geophystechГеофизические технологииRussian Journal of Geophysical Technologies2619-1563IPGG SB RAS10.18303/2619-1563-2022-1-4geophystech-207Research ArticleСтатьиМетоды сжатия данных прибора каротажа в процессе бурения методом переходных процессовMethods of transient em data compressionhttps://orcid.org/0000-0002-7276-9199НикитенкоМ. Н.NikitenkoM. N.

Доктор технических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории многомасштабной геофизики Института нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН. Основные научные интересы: прямые и обратные задачи электромагнитных зондирований, обоснование новых методов исследования скважин, новые способы интерпретации, разработка программного обеспечения для моделирования и инверсии данных.630090, Новосибирск, просп. Акад. Коптюга, 3

Koptyug Ave., 3, Novosibirsk, 630090

NikitenkoMN@ipgg.sbras.ruМосинА. П.MosinA. P.

Магистр прикладной математики и информатики, специалист по прямым и обратным задачам электромагнитных каротажных зондирований, а также разработке программного обеспечения для задач геонавигации в реальном времени.16000 Park Ten Place, Houston, TX 77084

16000 Park Ten Place, Houston, TX 77084

Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАНРоссияTrofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics SB RASRussian FederationROGIIСоединённые Штаты АмерикиROGIIUnited States20221412202201416Copyright © Никитенко М.Н., Мосин А.П., 20222022Никитенко М.Н., Мосин А.П.Nikitenko M.N., Mosin A.P.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.rjgt.ru/jour/article/view/207

В приборе индукционного каротажа в процессе бурения методом переходных процессов кривая становления записывается на множестве времен. Передача данных для последующей интерпретации осуществляется по пульсатору гидроканала, причем количество передаваемой информации ограничено. Необходимым элементом обработки является сжатие данных. Важно установить, какие параметры и какое их количество необходимы для описания кривой э.д.с., и передавать на поверхность именно значимые параметры, которые позволяют восстановить записанную кривую с заданной точностью. В работе предложены простые и быстрые способы сжатия данных, основанные на сплайн-аппроксимации сигнала и использовании ортогонального базиса в пространстве измерений для описания каждого сигнала линейной комбинацией векторов из этого базиса. Проанализированы формы кривых становления, рассмотрены различные компоненты магнитного поля. Численными результатами установлено сколько параметров требуется для описания и восстановления сигнала глубинного электромагнитного зонда.

A transient electromagnetic signal is recorded in an earth formation while drilling at multiple times. Data for subsequent interpretation is transmitted via a hydrochannel with a narrow bandwidth, for that reason the amount of transmitted information is limited. Therefore, data compression is an indispensable element of processing. It is important to determine what parameters and how many of them are necessary to describe the measured EMF curve. The idea is to transfer to the surface only significant parameters allowing to restore the recorded curve with a given accuracy. The paper proposes simple and fast data compression methods based on the spline approximation of the signal. Also, an orthogonal basis in the measurement space is used to describe each signal by a linear combination of vectors from this basis. We analyze transient curves and consider various magnetic field components. Numerical experiments show how many parameters are required to describe and reconstruct the signal of a deep-reading electromagnetic tool.

