NO334639B1 - Fremgangsmåte og apparat for å bestemme resistivitet for en formasjon som omgir en fôret brønn - Google Patents
Fremgangsmåte og apparat for å bestemme resistivitet for en formasjon som omgir en fôret brønn Download PDFInfo
- Publication number
- NO334639B1 NO334639B1 NO20016223A NO20016223A NO334639B1 NO 334639 B1 NO334639 B1 NO 334639B1 NO 20016223 A NO20016223 A NO 20016223A NO 20016223 A NO20016223 A NO 20016223A NO 334639 B1 NO334639 B1 NO 334639B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- casing
- current
- level
- section
- measuring
- Prior art date
Links
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title claims abstract description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 20
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 29
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 4
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 4
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920008651 Crystalline Polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 238000002564 cardiac stress test Methods 0.000 description 1
- 238000004210 cathodic protection Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
- G01V3/18—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for well-logging
- G01V3/20—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for well-logging operating with propagation of electric current
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Abstract
Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte og et apparat for å undersøke resistiviteten til en geologisk formasjon som omgir et borehull utstyrt med en metallforing. En elektrisk strøm blir tilført foringsrøret for å få strøm til å lekke inn i formasjonen ved et gitt nivå, og strømmen blir shuntet av en tilbakekoplingskrets i kontakt med foringsrøret på hver side av målenivået, idet strømmen er innrettet for å sikre at den strøm som flyter langs foringsrøret ved vedkommende nivå, er liten sammenlignet med shuntstrømmen, hvor differansen mellom spenningsfallene på de tilstøtende seksjoner av foringsrøret som er anordnet på hver side av målenivået, blir bestemt, og lekkstrømmen (Ifor) blir utledet fra dette.
Description
Foreliggende oppfinnelse vedrører bestemmelse av resistiviteten for geologiske formasjoner som omgir en brønn som er forsynt med et foringsrør av metall.
Viktigheten av resistivitetslogger ved oljeleting er velkjent. Det er kjent at resistiviteten i en formasjon hovedsakelig er avhengig av det fluid den inneholder. En formasjon som inneholder saltvann, som er ledende, har resistivitet som er meget lavere enn en formasjon fylt med hydrokarboner, og følgelig er resistivitetsmålinger av uerstattelig verdi for lokalisering av hydrokarbonavsetninger. Resistivitetslogger er blitt tatt ofte og over lang tid, spesielt ved hjelp av anordninger som har elektroder, men eksisterende teknikker har et anvendelsesområde som er begrenset til brønner som ikke er foret (kjent som "åpne hull" i oljeindustri-terminologi). Nærværet av en metallforing i en brønn, hvor resistiviteten til metall er meget liten sammenlignet med verdier som er typiske for geologiske formasjoner (omkring 2 x 10"<7>ohm.m for en stålforing sammenlignet med 1 til 100 ohm.cm for en formasjon), representerer en betydelig barriere når det gjelder å sende elektriske strømmer inn i formasjonen som omgir foringsrøret. Følgelig er det es-sensielt å utføre resistivitetsmålinger før foringsrøret blir satt på plass. Resistivitetsmålinger kan spesielt ikke fremskaffes fra brønner som er i produksjon, siden de er forsynt med foringsrør.
Det ville derfor være mest fordelaktig å kunne måle resistivitet i forede seksjoner av brønner. En slik måling utført i en brønn som er i produksjon og ved av-setningens nivå, vil gjøre det mulig å lokalisere vann/hydrokarbon-grenseflatene, og dermed å spore posisjonene til slike grenseflater over tid, for å overvåke opp-førselen til hydrokarbonavsetningen og optimalisere utvinningen av denne. Det vil også være mulig å fremskaffe resistivitetsmålinger i en brønn (eller en seksjon av en brønn) hvor ingen målinger ble utført før foringsrøret ble satt på plass, spesielt for å bedre kunnskap om avsetningen, og eventuelt finne produktive lag som ikke er lokalisert innledningsvis.
Forslag vedrørende dette emne kan finnes i litteraturen. Det prinsipp slike målinger er basert på, beskrevet i US-patent 2.459.196, består i å få en strøm til å flyte langs foringsrøret under forhold hvor strøm lekker ut eller tapes til formasjonen. Dette tapet er en funksjon av formasjonens resistivitet, jo mer ledende formasjonen er, jo større blir tapet, slik at det blir mulig, ved å måle tapet, å bestemme resistiviteten til formasjonen. I henhold til det ovenfor nevnte patent blir strømtap evaluert ved å opprette en profil for den strøm som flyter langs foringsrøret. US-patent 2.729.784 beskriver en målemetode som benytter tre måleelektroder adskilt fra hverandre langs foringsrøret og som danner par med tilstøtende elektroder som er teoretisk identiske. Strømelektroder er anbrakt på hver side av måleelektrodene for å injisere strømmer i motsatte retninger inn i foringsrøret. En tilbake-koplingssløyfe servostyrer strøminjeksjon for å bringe de ytre måleelektroder til samme potensial med det formål å eliminere effekten av differanser i foringsrørets resistans i de seksjoner som avgrenses av måleelektrodene. En verdi for lekk-strømmen ved den midtre elektrode blir tilveiebrakt ved å måle spenningsfallet i hvert av parene med elektroder og ved å ta differansen mellom spenningsfallene, idet differansen er fastslått å være proporsjonal med lekkstrømmen. US-patent 2.891.215 beskriver en fremgangsmåte av samme type som benytter en ytterligere strømelektrode ved samme nivå som den midtre måleelektrode, og anordnet for å tilføre en strøm som nøyaktig kompenserer for lekkstrømmen.
