用于随钻方位电磁波边界探测信号的编码方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用于随钻方位电磁波边界探测信号的编码方法，其包含：基于构建的边界探测仪器模型进行边界探测响应模拟，依据模拟结果对边界探测仪器模型的边界探测信号进行刻度，得到刻度结果；通过构建的地层模型确定边界探测信号在地层模型下的动态响应范围，建立边界探测信号的响应数据库；在实际地质导向服务模型条件下，进行实际边界探测得到边界探测信号的幅度动态，得到幅度动态数据；依据刻度结果以及响应数据库结合实时传输速率以及地质导向精度的要求确定编码位数，对幅度动态数据进行编码，得到编码结果并上传。本发明专利技术考虑了实时泥浆传输速率以及地质导向精度的要求，提高了编码的利用率，并且保留了边界探测信号的方位特性。信号的方位特性。信号的方位特性。

【技术实现步骤摘要】
用于随钻方位电磁波边界探测信号的编码方法及装置


[0001]本专利技术涉及石油、天然气钻井作业随钻测量或随钻测井
，具体地说，涉及一种用于随钻方位电磁波边界探测信号的编码方法及装置。

技术介绍

[0002]在油田勘探和开发过程中，需要测量地层地质信息和工程参数。随着勘探开发技术的不断进步，对测量参数的准确性和多样性要求越来越高。所需要的参数往往包含地层环境参数、井下钻具位置、方位以及钻井环境参数等。目前已经有多种常规电缆测井仪器以及随钻测井仪器可以提供以上参数。随钻方位电磁波电阻率仪器作为地质导向核心仪器可以提供地层电阻率信息以及地层边界信息。实时上传信息量的增加对传输速率提出了更高的要求，在实时泥浆传输速率无法大幅提高的情况下，优化编码方法，提高编码利用率显得尤为必要。
[0003]现有技术公布了一种随钻深探测电阻率成像工具和方法，该工具采用轴向发射天线和横向接收天线，利用接收天线测得的电动势与仪器工具面角的关系来确定地层方位信息，采用双发双收来实现补偿测量，消除井眼以及电气误差，并结合随钻电磁波电阻率测得的电阻率信息进行方位电阻率成像。该技术中采用两个接收线圈的电动势的差来消除电气、井眼误差，很大程度削弱了信号的幅度，同时该装置在成像时需与电磁波电阻率仪器同时使用。该技术没有具体给出方位视电阻率的合成公式。
[0004]现有技术提出了一种随钻电磁波电阻率测量方法及装置，通过产生特定频率的电磁波功率信号，利用发射天线将电磁波发射到地层中，通过两个接收天线分别接收含有被测地层信息的电磁波功率信号，生成两路含有被测地层信息的电磁波功率信号，对两路含有被测地层信息的电磁波功率信号分别进行带通滤波，并将经过带通滤波后的两路含有被测地层信息的电磁波功率信号分别进行带通滤波，并将带通滤波后的信号通过AD采样后生成两路电磁波采样数字信号，对两路电磁波采样信号的每一路电磁波采样信号进行混频变换和低通滤波，生成每一路电磁波采样数字信号的幅值信息和相位信息，生成采样数字信号的幅值比和相位差，根据图表反演生成电阻率图板。该技术只具备基本的电阻率测量功能，而且该装置和方法不具备方位特性，无法进行电阻率成像。
[0005]现有技术提出一种方位电磁波电阻率测量装置，包括：四个轴向发射天线，其中三个发射天线位于接收天线一侧，一个轴向刻度天线位于接收天线另一侧，分别将2MHz和400KHz的电磁波信号发射出去；两个轴向接收天线，用于接收电磁波信号，并生成两路电磁波的幅度和相位信息；一对横向接收天线，接收两侧最远端的轴向发射天线产生的电磁波信号，并按扇区分别保存电磁信号的实部和虚部信息；方位电阻率成像装置，用于处理和分析方位电动势数据和电阻率数据，并将方位电动势数据与电阻率数据结合形成方位电磁波电阻率。以上技术都没有提供边界探测信号实时上传编码方法。
[0006]因此，本专利技术提供了一种用于随钻方位电磁波边界探测信号的编码方法及装置。

