的一個(gè)或多個(gè) 部分周圍的膠帶。所述電絕緣膠帶可以通過用將用于造成其膨脹的相同流體（例如，鉆井 泥漿）弄濕而沿井柱粘合。然而，在其它實(shí)施方案中，還可以在膠帶上利用粘合底布以將其 粘合到井柱。示例性絕緣膠帶可以為例如可膨脹材料、粘合底布橡膠、硅酮橡膠、特氟龍、聚 酯薄膜、聚酸亞胺膠帶、聚合物薄片（例如，聚乙烯）。然而，在某些實(shí)施方案中，聚乙烯的使 用將限于約115°C，這是因?yàn)榫垡蚁┧芰系牡湫腿埸c(diǎn)為約120°C。此外，所述膠帶可以1英 尺到幾英尺寬且零點(diǎn)幾英寸厚（例如，1/8英寸）。
[0017] 在替代實(shí)施方案中，電絕緣材料34可以形成到內(nèi)直徑稍大于底部鉆孔組件14或 管道18的公母接頭外直徑的套中。在一個(gè)實(shí)例中，電絕緣套將隨著其進(jìn)入井22中而沿井 柱施加。電絕緣套可以在以各種方式（舉例來說，諸如通過施加夾具或膠帶以將電絕緣套 保持在原位直到可膨脹材料開始膨脹為止）部署期間保持在原位。或者，電絕緣套可以足 夠緊湊地排列在井柱部分周圍以將自身保持在原位直到膨脹開始為止。此外，電絕緣套的 部分可以用鉆井泥漿弄濕，因此造成所述套的部分膨脹并粘合到井柱。然而，在部署之后， 隨著電絕緣套與鉆井泥漿接觸，所述可膨脹材料接著被活化來抵著底部鉆孔組件14或管 道18的表面膨脹，因此粘合到其。例如，可以基于利用的鉆井泥漿的類型選擇所述可膨脹 材料，如得益于本公開的所屬技術(shù)領(lǐng)域的一般人員應(yīng)了解。
[0018] 此外，仍參考圖1A和1B，電絕緣材料34還可以使用本文中所描述的方法中的任一 種施加于管道18的一個(gè)或多個(gè)區(qū)段。這個(gè)實(shí)施方案將最小化在沿管道18發(fā)射期間的電流 損失。在現(xiàn)有技術(shù)遙測(cè)系統(tǒng)中，朝向井柱和套管上方移動(dòng)的電流趨于迀移出井柱/套管并 轉(zhuǎn)入地面，因此導(dǎo)致信號(hào)損失。然而，通過其中管道18的一個(gè)或多個(gè)部分在電流發(fā)射裝置 16上方絕緣的本發(fā)明的這個(gè)替代實(shí)施方案的使用，沿管道18轉(zhuǎn)入地面的電流量接著減少， 其增大朝向井柱上方回移并到達(dá)地表的電流量，因此導(dǎo)致較大振幅信號(hào)。在某些實(shí)施方案 中，可以僅沿底部鉆孔組件14、僅沿管道18或組合地沿底部鉆孔組件14和管道18兩者利 用電絕緣材料34。
[0019] 此外，在又一替代實(shí)施方案中，電阻流體可以抽吸到井22中以協(xié)助電隔離電磁遙 測(cè)系統(tǒng)與套管22。這種流體可以為鉆井泥漿和/或添加到所述流體的流體添加劑。在另一 實(shí)施方案中，可以在無電絕緣材料34的情況下利用所述電阻流體，如得益于本公開的所屬
技術(shù)領(lǐng)域的一般人員應(yīng)了解。
[0020] 盡管圖1A和1B中未示出，但本發(fā)明的示例性實(shí)施方案還可以用于僅可以利用井 下接收器的下行鏈路遙測(cè)系統(tǒng)。如在所屬技術(shù)領(lǐng)域中所了解，電磁遙測(cè)系統(tǒng)10可以包括用 于接收經(jīng)由管道18從地表發(fā)射的信號(hào)的接收器而非電流發(fā)射裝置16。這個(gè)實(shí)施方案可以 或可以不包括電磁遙測(cè)發(fā)射器32。在這些實(shí)施方案中，所述接收器可以為例如如先前所描 述的絕緣短節(jié)組件或環(huán)形線圈。然而，與本文中所描述的先前實(shí)施方案不同，所述接收器將 替代地接收并解碼信號(hào)以便在底部鉆孔組件14內(nèi)執(zhí)行一些操作。在這些實(shí)施方案中，在管 道18的一個(gè)或多個(gè)部分周圍放置電絕緣材料34將減少和/或消除從管道18到套管20或 裸井地層中的電流泄漏，如得益于本公開的所屬技術(shù)領(lǐng)域的一般人員應(yīng)了解。
[0021] 現(xiàn)參考圖2A-2C的圖表，現(xiàn)將描述在電流發(fā)射裝置16上方和/或下方添加電絕緣 材料34的信號(hào)改善效果。所述圖表繪制沿井22的不同深度的管道18和套管20上電流， 其中已施加不同長(zhǎng)度的電絕緣材料34。圖2A為在具有2, 500英尺鉆桿、2, 500英尺套管、1 英寸絕緣短節(jié)組件、1400英尺深且使用0. 25歐姆米泥漿的2, 800英尺井中的管道18和套 管20上的電流的圖。如可見，電流以使得大部分電流不再可用作信號(hào)但替代地已通過套管 20有效地短路的方式非常快速地從鉆桿逸出到套管20中。
