过套管微分电阻率测井的时域信号处理方法技术

本发明专利技术公开了一种过套管微分电阻率测井的时域信号处理方法：获取正向导通、正向关断、反向导通和反向关断四个时刻的瞬变电磁感应接收波形；相邻深度点变电磁感应接收波形相减获得响应差波形1、2、3；相邻深度点响应差代替接箍处响应差值去掉接箍影响；分别选择四个时刻响应差波形1、2、3的极大值，将极大值均转换为地层电导率差曲线；任一条响应差波形中任选一个时刻的地层电导率差曲线，积分获得所测量井段地层电导率曲线；将同样方法应用于该响应差波形其它时刻，生成相应井段地层电导率曲线；将上述方法分别应用于另两条响应差波形四个时刻，生成相应井段地层电导率曲线；将所有条地层电导率曲线加权后相加，取倒数获得地层电阻率曲线。

【技术实现步骤摘要】
过套管微分电阻率测井的时域信号处理方法
本专利技术属于石油工程测井施工中套管井地层物理参数测量和岩性评价的专用仪器
，更具体的说，是涉及一种过套管微分电阻率测井的时域信号处理方法。
技术介绍
在石油开发过程中，套管井条件下的地层电阻率测量是非常重要的，可以用不同时期所测量的地层电阻率或者不同深度的电阻率分布信息评价开发过程中地层内剩余油的分布，为调整开发方案提供具体依据。现有的过套管地层电阻率测井采用直流电方法，将电极推靠到套管内壁，通过电极给套管和地层供电，测量流过地层的电流和电压获得地层的电阻率。由于套管的电导率很高，所提供的直流电流大部分沿套管流动，进入地层的电流通常很少，所形成的原始测量电压很低，一般为纳伏级。测量还受电极与套管之间的接触影响，为此测井前需要去掉套管内臂的油污，并需要比较大的推力将电极推到套管内壁以保证电极与套管之间的良好接触。这使得所使用仪器的机械结构复杂。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术中的不足，提供了一种过套管微分电阻率测井的时域信号处理方法，将套管井内测量的瞬变电磁测井响应波形中的有效信息提取出，并处理成地层电导率连续曲线供地层评价使用。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。一种过套管微分电阻率测井的时域信号处理方法，包括以下步骤：步骤一，瞬变电磁测井采用正向导通、正向关断、反向导通和反向关断的激发方式，针对这四个时刻响应波形的特点，获取这四个时刻的涡流场激发的电磁感应信号，即四个时刻的瞬变电磁感应接收波形；步骤二，用相邻两个深度点的瞬变电磁感应接收波形相减获得响应差波形1，每相邻三个深度点中两个深度点(隔一个深度点)的瞬变电磁感应接收波形相减获得响应差波形2，每相邻四个深度点中两个深度点(隔两个深度点)的瞬变电磁感应接收波形相减获得响应差波形3；步骤三，响应差波形1、响应差波形2和响应差波形3在套管接箍位置的响应差远远大于其他深度点的响应差幅度，形成正尖峰和负尖峰，用相邻深度点的响应差代替接箍处的响应差值去掉接箍的影响；步骤四，分别选择四个时刻的响应差波形1、响应差波形2和响应差波形3的幅度极大值，将这四个时刻的响应差波形幅度极大值均转换为地层电导率差曲线；步骤五，在任意一条响应差波形中任选一个时刻的地层电导率差曲线，即电导率随深度的微分，在地层比较厚(大于1米)的位置给定一个地层电导率的初始值，用数字积分的方法对地层电导率差曲线进行积分，即将地层电导率差曲线乘以深度间隔，再进行累加获得所测量井段的地层电导率曲线；将同样的方法应用于该响应差波形中其它时刻的地层电导率差曲线，生成相应井段的地层电导率曲线；步骤六，将步骤五的方法分别应用于另外两条响应差波形中四个时刻的地层电导率差曲线，生成相应井段的地层电导率曲线；步骤七，将步骤五和步骤六得到的所有条地层电导率曲线加权以后相加获得最终所测量的地层电导率曲线，取倒数后获得地层电阻率曲线。