The invention discloses a three-dimensional array induction logging instrument data processing system and method, which comprises three parts: three-dimensional induction logging instrument measuring device, data real-time acquisition system and data processing method. The invention can simultaneously measure the horizontal resistivity, vertical resistivity information, formation dip angle, azimuth angle, natural potential, well fluid resistivity and other information of different detection depths under the condition of fresh water mud and oil-based mud well bore, instrument center and eccentricity. The data measured by the downhole instrument of the invention is transmitted to the three-dimensional data processing module through the ground acquisition module for processing, so as to realize the real-time processing of the measurement signal when the instrument is centered and eccentric; the instrument measuring device is composed of the three-dimensional induction logging instrument, the logging vehicle and the ground data acquisition module; the three-dimensional data processing module includes the measurement signal preprocessing unit and the three-dimensional borehole correction unit The reservoir element, borehole influence parameter quick inversion unit, borehole environment correction unit and signal extraction unit.
【技术实现步骤摘要】
一种三维阵列感应测井仪器数据处理系统及方法
本专利技术属于三维电磁波领域的地球物理测井
，涉及一种井眼环境校正和提取处理电磁测量值确定地层水平电阻率、垂直电阻率、各向异性、倾角和方位角的方法，具体涉及一种三维阵列感应测井仪器数据处理系统及方法。
技术介绍
随着油气资源需求不断增加以及油气勘探开发的不断深入，如何正确评价薄交互储层、裂缝以及页岩气等非常规储层，已成为亟待解决的问题。由于页岩、裂缝和薄交互层均是典型的各向异性储层，用常规测井难以同时获得地层纵、横向电阻率信息，储层评价时往往会低估甚至漏掉有意义工业油气层。目前三维感应测井技术主要的发展是三维电磁测井，具体就是采用三维电磁测量探头，测量不同方向上的地层电阻率值，以及用于检测地层电阻率的各向异性。三大测井公司斯伦贝谢、贝克—阿特拉斯、哈里伯顿均先后推出了自己的三维成像测井系统。随着低阻油气层的不断开发，开发三维成像测井仪器来探测各向异性地层，成为油田勘探开发提速提效的迫切需求。EILog三维测井系统正是在此背景下开发，通过三维探测器优化、使用新的机电工艺设计，尽可能减小仪器受环境的影响，增强了测量系统的稳定性。但在测井过程中不可避免要受到各种井眼环境因素的影响，且三维线圈系中不同子阵列在测量过程中受到的井眼影响不同，不同分量在复杂环境中，影响不同，且线圈系间距越短的子阵列的交叉分量受到的井眼影响越大，因此为了得到准确的地层水平真电阻率和垂直电阻率，必须在仪器测量响应中消除井眼环境的影响，即进行三维井眼环境的校正。尤其在仪器偏心情况下，泥浆...
