一种基于电成像板状体模型的微裂缝缝宽计算方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于电成像板状体模型的微裂缝缝宽计算方法及系统，其包括：基于板状体地层模型，获取板状体地层的裂缝宽度、角度、长度和泥浆电阻率、基质电阻率的电信号响应；从电信号响应结果中提取电成像的裂缝参数响应规律，根据裂缝参数响应规律得到基于裂缝位置的电阻率扰动率和电成像提取的裂缝倾角的裂缝宽度表征计算公式；经过电成像仪器标定后，得到最终的电阻率裂缝宽度计算结果。本发明专利技术能解决利用传统裂缝宽度计算公式对百微米级别的裂缝计算误差较大的问题，可以在石油地质勘探领域中广泛应用。质勘探领域中广泛应用。质勘探领域中广泛应用。

【技术实现步骤摘要】
一种基于电成像板状体模型的微裂缝缝宽计算方法及系统


[0001]本专利技术涉及一种石油地质勘探
，特别是关于一种基于电成像板状体模型的微裂缝缝宽计算方法及系统。

技术介绍

[0002]裂缝宽度与裂隙型储层的孔隙度和渗透率正相关，准确评价裂缝宽度信息，对于碳酸盐岩储层、潜山变质岩储层的储量估计和产能预测有关键作用。地层中的裂缝宽度通常为微米级，测井对裂缝型储层的主要评价手段为电成像、声成像和阵列声波，其中电成像因其适用性广泛、对裂缝参数的灵敏度高等特性，是现阶段定量评价微裂缝宽度的最佳测井方法。
[0003]电成像的微裂缝宽度直接计算难度较大，通常采用裂缝视张开度(裂缝走向垂直方向上的裂缝开度)来表征。根据斯伦贝谢公司Luthi S.M.等人的有限元法模拟，认为裂缝开度与裂缝处的电导率异常有关，电导率的异常值面积受裂缝的张开度和井壁附近侵入带的电阻率决定，目前最为通用的电成像裂缝开度计算公式：
[0004]W＝c*A*R
mb
*R
xo1
‑
b
[0005]上式中c、b为仪器参数，Rm为泥浆电阻率，Rxo为冲洗带电阻率，A为由裂缝造成的电流异常面积，主要用于裂缝上逐点开度计算。因此，在评价一段地层内的裂缝宽度时，W的主要影响参数是电流异常面积A，而A的计算是通过处理后的电成像图像读取的。
[0006]常规电成像图像的生成需要先经过信号合成聚焦，将不同位置的纽扣电极信号合成为初始电成像信号；然后经过一系列的数据预处理，如保证极板一致性的图像数据均衡化处理、突出局部地层的细微变化情况的EMEX电压校正等；还需要经过一系列图像生成过程，如全井地层标准化的静态色度标定、局部地层特征增强的动态色度标定、进一步突出地层细节的图像增强处理、消除异常信号的图像滤波处理、凸显裂缝溶孔的图像细化处理；另外，在实际电成像测井过程中，极板的不同贴壁情况也会对图像上裂缝宽度产生数倍的变化。这些图像处理方法在生成直观的电成像成果图的同时，调整了电流异常区域边界，使得电流异常区域面积A在不同深度处的计算标准不一致，使得即使经过标定也难以得到精确的A，这严重干扰了裂缝宽度的定量评价结果。
[0007]另外，在潜山变质岩储层的高基质电阻率、低地层水电阻率的极限井况条件下，斯伦贝谢电成像裂缝开度计算公式中的c、b为仪器参数，需要做进一步标定；更为关键的是，通过电成像发射极板上的3～4mm纽扣电极生成的电流异常面积A，来精确评价0.1mm左右的微裂缝，显然存在很大困难。