Som i US-patent 2.729.784 angår fransk patent 2.207.278 bruk av tre jevnt adskilte måleelektroder til å måle strømlekkasje, og det beskriver en totrinns fremgangsmåte: et første trinn for måling av resistansen til den seksjon av foringsrøret som er avgrenset av måleelektrodene, under hvilket trinn strømmen blir brakt til å flyte langs foringsrøret slik at det ikke er noen lekkasje inn i formasjonen; og et annet trinn under hvilket en strømlekkasje kan finne sted inn i formasjonen. For dette formål er det tilveiebrakt et strøminjeksjonssystem som omfatter en emitter-elektrode og to retur-elektroder, én nær måleelektrodene og aktiv under det første trinn, og den annen anbrakt på overflaten og aktiv under det annet trinn.
US-patent 4.796.186 beskriver en totrinns fremgangsmåte av samme type som i ovennevnte franske patent 2.207.278, og den benytter den samme plasse-ring av elektroder. Det tilveiebringer en krets for eliminering av virkningen av vari-asjoner i resistans mellom de to foringsrørseksjoner, idet kretsen omfatter forsterkere tilkoplet hvert par med måleelektroder for å levere respektive utgangsspen-ningsfall. En av forsterkerne har variabel forsterkningsgrad, og dens forsterkningsgrad blir justert under det første trinn for å kansellere differansen mellom utgangene fra forsterkerne. Denne teknikken er meget vanskelig å realisere på grunn av de størrelsesordener som er spesifisert ovenfor. Den krever også to distinkte måletrinn.
Oppfinnelsen forsøker å muliggjøre bestemmelse av lekkstrøm på en måte som er enklere og mer effektiv enn i de kjente teknikker.
Oppfinnelsen tilveiebringer en fremgangsmåte for undersøkelse av resistiviteten i en geologisk formasjon omkring et borehull utstyrt med metallfdring, hvori en elektrisk strøm blir tilført foringsrøret for å få strøm til å lekke inn i formasjonen ved et gitt nivå, kjennetegnet ved at strømmen blir shuntet med en tilbakekoplingskrets i kontakt med foringsrøret på hver side av målenivået, at tilbakekoplingskretsen er innrettet slik at den strøm som flyter langs foringsrøret ved nevnte nivå, er liten sammenlignet med shuntstrømmen, at differansen mellom spenningsfallene på tilstøtende seksjoner av foringsrøret anbrakt på hver side av målenivået, blir bestemt, og at lekkstrømmen (Ifor) blir utledet fra dette.
Oppfinnelsen tilveiebringer også et apparat for undersøkelse av resistiviteten i en geologisk formasjon omkring et borehull utstyrt med metallforing, kjennetegnet ved at det omfatter anordninger for å tilføre en elektrisk strøm til foringsrø-ret for å få strøm til å lekke inn i formasjonen ved et gitt nivå, en tilbakekoplingskrets innrettet for å være i kontakt med foringsrøret ved punkter anbrakt på hver side av vedkommende nivå og for å opprettholde den strøm som flyter langs foringsrøret ved nevnte nivå, ved en verdi som er liten sammenlignet med den strøm som shuntes via tilbakekoplingskretsen, og en anordning for å måle spenningsfallet som er et resultat av lekkasjen.
Ytterligere utførelsesformer av fremgangsmåten og apparatet i henhold til oppfinnelsen fremgår av de uselvstendige patentkrav.
Oppfinnelsen vil bli bedre forstått ved lesing av den følgende beskrivelse som er gitt under henvisning til de vedføyde tegninger, hvor: fig. 1 angir prinsippet for måling av resistivitet fra en foret brønn ved å bruke den konvensjonelle teknikk;
fig. 2 er et diagram som illustrerer en første utførelsesform av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen;
fig. 3 er et diagram som illustrerer en annen utførelsesform av oppfinnelsen; og
fig. 4 viser nedhullsapparatur innrettet for å utføre oppfinnelsen.