【技术保护点】
1.一种基于三维阵列感应测井仪器的数据处理方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1：采集井下三维阵列感应仪器的实时电压信号，得到实时测井数据；/n步骤2：调用刻度系数对实时测井数据进行预处理，将实时测井数据的电压信号转化成实时测量的地层电导率信号；/n步骤3：对地层电导率信号进行偏心角校正处理，得到测井数据曲线
【技术特征摘要】
1.一种基于三维阵列感应测井仪器的数据处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：采集井下三维阵列感应仪器的实时电压信号，得到实时测井数据；
步骤2：调用刻度系数对实时测井数据进行预处理，将实时测井数据的电压信号转化成实时测量的地层电导率信号；
步骤3：对地层电导率信号进行偏心角校正处理，得到测井数据曲线
步骤4：对测井数据曲线进行三维井眼校正处理，得到去除井眼影响的数据曲线；
步骤5：利用聚焦处理算法对去除井眼影响的数据曲线中的ZZ分量的数据曲进行井眼校正，通过聚焦滤波数据库进行真分辨率聚焦处理，得到不同探测深度的电阻率曲线；对不同探测深度的电阻率曲线进行趋肤效应校正，得到校正后的几何因子曲线，调用聚焦滤波器库在相邻两条曲线中高分辨率曲线变换为低分辨率曲线的滤波器进行处理，得到若干数据曲线并输出；
步骤6：利用信号提取处理算法对去除井眼影响的数据曲线进行处理，然后输出地层水平电阻率、地层垂直电阻率、地层倾角以及方位角信息。
2.根据权利要求1所述的基于三维阵列感应测井仪器的数据处理方法，其特征在于，所述步骤2中，得到地层电导率信号后，对地层电导率信号的曲线进行记录点对齐处理，为不同阵列的数据处理提供统一记录深度；将实时采集的温度数据曲线和地层电导率信号利用温度图版和刻度文件，校正温度影响。
3.根据权利要求1所述的基于三维阵列感应测井仪器的数据处理方法，其特征在于，所述步骤3中，对地层电导率信号进行偏心角校正处理的具体方法如下：
当三维阵列感应仪器偏心时，利用坐标旋转关系，三维阵列感应仪器偏心有偏角的视电导率张量与仪器偏心无偏角的视电导率张量间关系：
式中为偏心角旋转矩阵；
由(1)式得到ψ≠0时的视电导率张量与间的关系
可以实现得到旋转角提取的计算表达式：
其中，arg表示复数的幅角；
所述偏心角校正由公式(3)可以提取出旋转角ψe，再利用可以得到消除旋转角影响的视电导率由下述表达式表示：
4.根据权利要求1所述的基于三维阵列感应测井仪器的数据处理方法，其特征在于，所述步骤4中，三维井眼校正处理的具体方法如下：
根据三维感应仪器受环境影响条件，将井眼半径Br、偏心距ecc、泥浆电导率σmd、水平电导率σht以及各向异性系数λ组合在一起，形成一个五维模型向量m＝(Br,ecc,σmd,σht,λ)，即三维井眼校正库数据库；所述三维井眼校正库数据库包括三维井眼影响库和均值响应库，三维井眼影响库和均值响应库依据三维阵列感应仪器进行正演模拟计算建立；
基于三维井眼校正库数据库，采用多维非线性拟合与自适应迭代反演实现感应测井井眼环境矫正；三维感应测井相应函数d＝f(m)利用三维井眼校正库数据库，计算任意模型向量产生的三维感应响应，则测井响应有限元逼近公式如下：
其中，对于任意给定的模型向量m＝(Br,Ecc,σmd,σh,λ)＝(j1,j2,j3,j4,j5)，表示在井眼校正网格节点中的位置；da(j1,j2,j3,j4,j5)是井眼校正库中对应与节点(j1,j2,j3,j4,j5)的模型向量对应的三维感应测井响应；分别是井眼半径、偏心距、泥浆电导率、地层水平电导率以及各向异性系数这五个参数上的插值奇函数；
采用自适应迭代反演确定模型向量，对于给定的测井资料，通过自适应迭代反演算法加以解决；设是从测井资料中选出M维测井资料，为确定五维模型向量m*＝(Br,Ecc,σmd,σht,λ)，定义目标函数：
模型向量m*＝(Br,Ecc,σmd,σht,λ)满足条件：
J(x*)＝MinJ(x)(6b)
利用测井响应有限元逼近公式，同时计算出含有井眼情况下的理论测井响应V*(m*)和不含井眼情况下的理论测井响应V0(m*)，利用式(7)对测井资料进行井眼校正：
经井眼影响计算后的传输数据进行差值计算，得到井眼环境校正后的测量信号。
5.根据权利要求1所述的基于三维阵列感应测井仪器的数据处理方法，其特征在于，所述步骤5中，真...
【专利技术属性】
技术研发人员：白彦，陈涛，宋青山，范晓文，于华，陈章龙，何江涛，王鲁，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，中国石油集团测井有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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