一种四探头散射伽马测井及线性数据反演的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种四探头散射伽马测井及线性数据反演的方法及装置。该方法包括：获取探测器计数率与套管厚度的函数关系式；获取探测器计数率与水泥环密度的函数关系式；获取探测器计数率与水泥环厚度的函数关系式；应用反演方法，分别求取套管厚度、水泥环密度、水泥环厚度和地层密度值。本发明专利技术可以在一定条件下较准确地获取套管厚度、水泥环密度以及地层密度三个参数，从而实现套管井中的密度测井和水泥胶结评价,为套管井中的散射伽马测井仪器的研制提供理论基础。

Method and device for inversion of four probe scattered gamma logging and linear data

The invention discloses a method and a device for inversion of four probe scattered gamma logging and linear data. The method includes: obtaining the function relation between the detector count rate and the thickness of the casing; get the function relation of detector count rate and cement density; the function relation between the detector count rate and obtain the cement thickness; the application of inversion method, respectively calculate the casing thickness and cement ring density, cement thickness and density value. The invention can casing thickness, cement density and the density of layer three parameters more accurately obtain under certain conditions, so as to realize the density logging and casing cement bond evaluation, provide a theoretical basis for development of gamma logging instrument of casing wells.

【技术实现步骤摘要】
一种四探头散射伽马测井及线性数据反演的方法及装置
本专利技术实施例涉及油气勘探中的测井仪器研制及后期测井数据处理领域，尤其涉及一种四探头散射伽马测井及线性数据反演的方法及装置。
技术介绍
随着国内多个油田进入开发后期，为了稳产、提产，在套管井中进行老地层的二次测量越发重要。于是，裸眼井地层评价的测井方法逐渐应用到套管井中。套管井散射伽马测井可以为井眼稳定性差的井在下套管后提供地层评价参数；可以为没有孔隙度测井资料套管井或数据质量有问题的老井提供孔隙度测量资料。另一方面，当套管外存在微环时,传统声波水泥胶结评价技术会遇到困难，此时，套管井中记录散射伽马射线来测量水泥密度及套管壁厚的技术作为替代。由于过套管井散射伽马测井的影响因素较多，没有一套行之有效的方法和装置能同时求取地层密度、套管厚度和水泥环密度等参数，因此，需要研究更为有效、适用范围更大的过套管散射伽马测井的反演方法和装置。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提出一种四探头散射伽马测井及线性数据反演的方法及装置，利用四个探头的散射伽马测井响应来反演得到套管厚度、水泥环密度、水泥环厚度以及地层密度等四个参量，从而实现套管井中的密度测井和水泥环胶结程度评价，为套管井中的散射伽马测井仪器的研制提供理论基础。为达此目的，本专利技术实施例采用以下技术方案：第一方面，一种四探头散射伽马测井及线性数据反演的方法，所述方法包括：获取探测器计数率与套管厚度的线性正演函数关系式；获取探测器计数率与水泥环密度的线性正演函数关系式；获取探测器计数率与水泥环厚度的线性正演函数关系式；应用反演方法，分别求取套管厚度、水泥环密度、水泥环厚度和地层密度值。优选地，获取探测器计数率与套管厚度的线性正演函数关系式，包括：获取不同水泥环密度、水泥环厚度和地层密度下探测器计数率N与套管厚度hs的函数关系LnN＝as+kshs；获取as随水泥环密度、水泥环厚度和地层密度变化的关系式；获取ks随水泥环密度、水泥环厚度和地层密度变化的关系式；套管厚度修正函数Δhs的求取，获取修正后的套管厚度函数关系式。优选地，获取探测器计数率与水泥环密度的线性正演函数关系式,包括：获取不同套管厚度、水泥环厚度和地层密度下探测器计数率N与水泥环密度pc的函数关系LnN＝ac+kcpc；获取ac随套管厚度、水泥环厚度和地层密度变化的关系式；获取kc随套管厚度、水泥环厚度和地层密度变化的关系式；得到四个探测器计数率与水泥环密度的函数关系式。优选地，获取探测器计数率与水泥环厚度的线性正演函数关系式，包括：获取不同套管厚度、水泥环密度和地层密度下探测器计数率N与水泥环厚度hc的函数关系LnN＝at+kt1hc+kt2hc2；获取at随套管厚度、水泥环密度和地层密度变化的关系式；获取kt1随套管厚度、水泥环密度和地层密度变化的关系式；获取kt2随套管厚度、水泥环密度和地层密度变化的关系式；得到四个探测器计数率与水泥环厚度的函数关系式。第二方面，一种四探头密度测井及线性数据反演的装置，所述装置包括：第一正演模块，用于获取探测器计数率与套管厚度的线性正演函数关系式；第二正演模块，用于获取探测器计数率与水泥环密度的线性正演函数关系式；第三正演模块，用于获取探测器计数率与水泥环厚度的线性正演函数关系式；反演模块，用于应用反演方法，分别求取套管厚度、水泥环密度、水泥环厚度和地层密度值。优选地，所述第一正演模块，用于：获取不同水泥环密度、水泥环厚度和地层密度下探测器计数率N与套管厚度hs的函数关系LnN＝as+kshs；获取as随水泥环密度、水泥环厚度和地层密度变化的关系式；获取ks随水泥环密度、水泥环厚度和地层密度变化的关系式；套管厚度修正函数Δhs的求取，获取修正后的套管厚度函数关系式。优选地，所述第二正演模块，用于：获取不同套管厚度、水泥环厚度和地层密度下探测器计数率N与水泥环密度pc的函数关系LnN＝ac+kcpc；获取ac随套管厚度、水泥环厚度和地层密度变化的关系式；获取kc随套管厚度、水泥环厚度和地层密度变化的关系式；得到四个探测器计数率与水泥环密度的函数关系式。优选地，所述第三正演模块，用于：获取不同套管厚度、水泥环密度和地层密度下探测器计数率N与水泥环厚度hc的函数关系LnN＝at+kt1hc+kt2hc2；获取at随套管厚度、水泥环密度和地层密度变化的关系式；获取kt1随套管厚度、水泥环密度和地层密度变化的关系式；获取kt2随套管厚度、水泥环密度和地层密度变化的关系式；得到四个探测器计数率与水泥环厚度的函数关系式。本专利技术公开了一种四探头散射伽马测井及线性数据反演的方法及装置。该方法包括：获取探测器计数率与套管厚度的函数关系式；获取探测器计数率与水泥环密度的函数关系式；获取探测器计数率与水泥环厚度的函数关系式；应用最优化反演方法，分别求取套管厚度、水泥环密度、水泥环厚度和地层密度值；本专利技术可以在一定条件下较准确地获取套管厚度、水泥环密度以及地层密度三个参数，从而实现套管井中的密度测井和水泥胶结评价,为套管井中的散射伽马测井仪器的研制提供理论基础。附图说明图1是本专利技术实施例提供的一种四探头密度测井及线性数据反演的方法的流程示意图；图2是本专利技术实施例提供的一种具体套管井散射伽马测井仪器测井模型示意图；图3是不同井眼和地层条件下，近探测器的套管厚度响应；图4是地层密度为初始值ρb0时，as1值随水泥环厚度变化情况；图5是随地层密度改变时的Δas1值；图6ks1值随水泥环厚度和地层密度的变化情况；图7是假设其它地层条件已知情况下，套管厚度的反演；图8是不同条件下，近探测器的水泥环密度响应；图9是地层密度为ρb0时，ac1值随地层密度变化情况；图10是随地层密度改变时的Δac1值；图11是kc1值分别随套管厚度与地层密度变化的趋势图；图12是假设其它地层条件已知情况下，水泥环密度的反演结果；图13是不同条件下，近探测器的水泥环厚度响应；图14地层密度为ρb0时，ac2,1值随套管厚度变化情况；图15是Kt11值随地层密度变化情况；图16是套管厚度反演结果；图17是水泥环密度反演结果；图18是地层密度反演结果；图19是本专利技术实施例提供的一种四探头密度测井及线性数据反演的装置的功能模块示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术实施例作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术实施例，而非对本专利技术实施例的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术实施例相关的部分而非全部结构。参考图1，图1是本专利技术实施例提供的一种四探头散射伽马测井及线性数据反演的方法的流程示意图。如图1所示，所述四探头散射伽马测井及线性数据反演的方法包括：步骤101，获取探测器计数率与套管厚度的线性正演函数关系式，包括：获取不同水泥环密度、水泥环厚度和地层密度下探测器计数率N与套管厚度hs的函数响应关系LnN＝as+kshs；获取as随水泥环密度、水泥环厚度和地层密度变化的关系式；获取ks随水泥环密度、水泥环厚度和地层密度变化的关系式；套管厚度修正函数Δhs的求取，得到修正后的套管厚度函数关系式。四探头散射伽马测井仪器测井模型，如图2所示。地层径向上从井眼开始依次设有套管、水泥环和地层；γ源为137Cs点本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种四探头散射伽马测井及非线性数据反演的方法，其特征在于，所述方法包括：获取探测器计数率与套管厚度的线性正演函数关系式；获取探测器计数率与水泥环密度的线性正演函数关系式；获取探测器计数率与水泥环厚度的线性正演函数关系式；应用反演方法，分别求取套管厚度、水泥环密度、水泥环厚度和地层密度值。