Prinsippet for måling av resistivitet fra en foret brønn, består i å få en strøm til å flyte langs foringsrøret med en fjerntliggende retur for å gjøre det mulig for strøm å lekke inn i de geologiske formasjoner som omgir brønnen, og dermed å evaluere lekkstrømmen; ved et gitt nivå, jo mer ledende formasjonen som omgir brønnen er ved vedkommende nivå, jo større er lekkstrømmen. Dette kan uttryk-kes matematisk ved hjelp av en eksponentielt avtakende relasjon for den strøm som flyter i foringsrøret, med en minskningshastighet ved et gitt nivå som er en funksjon av forholdet mellom formasjonens resistivitet Rt og foringsrørets resistivitet Rc.
Diagrammet på fig. 1 viser en seksjon av en brønn 10 med akse X-X' utstyrt med en metallforing 11. Nivået (eller dybden) ved hvilken det er ønskelig å fremskaffe en måling, er referert til som B. Vi betrakter en seksjon av foringen AC som strekker seg på hver side av nivå B. Hvis en strøm flyter i foringsrøret med en fjerntliggende retur (f.eks. ved overflaten), kan strømtap inn i formasjonen repre-senteres, ved elektriske kretsuttrykk, av en shuntmotstand plassert mellom nivået B for foringsrøret og uendelig. Resistansen til denne motstanden er representativ for resistiviteten Rt til formasjonen ved nivå B. Ved å bruke Ohms lov er det således mulig å skrive:
hvor k er en geometrisk konstant som kan bestemmes ved hjelp av kalibrerings-målinger, VB,æ er potensial til foringsrøret ved nivå B i forhold til uendelig, og Ifor er lekkstrømmen ved nivå B.
Tapet av strøm ved nivå B kan beskrives som en differanse mellom strøm som går inn i nivå B og strøm som forlater det. Ved å gjøre den tilnærmelse at strømmen varierer diskret, kan det antas at strømmen i seksjonen AB, og strøm-men i seksjonen BC, begge er konstante, idet disse strømmene blir antatt å være like respektive middelstrømmer Ub og Ibci disse seksjonene, og lekkstrømmen Ifor blir bestemt som differansen mellom strømmene Ub og Ibc:
Siden Ub og Ibcer middelverdier over seksjonene AB og BC:
hvor VAbog VBcer potensialfallene henholdsvis langs seksjonene AB og BC av foringsrøret, og hvor RAb og Rbcer de respektive resistansene til seksjonene AB og BC av foringsrøret.
Fig. 2 er et diagram som viser en utførelsesform av oppfinnelsen.
På fig. 2 kan det sees at borehullet 10 og foringsrøret 11 som en strøm l0blir tilført ved hjelp av en injeksjonselektrode (ikke vist) med retur så fjerntliggende at strømmen lekker inn i formasjonen, representert ved de parallelle piler.
På fig. 2 kan det sees aksialt adskilte nivåer A, B, C og D på foringsrøret 11 som definerer seksjoner AB, BC og CD. Elektroder er plassert i kontakt med foringsrøret ved nivåene B og C, og også ved minst ett av nivåene A og D. Disse elektrodene som er plassert ved nivåene A, B, C og D er henholdsvis betegnet med a, b, c og d. De midtre elektroder b og c er henholdsvis forbundet med innganger E1 og E2 på en forsterker 12 med høy forsterkningsgrad G. Forsterkeren 12 er koplet parallelt med den krets som utgjøres av foringsrøret 11, utgangene S1 og S2 på forsterkeren 12 som er koplet til foringsrøret 11 ved respektive nivåer A og D' plassert utenfor de respektive ender av den seksjon som strekker seg mellom nivåene A og D. Forsterkeren 12 utgjør en tilbakekoplingssløyfe organisert for å redusere potensialdifferansen mellom inngangene E1 og E2 til en verdi som hovedsakelig er lik null, eller i alle fall meget liten. Spenningsfallet mellom elektrodene b og c, og dermed strømmen lBcsom flyter mellom disse elektrodene, kan så antas å være hovedsakelig lik null, eller i alle fall liten. Hovedsakelig all strømmen blir således avledet til shuntkretsen som innbefatter forsterkeren 12. Under slike forhold blir den strøm som flyter langs foringsrøret utenfor seksjonen BC under styring av forsterkeren 12, hovedsakelig lik strømmen Ifor som lekker inn i formasjonen. Potensialdifferansen VAbmellom elektrodene a og b (eller potensialdifferansen VCDmellom elektrodene c og d) er da hovedsakelig proporsjonal med lekk-strømmen Ifor:
Denne potensialdifferansen blir målt ved hjelp av en forsterker 13 hvis innganger er koplet til elektrodene a og b (eller elektrodene c og d), og hvis utgangs-spenning er differansen mellom inngangsspenningene.