技术实现思路

[0008]针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种基于电成像板状体模型的微裂缝缝宽计算方法及系统，其能解决利用传统裂缝宽度计算公式对百微米级别的裂缝计算误差较大的问题，弥补了百微米级别的裂缝评定计算不准确的缺陷。
[0009]为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：一种基于电成像板状体模型的微裂缝缝宽计算方法，其包括：基于板状体地层模型，获取板状体地层的裂缝宽度、角度、长度和泥浆电阻率、基质电阻率的电信号响应；从电信号响应结果中提取电成像的裂缝参数响应规律，根据裂缝参数响应规律得到基于裂缝位置的电阻率扰动率和电成像提取的裂缝倾角的裂缝宽度表征计算公式；经过电成像仪器标定后，得到最终的电阻率裂缝宽度计算结果。
[0010]进一步，所述板状体地层模型为紧贴纽扣电极的板状体地层模型。
[0011]进一步，所述电信号响应的获取，包括：
[0012]通过非线性共轭梯度下降的有限元正演模拟，获取板状体地层的裂缝宽度、角度、长度和泥浆电阻率、基质电阻率的电信号响应。
[0013]进一步，所述裂缝参数响应规律为：根据响应结果，得到裂缝宽度、角度、裂缝电阻率三种主要影响参数，以及井壁地层裂缝宽度的计算图版，电阻率扰动率表示裂缝的响应大小。
[0014]进一步，所述电阻率扰动率为：
[0015]x＝(R
b
‑
R
t
)/R
b
，
[0016]式中，x为电阻率扰动率，Rt为裂缝位置上的电阻率观测值，Rb为地层的基质响应，(Rb
‑
Rt)为电阻率的扰动值。
[0017]进一步，所述裂缝宽度表征计算公式为：
[0018]y＝(
‑
0.1029*θ+8.7924)*(1
‑
x)
0.0022*θ
‑
1.0145
，
[0019]其中，y为裂缝宽度，x为电阻率扰动率，θ为裂缝倾角。
[0020]一种基于电成像板状体模型的微裂缝缝宽计算系统，其包括：第一处理模块，基于板状体地层模型，获取板状体地层的裂缝宽度、角度、长度和泥浆电阻率、基质电阻率的电信号响应；计算模块，从电信号响应结果中提取电成像的裂缝参数响应规律，根据裂缝参数响应规律得到基于裂缝位置的电阻率扰动率和电成像提取的裂缝倾角的裂缝宽度表征计算公式；标定模块，经过电成像仪器标定后，得到最终的电阻率裂缝宽度计算结果。
[0021]进一步，所述裂缝宽度表征计算公式为：
[0022]y＝(
‑
0.1029*θ+8.7924)*(1
‑
x)
0.0022*θ
‑
1.0145
，
[0023]其中，y为裂缝宽度，x为电阻率扰动率，θ为裂缝倾角。
[0024]一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行上述方法中的任一方法。
[0025]一种计算设备，其包括：一个或多个处理器、存储器及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述存储器中并被配置为所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行上述方法中的任一方法的指令。
[0026]本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
[0027]本专利技术通过大量的有限元模拟，得到简化井壁地层的各种裂缝参数响应数据库，通过裂缝宽度、角度、长度、泥浆电阻率的响应规律，得到基于裂缝扰动率和裂缝角度的裂缝宽度表征公式，经过电成像仪器标定后，可以计算出微裂缝的高精度裂缝宽度。
附图说明
[0028]图1是本专利技术一实施例中基于电成像板状体模型的微裂缝缝宽计算方法流程图；
[0029]图2是本专利技术一实施例中利用紧贴纽扣电极的板状体地层，来简化表征整个三维电成像空间的电成像裂缝模型的板状体简化示意图；
[0030]图3是本专利技术一实施例中板状体地层的裂缝宽度、裂缝角度、裂缝长度、泥浆电阻率的正演电阻率响应示意图；
[0031]图4是本专利技术一实施例中电阻率扰动率与裂缝宽度之间对应关系的示意图；
[0032]图5是本专利技术一实施例中经过电成像裂缝宽度的标定，得到的电阻率裂缝宽度计算结果示意图。
具体实施方式
[0033]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于电成像板状体模型的微裂缝缝宽计算方法，其特征在于，包括：基于板状体地层模型，获取板状体地层的裂缝宽度、角度、长度和泥浆电阻率、基质电阻率的电信号响应；从电信号响应结果中提取电成像的裂缝参数响应规律，根据裂缝参数响应规律得到基于裂缝位置的电阻率扰动率和电成像提取的裂缝倾角的裂缝宽度表征计算公式；经过电成像仪器标定后，得到最终的电阻率裂缝宽度计算结果。2.如权利要求1所述基于电成像板状体模型的微裂缝缝宽计算方法，其特征在于，所述板状体地层模型为紧贴纽扣电极的板状体地层模型。3.如权利要求1所述基于电成像板状体模型的微裂缝缝宽计算方法，其特征在于，所述电信号响应的获取，包括：通过非线性共轭梯度下降的有限元正演模拟，获取板状体地层的裂缝宽度、角度、长度和泥浆电阻率、基质电阻率的电信号响应。4.如权利要求1所述基于电成像板状体模型的微裂缝缝宽计算方法，其特征在于，所述裂缝参数响应规律为：根据响应结果，得到裂缝宽度、角度、裂缝电阻率三种主要影响参数，以及井壁地层裂缝宽度的计算图版，电阻率扰动率表示裂缝的响应大小。5.如权利要求1所述基于电成像板状体模型的微裂缝缝宽计算方法，其特征在于，所述电阻率扰动率为：x＝(R
b
‑
R
t
)/R
b
，式中，x为电阻率扰动率，Rt为裂缝位置上的电阻率观测值，Rb为地层的基质响应，(Rb
‑
Rt)为电阻率的扰动值。6.如权利要求1所述基于电成像板状体模型的微裂缝缝宽计算方法，其特征在于，所述裂缝宽度表征计算公式为：y＝(
...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏丹，谭先红，汪鹏，方思南，李雄炎，曹景记，张占松，秦瑞宝，刘小梅，叶信宇，李铭宇，
申请(专利权)人：中海石油中国有限公司北京研究中心，
类型：发明
国别省市：