基于高频电磁波电阻率测井的高阻地层井眼校正方法技术

本发明专利技术建公开了基于高频电磁波电阻率测井的高阻地层井眼校正方法，其包括步骤：s1.建立高阻地层电磁波电阻率测井方法；s2.基于高阻地层中不同含井眼柱状成层地层模型开发磁偶极子源电磁场伪解析快速算法；s3.模拟分析由于井眼的存在而导致的地层电阻率异常的问题；s4.高阻地层条件下不同井眼因素参数的选择，确定了井眼校正数据库中包含的数据范围；s5.对泥浆电阻率、井径、偏心率、相对介电常数等井眼影响因素进行正演模拟与分析；s6.详述了在高阻地层中不同影响因素其响应结果的变化规律；s7.将模拟结果得到的数据组合并建立井眼校正数据库，形成基于高频电磁波电阻率测井的高阻地层井眼校正方法。井的高阻地层井眼校正方法。井的高阻地层井眼校正方法。

【技术实现步骤摘要】
基于高频电磁波电阻率测井的高阻地层井眼校正方法


[0001]本专利技术涉及石油勘探开发领域，属于电测井方法范畴，具体的说是涉及一种基于高频电磁波电阻率测井的高阻地层井眼校正方法。

技术介绍

[0002]油基泥浆高阻地层是目前深层油气勘探开发面临的重要问题。电磁波电阻率测井方法不仅能够应用于油基泥浆井眼环境中，且能够满足多频测量的需求。目前，常规感应和阵列感应仪器设计可以有效应用于中低阻地层中，但对高阻地层的敏感性差，因此需探究电磁波电阻率测井方法在高阻地层中的可行性。同时，油基泥浆因配比不同造成井眼电阻率未知等情况，则进行井眼校正是测井资料处理中不可缺少的一环，校正效果的好坏关系到储层识别的准确性。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提出一种基于高频电磁波电阻率测井的高阻地层井眼校正方法。
[0004]本专利技术为了实现上述目的，采用如下技术方案：
[0005]基于高频电磁波电阻率测井的高阻地层井眼校正方法，包括如下步骤：
[0006]s1.建立高阻地层电磁波电阻率测井方法；
[0007]s2.基于高阻地层中不同含井眼柱状成层地层模型开发磁偶极子源电磁场伪解析快速算法；
[0008]s3.模拟分析由于井眼的存在而导致的地层电阻率异常的问题；
[0009]s4.高阻地层条件下不同井眼因素参数的选择，确定了井眼校正数据库中包含的数据范围；
[0010]s5.对泥浆电阻率、井径、偏心率、相对介电常数等井眼影响因素进行正演模拟与分析；
>[0011]s6.详述在高阻地层中不同影响因素其响应结果的变化规律；
[0012]s7.将模拟结果得到的数据组合并建立井眼校正数据库，形成基于高频电磁波电阻率测井的高阻地层井眼校正方法。
[0013]步骤s1中，电磁波电阻率测井方法的频率，线圈结构和信号定义为：
[0014]电磁波电阻率测井主要通过测量地层中电磁波信号的速度和衰减来表征地层电阻率信息，其中还考虑到了复介电常数的影响，介电常数即为原外加电场与最终介质电场的比值，是描述介质在外电场下的极化能力的物理量，与频率的大小相关，频率较高时，介电常数贡献加大，油、水层的介电常数差异明显，对划分油水储层十分有利；
[0015]借鉴随钻电磁波测井方法的线圈结构，将以单个发射线圈和两个接收线圈的仪器展开，假设发射线圈到接收器的距离要大于井眼直径，对于大多数的情况而言，只有折射波在接收线圈处的贡献最大，例如，如果井眼电阻率R
b
远小于地层电阻率R
t
，则反射波和直达
波比折射波受到的衰减更大，在这种情况下，折射波平行于井眼轴传播；另一方面，如果是R
b
>>R
t
，则井眼内的波长会远大于井眼直径；由此，我们可以得出直达波和反射波的衰减明显大于折射波的结论；
[0016]井眼校正与井眼外参数无关，这意味着侵入层和薄层的校正可以独立于井眼校正进行；因此，在之后的井眼校正中不考虑侵入和薄层的影响；其次还要注意井眼对于接收线圈相位的影响与发射线圈到接收线圈之间的间距无关，但要保证发射线圈到接收线圈的间距大于井眼的直径。
[0017]步骤s2中，基于高阻地层中不同含井眼柱状成层地层模型开发磁偶极子源电磁场伪解析快速算法的步骤，具体为：
[0018]步骤s21、电磁场伪解析解快速计算方法
[0019]对于位于(ρ
T
,0,0)处的磁偶极子，在介质中的场在柱坐标系下z分量场展开为：
[0020][0021]步骤s22、通过匹配边界条件导出狭义的反射/透射系数的表达式，即：