Teknikken ifølge oppfinnelsen eliminerer på en enkel måte hovedsakelig alle de vanskeligheter som er tilknyttet usikkerheten vedrørende resistansene Rab og Rbctil foringsrørseksjonene. Det er et resultat av ligningene [3] ovenfor at usikkerheten AR/R vedrørende resistansen til foringsrørseksjonen RAb (eller RCd) har en virkning på usikkerheten vedrørende lekkstrømmen bare i form av et relativt uttrykk AR/R som vanligvis er i størrelsesorden 10"<2>under virkelige forhold. Innvirkningen av usikkerheten AR blir således redusert på en avgjørende måte. I til-legg gjør oppfinnelsen det mulig å fremskaffe lekkstrømmen i et enkelt måletrinn, noe som er fordelaktig rent driftsmessig.
Det er fastslått ovenfor at strømmen lBcsom flyter i seksjonen BC må være hovedsakelig null eller i alle fall liten. Ifølge oppfinnelsen er det riktig å innstille forsterkningsgraden til forsterkeren 12 på en slik måte at forholdet mellom den strøm som flyter mellom nivåene A' og D', og den strøm som avledes til forsterkeren, ikke er større enn omkring 10"<2>, gitt at det nøyaktige forhold varierer avhengig av forholdene og målesammenhengen, i et gitt borehull varierer den f.eks. med den dybde ved hvilken målingen tas, og derfor kan den ikke fastsettes på forhånd. Den ovenfor nevnte størrelsesorden er for det første tilstrekkelig til å fremskaffe et resultat som er akseptabelt når det gjelder å redusere innvirkningen av usikkerheten AR, og for det annet krever den ikke at forsterkningsgraden til forsterkeren 12 skal være altfor stor. Å bestemme egnede karakteristikker for forsterkeren 12 ligger innenfor kompetanseområdet til fagfolk på området.
Med verdier i denne størrelsesorden må strømmen lBcog dermed spenningen Vbcikke nødvendigvis å være fullstendig neglisjerbar, og for å oppnå bedre nøyaktighet blir det foretrukket å benytte den spenning VBcsom er fremskaffet ved utgangen av forsterkeren 12 til å bestemme lekkstrømmen Ifor under anvendelse av ovennevnte ligning [2']. Likevel kommer også den tilnærmede bestemmelses-metode basert på ligning [3], som ikke gjør bruk av spenningen VBc, også innenfor oppfinnelsens ramme.
Den krets som er beskrevet ovenfor, har en forsterker 12 som både tjener som en tilbakekoplingskrets og som en krets for måling av spenningen Vbc-
En variant av utførelsesformen av denne kretsen består i å adskille disse funksjonene ved å tilveiebringe en første forsterker for tilbakekoplingsformål og en annen forsterkning for måling av VBc- Tilbakekoplingskretsen som omfatter den første forsterker, kan være i kontakt med foringsrøret ved punkter som er forskjellige fra punktene B og C, f.eks. punktene A og D. Denne varianten gir dermed større fleksibilitet.
I henhold til ligningene [3] eller [2'] krever videre måling av lekkstrømmen kjennskap til resistansen i den seksjon av foringsrøret over hvilken spenningsfallet blir målt. På bakgrunn av ovennevnte observasjon behøver vedkommende resistanser ikke å være kjent meget nøyaktig. Dette åpner for forskjellige muligheter.
En første mulighet består ganske enkelt i å beregne disse resistansene som en funksjon av tilgjengelige data vedrørende foringsrøret ved det nivå som betraktes (indre diameter, ytre diameter, resistivitet) sammen med andre para-metre som inngår (avstandene AB, BC, CD og temperaturen ved det nivå som betraktes).
En annen mulighet består i å bestemme de resistanser som betraktes, ved hjelp av et måletrinn som er forskjellig fra hovedoperasjonen som er beskrevet ovenfor. En strøm blir brakt til å flyte i foringsrørseksjonene AB, BC og CD slik at det ikke er noen lekkasje inn i formasjonen, idet dette blir gjort ved hjelp av en krets som omfatter en injeksjonselektrode og en returelektrode i kontakt med foringsrøret ved nivåer som henholdsvis er nær nivåene A og D, og spenningsfallene over de foringsrørseksjoner som er under betraktning, blir målt.
En tredje løsning kan tenkes for å bestemme resistansen RAb eller RCdsamtidig med hovedoperasjonen. Denne løsningen blir realisert ved hjelp av den krets som er vist skjematisk på fig. 3.
Prinsippet består i å måle resistansen RAb eller RCdmed strøm ved en frekvens f som er forskjellig fra den frekvens fo som brukes til hovedmålingen. Tilba-kekoplingssløyfen som er vist på fig. 3, har to forsterkere 14-1 og 14-2 med henholdsvis forsterkningsgraden Gi og G2. En spenning v blir påtrykket mellom forsterkerne 14-1 og 14-2. Dette får en strøm [ til å passere rundt sløyfen og langs foringsrøret, representert ved stiplede linjer. Hvis dimensjonene til den krets som tilbakelegges av denne strømmen [ er kjent, sirkulerer den hovedsakelig i tykkel-sen av foringsrøret og den avhenger ikke av formasjonens resistivitet. Ved å måle strømmen i, blir det mulig å bestemme resistansen til foringsrøret ved å bruke føl-gende ligning:
Spenningen VAb(eller VCd) blir fremskaffet som beskrevet under henvisning til fig. 2 ved hjelp av en forsterker (ikke vist på fig. 3) hvis innganger er tilkoplet elektrodene a og b (eller c og d).