【技术特征摘要】
1.一种四探头散射伽马测井及非线性数据反演的方法，其特征在于，所述方法包括：获取探测器计数率与套管厚度的线性正演函数关系式；获取探测器计数率与水泥环密度的线性正演函数关系式；获取探测器计数率与水泥环厚度的线性正演函数关系式；应用反演方法，分别求取套管厚度、水泥环密度、水泥环厚度和地层密度值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取探测器计数率与套管厚度的线性正演函数关系式，包括：获取不同水泥环密度、水泥环厚度和地层密度下探测器计数率N与套管厚度hs的函数响应关系LnN＝as+kshs；获取as随水泥环密度、水泥环厚度和地层密度变化的关系式；获取ks随水泥环密度、水泥环厚度和地层密度变化的关系式；套管厚度修正函数Δhs的求取，得到修正后的套管厚度函数关系式。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取探测器计数率与水泥环密度的线性正演函数关系式，包括：获取不同套管密度、水泥环厚度和地层密度下探测器计数率N与水泥环密度pc的函数关系LnN＝ac+kcpc；获取ac随套管密度密度、水泥环厚度和地层密度变化的关系式；获取kc随套管密度、水泥环厚度和地层密度变化的关系式；得到四个探测器计数率与水泥环密度的函数关系式。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取探测器计数率与水泥环厚度的线性正演函数关系式，包括：获取套管厚度、水泥环密度和地层密度下不同探测器计数率N与水泥环厚度hc的函数关系LnN＝at+kt1hc+kt2hc2；获取at随套管厚度、水泥环密度和地层密度变化的关系式；获取kt1随套管厚度、水泥环密度和地层密度变化的关系式；获取kt2随套管厚度、水泥环密度和地层密度变化的关系式；得到四个探测器计数率...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴文圣，李晓龙，曲汉武，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京,11