(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
坑井ボーリング孔の大きさに沿って、目的とする地質付近の位置まで地中へと設置されたケーシングであって、該ボーリング孔はケーシングカラーによって端部で隣接する管状部材に接続された管状部材の長さで形成されるケーシングを有しており、電磁エネルギー送信機からの電流の流れの結果として地表での受信機アレイで検知された電磁界応答とともに、坑井ボーリング孔から地下地質のボーリング孔・地表間で電磁探査を実施するためにワイヤ線で装着された、電磁エネルギー送信機であって、
起動されると、地下地質を経由して坑井ボーリング孔から地表を通って移動するように、電流を放出する導電性バーと、
選択された時間および持続時間中、電流を放出するように導電性バーを起動する制御回路と、
前記制御回路を収容し、前記坑井ボーリング孔内で前記ワイヤ線によって目的とする前記地質付近の前記位置まで下降されるゾンデ本体と、
前記導電性バーは、前記ゾンデ本体下方において前記ゾンデ本体に装着されており、
前記制御回路を前記ワイヤ線に接続し、前記導電性バーへの電流の流れを可能にする前記ゾンデ本体上方に装着された、上部コネクタサブアセンブリと、
前記導電性バーを前記制御回路に接続する前記ゾンデ本体下方の下部コネクタサブアセンブリと、
前記ゾンデ本体内に装着され、前記坑井ボーリング孔を通る前記送信機の移動中、前記ケーシング内のケーシングカラーを通り過ぎる前記ゾンデ本体の移動の表示を提供する、ケーシングカラーロケータと、
前記ボーリング孔・地表間電磁探査の間、前記ゾンデ本体の前記位置で前記坑井ボーリング孔内の流体圧を測定するために前記ゾンデ本体内に装着された、流体圧センサと、
前記ボーリング孔・地表間電磁探査の間、前記ゾンデ本体の前記位置で前記坑井ボーリング孔内の温度を測定するために前記ゾンデ本体内に装着された、温度センサと、を備える、送信機。
【請求項２】
前記導電性バー下方に装着された分銅本体を更に含む、請求項１に記載の電磁エネルギー送信機。
【請求項３】
前記分銅本体と前記導電性バーとの間にコネクタ部材を更に含み、その間での枢軸移動を可能にする、請求項２に記載の電磁エネルギー送信機。
【請求項４】
坑井ボーリング孔の大きさに沿って、目的とする地質付近の目的とする位置まで地中へと設置されたケーシングであって、ケーシングカラーによって端部で隣接する管状部材に接続される管状部材の長さで形成されるケーシングを有する、坑井ボーリング孔から地下地質を電磁探査する方法であって、
電流源を、それと接続されたゾンデ本体と共に、前記ケーシング下方の前記ボーリング孔内の前記目的とする位置まで下降させるステップと、
前記源およびゾンデ本体が、前記下降させるステップ中、通り過ぎて進むケーシングカラーの数の測定値を前記ケーシングカラーロケータで形成して、ケーシングカラーの測定された数に基づいて前記ボーリング孔内の前記源およびゾンデ本体の深度を判定するステップと、
前記源および前記ゾンデ本体が前記目的とする位置にあるとき、前記ケーシングカラーロケータを停止状態にするステップと、
前記地下地質を通って地表まで伝播するように、前記目的とする位置で前記源を用いて電流を放出するステップと、
前記地表において、電極を備えた前記源から電流を受信するステップと、
前記地下地質の電磁エネルギー探査のために、前記源から前記地表までの電流伝搬の結果として生じる電磁界を地表受信機アレイで検知するステップと、
を含む、方法。
【請求項５】
前記ボーリング孔・地表間電磁探査の間、前記ゾンデ本体の前記位置で前記坑井ボーリング孔内の流体圧を感知するステップを更に含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記ボーリング孔・地表間電磁探査の間、前記ゾンデ本体の前記位置で前記坑井ボーリング孔内の温度を感知するステップを更に含む、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記ボーリング孔内の変更された目的とする位置に前記電流源および前記ゾンデ本体を移動させるステップを更に含む、請求項４に記載の方法。
