Effect of tool eccentricity on responses of a multicoil electromagnetic logging tool

Effect of tool eccentricity on responses of a specific multicoil resistivity logging tool is presented. It is assumed that a borehole is vertical, and a formation is axisymmetric relative to the borehole axis. The logging system consists of several coaxial ZZ‐coils inside a non‐conductive cylindrical body and is remarkable by a wide range of transmitter‐receiver spacings (0.2‐1.0 m) and rather high operation frequencies (above 1 MHz). A number of computations based on a finite element method were carried out. The simulations took into account the tool body and the finite sizes of coils. The eccentricity effect has been analyzed for different invaded zones, drilling muds and frequencies. In the majority of considered cases, tool offset leads to an increase in apparent resistivity. Nonmonotonic dependence of the effect has been observed at 5 MHz for salty drilling mud and at 14 MHz for fresh drilling mud. It is recommended to use centralizers for conductive drilling muds because in this case the eccentricity effect can be too large for any correction. For instance, the effect reaches 350% at short array for drilling mud resistivity Rm=2.6 Ohm•m at 7 MHz and 40% at long array for Rm=0.024 Ohm•m at 2 MHz. що свердловина вертикальна і середовище має осьову симетрією відносно осі свердловини. Зонд представляє непровідний корпус циліндричної форми з котушками. Особливістю зонда є широкий діапазон відстаней від генераторної до приймальні котушки (0.2 ‐ 1.0 м) і досить високі частоти (від 1 МГц). З використанням кінцево‐елементного моделювання проведена серія розрахунків. При моделюванні враховувався корпус приладу і кінцеві розміри котушок. Вплив зміщення зонду на сигнал було вивчено для різних зон проникнення, бурових розчинів і частот. У більшості розглянутих випадків зсув зонда призводить до збільшення удаваного опору. Немонотонна залежність ефекту ексцентриситету спостерігається для солоного бурового розчину на частоті 5 МГц і для розчину на водній основі на частоті 14 МГц. Для бурових розчинів з провідністю рекомендується використовувати центратори, так як вплив ексцентриситету може бути занадто великим для його корекції. Наприклад, вплив ексцентриситету досягає 350% на короткому зонді для УЕР бурового розчину Rm = 2.6 Ом • м на частоті 7 МГц і 40% для довгого зонда для Rm = 0.024 Ом • м на 2 МГц.