Преобразования сигналов импульсных электромагнитных зондирований в частотную область для быстрой инверсии данных

В работе представлен новый метод инверсии данных метода переходных процессов (МПП) путем преобразования измеренных сигналов в частотную область. Инверсия предполагает поиск таких параметров модели геологической среды, чтобы синтетические данные соответствовали экспериментальным. При этом используется оптимизационный метод, на каждой итерации которого с помощью численного моделирования определяются синтетические данные в соответствии с изменяемыми модельными параметрами. Численное моделирование для МПП является затратной процедурой, поскольку сигнал во временной области обычно вычисляется с помощью обратного преобразования Фурье частотного сигнала, и по сравнению с частотным сигналом время вычисления временного сигнала возрастает в сотни раз. Предлагается трансформировать измеренные сигналы в частотную область и в ней выполнять инверсию, что существенно сокращает временные затраты. Трансформация в частотную область с помощью преобразования Фурье включает извлечение из сигнала первичного поля, вычисленного по специальному алгоритму, что позволяет использовать для преобразования относительно небольшой, реально используемый в МПП временной интервал вместо бесконечного.

1. Ваньян Л.Л. Основы электромагнитных зондирований. – М.: Недра, 1965. – 105 с.

2. Никитенко М.Н., Мосин А.П. Методы сжатия данных прибора каротажа в процессе бурения методом переходных процессов // Геофизические технологии. – 2022. – № 1. – C. 4–16, doi: 10.18303/2619–1563–2022–1–4.

3. Никитенко М.Н., Рабинович М.Б., Свиридов М.В. Определение элементов залегания пластов по данным каротажа в процессе бурения методом переходных процессов // Геофизические технологии. – 2021а. – № 2. – C. 36–48, doi: 10.18303/2619-1563-2021-2-36.

4. Никитенко М.Н., Эпов М.И., Глинских В.Н., Сухорукова К.В., Горносталев Д.И., Михайлов И.В. Импульсные электромагнитные зондирования баженовской свиты из нижнемеловых и юрских коллекторов, вскрытых наклонно-горизонтальными скважинами // EAGE Геомодель 2021 (г. Геленджик, 6–10 сентября 2021): Тезисы докладов. – Геленджик, 2021б. – C. 59.

5. Сидоров В.А. Скважинные дефектоскопы-толщиномеры для исследования многоколонных скважин // Каротажник. – 1996. – № 24. – С. 83–94.

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

7. Эпов М.И., Глинских В.Н., Никитенко М.Н., Сухорукова К.В., Горносталев Д.И., Михайлов И.В. Новый метод импульсного электромагнитного каротажного зондирования: картирование баженовской свиты из юрских коллекторов, вскрытых наклонно-горизонтальными скважинами // Геология и минерально-сырьевые ресурсы Сибири. – 2021. – № 3 (47). – C. 31–39.

8. Эпов М.И., Глинских В.Н., Никитенко М.Н., Сухорукова К.В., Петров А.М., Горносталев Д.И., Михайлов И.В. Межскважинное импульсное электромагнитное просвечивание баженовской свиты из нижнемеловых и верхнеюрских коллекторов // Геология и минерально-сырьевые ресурсы Сибири. – 2022. – № 1 (49). – C. 73–79.

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

10. 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.

11. Glinskikh V., Nechaev O., Mikhaylov I., Danilovskiy K., Olenchenko V. Pulsed electromagnetic cross-well exploration for monitoring permafrost and examining the processes of its geocryological changes // Geosciences. – 2021. – Vol. 11 (2). – P. 1–15, doi: 10.3390/geosciences11020060.

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

13. 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.

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

15. Nardi G., Martakov S., Nikitenko M., Rabinovich M. Evaluation of parameter uncertainty utilizing resolution analysis in reservoir navigation increases the degree of accuracy and confidence in well-bore placement // The SPWLA 51st Annual Logging Symposium (Perth, Australia, June 19–23, 2010): Transactions. – Perth, 2010. – SPWLA-2010-78038.

16. Nikitenko M. Apparatus and method for downhole transient resistivity measurement and inversion // US Patent No. 9841527, publ. December 12, 2017.

17. 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 ffshore Technology Conference (Houston, Texas, USA, May 5–8, 2003): Proceedings. – Houston, 2003. – OTC-15126-MS, doi: 10.4043/15126-MS.

18. 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.