【請求項８】
前記変更された目的とする位置に前記源を用いて電流を放出するステップを更に含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記目的とする位置が前記坑井ボーリング孔内の前記ケーシング内にある、請求項４に記載の方法。
【請求項１０】
前記目的とする位置が前記坑井ボーリング孔内の解放ゾーンにある、請求項４に記載の方法。
【請求項１１】
前記源および前記ゾンデ本体が前記目的とする位置にある時、前記ケーシングカラーロケータを停止する制御回路をさらに含む、請求項１に記載の送信機。
【請求項１２】
坑井ボーリング孔の大きさに沿って、目的とする地質付近の位置まで地中へと設置されたケーシングであって、該ボーリング孔はケーシングカラーによって端部で隣接する管状部材に接続された管状部材の長さで形成されるケーシングを有しており、電磁エネルギー送信機からの電流の流れの結果として地表での受信機アレイで検知された電磁界応答とともに、坑井ボーリング孔から地下地質のボーリング孔・地表間で電磁探査を実施するための、ボーリング孔・地表間電磁探査装置であって、該電磁探査装置は、
電磁エネルギ送信機、および受信機アレイを備え、
前記電磁エネルギ送信機は、
起動されると、地下地質を経由して坑井ボーリング孔から地表を通って移動するように、電流を放出する導電性バーと、
選択された時間および持続時間中、電流を放出するように導電性バーを起動する制御回路と、
前記制御回路を収容し、前記坑井ボーリング孔内で前記ワイヤ線によって目的とする前記地質付近の前記位置まで下降されるゾンデ本体と、
前記導電性バーは、前記ゾンデ本体下方において前記ゾンデ本体に装着されており、
前記制御回路を前記ワイヤ線に接続し、前記導電性バーへの電流の流れを可能にする前記ゾンデ本体上方に装着された、上部コネクタサブアセンブリと、
前記導電性バーを前記制御回路に接続する前記ゾンデ本体下方の下部コネクタサブアセンブリと、
前記ゾンデ本体内に装着され、前記坑井ボーリング孔を通る前記送信機の移動中、前記ケーシング内のケーシングカラーを通り過ぎる前記ゾンデ本体の移動の表示を提供する、ケーシングカラーロケータと、
前記ボーリング孔・地表間電磁探査の間、前記ゾンデ本体の前記位置で前記坑井ボーリング孔内の流体圧を測定するために前記ゾンデ本体内に装着された、流体圧センサと、
前記ボーリング孔・地表間電磁探査の間、前記ゾンデ本体の前記位置で前記坑井ボーリング孔内の温度を測定するために前記ゾンデ本体内に装着された、温度センサと、を備え、
前記受信機アレイは、
前記地下地質の電磁エネルギー探査のために、前記源から前記地表までの電流伝搬の結果として生じる電磁界を検知するように、地表区域上の地上の離間された場所に位置する複数の電磁エネルギー受信機から構成されている、
電磁探査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地下地質のボーリング孔・地表間電磁探査およびマッピングのための電磁エネルギー源または送信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
地下地質およびそれらを構成する流体含量に関するデータを得るための電磁的方法が、いくつかの目的のために使用されている。これらの中に、向上した石油回収作業における油層キャラクタリゼーションおよびフロント追跡がある。
【０００３】
これらの電磁的方法のうちの１つが、ボーリング孔‐地表電磁法またはボーリング孔・地表間電磁法（ＢＳＥＭ）として知られているものである。２つの電極が、ボーリング孔‐地表電磁エネルギー法で使用されている。第１の電極は送信機坑井として知られているものである坑井ボーリング孔内にあり、電磁エネルギーを伝送し、もう１つは接地電極であってもよく、受信機アレイと共に地表にある。受信機アレイは、第１の、すなわち送信機電極から地中を通過した後、エネルギー田を検知するために目的とする貯留層に適合する地表で離間された場所に位置する。