Det er nevnt ovenfor at spenningen VAbeller spenningen VCdblir målt. I praksis er det fordelaktig å måle begge disse spenningene samtidig, siden det gjør det mulig i et enkelt trinn å fremskaffe to målinger svarende til to forskjellige nivåer i borehullet, én for nivå B, den annen for nivå C.
Egnet apparatur for å utføre oppfinnelsen er vist skjematisk på fig. 4. Fig. 4 viser en oljebrønn 10 utstyrt med et foringsrør 11 og en sonde med generelt hen-visningstall 20, idet sonden er opphengt ved enden av en elektrisk kabel 21 slik at den kan beveges langs borehullet på den måte som er vanlig i forbindelse med oljeloggingsteknikker. Kabelen 21 er forbundet med overflateutstyr 22 som kon-vensjonelt omfatter en heiseanordning (ikke vist), en datainnsamlings- og behand-lingsenhet 23 og en elektrisk kraftkilde 24. Sonden 20 har fire måleelektroder a, b, c og d som kan være satt i kontakt med foringsrøret for å definere seksjoner av foringsrøret ab, bc og cd, hver med en lengde som på egnet måte er valgt for å ligge i området 40 cm til 80 cm. I den viste utførelsesform er elektrodene a, b, c og d montert på respektive armer 25 hengslet til sonden 20. Mekanismer av konvensjonell type som ikke behøver å bli beskrevet her, blir brukt til å spre armene ut fra sonden for å sette elektrodene i kontakt med foringsrøret, og så for å bringe dem tilbake i den tilbaketrukne stilling når målingene er blitt fullført. Elektrodene er utformet slik at når de kommer i kontakt med foringsrøret, blir deres posisjoner fik-sert så fast som mulig, og slik at elektrisk kontakt med foringsrøret er god.
En sonde av denne type kan lages basert på den apparatur som benyttes kommersielt av Schlumberger for CPET-tjenesten, som beskrevet i US-patent 5.563.514. Dette apparatet som er utformet for å evaluere den katodiske beskytt-else av foringsrøret og dets korrosjonstilstand, har brønnmålingselektroder fordelt omkring fire nivåer som er adskilt i langsgående retning, idet avstanden mellom nivåene er omkring 60 cm, og med de tre elektroder i hvert nivå anbrakt symmet-risk omkring apparatets akse, dvs. med vinkelmellomrom på 120° mellom tilstø-tende elektroder. For behovene ifølge foreliggende oppfinnelse er likevel én elektrode pr. nivå tilstrekkelig.
Sonden har også strømelektroder anordnet utenfor elektrodene a og d, dvs. en toppelektrode In1 og en bunnelektrode In2, idet disse elektrodene har avstan-der fra elektrodene a og d som kan være av samme størrelsesorden eller litt større enn avstanden mellom elektrodene a og d, f.eks. et par meter. Isolerende koplinger 26, slik som koplinger av type AH 169, som normalt benyttes av Schlumberger, er plassert ved hver ende av den sentrale del av sonden som bærer måleelektrodene a til d for å isolere dem fra strømelektrodene In1 og In2. Strømelektrodene In1 og In2 kan være laget på den måte som er konvensjonell for sentreringsan-ordninger for bruk i forede brønner. De hjul som normalt er anordnet på slike sent-reringsanordninger for å danne kontakt med foringsrøret, blir så erstattet av elementer som er innrettet for å virke som strømelektroder, og elektriske ledere er anordnet for tilkopling til de elektrode-dannende elementer.
Sonden har også en elektronikkmodul (ikke vist). Denne modulen omfatter
fortrinnsvis forsterkerne 12,13 og 14-1,14-2 som er beskrevet under henvisning til fig. 2 og 3. Utgangssignalene fra disse kretsene blir fortrinnsvis digitalisert og over-ført til overflaten for behandling i enheten 23, for å bestemme formasjonens resistivitet.
Apparatet har også en fjerntliggende returelektrode In3, fortrinnsvis anbrakt på overflaten ved brønnhodet (hvis brønnen er dyp nok), eller i en avstand fra brønnhodet, og det er også utstyrt med innretninger for å mate elektrisitet til elektrodene. Disse anordningene omfatter ovennevnte overflatekilde 16, og når det er nødvendig, en ytterligere kilde anordnet inne i sonden sammen med passende koplingskretser.