Каротаж в процессе буренияметод переходных процессовсжатие данныхметод сплайн-аппроксимацииметод собственных значенийLogging while drillingtransient electromagnetic methoddata compressionspline approximation methodeigenvalue methoИсследование выполнено в рамках проекта ФНИ № FWZZ-2022-0026 «Инновационные аспекты электродинамики в задачах разведочной и промысловой геофизики».ReferencesБулаев В.И., Мунасыпов Р.А. Сжатие геофизических данных с применением Вейвлет-преобразования и нейронных сетей // Вестник Уфимского государственного авиационного технического университета. – 2008. – № 11 (1). – C. 200–207.Bernasconi G., Rampa V., Abramo F., Bertelli L. Compression of downhole data // SPE/IADC Drilling Conference (Amsterdam, Netherlands, March 9–11, 1999): Proceedings. – Amsterdam, 1999. – Paper SPE-52806-MS, doi: 10.2118/52806-MS.Ратушняк А.Н., Теплухин В.К. Физико-теоретические и экспериментальные основы индуктивных методов исследований скважин. – Екатеринбург: УрО РАН, 2017. – 124 с.Bespalov A., Rabinovich M., Tabarovsky L. Deep resistivity transient method for MWD application using asymptotic filtering // US Patent No. 7027922, publ. April 11, 2006.Bernasconi G., Rampa V., Abramo F., Bertelli L. Compression of downhole data // SPE/IADC Drilling Conference (Amsterdam, Netherlands, March 9–11, 1999): Proceedings. – Amsterdam, 1999. – Paper SPE-52806-MS, doi: 10.2118/52806-MS.Bulaev V.I., Munasypov R.A. Compression of the geophysical data with application of vejvlet-transformation and neural networks // Ufa State Aviation Technical University Bulletin. – 2008. – Vol. 11 (1). – P. 200–207.Bespalov A., Rabinovich M., Tabarovsky L. Deep resistivity transient method for MWD application using asymptotic filtering // US Patent No. 7027922, publ. April 11, 2006.Dutta S., Reiderman A., Schoonover L.G., Rabinovich M.B. New borehole transient electromagnetic system for reservoir monitoring // Petrophysics. – 2012. – Vol. 53 (3). – P. 222–232.Dutta S., Reiderman A., Schoonover L.G., Rabinovich M.B. New borehole transient electromagnetic system for reservoir monitoring // Petrophysics. – 2012. – Vol. 53 (3). – P. 222–232.Guan L., Du Y. Review of the application of wavelet analysis in the petroleum industry // Canadian International Petroleum Conference (Calgary, Alberta, Canada, June 8–10, 2004): Proceedings. – Calgary, 2004. – Paper PETSOC-2004-190, doi: 10.2118/2004-190.Guan L., Du Y. Review of the application of wavelet analysis in the petroleum industry // Canadian International Petroleum Conference (Calgary, Alberta, Canada, June 8–10, 2004): Proceedings. – Calgary, 2004. – Paper PETSOC-2004-190, doi: 10.2118/2004-190.Hamdan M., Thern H.F., Kruspe T., Rottengatter P. NMR echo train compression using only NMR signal matrix multiplication to provide a lower transmission bit parametric representation from which estimate values of earth formation properties are obtained // US Patent No. 7821260, publ. October 26, 2010.Hamdan M., Thern H.F., Kruspe T., Rottengatter P. NMR echo train compression using only NMR signal matrix multiplication to provide a lower transmission bit parametric representation from which estimate values of earth formation properties are obtained // US Patent No. 7821260, publ. October 26, 2010.Hsu K., Pop J.J. Systems and methods for well data compression // US Patent No. 7805247, publ. September 28, 2010.Hsu K., Pop J.J. Systems and methods for well data compression // US Patent No. 7805247, publ. September 28, 2010.Itskovich G. Downhole transient resistivity measurements // US Patent No. 9857499, publ. January 2, 2018.Itskovich G. Downhole transient resistivity measurements // US Patent No. 9857499, publ. January 2, 2018.Itskovich G., Nikitenko M. Fast inversion of MWD transient EM data excited by a pulse of an arbitrary shape // US Patent No. 9562990, publ. February 7, 2017.Itskovich G., Nikitenko M. Fast inversion of MWD transient EM data excited by a pulse of an arbitrary shape // US Patent No. 9562990, publ. February 7, 2017.Itskovich G., Lee F., Nikitenko M. Hybrid image of earth formation based on transient electromagnetic measurements // US Patent No. 10139517, publ. November 27, 2018.Itskovich G., Lee F., Nikitenko M. Hybrid image of earth formation based on transient electromagnetic measurements // US Patent No. 10139517, publ. November 27, 2018.Kisra S., Valero H.-P. Data compression methods and systems. US Patent No. 7107153, publ. September 12, 2006.Kisra S., Valero H.-P. Data compression methods and systems. US Patent No. 7107153, publ. September 12, 2006.Li Q., Lowell J., Fredette M. Data compression method for use in wellbore and formation characterization // US Patent No. 6405136, publ. June 11, 2002.Li Q., Lowell J., Fredette M. Data compression method for use in wellbore and formation characterization // US Patent No. 6405136, publ. June 11, 2002.Loran P.-J. Approximation and optimization. – Mir, Moscow, 1975. – 496 p.Loran P.-J. Approximation and optimization. – Mir, Moscow, 1975. – 496 p.Nikitenko M., Reiderman A., Rabinovich M., Mosin A. Methods of transient EM data compression // US Patent No. 9617846, publ. April 11, 2017.Nikitenko M., Reiderman A., Rabinovich M., Mosin A. Methods of transient EM data compression // US Patent No. 9617846, publ. April 11, 2017.Ratushnyak A.N., Teplukhin V.K. Physico-theoretical and experimental foundations of inductive well logging methods [in Russian]. – UB RAS, Yekaterinburg, 2017. – 124 p.Seydoux J., Tabanou J., Ortenzi L., Denichou J.M., De Laet Y., Omeragic D., Iversen M., Fejerskov M. A deep-resistivity logging-while-drilling device for proactive geosteering // The Offshore Technology Conference (Houston, Texas, USA, May 5–8, 2003): Proceedings. – Houston, 2003. – OTC-15126-MS, doi: 10.4043/15126-MS.Seydoux J., Tabanou J., Ortenzi L., Denichou J.M., De Laet Y., Omeragic D., Iversen M., Fejerskov M. A deep-resistivity logging-while-drilling device for proactive geosteering // The Offshore Technology Conference (Houston, Texas, USA, May 5–8, 2003): Proceedings. – Houston, 2003. – OTC-15126-MS, doi: 10.4043/15126-MS.Tabarovsky L.A., Goldman M.M., Rabinovich M.B., Strack K.-M. 2.5-D modeling in electromagnetic methods of geophysics // Journal of Applied Geophysics. – 1996. – Vol. 35 (4). – P. 261–284, doi: 10.1016/0926-9851(96)00025-0.Tabarovsky L.A., Goldman M.M., Rabinovich M.B., Strack K.-M. 2.5-D modeling in electromagnetic methods of geophysics // Journal of Applied Geophysics. – 1996. – Vol. 35 (4). – P. 261–284, doi: 10.1016/0926-9851(96)00025-0.Zhang Y., Wang S., Xiong K., Qiu Z., Sun D. DPCM compression for real-time logging while drilling data // Journal of Software. – 2010. – Vol. 5 (3). – P. 280–287, doi: doi:10.4304/jsw.5.3.280-287.Zhang Y., Wang S., Xiong K., Qiu Z., Sun D. DPCM compression for real-time logging while drilling data // Journal of Software. – 2010. – Vol. 5 (3). – P. 280–287, doi: doi:10.4304/jsw.5.3.280-287.

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