【０００４】
典型的作業において、ボーリング孔・地表間電磁（ＢＳＥＭ）法は、ボーリング孔内の電磁気源および地表上の受信機アレイ（典型的には６００〜２０００以上）を使用し、したがって、中に送信機電極が位置付けられた坑井から数（２〜４）キロメートル離れた貯留層の大きな区域での流体（典型的には鉱油および水）分布のマッピングを可能にした。
【０００５】
坑井内に位置する送信機電極は目的とする深度で起動された。起動時に放出される信号は、単一の周波数または複数の周波数であり得た。次いで発生した、結果としてもたらされた電磁界が、受信機アレイによって時間および周波数ドメインで感知された。そして、この種類の探査を、ある期間の経過後に地下流体移動を追跡するために送信機坑井から繰り返すことができた。
【０００６】
固体と液体との間の地下地質中の界面が誘導分極および放出された信号への周波数散乱応答を発生させ、応答が受信され、記録された。記録されたデータは、目的とする地下貯留槽の境界をマッピングし、付近の他の地質を評価するために処理および分析された。得られた情報は、掃攻効率、または氾濫する流体によって地質から動かされた元の鉱油の割合を評価し、潜在的な迂回された鉱油ゾーンを探し出すときに重要であり、したがって、最終的に鉱油の回収を増大させた。
【０００７】
知られている限り、ダウンホールの送信機の深度位置のきちんと正確な測定値を得るための対策は行われていなかった。間接的測定は、ワイヤ線トラックのケーブルリールまたはドラムから坑井へと通るケーブルの長さの測定からのみ可能であった。しかし、この長さの測定は、坑井内で増大する深度でのケーブルの伸長を考慮していなかった。これが、地質の坑井深度測定値を正確に判定し、エネルギーの送信機放出の実際の深度を、地下状態を表すデータと相関させることができない原因となっていた。
【０００８】
ＢＳＥＭ探査中、坑井ボーリング孔内に存在する他の坑井検層工具での他の坑井検層作業は、知られている限り、実施されなかった。この目的は、送信機電極が坑井内での所望の深度まで容易に移動され得るようにすることであった。したがって、ＢＳＥＭ探査中、ダウンホールの坑井状況を監視する性能はなかった。したがって、知られている限り、送信機電極の過熱、坑井内での発火の開始、ガスキック、過剰圧力等、可能性のある問題の１つ以上についての事前の通知を提供し得る、発端の異常な状況を検知するための対策はなされなかった。
【発明の概要】
【０００９】
簡潔には、本発明は、坑井ボーリング孔の大きさに沿って、目的とする地質付近の位置まで地中へと設置されたケーシングであって、ケーシングカラーによって端部で隣接する管状部材に接続された管状部材の長さで形成されるケーシングを有する、坑井ボーリング孔から地下地質を電磁探査するためのワイヤ線で装着された、新しい、かつ改善された電磁エネルギー送信機を提供する。電磁エネルギー送信機は、起動されると、電流の形態で電磁エネルギーを放出する電磁エネルギー源と、選択された時間および持続時間中、電磁エネルギーを放出するように導電性バーを起動する制御回路とを含む。電磁エネルギー送信機は、制御回路を収容するゾンデ本体も含む。ゾンデ本体は、坑井リング孔内で目的とする地質付近の位置までワイヤ線によって下降されるように適合される。上部コネクタサブアセンブリは、制御回路をワイヤ線に接続するゾンデ本体上方に装着され、電流の電磁エネルギー源への流れを可能にする。下部コネクタサブアセンブリは、ゾンデ本体下方に装着され、電磁エネルギー源を制御回路に接続する。電磁エネルギー送信機は、坑井ボーリング孔を通る送信機の移動中、ケーシング内のケーシングカラーを通り過ぎるゾンデ本体の移動の表示を提供するための、ゾンデ本体内に装着されたケーシングカラーロケータも含む。電磁エネルギー送信機は、ゾンデ本体の位置で坑井ボーリング孔内の流体圧を測定するためにゾンデ本体内に装着された流体圧センサと、ゾンデ本体の位置で坑井ボーリング孔内の温度を測定するためにゾンデ本体内に装着された温度センサとを更に含む。