De ovenfor beskrevne anordninger gjør det mulig å bestemme lekkstrøm-men Ifor. For å bestemme resistiviteten i formasjonen Rt, står det igjen å bestemme potensialet til foringsrøret i forhold til en referanse ved uendelig VB,æ , som beskrevet ovenfor. Selv om det ikke er noe tema for foreliggende oppfinnelse, er det gitt antydninger under om hvordan foringsrørets potensial kan bestemmes.
Den vanlige fremgangsmåte består i å bruke en referanseelektrode anbrakt på overflaten i en avstand fra returelektroden In3. Potensialdifferansen Vbsblir således målt mellom foringsrøret ved nivå B for måleelektroden b og referanseelekt-roden. Ved å bruke ovennevnte ligning [1] blir forholdet K.VbS/lfor dannet, hvor K er den ovennevnte konstant, for å utlede formasjonsresistiviteten Rt.
En annen fremgangsmåte som eliminerer bruken av en referanseelektrode, er beskrevet i fransk patentsøknad 99/05341, 28. april 1999, som det herved vises til for en mer detaljert forklaring.
Claims (9)
1. Fremgangsmåte for undersøkelse av resistiviteten i en geologisk formasjon omkring et borehull utstyrt med metallfdring, hvori en elektrisk strøm blir tilført foringsrøret for å få strøm til å lekke inn i formasjonen ved et gitt nivå,karakterisert vedat strømmen blir shuntet med en tilbakekoplingskrets i kontakt med foringsrøret på hver side av målenivået, at tilbakekoplingskretsen er innrettet slik at den strøm som flyter langs foringsrøret ved nevnte nivå, er liten sammenlignet med shuntstrømmen, at differansen mellom spenningsfallene på tilstøtende seksjoner av foringsrøret anbrakt på hver side av målenivået, blir bestemt, og at lekkstrømmen (Ifor) blir utledet fra dette.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,
karakterisert vedat forholdet mellom den strøm som flyter langs foringsrøret ved vedkommende nivå, og shuntstrømmen ikke er større enn omkring 10"<2>.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2,
karakterisert vedat spenningsfallet (VAb, VBc, VCd) over minst én seksjon av foringsrøret som innbefatter vedkommende nivå, blir målt, at resistansen (Rab, Rbc, Rcd) for seksjonen blir bestemt, og at lekkstrømmen blir utledet fra dette.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 3,
karakterisert vedat resistansen til foringsrørseksjonen blir bestemt fra nominelle data vedrørende foringsrøret ved det nivå som betraktes.
5. Fremgangsmåte ifølge krav 3,
karakterisert vedat resistansen til foringsrørseksjonen blir bestemt ved hjelp av et måletrinn hvor en elektrisk strøm blir tilført foringsrøret for å gi opp-hav til hovedsakelig ingen lekkasje inn i formasjonen.
6. Fremgangsmåte ifølge krav 3,
karakterisert vedat resistansen til foringsrørseksjonen blir bestemt under det samme trinn som spenningsfallet blir målt, ved å måle ved en annen frekvens.
7. Apparat for undersøkelse av resistiviteten i en geologisk formasjon omkring et borehull utstyrt med metallforing,
karakterisert vedat det omfatter anordninger (24, In3) for å tilføre en elektrisk strøm til foringsrøret for å få strøm til å lekke inn i formasjonen ved et gitt nivå, en tilbakekoplingskrets (12) innrettet for å være i kontakt med foringsrøret ved punkter (A, D') anbrakt på hver side av vedkommende nivå og for å opprettholde den strøm som flyter langs foringsrøret ved nevnte nivå, ved en verdi som er liten sammenlignet med den strøm som shuntes via tilbakekoplingskretsen, og en anordning (13) for å måle spenningsfallet som er et resultat av lekkasjen.
8. Apparat ifølge krav 7,
karakterisert vedat tilbakekoplingskretsen omfatter en forsterker (12) med høy forsterkningsgrad (G) hvis innganger (E1, E2) er i kontakt med foringsrø-ret og på dette definerer en seksjon (BC) tilstøtende måleseksjonen, og hvis ut-ganger (S1, S2) henholdsvis er koplet til kontaktpunktene.
