[发明专利]用以在地下岩层中寻找位置的设备和方法

说明书

技术领域

本发明大体上涉及用于进行关于油气勘探的测量的设备和方法。

技术背景

在用于油气勘探的钻井中，了解相关联的地质岩层的结构和特性提供用以帮助此类勘探的信息。用以提供所述信息的数据可以使用距地面较大距离处的位于地下岩层中的传感器来获得。知道这些传感器在地下岩层中的位置可用以制定用于勘探的信息。用以确定地下岩层中的传感器的位置的系统和技术可增强与钻井作业相关联的分析过程。

附图简述

图1展示根据各种实施方案的发射器和接收器的实例放置，所述放置可用以确定接收器的位置。

图2展示根据各种实施方案的用于分析频率的影响的模拟设定。

图3A-B展示根据各种实施方案的用于图2的模拟设定的针对不同频率的接收的信号的深度相对电压电平。

图4A-B展示根据各种实施方案的用于图2的模拟设定的用于固定操作频率下的不同岩层电阻率的接收的信号的深度相对电压电平。

图5A-B展示根据各种实施方案的用于图2的模拟设定的用于另一固定操作频率下的不同岩层电阻率的接收的信号的深度相对电压电平。

图6展示根据各种实施方案的用以确定地下岩层中的接收器的位置的实例反演方案的特征。

图7展示根据各种实施方案的用以确定地下岩层中的接收器的位置的受约束反演方案的实例的特征。

图8展示根据各种实施方案的用以验证反演方案以及用以分析在确定用于不同系统组态的一个或多个传感器的位置时获得的准确性的模拟的特征。

图9展示根据各种实施方案的用于在地面处具有两个x方向发射器的定位系统的模拟几何形状。

图10A-E展示根据各种实施方案的用于图9的模拟几何形状的蒙特卡洛(Monte Carlo)模拟的结果。

图11A-E展示根据各种实施方案的用于图9的定位系统的蒙特卡洛模拟的结果，其中使用第二接收器，所述第二接收器相对于第一接收器的位置受约束。

图12展示根据各种实施方案的用于两个发射器定位系统的模拟几何形状，其中所述发射器中的一者在地下。

图13A-E展示根据各种实施方案的用于图12的定位系统的蒙特卡洛模拟的结果。

图14展示根据各种实施方案的用于具有四个三联式发射器的定位系统的模拟几何形状。

图15A-E展示根据各种实施方案的用于图14的定位系统的蒙特卡洛模拟的结果。

图16展示根据各种实施方案的具有在地面上的发射器和地下的接收器的二维实例，所述实例用以示出用以发现接收器相对于来自已知的源定向的源的位置的方法。

图17展示根据各种实施方案的具有在地面上的发射器和地下的接收器的二维实例，其中所述接收器具有参考方向。

图18展示根据各种实施方案的具有在地面上的发射器和地下的接收器的三维实例，其中所述接收器不具有参考方向。

图19A-B展示根据各种实施方案的使用用于图9中所示的定位系统的半解析解法的蒙特卡洛模拟结果。

图20展示根据各种实施方案的接收器处的归因于磁偶极的电场，所述电场垂直于接收器和发射器所位于的平面。

图21展示根据各种实施方案的用于基于电场的定位系统的模拟系统。

图22A-C展示根据各种实施方案的使用图21的基于电场的定位系统的蒙特卡洛模拟结果。

图23描绘根据各种实施方案的用以发现地下岩层中的位置的实例系统的特征的框图。

具体实施方式

以下具体实施方式涉及附图，所述附图借助于说明且非限制的方式来展示其中可以实践本发明的各种实施方案。充分详细地描述这些实施方案以使本领域技术人员能够实践这些和其它实施方案。可利用其它实施方案，且可对这些实施方案进行结构、逻辑和电性的改变。各种实施方案并非必须互相排斥，因为一些实施方案可与一个或多个其它实施方案组合而形成新的实施方案。因此，以下具体实施方式不以限制性意义来理解。

在各种实施方案中，用以寻找地下接收器的位置的系统和方法可包括根据接收器所进行的测量和产生用于测量的信号的源的已知位置来定位一个或多个接收器的位置。可以使用放置在地面处或地球表面以下的已知位置处的源，其中一个或多个接收器位于地下。可以根据精确知晓其位置的许多发射源所产生的信号的测量来确定地下接收器的位置。