【００１０】
本発明は、坑井ボーリング孔の大きさに沿って、目的とする地質付近の目的とする位置まで地中へと設置されたケーシングであって、ケーシングカラーによって端部で隣接する管状部材に接続される管状部材の長さで形成されるケーシングを有する、坑井ボーリング孔から地下地質を電磁探査する、新しい、かつ改善された方法も提供する。本発明によれば、それと接続されたゾンデ本体を伴う電磁エネルギー源は、ボーリング孔内の目的とする位置まで下降される。測定値は、源およびゾンデ本体が、下降されるステップ中、通り過ぎて進む、ケーシングカラーの数のケーシングカラーロケータで形成され、ケーシングカラーの測定された数に基づいて、ボーリング孔内の源およびゾンデ本体の深度を判定する。次いで、ケーシングカラーロケータが、源およびゾンデ本体が目的とする位置にあるとき、停止状態にされる。次いで、電磁エネルギーが、地下地質の電磁エネルギー探査のために、地下地質を通って伝播するように、目的とする位置で源から放出される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に従ってボーリング孔・地表間電磁探査データを得るために坑井ボーリング孔内に配置されたボーリング孔・地表間電磁探査システムの、部分的に断面でとられた概略図である。
【００１２】
【図２】図１に例示される構造の坑井ケーシングの部分の拡大図である。
【００１３】
【図３Ａ】本発明によるボーリング孔・地表間電磁送信機の上部の概略図である。
【００１４】
【図３Ｂ】本発明による、ボーリング孔・地表間電磁送信機の中間部分の概略図である。
【００１５】
【図３Ｃ】本発明による、ボーリング孔・地表間電磁送信機の下部の概略図である。
【００１６】
【図４】坑井ボーリング孔内の深度の関数としての地下地質に関する従来の坑井検層からの坑井検層データの例示的な表示である。
【００１７】
【図５】図４の坑井検層データが得られた坑井ボーリング孔に隣接する地下地質のボーリング孔・地表間電磁探査およびマッピング中に、深度の範囲を超える地下地質から得られた、誘導分極データのグラフである。
【００１８】
【図６】図４の坑井検層データが得られた坑井ボーリング孔に隣接する地下地質のボーリング孔・地表間電磁探査およびマッピング中に、図５と異なる範囲を超える地下地質から得られた、誘導分極データのグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図面において、ボーリング孔・地表間電磁（ＢＳＥＭ）探査システムＢは、目的とする炭化水素流体を有する地下地質Ｆ内の岩石を通って地中へと穿孔された坑井ボーリング孔１０と関連して図１に概略的に示される。本発明による電磁エネルギー送信機Ｔ（図３Ａ、３Ｂ、および３Ｃ）は、坑井ボーリング孔１０からの地下地質Ｆの電磁探査のためにワイヤ線１２で装着される。典型的であるように、坑井ボーリング孔１０は、その大きさに沿って貯留層付近の位置まで地中へと設置されたケーシング１４（図１および２）を有する。典型的ケーシング列１４は、地盤面の、またはそれを超える坑井頭１５から坑井ボア１０内の最低位のケーシング区間またはケーシングシュー１６へと数千フィートに延在する。１６でのケーシングシューの深度下方で、ケーシングが存在しない坑井の下部は、貫通孔１７として知られているものである。
【００２０】
