Глинских В.Н., Еремин В.Н., Михайлов И.В., Никитенко М.Н., Осипов С.В., Петров А.Н., Суродина И.В., Яценко В.М. Новый электромагнитный зонд для высокоразрешающего каротажа: от теоретического обоснования до скважинных испытаний // Нефтяное хозяйство. – 2018а. – № 11. – С. 23–27, doi: 10.24887/0028-2448-2018-11-23-27.Epov M.I., Mikhaylov I.V., Glinskikh V.N., Nikitenko M.N., Surodina I.V. Algorithms of data processing and inversion for an electromagnetic tool with toroidal coils when studying macroanisotropic properties of reservoirs // Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. Geo Assets Engineering. – 2019. – Vol. 330 (6). – P. 187–197.Эпов М.И., Никитенко М.Н., Глинских В.Н. Математическое обоснование нового электромагнитного зонда с тороидальными катушками для высокоразрешающего каротажа нефтегазовых скважин // Вестник НГУ. Серия: Информационные технологии. – 2018б. – Т. 16, № 1. – С. 113–129, doi: 10.25205/1818-7900-2018-16-1-113-129.Gianzero S., Chemali R., Su S.-M. Induction, resistivity, and MWD tools in horizontal wells // The Log Analyst. – 1990. – Nos. 5–6. – P. 158–171.Эпов М.И., Михайлов И.В., Глинских В.Н., Никитенко М.Н., Суродина И.В. Алгоритмы обработки и инверсии данных электромагнитного зонда с тороидальными катушками при изучении макроанизотропных свойств пластов-коллекторов // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2019. – Т. 330, № 6. – С. 187–197, doi: 10.18799/24131830/2019/6/2139.Mikhaylov I.V., Glinskikh V.N., Nikitenko M.N. Application of toroidal coils in oil and gas well logging problems (analytical review) // Geophysical Research. – 2021. – Vol. 22 (1). – P. 5–24.]Bittar M.S., Hu G. The effects of rock anisotropy on LWD toroidal resistivity sensors // SPWLA 45th Annual Logging Symposium (June 6–9, 2004). – Noordwijk, Netherlands, 2004. – Paper SPWLA-2004-WW.Mikhaylov I.V., Velesov D.V., Glinskikh V.N. Study of thin-layered reservoirs with toroidal sources and receivers (on the example of the Priobskoye oil field) // Russian Journal of Geophysical Technologies. – 2020. – No. 1. – P. 16–27.Borghi M., Piani E., Barbieri E., Dubourg I., Ortenzi L., van Os R. New logging-while-drilling azimuthal resistivity and high resolution imaging in slim holes // 10th Offshore Mediterranean Conference and Exhibition (March 23–25, 2011). – Ravenna, Italy, 2011. –Paper OMC-2011-167.Ortenzi L., Dubourg I., van Os R., Han S.Y., Koepsell R., Ha S.C.Y. New azimuthal resistivity and high-resolution imager facilitates formation evaluation and well placement of horizontal slim boreholes // Petrophysics. – 2012. – Vol. 53 (3). – P. 197–207.Gianzero S., Chemali R., Su S.-M. Induction, resistivity, and MWD tools in horizontal wells // The Log Analyst. – 1990. – Nos. 5–6. – P. 158–171.Potapov V.V., Epov M.I., Surodina I.V., Nikitenko M.N., Glinskikh V.N., Mikhaylov I.V. Automated system for processing and interpreting data of the electromagnetic tool with toroidal coils (ZET) // Certificate of state registration of a computer program. – 2018. – No. 2018616171.Ortenzi L., Dubourg I., van Os R., Han S.Y., Koepsell R., Ha S.C.Y. New azimuthal resistivity and high-resolution imager facilitates formation evaluation and well placement of horizontal slim boreholes // Petrophysics. – 2012. – Vol. 53 (3). – P. 197–207.Prammer M., Morys M., Knizhnik S., Conrad C., Hendricks W., Bittar M., Hu G., Hveding F., Kenny K., Shokeir R., Seifert D., Neymann P., Al-Dossari S. A high-resolution LWD resistivity imaging tool – field testing in vertical and highly deviated boreholes // Petrophysics. – 2009. – Vol. 50 (1). – P. 49–66.Prammer M., Morys M., Knizhnik S., Conrad C., Hendricks W., Bittar M., Hu G., Hveding F., Kenny K., Shokeir R., Seifert D., Neymann P., Al-Dossari S. A high-resolution LWD resistivity imaging tool – field testing in vertical and highly deviated boreholes // Petrophysics. – 2009. – Vol. 50 (1). – P. 49–66.Surodina I.V., Mikhaylov I.V., Glinskikh V.N. Mathematical modeling of toroidal source signals in three-dimensional isotropic earth models // Natural and Technical Sciences. – 2020. – No. 12. – P. 131–134.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.