技术实现思路

[0007]为解决上述问题，本专利技术提供了一种用于随钻方位电磁波边界探测信号的编码方法，其特征在于，所述方法包含以下步骤：
[0008]步骤一：基于构建的边界探测仪器模型进行边界探测响应模拟，依据模拟结果对所述边界探测仪器模型的边界探测信号进行刻度，得到刻度结果；
[0009]步骤二：通过构建的地层模型确定边界探测信号在所述地层模型下的动态响应范围，建立边界探测信号的响应数据库；
[0010]步骤三：在实际地质导向服务模型条件下，进行实际边界探测得到边界探测信号的幅度动态，得到幅度动态数据；
[0011]步骤四：依据所述刻度结果以及所述响应数据库结合实时传输速率以及地质导向精度的要求确定编码位数，对所述幅度动态数据进行编码，得到编码结果并上传。
[0012]根据本专利技术的一个实施例，在所述步骤二中，具体包含以下步骤：
[0013]建立井眼与地层边界平行的水平井地层模型作为所述地层模型，模拟全电阻率对比度条件，通过差值查询确定所述地层模型条件下的所述动态响应范围。
[0014]根据本专利技术的一个实施例，在所述步骤三中，具体包含以下步骤：
[0015]基于仪器边界探测阈值，对不同扇形区采集得到的所述幅度动态数据中的定向电动势信号进行筛选，得到有效定向电动势信号以及无效定向电动势信号。
[0016]根据本专利技术的一个实施例，在所述步骤三中，具体包含以下步骤：
[0017]对所述有效定向电动势信号分别进行正弦拟合以及余弦拟合，提取所述定向电动势信号的特征，并转化得到第一拟合系数以及第二拟合系数。
[0018]根据本专利技术的一个实施例，在所述步骤三中，具体包含以下步骤：
[0019]对所述第一拟合系数以及所述第二拟合系数取绝对值后取对数，得到待编码数据。
[0020]根据本专利技术的一个实施例，所述步骤四中，具体包含以下步骤：
[0021]基于所述编码位数对所述待编码数据进行线性编码，得到所述编码结果。
[0022]根据本专利技术的一个实施例，所述步骤四中，具体包含以下步骤：
[0023]对原始值为正以及负的所述边界探测信号分别编码，并对所述无效定向电动势信号中的阈值上定向电动势信号以及阈值下定向电动势信号分别确定为一个编码。
[0024]根据本专利技术的一个实施例，依据所述刻度结果以及所述响应数据库确定所述仪器边界探测阈值。
[0025]根据本专利技术的一个实施例，在地质导向过程中，对所述编码结果进行解算得到结算结果，通过所述结算结果反映井眼与地层边界的相对位置与距离以及所述地层模型的类型。
[0026]根据本专利技术的另一个方面，还提供了一种用于随钻方位电磁波边界探测信号的编码装置，所述装置包含：
[0027]刻度模块，其用于基于构建的边界探测仪器模型进行边界探测响应模拟，依据模拟结果对所述边界探测仪器模型的边界探测信号进行刻度，得到刻度结果；
[0028]响应数据库模块，其用于通过构建的地层模型确定边界探测信号在所述地层模型下的动态响应范围，建立边界探测信号的响应数据库；
[0029]实际探测模块，其用于在实际地质导向服务模型条件下，进行实际边界探测得到边界探测信号的幅度动态，得到幅度动态数据；
[0030]编码模块，其用于依据所述刻度结果以及所述响应数据库结合实时传输速率以及地质导向精度的要求确定编码位数，对所述幅度动态数据进行编码，得到编码结果并上传。
[0031]本专利技术提供的用于随钻方位电磁波边界探测信号的编码方法及装置考虑了实时泥浆传输速率以及地质导向精度的要求，对边界探测信号的编码方法进行了优化，提高了编码的利用率，并且本专利技术保留了边界探测信号的方位特性，在地质导向过程中可以反演得到井眼与地层边界的相对位置与距离以及地层模型的类型。本专利技术特别适用于地质导向钻井系统，能够对随钻方位电磁波实时自动编码，并且能够预测和判断地层界面。
[0032]本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于随钻方位电磁波边界探测信号的编码方法，其特征在于，所述方法包含以下步骤：步骤一：基于构建的边界探测仪器模型进行边界探测响应模拟，依据模拟结果对所述边界探测仪器模型的边界探测信号进行刻度，得到刻度结果；步骤二：通过构建的地层模型确定边界探测信号在所述地层模型下的动态响应范围，建立边界探测信号的响应数据库；步骤三：在实际地质导向服务模型条件下，进行实际边界探测得到边界探测信号的幅度动态，得到幅度动态数据；步骤四：依据所述刻度结果以及所述响应数据库结合实时传输速率以及地质导向精度的要求确定编码位数，对所述幅度动态数据进行编码，得到编码结果并上传。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤二中，具体包含以下步骤：建立井眼与地层边界平行的水平井地层模型作为所述地层模型，模拟全电阻率对比度条件，通过差值查询确定所述地层模型条件下的所述动态响应范围。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤三中，具体包含以下步骤：基于仪器边界探测阈值，对不同扇形区采集得到的所述幅度动态数据中的定向电动势信号进行筛选，得到有效定向电动势信号以及无效定向电动势信号。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述步骤三中，具体包含以下步骤：对所述有效定向电动势信号分别进行正弦拟合以及余弦拟合，提取所述定向电动势信号的特征，并转化得到第一拟合系数以及第二拟合系数。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述步骤三中，具体包含以下步骤：对所述第一拟合系数以及所述第二拟合系...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨震，马清明，肖红兵，杨宁宁，黄明全，林楠，崔海波，
申请(专利权)人：中石化胜利石油工程有限公司中石化胜利石油工程有限公司随钻测控技术中心，
类型：发明
国别省市：