ケーシング１４は、ケーシングカラー２０によって上部および下部端部１８ａおよび１８ｂで隣接する管状部材１８に接続される、管状継手部材１８（図２）の長さで形成される。ケーシング列１４のそれぞれの管状継手の端部またはセグメント１８は外部で通され、カラー２０は内部で通されて、隣接するケーシング部材１８の通された部分と嵌合する。従来のように、ケーシングパイプ１８の２つの部品がカラー２０と接合され、いくつかの坑井では、ケーシングの２つの区間の隣接する端の間に小さい間隙があってもよい。あるいは、「フラッシュ接合」ケーシングとして知られているものにおいて、カラー２０によって接する関係に保持される隣接するケーシング部材区間の端の間に間隙は存在しない。
【００２１】
ボーリング孔・地表間電磁（ＢＳＥＭ）探査に関して、送信機Ｔおよびワイヤ線ケーブル１２は、シーブホイール２２を用いる等により坑井頭１５で好適に支持され、坑井ボア１０内で送信機Ｔを上昇および下降させるために使用される。ボーリング孔‐地表またはボーリング孔・地表間電磁探査中、２つの電極が使用される。本発明による送信機Ｔの第１の電極３０（図３Ｂ）は坑井ボーリング孔１０内にあり、これは、地下地質Ｆを通って伝播するために、所望の周波数および振幅の電磁エネルギーを坑井ボーリング孔の周囲の地質へと伝送するための送信機坑井としての役割を果たす。他の電極３２（図１）は、接地電極であってもよく、図１に概略的に示される受信機アレイＡと共に地表３４にある。受信機アレイＡは、目的とする貯留層の規模に適合する地表区域上の地上に離間された場所に位置する電磁エネルギー受信機３６から構成される。受信機アレイＡ内の受信機は、送信機電極Ｔから地中を通過した後に伝送されたエネルギー場を検知する。ボーリング孔・地表間電磁探査は、送信機電極が位置付けられた坑井から数（典型的に２〜４）キロメートル離れた貯留層の広大な区域での流体（典型的に鉱油および水）分布のマッピングを可能にする。そのような探査で目的とするパラメータは、記載されるように、抵抗率および誘導分極またはＩＰである。
【００２２】
坑井１０内に位置する送信機電極Ｔは目的とする深度で起動される。結果としてもたらされる電磁界が、受信機アレイＡによって時間および周波数ドメインで感知される。この種類の探査は、地下流体の移動を追跡するためにある期間にわたって必要とされる間隔で繰り返し可能である。
【００２３】
電磁エネルギー送信機Ｔは、導電性金属バーまたは銅製ロッド４０、もしくは他の類似の導電性材料を含む。伝導性電極エネルギー源４０は、ワイヤ線１２を介して地表の送信機車両Ｖからの地表から送信された制御信号に応答し、ＢＳＥＭ探査中、選択された時間および持続時間の間、所望の周波数および振幅の電磁エネルギーを放出するように導電性電極４０を起動する、制御回路４２に作動的に接続される。
【００２４】
本発明によって、ＢＳＥＭ探査電磁エネルギーが探査中に送信機Ｔによって放出されるボーリング孔深度が、記載される方法で得られる。ボーリング孔深度読取り値は、コンピュータ内の好適なデータメモリまたは検層車両もしくはトラックＬ内のデータプロセッサに、その深度での放出に対応する感知された電磁界と共に記録される（図１）。一度記録されると、ＢＳＥＭデータおよび深度測定値は、必要とされるとき、現場処理分析のためにデータ処理システムまたはコンピュータへと転送され、かつ他の場所での更なる処理および分析のために入手可能である。制御信号によって特定された電磁エネルギーの時間および内容の記録は、送信機車両Ｖからデータ再符号化コンピュータまたは検層車両もしくはトラックＬ内のプロセッサ機器にも提供される。
【００２５】
電磁エネルギー送信機Ｔは、上部コネクタサブアセンブリ４６によってワイヤ線１２に接続されたゾンデ本体４４（図３Ａおよび３Ｂ）も含む。送信機Ｔは、坑井ボーリング孔１０内でワイヤ線１２によって、ＢＳＥＭ探査のために目的とする地質に隣接またはその付近として示される様々な深度まで、下降されるように適合される。上部コネクタサブアセンブリ４６は、送信機Ｔのために電気エネルギーならびに機械的接続を提供するために、制御回路４２をワイヤ線１２に作動的に結合するゾンデ本体４４上方に装着される。上部コネクタサブアセンブリ４６は、探査および電流の流れの制御信号の制御回路４２への通過中、電磁エネルギー源４０によって放出される信号のための電力を提供することを可能にする。
