[发明专利]利用补偿井信息的先行电阻率的系统和方法

说明书

背景

本公开一般涉及钻井操作并且尤其涉及利用补偿井信息的先行(look ahead)电阻率的系统和方法。

现代钻井操作需要精确的操纵控制和操作以使钻孔着陆在油气(hydrocarbon)形成层中，同时避免危险的或在其它方面不期望的形成层地层。这样的操纵操作可能需要钻孔在大体垂直的轨迹上开始并且在其靠近特定形成层地层边界时过渡到水平轨迹以便着陆在期望的形成层地层中。生成电磁波的工具可被用于探测地层边界的周围的形成层，但在长距离处，归因于典型的形成层中的多层的存在以及远离钻孔的较低工具灵敏度，这些工具在标识形成层边界方面具有有限的有效性。给定在每100英尺10°的数量级上的大多数钻探操作的有限的折线(dog leg)能力，准确的深形成层测量的缺乏使得难以足够早地标识形成层边界以用于钻孔有效地着陆在期望的形成层地层中。

附图

通过部分地参考以下描述和所附附图可理解本公开的某些具体的示例性实施例。

图1A-1C示出了根据本公开的各方面的示例钻探系统。

图2示出了根据本公开的各方面的示例钻探组件。

图3示出了根据本公开的各方面的示例信息处理系统。

图4示出了根据本公开的各方面的示例反演方法。

图5示出了根据本公开的各方面的示例反演方法。

图6示出了根据本公开的各方面的作为井的深度的函数的补偿井和当前井的示例电阻率分布。

图7示出了根据本公开的各方面的来自当前井和补偿井的原始测量数据。

图8示出了根据本公开的各方面的作为钻头位置的函数的组合的先行和环行(look around)反演的分布。

虽然已经参考本公开的示例性实施例描绘、描述并限定了本公开内容的实施例，但这样的参考不意味着对本公开的限制，且不推断这样的限制。所公开的主题在形式和功能上存在相当多的修改、变更和等价方案，如本领域普通技术人员在获知本公开的益处后所能想到。所描绘和描述的本公开的诸实施例仅仅是示例，且不是对本公开范围的穷举。

详细描述

本公开一般涉及钻井操作并且尤其涉及用于利用补偿井信息的先行电阻率的系统和方法。

在本文中详细地描述了本公开的说明性实施例。为清楚起见，可能未在此说明书中描述实际实现方式的所有特征。当然将理解，在任一此类实际实施例的开发中，必须作出许多实现专属的决定以实现特定的实现目标，这些特定的实现目标将对于各实现而彼此不同。此外，将理解，此类开发努力可能是复杂而且耗时的，但对于获得本公开内容的益处的本领域普通技术人员而言仍会是例行任务。

为便于更好地理解本公开，给出了某些实施例的以下示例。以下示例绝不应理解为限制或限定本公开的范围。本公开的实施例可适用于任意类型的地层中的水平的、垂直的、偏离的、多边的、u形管连接、交叉、旁路(在中间深度的“被卡的落物(stuck fish)”周围钻探并返回到下面的井中)或在其它方面的非线性井眼。实施例可适用于注入井以及生产井，包括自然资源生产井(诸如硫化氢、油气或地热井)；以及用于河流交叉隧穿的钻孔施工和出于近表面施工目的的其它此类隧穿钻孔或用于诸如油气之类的流体的运输的钻孔u形管管道。下面相对于一种实现方式进行描述的实施例不旨在是限制性的。

根据本公开的各方面，本文中描述了用于获得深电阻率测量的系统和方法。该方法可包括从形成层内的第一钻孔获得第一原始测量。第一钻孔可包括例如用于勘测形成层的补偿井。该方法可进一步包括从被设置在第二钻孔中的钻探组件获得第二原始测量。在某些实施例中，钻探组件可包括钻头以及随钻测量(MWD)或随钻测井(LWD)组件，并且可以是主动地钻探第二钻孔。第二原始测量可从MWD/LWD组件或如以下将描述的另一类似工具中获得。显著地，如以下还将描述的，第二原始测量可对应于在钻头前面和周围的形成层的一部分。可处理第一原始测量和第二原始测量，并且可使第一经处理的原始测量和第二经处理的原始测量相关联以标识形成层特性。如以下将描述的，例如，通过使第二经处理的原始测量和第一经处理的原始测量相关联(其可包括勘测数据)，可增加深测量的准确度，提供更多的前置(lead)时间以操纵钻探组件。该方法可进一步包括至少部分地基于形成层特性来改变钻探组件的操作条件。如以下将描述的，改变操作条件可包括使钻探组件的轨迹偏离垂直，或者使钻探组件停止以避免穿透不期望的形成层边界。