与现有技术相比，本专利技术的技术方案所带来的有益效果是：(1)本专利技术利用相邻深度点测量波形相减去掉电磁感应直接耦合响应，利用相邻一个深度点、相邻两个深度点以及相邻三个深度点测量波形相减去掉电磁感应直接耦合响应，突出地层电导率差；(2)本专利技术利用相邻深度点测量波形相减去掉井眼参数变化对地层电导率的影响，地层参数变化对瞬变电磁测井响应的影响比较大，例如井眼的套管变形和套管腐蚀等，用相邻深度点测量波形相减可以有效地去掉这些影响，突出地层电导率的变化；(3)本专利技术实现了过套管地层电阻率的连续测量，获得了套管井所测量井段的电阻率曲线。该连续曲线可以用于分析所测量井段内油层的剩余油分布，调整开发方案，分析水淹层；(4)本专利技术有效地去掉了响应波形中套管的影响，即克服了过套管地层电阻率测井所面临的最大困难；仅仅剩下地层的电导率信息或者有效地从所测量的响应波形中提取了地层的电导率信息；(5)本专利技术利用相邻深度点测量波形相减以后的响应差波形直接显示地层电导率差的图像，该电导率差的图像可以直接应用剩余油和水淹层的识别；(6)本专利技术利用相邻深度点测量波形相减获得地层电导率差信号，实现了直接测量地层电导率差的过套管电阻率测井仪器设计；(7)本专利技术开辟了瞬变电磁过套管电阻率测井资料处理和资料评价的一个新领域；能够从响应差波形上获得多条不同时刻所测量的地层电阻率曲线；用深度方向上不同深度的响应波形差(微分)显示地层的电导率差信息，获得了不同深度地层的电导率差的直接测量值，用该值可以直接分析油层内部的电导率变化，通过时间推移测井判断开发过程中各个油层的含油性变化情况。附图说明图1是原始测井界面示意图；图2是响应波形时间域处理框图；图3(a)相邻深度点测量的第四个源距的原始波形相减以后所得到的波形差的幅度分布示意图；(b)是第200点(ms)的波形差幅度经过数值积分以后转换的电阻率随深度的变化曲线示意图；图4地层电阻率测井曲线处理实例示意图：(a)是没有刻度的电阻率曲线示意图；(b)是120ms处的响应差曲线示意图；(c)是1-400ms区间内不同时刻的电导率差分布示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步的描述。本专利技术基于电磁感应原理，在套管井内用线圈激发瞬变电磁场，通过电磁感应方法测量地层的瞬态涡流场激发的电磁感应信号，用线圈在井内接收，不需要与套管接触，可以连续测量相邻两个深度点的地层电导率差，提供套管井不同深度的地层电导率微分曲线和电阻率微分成像。为剩余油的评价提供了新的资料和信息。由于瞬变电磁场的频率低，地层产生的涡流电磁感应信号小，原始信号中与地层电阻率有关信息很小，也很隐蔽。需要借助于套管井的电磁感应响应，设计特殊的处理方法和处理系统。将地层电阻率在波形中分布的信息全部提取出来，再按照瞬变电磁测井理论，将这些有用信息组合起来，生成地层电阻率指示曲线，经过刻度后变成地层的电阻率。本专利技术的过套管微分电阻率测井的时域信号处理方法，用于过套管地层电阻率测井采集的原始波形数据进行处理，获得地层的电阻率，具体过程如下：步骤一，时间域波形的处理。瞬变电磁测井采用正向导通、正向关断、反向导通和反向关断的激发方式。在这四个时刻，线圈的电流变化很大，相应地激发的瞬变电磁场很强，在地层和套管中激发的涡流场也很强。不同源距的测井响应波形在这四个时刻接收到的电磁感应响应波形幅度变化快。时间域处理就是针对这四个时刻响应波形的特点，获取这四个时刻的涡流场激发的电磁感应信号，即四个时刻的瞬变电磁感应接收波形。