【００２６】
本発明で、電磁エネルギー送信機Ｔは、ゾンデ本体４４内に装着されたケーシングカラーロケータ５０と共に提供され、坑井ボーリング孔１０を通る送信機Ｔの移動中、ケーシング列１４内のケーシングカラー２０を通り過ぎる送信機Ｔおよびゾンデ本体４４の移動の表示を提供するために、コネクタサブアセンブリ４６およびワイヤ線１２を介して検層車両Ｌ内の表面エレクトロニクスと電気的に接続される。ケーシングカラーロケータ５０は、英国ＨａｍｐｓｈｉｒｅのＳｏｎｄｅｘ（Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｏ．）から入手可能なそれら等、いくつかの入手可能な種類のうちの１つでもよい。ケーシングカラーロケータ５０において、磁気センサは、ケーシング区間１８の長さに沿ってより、ケーシング区間１８の端でのケーシングカラーの位置でより大きな金属塊を感知することによって、ケーシングカラー２０の存在を検知する。
【００２７】
ケーシングカラーロケータ５０内の電子回路は、ロケータが坑井ボーリング孔１５を通る送信機Ｔの移動中、連続するケーシングカラー２０を通り過ぎるとき、通常、パルスの形態で電気信号を形成する。ケーシングカラー２０は、既知の距離または端１８の間のケーシング区間１８の長さに従って、互いに画定された既知の長さに位置する。したがって、例えば、開放貫通孔部位１７またはケーシング列１４内の５２または５４に示される等、目的とする深度への送信機の移動中に、通り過ぎたケーシングカラー２０の数のカウントは、本発明の目的のために、送信機Ｔの深度を正確に示す。したがって、ケーシングカラーロケータ５０は、最後のケーシング地点または深度１６でのケーシングシューに対して送信機Ｔの位置を測定する。ケーシングカラーロケータ５０には、測定が送信機Ｔからの電磁信号の伝送中、ロケータで行われないように開‐閉スイッチ性能が備えられている。したがって、ケーシングカラーロケータ５０は、標的のゾーンに入る前に、ロケータがケーシングシュー１６を通過するそれらの時のみにケーシングカラーのみの存在を表示する、信号を感知および伝送している。
【００２８】
したがって、本発明の送信機Ｔは、送信機Ｔが起動される深度位置の正確さにおいて、地表から標的の深度へのワイヤ線ケーブルの伸長によって誘発される、いずれの潜在的不勢または歪みも補償する。これは、たとえ送信機が開放貫通孔１７内の深度に位置していても、申し分なく正確であることがわかっている。通常、収容された坑井の端には数フィートのみの開かれた貫通孔区間がある。開かれた貫通孔の最後の数フィートでのケーブルの可能な伸長は、収容された区間１４内での数千フィートと比較して無視できることがわかっている。
【００２９】
本発明による電磁エネルギー送信機Ｔには、ゾンデ本体４４内に装着された流体圧センサ５５および温度センサ６０を含む、圧力および温度感知性能も備えられている。流体圧センサ５５は、坑井ボーリング孔１０内のゾンデ本体４４の位置で坑井ボーリング孔内の流体圧を測定する。流体圧センサ５５は、送信機Ｔの位置で流体圧の表示を提供するために検層車両Ｌ内の表面エレクトロニクスと電気的に接続される。圧力センサ５５は、スコットランドＡｂｅｒｄｅｅｎのＯｍｅｇａ  Ｄａｔａ  Ｓｅｒｖｉｃｅｓ  Ｌｉｍｉｔｅｄから入手可能なそれら等、いくつかの入手可能な種類のうちの１つでもよい。
【００３０】
温度センサ６０は、坑井ボーリング孔１０内のゾンデ本体４４の位置で坑井ボーリング孔内の流体圧を測定する。温度センサ６０は、送信機Ｔの位置での温度状況の表示を提供するために、検層車両Ｌ内の表面エレクトロニクスと電気的に接続される。温度センサ６０は、スコットランドＡｂｅｒｄｅｅｎのＯｍｅｇａ  Ｄａｔａ  Ｓｅｒｖｉｃｅｓ  Ｌｉｍｉｔｅｄから入手可能なそれら等、いくつかの入手可能な種類のうちの１つでもよい。
【００３１】
