Определение элементов залегания пластов по данным каротажа в процессе бурения методом переходных процессов

Разработан оригинальный метод оценки угла и азимута падения пластов по данным индукционного каротажа в процессе бурения методом переходных процессов, основанный на фокусировке во временной области. Идея фокусировки заключается в разложении измеренных сигналов во временной ряд и диагонализации матрицы сфокусированных компонент магнитного поля. Выполнена реализация метода и его всестороннее тестирование в горизонтально-слоистых средах, используемых при инверсии данных в процессе бурения для решения задач геонавигации и определения удельного электросопротивления пластов. Оценки углов позволяют повысить эффективность геонавигации при выборе направления бурения скважины, а также точность инверсии данных в случаях сложных моделей сред. Существенное сокращение ресурсоемкости инверсии и модельной эквивалентности достигается за счет уменьшения числа определяемых параметров.

1. Дворецкий П.И., Ярмахов И.Г. Электромагнитные и гидродинамические методы при освоении нефтегазовых месторождений. – М.: Недра, 1998. – 318 с.

2. Кауфман А.А. Индукционный каротаж методом переходных процессов // Геология и геофизика. – 1969. – № 7. – С. 125–131.

3. Кауфман А.А., Терентьев С.А. Нестационарное электромагнитное поле вертикального магнитного диполя в пластах ограниченной мощности // Физика Земли. – 1971. – № 9. – С. 85–87.

4. Кауфман А.А., Соколов В.П. Теория индукционного каротажа методом переходных процессов. – Новосибирск: Наука, 1972. – 128 с.

5. Мосин А.П., Могилатов В.С. Некоторые вопросы обоснования электромагнитного каротажа методом переходных процессов // Каротажник. – 2015. – Вып. 258. – С. 63–80.

6. Мосин А.П., Могилатов В.С. Средства математического анализа электромагнитного каротажа методом переходных процессов в цилиндрически-слоистой среде // Каротажник. – 2018. – Вып. 288. – С. 73–84.

7. Онегова Е.В., Эпов М.И. Трехмерное моделирование нестационарного электромагнитного поля для задач геонавигации горизонтальных скважин // Геология и геофизика. – 2011. – Т. 52, № 7. – С. 925–930.

8. Плюснин М.И., Вильге Б.И. К обоснованию индукционного каротажа по методу переходных процессов // Известия вузов. Геология и разведка. – 1969. – № 5. – C. 158–165.

9. Ратушняк А.Н., Теплухин В.К. Физико-теоретические и экспериментальные основы индуктивных методов исследований скважин. – Екатеринбург: УрО РАН, 2017. – 124 с.

10. Сидоров В.А. Скважинные дефектоскопы-толщиномеры для исследования многоколонных скважин // Каротажник. – 1996. – Вып. 24. – С. 83–94.

11. Эпов М.И., Морозова Г.М., Антонов Е.Ю. Электромагнитная дефектоскопия обсадных колонн нефтегазовых скважин. – Новосибирск: Гео, 2002. – 104 с.

12. Эпов М.И., Миронов В.Л., Комаров С.А., Музалевский К.В. Электромагнитное зондирование флюидонасыщенного слоистого коллектора наносекундными импульсами // Геология и геофизика. – 2007. – Т. 48, № 12. – С. 1357–1365.

13. Anderson B., Chew W.C. Transient response of some borehole mandrel tools // Geophysics. – 1989. – Vol. 54 (2). – P. 216–224, doi: 10.1190/1.1442645.

14. Banning E., Hagiwara T., Ostermeier R. System and method for locating an anomaly ahead of a drill bit // US Patent No. 7538555, publ. May 26, 2009.

15. Bespalov A., Rabinovich M., Tabarovsky L. Deep resistivity transient method for MWD application using asymptotic filtering // US Patent No. 7027922, publ. April 11, 2006.

16. 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.

17. Itskovich G. Downhole transient resistivity measurements // US Patent No. 9857499, publ. January 2, 2018.

18. 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.

19. Itskovich G., Lee F., Nikitenko M. Hybrid image of earth formation based on transient electromagnetic measurements // US Patent No. 10139517, publ. November 27, 2018.

20. Nikitenko M., Rabinovich M., Sviridov M. Late time rotation processing of multi-component transient EM data for formation dip and azimuth // US Patent Application No. 14539014, publ. May 14, 2015.

21. Onegova E., Nikitenko M., Itskovich G., Reiderman A. Comparison of resolution power of frequency and time domain measurements in reservoir navigation // EAGE Geomodel 2010 (Gelendzhik, September 13–17, 2010): extended abstracts. – Gelendzhik, 2010. – 188-00094.

22. Rabinovich M., Tabarovsky L., Corley B., van der Horst J. Processing multi-component induction data for formation dip and azimuth in anisotropic formations // The SPWLA 46th Annual Logging Symposium (New Orleans, Louisiana, USA, June 26–29, 2005): transactions. – New Orleans, 2005. – SPWLA-2005-XX.

23. Rabinovich M.B., Bespalov A.N., Forgang S.W., Georgi D.T., Itskovich G.B., Tabarovsky L.A. Transient EM for geosteering and LWD/wireline formation evaluation // US Patent No. 8049507, publ. November 1, 2011.

24. 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.

25. Tabarovsky L.A., Rabinovich M.B. Real time 2D inversion of induction logging data // Journal of Applied Geophysics. – 1998. – Vol. 38 (4). – P. 251–275, doi: 10.1016/S0926-9851(97)00034-7.

26. Tabarovsky L.A., Rabinovich M. Determination of formation anisotropy, dip and azimuth // US Patent No. 7392137, publ. June 24, 2008.

27. 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.

28. Zhang Z., Yu L., Tabarovsky L.A., Kriegshäuser B. Simultaneous determination of formation angles and anisotropic resistivity using multi-component induction logging data // US Patent No. 6643589, publ. November 4, 2003.

29. Zhang Z., Yu L., Kriegshäuser B., Tabarovsky L. Determination of relative angles and anisotropic resistivity using multicomponent induction logging data // Geophysics. – 2004. – Vol. 69 (4). – P. 898–908, doi: 10.1190/1.1778233.