ПРИБОРЫ КАРОТАЖА СОПРОТИВЛЕНИЙ С СОВМЕЩЕННЫМИ АНТЕННАМИ

1. Устройство для применения в скважине, содержащее
буровой снаряд с металлическим трубчатым элементом,
первую группу выемок, выполненных в заданном месте на металлическом трубчатом элементе, и первый электрический проводник, проложенный через первую группу выемок с образованием первой антенны, имеющей первую ориентацию, и
вторую группу выемок, выполненных в указанном заданном месте на металлическом трубчатом элементе, и второй электрический проводник, проложенный через вторую группу выемок с образованием второй антенны, имеющей вторую ориентацию, таким образом, что, по существу, в одном месте на буровом снаряде сформированы первая и вторая антенны с различной ориентацией.
2. Устройство по п.1, в котором первая ориентация и вторая ориентация представлены одной из следующих пар:
(i) продольная ось скважинного прибора и поперечная ось скважинного прибора,
(ii) первая поперечная ось скважинного прибора и вторая поперечная ось скважинного прибора,
(iii) первое направление и второе направление, неортогональное первому направлению.
3. Устройство по п.1, содержащее также третью группу выемок и третий электрический проводник, проложенный через третью группу выемок с образованием третьей антенны, имеющей третью ориентацию, причем третья ориентация проходит под углом к первой ориентации и второй ориентации или, по существу, ортогональна первой ориентации и второй ориентации.
4. Устройство по п.1, в котором антенны расположены в одном месте относительно продольной оси и радиальной оси металлического трубчатого элемента.
5. Устройство по п.1, в котором первая антенна и/или вторая антенна содержит материал с высокой магнитной проницаемостью, расположенный в выемках первой или второй группы, и электрический проводник, проложенный через выемки соответственно первой или второй группы с образованием рамочной антенны.
6. Устройство по п.1, в котором первая группа выемок и вторая группа выемок имеют общее расположение по одной из следующих схем:
(i) первая группа выемок разбита по меньшей мере на две подгруппы выемок, расположенных вдоль радиальной оси элемента скважинного прибора с промежутком между ними, а вторая группа выемок расположена в промежутке между указанными подгруппами выемок;
(ii) первая группа выемок расположена вдоль радиального направления элемента скважинного прибора, а вторая группа выемок разбита по меньшей мере на две подгруппы, по меньшей мере по одной из которых расположено по обе стороны от первой группы выемок.
7. Устройство по п.1, содержащее также третью антенну, причем первая антенна включает в себя первую группу выемок, вторая антенна - вторую группу выемок, а третья антенна - третью группу выемок, первая группа выемок расположена вдоль первого направления, вторая группа выемок расположена рядом с первой группой выемок вдоль второго направления, а третья группа выемок расположена рядом с первой или второй группой выемок вдоль третьего направления.
8. Устройство по п.7, в котором первая, вторая и третья группы выемок, по существу, ортогональны друг другу, причем по меньшей мере некоторые из выемок первой, второй и третьей групп содержат материал с высокой магнитной проницаемостью и отдельный электрический проводник с образованием отдельной рамочной антенны, связанной с первой, второй и третьей группой выемок.
9. Устройство по п.1, в котором металлический трубчатый элемент представляет собой утяжеленную бурильную трубу бурового снаряда или металлическую втулку, установленную на части утяжеленной бурильной трубы бурового снаряда.
10. Устройство по п.1, в котором первая антенна и вторая антенна являются частью излучателя, выполненного с возможностью передачи электромагнитных сигналов в окружающий скважину пласт горных пород, или приемника, выполненного с возможностью приема электромагнитных сигналов из пласта горных пород.
11. Устройство по п.10, содержащее также процессор, выполненный с возможностью обработки сигналов электромагнитного излучения, принимаемых из пласта горных пород первой антенной и/или второй антенной, и оценки интересующего свойства.
12. Устройство по п.11, в котором интересующее свойство выбрано из группы, включающей в себя
(i) электрическое свойство пласта горных пород,
(ii) электрическое свойство текучей среды в скважине,
(iii) анизотропию при выбранном угле падения пласта, и
(iv) направление приближающегося горизонта относительно элемента устройства.
13. Устройство по п.5, в котором материал с высокой магнитной проницаемостью выбран из группы, включающей в себя
(i) магнитомягкий ферритный материал,
(ii) электропроводный магнитомягкий аморфный сплав,
(iii) электропроводный нанокристаллический магнитомягкий сплав,
(iv) пакет пластин из аморфного магнитомягкого сплава,
(v) пакет пластин из нанокристаллического магнитомягкого сплава,
(vi) магнитомягкий железный порошок с органическим и/или неограническим связующим,
(vii) сендаст с органическим и/или неограническим связующим,
(viii) порошок железоникелевого сплава с органическим и/или неограническим связующим.
14. Устройство по п.1, содержащее также третью антенну, имеющую первую ориентацию, и четвертую антенну, имеющую вторую ориентацию, причем третья и четвертая антенны расположены, по существу, в одном месте элемента скважинного прибора, радиально смещенном относительно места положения первой и второй антенн.
15. Устройство по п.14, в котором третья антенна смещена относительно первой антенны, по существу, на 180°, а четвертая антенна смещена относительно второй антенны, по существу, на 180°.
16. Устройство для оценки интересующего свойства в скважине, включающее в себя забойную компоновку, содержащую прибор каротажа сопротивлений, снабженный по меньшей мере двумя совмещенными на утяжеленной бурильной трубе антеннами, каждая из которых образована путем прокладки электрического проводника через группу выемок, выполненных на поверхности утяжеленной бурильной трубы бурового снаряда, и приспособлена для работы в качестве излучателя или приемника, и электрической схемой, связанной с каждой из указанных антенн для управления работой соответствующей антенны в качестве излучателя или приемника.
17. Устройство по п.16, содержащее также процессор, выполненный с возможностью обработки сигналов, принимаемых одной из указанных антенн из пласта горных пород, для оценки интересующего свойства.
18. Устройство по п.17, содержащее три совмещенных взаимно ортогональных антенны.
19. Устройство по п.16, в котором по меньшей мере одна из указанных антенн обладает азимутальной чувствительностью относительно продольной оси скважины.
20. Устройство по п.17, в котором забойная компоновка содержит буровое долото для бурения скважины, отклоняющее устройство, выполненное с возможностью управления движением забойной компоновки вдоль заданного направления бурения, и контроллер, выполненный с возможностью управления направлением бурения в зависимости от интересующего свойства.
21. Способ оценки интересующего свойства, с использованием скважинного прибора, при осуществлении которого посылают электромагнитные сигналы в пласт горных пород и в качестве отклика на посылаемые сигналы принимают электромагнитные сигналы из пласта горных пород посредством нескольких приемников, каждый из которых включает в себя группу выполненных на утяжеленной бурильной трубе скважинного прибора выемок и проложенный через эту группу выемок электрический проводник, причем группы выемок на утяжеленной бурильной трубе совмещены, а каждый из приемников обладает азимутальной чувствительностью.
22. Способ по п.21, в котором принимаемые электромагнитные сигналы обрабатывают для оценки интересующего свойства и записывают интересующее свойство на подходящем носителе информации.