本発明によって、ＢＳＥＭ探査中、圧力ならびに温度のダウンホール状況を監視することがこれで可能である。この方法において、坑井チームは、潜在的問題を特定し、発生することを防止するためのステップを取ることができる。そのような潜在的問題の例は、送信機電極Ｔの過熱、坑井ボーリング孔内での発火の開始、坑井内でのガスキック、過剰圧力状態等である。したがって、探査チームおよび坑井チームは、噴出または発火の危険の原因となり得、またはデータの質に影響し得る状況を感知および検知し得る。
【００３２】
ＢＳＥＭ探査で典型的に使用される非常に低い電磁周波数のために、探査中に放出されるエネルギーが、センサ５５および６０によって感知される圧力および温度測定値にそれぞれ影響しないこともわかっている。しかし、電磁電流は、圧力および温度状況のダウンホールに影響を与え得るであろう。本発明は、ＢＳＥＭ送信機Ｔ内に統合された圧力センサおよび温度センサを含むことによって、いくつかの理由による温度または圧力もしくは両方の可能性のある異常な上昇を検知し得る。例は、送信機Ｔまたはワイヤ線ケーブル１２を溶解させる危険を有するＢＳＥＭ送信機電極またはアンテナ３０の過熱、坑井に入る異常な炭化水素の過剰圧力泡、および放出された電磁電流によって引き起こされたかどうかは問わず、ダウンホールで開始された気体の可能性のある発火である。本発明で感知される圧力および温度読取り値は、ＢＳＥＭ信号の伝送を停止すること、坑井制御手順を起動すること、必要とされる緊急対策等、地表で取られるべき時宜を得た防止対策のために重要である。
【００３３】
下部コネクタサブアセンブリ７０（図３Ｂ）は、ゾンデ本体４４下方に装着され、電力が金属バー４０に提供されて、ＢＳＥＭ探査中、選択された時間および持続時間の間、所望の周波数および振幅の電磁エネルギーを放出するように、電極３０の源の導電性金属バー４０を制御回路４２に接続する。
【００３４】
導体バー４０は銅で形成される、機械的強度のために必須の厚さの固体バーであり、例えば約０．８ｍの長さである。分銅バーコネクタ７２は、スイベルコネクタサブアセンブリ７４を送信機Ｔの上部と接続するために、コネクタバー４０の下部端で装着される。スイベルコネクタサブアセンブリ７４は、概略的に７６で示されるように、好適に重い材料製の分銅バー部材７８の送信機Ｔの上部への枢軸移動および接続を提供する。分銅バー部材７８は、従来のように、坑井ボーリング孔１０内の送信機Ｔの適切な方向付けおよび移動を補助する。典型的に、８０で示されるように、ノーズプラグは、坑井ボーリング孔１０を通る送信機Ｔの移動を容易にするために分銅バー７８下方に装着される。
【００３５】
本発明の作業において、地下地質のボーリング孔・地表間電磁探査は、ゾンデ本体４４を伴う送信機Ｔが、ケーシング１８下方の空いている貫通孔ゾーン１７のボーリング孔内の目的とする位置まで下降されると、坑井ボーリング孔１０内で行われる。測定値は、送信機およびゾンデ本体が下降中、通り過ぎて進むケーシングカラー２０の数のケーシングカラーロケータ５０を伴うそのような移動およびワイヤ線１２を介して地表に転送され、検層トラックＬで記録される測定中に形成される。この方法で、ボーリング孔１０内の送信機Ｔの深度が、ケーシングカラーの測定された数に基づいて、測定および記録される。次いで、ケーシングカラーロケータ５０は、送信機Ｔが目的とする位置にあるとき、停止状態にされる。次いで、電磁エネルギーが、地下地質の電磁エネルギー探査のために地下地質を通って伝播するように、目的とする位置で導電性バー４０から放出される。
【００３６】
図４は、坑井ボーリング孔１０内の深度の関数としての地下地質に関する、ボーリング孔深度の関数としての従来の坑井検層からの坑井検層データの単純化された例示的な表示である。坑井検層または図４のグラフは、５％未満〜約２５％の多孔性値の範囲を超える深度の関数としての１００で示される鉱油および１０２で示される水の相対的存在を例示する。それからデータが図４で表示される測定値は、既存の貯留層内の例示的な坑井から得られた。