步骤二，在瞬变电磁感应接收波形中，直接从发射线圈感应的信号幅度比较大，为了有效地去掉这些直接耦合信号，并实时地考虑井眼条件变化对有效信息提取的影响，时间域处理首先用相邻两个深度点的瞬变电磁感应接收波形相减获得响应差波形1，每相邻三个深度点中两个深度点(隔一个深度点)的瞬变电磁感应接收波形相减获得响应差波形2，每相邻四个深度点中两个深度点(隔两个深度点)的瞬变电磁感应接收波形相减获得响应差波形3。步骤三，去掉接箍影响。将响应差波形1、响应差波形2和响应差波形3用图像显示发现：在套管接箍位置，响应差很大，远远大于其他深度点的波形差幅度，形成一个变化很快的正尖峰和负尖峰，两个峰值相距很近，对电阻率曲线有影响，具体表现为：接箍处电阻率曲线有向下的尖子，这些尖子不是地层的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种过套管微分电阻率测井的时域信号处理方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，瞬变电磁测井采用正向导通、正向关断、反向导通和反向关断的激发方式，针对这四个时刻响应波形的特点，获取这四个时刻的涡流场激发的电磁感应信号，即四个时刻的瞬变电磁感应接收波形；步骤二，用相邻两个深度点的瞬变电磁感应接收波形相减获得响应差波形1，每相邻三个深度点中两个深度点(隔一个深度点)的瞬变电磁感应接收波形相减获得响应差波形2，每相邻四个深度点中两个深度点(隔两个深度点)的瞬变电磁感应接收波形相减获得响应差波形3；步骤三，响应差波形1、响应差波形2和响应差波形3在套管接箍位置的响应差远远大于其他深度点的响应差幅度，形成正尖峰和负尖峰，用相邻深度点的响应差代替接箍处的响应差值去掉接箍的影响；步骤四，分别选择四个时刻的响应差波形1、响应差波形2和响应差波形3的幅度极大值，将这四个时刻的响应差波形幅度极大值均转换为地层电导率差曲线；步骤五，在任意一条响应差波形中任选一个时刻的地层电导率差曲线，即电导率随深度的微分，在地层比较厚(大于1米)的位置给定一个地层电导率的初始值，用数字积分的方法对地层电导率差曲线进行积分，即将地层电导率差曲线乘以深度间隔，再进行累加获得所测量井段的地层电导率曲线；将同样的方法应用于该响应差波形中其它时刻的地层电导率差曲线，生成相应井段的地层电导率曲线；步骤六，将步骤五的方法分别应用于另外两条响应差波形中四个时刻的地层电导率差曲线，生成相应井段的地层电导率曲线；步骤七，将步骤五和步骤六得到的所有条地层电导率曲线加权以后相加获得最终所测量的地层电导率曲线，取倒数后获得地层电阻率曲线。...

【技术特征摘要】
1.一种过套管微分电阻率测井的时域信号处理方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，瞬变电磁测井采用正向导通、正向关断、反向导通和反向关断的激发方式，针对这四个时刻响应波形的特点，获取这四个时刻的涡流场激发的电磁感应信号，即四个时刻的瞬变电磁感应接收波形；步骤二，用相邻两个深度点的瞬变电磁感应接收波形相减获得响应差波形1，每相邻三个深度点中两个深度点(隔一个深度点)的瞬变电磁感应接收波形相减获得响应差波形2，每相邻四个深度点中两个深度点(隔两个深度点)的瞬变电磁感应接收波形相减获得响应差波形3；步骤三，响应差波形1、响应差波形2和响应差波形3在套管接箍位置的响应差远远大于其他深度点的响应差幅度，形成正尖峰和负尖峰，用相邻深度点的响应差代替接箍处的响应差值去掉接箍的影响；步骤四，分别选择四个时刻...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈建国，舒敦利，沈永进，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12