9. Apparat ifølge krav 8,
karakterisert veden anordning for å påtrykke en spenning (v) på den tilstøtende seksjon (BC) av foringsrøret, idet spenningen er ved en frekvens som er forskjellig fra frekvensen til den strøm som påtrykkes for å skape en lekkasje inn i formasjonen, hvor den resulterende strøm (j) indikerer resistansen til foringsrør-seksjonen.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9907913A FR2795521B1 (fr) | 1999-06-22 | 1999-06-22 | Procede et dispositif pour determiner la resistivite d'une formation traversee par un puits tube |
PCT/EP2000/005298 WO2000079307A1 (en) | 1999-06-22 | 2000-06-07 | A method and apparatus for determining the resistivity of a formation surrounding a cased well |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20016223D0 NO20016223D0 (no) | 2001-12-19 |
NO20016223L NO20016223L (no) | 2002-02-21 |
NO334639B1 true NO334639B1 (no) | 2014-05-05 |
Family
ID=9547128
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20016223A NO334639B1 (no) | 1999-06-22 | 2001-12-19 | Fremgangsmåte og apparat for å bestemme resistivitet for en formasjon som omgir en fôret brønn |
Country Status (13)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6667621B1 (no) |
EP (1) | EP1188073B1 (no) |
CN (1) | CN1180278C (no) |
AT (1) | ATE241149T1 (no) |
AU (1) | AU777164B2 (no) |
BR (1) | BRPI0011235B1 (no) |
CA (1) | CA2375272C (no) |
DE (1) | DE60002862T2 (no) |
EA (1) | EA003658B1 (no) |
FR (1) | FR2795521B1 (no) |
MX (1) | MXPA01012741A (no) |
NO (1) | NO334639B1 (no) |
WO (1) | WO2000079307A1 (no) |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6987386B1 (en) | 1986-11-04 | 2006-01-17 | Western Atlas International, Inc. | Determining resistivity of a geological formation using circuitry located within a borehole casing |
US20020054895A1 (en) | 1999-07-23 | 2002-05-09 | Alwyn Company, Inc. | Allantoin-containing skin cream |
GB2379508B (en) | 2001-04-23 | 2005-06-08 | Computalog Usa Inc | Electrical measurement apparatus and method |
DE60127956D1 (de) * | 2001-09-06 | 2007-05-31 | Schlumberger Technology Bv | Verfahren und Anlage zur Bestimmung des Formationswiderstandes in einem verrohrten Bohrloch |
AR037955A1 (es) | 2001-12-20 | 2004-12-22 | Halliburton Energy Serv Inc | Sistema y metodo para medir la resistividad a traves de la envoltura |
KR100517965B1 (ko) * | 2003-08-09 | 2005-09-30 | 엘지전자 주식회사 | 플라즈마 디스플레이 패널 |
US6975121B2 (en) * | 2004-03-22 | 2005-12-13 | Kjt Enterprises, Inc. | System for measuring earth formation resistivity through and electrically conductive wellbore casing |
US7388382B2 (en) * | 2004-06-01 | 2008-06-17 | Kjt Enterprises, Inc. | System for measuring Earth formation resistivity through an electrically conductive wellbore casing |
US7202671B2 (en) * | 2004-08-05 | 2007-04-10 | Kjt Enterprises, Inc. | Method and apparatus for measuring formation conductivities from within cased wellbores by combined measurement of casing current leakage and electromagnetic response |
EP1780558B1 (en) | 2005-10-31 | 2008-08-06 | KJT Enterprises, Inc. | System for measuring earth formation resistivity through an electrically conductive wellbore casing |
CN1979221B (zh) * | 2005-11-30 | 2010-09-29 | Kjt企业公司 | 用于通过导电井眼套管测量地球地层电阻率的系统 |
US8499828B2 (en) * | 2009-12-16 | 2013-08-06 | Schlumberger Technology Corporation | Monitoring fluid movement in a formation |
US20140135372A1 (en) | 2010-02-02 | 2014-05-15 | Elliott Farber | Compositions and methods of treatment of inflammatory skin conditions using allantoin |
CN102141636B (zh) * | 2010-12-17 | 2012-11-07 | 中国石油集团长城钻探工程有限公司 | 活塞式的过套管电阻率推靠电极 |
WO2013051955A1 (en) * | 2011-10-03 | 2013-04-11 | Baker Hughes Incorporated | Electroacoustic method of conductivity measurement through casing |
US9983329B2 (en) * | 2015-06-05 | 2018-05-29 | Halliburton Energy Services, Inc. | Sensor system for downhole galvanic measurements |
US11988793B2 (en) * | 2020-09-30 | 2024-05-21 | Saudi Arabian Oil Company | Waterflood front imaging using segmentally insulated well liners as on-demand electrodes |
US12222464B2 (en) | 2023-05-30 | 2025-02-11 | Saudi Arabian Oil Company | Concurrent oil saturation and porosity imaging using completion-based on-demand electrodes |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2729784A (en) * | 1950-11-30 | 1956-01-03 | Lane Wells Co | Method and apparatus for electric well logging |
AU524809B2 (en) * | 1978-01-21 | 1982-10-07 | Schlumberger Overseas, S.A. | Electrical and inductive well-logging |
AU5859886A (en) * | 1985-06-24 | 1987-01-08 | Halliburton Company | Investigating the resistivity of materials in the vicinity of focussed-current resistivity measurement apparatus in a borehole |