【００３７】
図４の坑井検層に加えて、同じ地下地質から得られ得る、目的とする別の測定値は、ＢＳＥＭ探査から得られ得るデータである。坑井ボーリング孔からの地下地質のＢＳＥＭ探査からのデータから得られ得るパラメータの１つは、誘導分極またはＩＰである。地下地質内の調査層のための誘導分極のグラフまたはマップは、坑井ボーリング孔から数キロメートル付近または更にそれ以内の地質内の水ゾーンから鉱油を区別するときに使用される。ＢＳＥＭ探査データから得られた誘導分極マップが高い誘導分極測定値を示すとき、これは、調査層内に高い鉱油飽和があることを示す。逆に、ＢＳＥＭ探査データから得られた誘導分極マップが低い誘導分極測定値を示すとき、これは、調査層内に水飽和があることを示す。
【００３８】
図５は、図４で作図された坑井検層の対象である、坑井内の深度Ａ４を通る深度Ａ１から延在するものとして示される層に関するＢＳＥＭ探査データに基づく、地表区域または大きさの関数としての誘導分極のグラフまたはマップである。参照および分析を容易にするために、坑井検層グラフは図５にも含まれる。ＢＳＥＭ探査から判定された誘導分極測定値は、図５のマップのためのキー１０４に作図される。深度Ａ１およびＡ４の坑井内にそのように示された位置または深度が、図４および５の坑井検層グラフに図示される。
【００３９】
図６は、図４で作図された坑井検層の対象である、同じ坑井内の深度Ａ２を通る深度Ａ１から延在するものとして、本発明によって判定された層に関するＢＳＥＭ探査データに基づく、誘導分極のグラフまたはマップである。参照および分析を容易にするために、坑井検層グラフは図６にも含まれる。深度Ａ２は深度Ａ１およびＡ４と共に図４に作図される坑井検層内にも示される。マップ座標は図６の欄外に作図される。明らかであるように、図５および６の対象である区域は、実質的に重複する。ＢＳＥＭ探査から判定された誘導分極測定値は、図６のそれと同じである図５のマップに関するキー１０４に作図される。
【００４０】
図５および６の誘導分極マップにおいて、誘導分極応答の相違は明白である。図５のマップにおいて、誘導分極データマップは、送信機が深度Ａ１と深度Ａ４との間の層に位置するとき、マップの右上部象限の区域によって示されるように、鉱油の表示を提供する。逆に、層Ａ１およびＡ２を参照する図６の誘導分極データマップは、目的とする貯留層の同じ一般区域内の実質的により多い水の存在を示し、水は同じ貯留層区域に示される。
【００４１】
したがって、本発明で、電磁信号エネルギーが伝送される、より精密な深度の測定値および知識が提供される。伝送アンテナまたは電極３０の深度位置のより正確な読取りが入手可能である。電磁送信機アンテナ３０の位置がＡ４ではなくＡ２で適切に示されると、選択された貯留層に関して、流体分布の際立って異なるマップが得られ、測定されることがわかる。したがって、ダウンホールでのＢＳＥＭ送信機Ｔの深度位置の正確な測定値を有することがここで可能であることもわかる。
【００４２】
本発明は、主題に平均的知識を有する人が本明細書の発明において言及された結果を再現し、かつ得ることができるように、十分に記載されている。それにも拘わらず、当技術分野のいずれの当業者、本明細書の本発明のいずれの主体も、本明細書中の要求に記載されない改変形態を実行し得、これらの改変形態を確定された構造体に、またはその製造工程において適用するために以下の特許請求の範囲で出張される事柄を必要とするが、そのような構造体は本発明の範囲に含まれるものである。
【００４３】
添付される特許請求の範囲に記載されるように、本発明の趣旨または範囲から逸脱せずに、上記で詳述された本発明によってなされる改良および改変が存在し得ることに留意し、理解されたい。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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