[0022] 圖2B為在與圖2A相同的井中但沿底部鉆孔組件14在1英寸絕緣短節(jié)組件下方 具有400英尺電絕緣材料34的管道18和套管20上的電流的圖。泥漿電阻率也是0. 25歐 姆米。如所示，只要不存在電絕緣材料34,電流仍可快速地逸出到套管20,但總信號(hào)電平得 以顯著改善。圖2C為沿所述井的電流的又一圖，但所述井在1英寸絕緣短節(jié)組件上方具有 400英尺絕緣體且在1英寸絕緣短節(jié)組件下方具有400英尺絕緣體。泥衆(zhòng)電阻率也是0. 25 歐姆米。如前述，電流快速地泄漏到為電絕緣材料34終止之處的套管20,但總信號(hào)電平也 得以改善。以下圖表1為可在地表處觀測(cè)到的這些和其它信號(hào)電平的概述。
[0023]
[0024]圖表I
[0025] 如所示，在第一列中出現(xiàn)以毫伏為單位的信號(hào)電平，在第二列中出現(xiàn)表示為毫伏 分貝的信號(hào)電平，在第三列中出現(xiàn)泥漿電阻率，且在第四列中出現(xiàn)絕緣體的概述。盡管前述 實(shí)例討論利用發(fā)射器的實(shí)施方案，但相同類型的信噪比增益將出現(xiàn)于利用井下接收器的實(shí) 施方案中，如得益于本公開的所屬技術(shù)領(lǐng)域的一般人員應(yīng)了解。
[0026] 鑒于前述，電絕緣材料34可以按各種方式施加于井柱。例如，電絕緣材料34可以 隨著井柱制成施加于井柱的一個(gè)或多個(gè)部分。或者，井柱的一個(gè)或多個(gè)部分可以在井柱制 成之前絕緣。此外，本發(fā)明的示例性實(shí)施方案可以用于裸井和套管井。在井的套管區(qū)段中， 電絕緣材料34減少或防止從電流發(fā)射裝置16到套管20中的短路。在井的開口區(qū)段中，電 絕緣材料34減少或防止從井柱到地層中的電流泄漏。因此，電磁遙測(cè)系統(tǒng)10的井上或井 下遙測(cè)范圍增加達(dá)大致上等于所施加絕緣體的長(zhǎng)度的距離且井下電力要求降低。因此，有 效地提供電磁遙測(cè)，同時(shí)用套管之內(nèi)和之外的遙測(cè)發(fā)射器進(jìn)行鉆井（或執(zhí)行其它操作）。
[0027] 此外，在套管井內(nèi)利用的本發(fā)明的實(shí)施方案中，電流發(fā)射裝置16(或接收器）下方 的井柱的部分可以絕緣。然而，在沿對(duì)地層開放的井部分利用的實(shí)施方案中，電流發(fā)射裝置 16(或接收器）上方的井柱的部分可以絕緣。在后一實(shí)施方案中，可以確定沿裸井的地層 的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電部分的長(zhǎng)度，且基于導(dǎo)電地層的長(zhǎng)度確定電絕緣材料34的長(zhǎng)度。如在所 屬技術(shù)領(lǐng)域中所了解，可以基于例如建造中井附近的其它井的電阻率測(cè)井確定導(dǎo)電地層的 位置，如得益于本公開的所屬技術(shù)領(lǐng)域的一般人員應(yīng)了解。基于記載的數(shù)據(jù)以及計(jì)劃的井 軌跡和在某一時(shí)間鉆頭將超過導(dǎo)電地層多遠(yuǎn)（在用于鉆柱的實(shí)施方案中），所屬技術(shù)領(lǐng)域 的相同熟練人員可容易確定在電流發(fā)射裝置16(或接收器）上方施加所必要的導(dǎo)電材料的 長(zhǎng)度。例如，如果井為垂直井且計(jì)劃鉆頭行程擴(kuò)展到12, 000英尺的深度，那么電磁發(fā)射器 在鉆頭上方200英尺處，且極易導(dǎo)電的地層從10, 000英尺擴(kuò)展到11，000英尺，接著1，800 英尺的電絕緣材料34可以定位在電流發(fā)射裝置16上方使得一旦電流發(fā)射裝置16經(jīng)過導(dǎo) 電地層的底部（即，一旦其超過11，000英尺的深度），那么在管道18與地層之間將始終存 在電絕緣材料34。然而，在任一實(shí)施方案中，電流發(fā)射裝置16或接收器（未示出）上方和 /或下方的井柱的一個(gè)或多個(gè)部分也可以絕緣。
[0028] 本發(fā)明的示例性方法提供一種用于在井下井中利用電磁遙測(cè)系統(tǒng)的方法，所述方 法包括：提供包括附接到底部鉆孔組件的一個(gè)或多個(gè)管道的井柱，所述底部鉆孔組件包括 電流發(fā)射裝置或接收器中的至少一個(gè)；在所述井柱的一個(gè)或多個(gè)部分周圍施加電絕緣材 料；將所述底部鉆孔組件部署到所述井中；使用所述底部鉆孔組件進(jìn)行電磁遙測(cè)操作；和 利用所述電絕緣材料來減少以下項(xiàng)中的至少一個(gè)：從所述電流發(fā)射裝置到套管的短路；或 從所述井柱到所述套管或沿所述井的地層的電流泄漏。所述進(jìn)行的電磁遙測(cè)操作可以為例 如沿所述系統(tǒng)發(fā)射和/或接收電磁信號(hào)。另一方法還包括在所述井柱的一個(gè)或多個(gè)部分周 圍施加所述電絕緣材料以緊接在所述電流發(fā)射裝置或接收器上方或下方。在另一方法中， 在所述井柱的一個(gè)或多個(gè)部分周圍施加所述電絕緣材料包括用電絕緣材料的一個(gè)或多個(gè) 薄片纏繞所述井柱的一個(gè)或多個(gè)部分。
[0029] 在又一方法中，在所述井柱的一個(gè)或多個(gè)部