US5570024A (en) * | 1986-11-04 | 1996-10-29 | Paramagnetic Logging, Inc. | Determining resistivity of a formation adjacent to a borehole having casing using multiple electrodes and with resistances being defined between the electrodes |
FR2703471B1 (fr) * | 1993-03-31 | 1995-06-23 | Schlumberger Services Petrol | Procede et appareil pour determiner la resistivite de formation dans un puits tube. |
FR2793031B1 (fr) * | 1999-04-28 | 2001-06-29 | Schlumberger Services Petrol | Procede et appareil pour determiner la resistivite d'une formation traversee par un puits tube |
-
1999
- 1999-06-22 FR FR9907913A patent/FR2795521B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-06-07 EA EA200200067A patent/EA003658B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2000-06-07 WO PCT/EP2000/005298 patent/WO2000079307A1/en active IP Right Grant
- 2000-06-07 AT AT00935189T patent/ATE241149T1/de not_active IP Right Cessation
- 2000-06-07 CN CNB00809280XA patent/CN1180278C/zh not_active Expired - Lifetime
- 2000-06-07 EP EP00935189A patent/EP1188073B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-06-07 CA CA002375272A patent/CA2375272C/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-06-07 DE DE60002862T patent/DE60002862T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-06-07 BR BRPI0011235A patent/BRPI0011235B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2000-06-07 US US09/979,876 patent/US6667621B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-06-07 AU AU50768/00A patent/AU777164B2/en not_active Ceased
- 2000-06-07 MX MXPA01012741A patent/MXPA01012741A/es unknown
-
2001
- 2001-12-19 NO NO20016223A patent/NO334639B1/no not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EA200200067A1 (ru) | 2002-06-27 |
WO2000079307A1 (en) | 2000-12-28 |
CA2375272A1 (en) | 2000-12-28 |
FR2795521B1 (fr) | 2001-09-21 |
AU777164B2 (en) | 2004-10-07 |
BRPI0011235B1 (pt) | 2015-10-06 |
US6667621B1 (en) | 2003-12-23 |
FR2795521A1 (fr) | 2000-12-29 |
EP1188073B1 (en) | 2003-05-21 |
BR0011235A (pt) | 2002-10-08 |
CA2375272C (en) | 2009-09-08 |
NO20016223L (no) | 2002-02-21 |
CN1180278C (zh) | 2004-12-15 |
NO20016223D0 (no) | 2001-12-19 |
AU5076800A (en) | 2001-01-09 |
EA003658B1 (ru) | 2003-08-28 |
MXPA01012741A (es) | 2002-08-06 |
DE60002862T2 (de) | 2004-02-26 |
DE60002862D1 (de) | 2003-06-26 |
ATE241149T1 (de) | 2003-06-15 |
CN1357112A (zh) | 2002-07-03 |
EP1188073A1 (en) | 2002-03-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO334639B1 (no) | Fremgangsmåte og apparat for å bestemme resistivitet for en formasjon som omgir en fôret brønn | |
AU2010363997B2 (en) | Multi-array laterolog tools and methods | |
US5570024A (en) | Determining resistivity of a formation adjacent to a borehole having casing using multiple electrodes and with resistances being defined between the electrodes | |
US6734675B2 (en) | Apparatus accurately measuring properties of a formation | |
US9547100B2 (en) | Multi-array laterolog tools and methods with differential voltage measurements | |
RU2606737C2 (ru) | Система и способ для измерения или создания электрического поля в скважине | |
US5563514A (en) | Method and apparatus for determining formation resistivity in a cased well using three electrodes arranged in a wheatstone bridge | |
US8786288B2 (en) | Concentric buttons of different sizes for imaging and standoff correction | |
EP3492952A1 (en) | Calibration of electromagnetic measurement tool | |
CA2479262C (en) | Deep resistivity transient method for mwd applications using asymptotic filtering | |
JPH02500387A (ja) | 枠付きの井戸により貫通された地層における導電度測定 | |
CA2693917A1 (en) | Method and apparatus for optimizing magnetic signals and detecting casing and resistivity | |
GB2289340A (en) | Formation resistivity measurement in a cased borehole | |
NO20131021A1 (no) | Inversjonsbasert fremgangsmåte for å korrigere gjenværende signal i transient MWD-målinger | |
NO333893B1 (no) | Fremgangsmåte for å bestemme resistiviteten til en formasjon som en fôret brønn passerer gjennom | |
NO334640B1 (no) | Fremgangsmåte for å undersøke en geologisk formasjon som et fôret borehull er ført gjennom | |
US8400158B2 (en) | Imaging in oil-based mud by synchronizing phases of currents injected into a formation | |
EP1291678B1 (en) | A method and apparatus for determining the resistivity of a formation surrounding a cased well | |
AU2012384928B2 (en) | Apparatus and method for temperature independent balancing of a tool | |
CA2827217C (en) | Formation resistivity measurements using multiple controlled modes | |
NO159322B (no) | Fremgangsmaate og innretning for reduksjon av anomaliforaarsakede feil ved resistivitetsmaalinger i en jordformasjon. | |
MXPA01010730A (en) | A method and apparatus for determining the resistivity of a formation through which a cased well passes |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MK1K | Patent expired |