[0022][0023][0024][0025][0026]公式(2)中，表示两层之间的狭义反射系数，表示两层之间的狭义透射系数；
[0027]经过对狭义反射/透射系数的扩展及讨论，得到柱状成层介质中驻波和外向波经广义反射/透射求解后的表达式，即：
[0028][0029][0030]步骤s5中，高阻地层条件下不同井眼因素参数的选择具体为：
[0031]井眼泥浆电导率R
m
、井径a、仪器偏心率E
cc
以及相对介电常数ε
r
，根据地层的实际情况：(1)考虑泥浆是由不同油水配比得到，则可认为井眼泥浆电阻率的范围是从淡水泥浆到完全不导电的纯油泥浆，即R
m
＝1Ω
·
m
‑
100000Ω
·
m；(2)井径的取值范围是a＝0.05m
‑
0.22m；(3)考虑仪器的钻杆尺寸与钻铤尺寸，仪器不存在完全偏离井轴中心的情况，即偏心率的选择为E
cc
＝0
‑
0.8，其中E
cc
＝ρ
Ecc
/a，ρ
Ecc
为偏心的距离；(4)考虑地层和泥浆的介电常数范围，将相对介电常数的取值范围选择为ε
r
＝1
‑
20；针对上述参数及其取值范围，采用含井眼模型电磁波测井快速正演算法计算不同影响因素图版及建立井眼校正数据库。
[0032]步骤s7中，建立井眼校正数据库步骤为：
[0033]步骤s71、先计算各种地层和井眼条件下的相位差和幅度比；
[0034]步骤s72、根据均匀地层介质中的相位差、幅度比和地层电阻率的关系，把实际测量得到的响应结果转换成视电阻率。
[0035]有益效果：本专利技术实施中系统开展了针对于高阻地层油基泥浆的电磁波测井方法及井眼校正方法的研究，针对不同的探测模式，借鉴感应测井和随钻电磁波测井的信号处理方式，计算了不同地层和井眼条件的电磁波电阻率测井响应，形成了井眼校正图版及井眼校正数据库，提出了一种高阻地层电磁波电阻率测井方法，建立了一种针对高阻地层油基泥浆的井眼环境校正方法，为深层油气、页岩油气高阻储层的石油勘探开发提供理论基础及技术参考。
附图说明
[0036]图1为本专利技术中柱状成层多层介质响应算法的流程图；
[0037]图2为本专利技术中柱状成层程序验证磁场zz分量实部示意图；
[0038]图3为本专利技术中柱状成层程序验证磁场zz分量虚部示意图；
[0039]图4为本专利技术中近线圈视电阻率主分量随偏心率的变化示意图；
[0040]图5为本专利技术中远线圈视电阻率主分量随偏心率的变化示意图；
[0041]图6为本专利技术中高频率下的近线圈的校正系数图；
[0042]图7为本专利技术中高频率下的远线圈的校正系数图；
[0043]图8为本专利技术中对泥浆电阻率进行校正前后对比图。
具体实施方式
[0044]下面结合附图以及具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明：
[0045]结合图1所示，本专利技术实施例给出了一种含井眼模型电磁波测井柱状成层多层介质响应算法提取方法，其包括如下步本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于高频电磁波电阻率测井的高阻地层井眼校正方法，其特征在于，包括如下步骤：s1.建立高阻地层电磁波电阻率测井方法；s2.基于高阻地层中不同含井眼柱状成层地层模型开发磁偶极子源电磁场伪解析快速算法；s3.模拟分析由于井眼的存在而导致的地层电阻率异常的问题；s4.高阻地层条件下不同井眼因素参数的选择，确定井眼校正数据库中包含的数据范围；s5.对泥浆电阻率、井径、偏心率、相对介电常数井眼影响因素进行正演模拟与分析；s6.详述在高阻地层中不同影响因素其响应结果的变化规律；s7.将模拟结果得到的数据组合并建立井眼校正数据库，形成基于高频电磁波电阻率测井的高阻地层井眼校正方法。2.根据权利要求1所述的基于高频电磁波电阻率测井的高阻地层井眼校正方法，其特征在于，所述步骤s2中，基于高阻地层中不同含井眼柱状成层地层模型开发磁偶极子源电磁场伪解析快速算法的步骤，具体为：步骤s21、电磁场伪解析解快速计算方法对于位于(ρ
T
,0,0)处的磁偶极子，在介质中的场在柱坐标系下z分量场展开为：步骤s22、通过匹配边界条件导出狭义的反射/透射系数的表达式，即：步骤s22、通过匹配边界条件导出狭义的反射/透射系数的表达式，即：步骤s22、通过匹配边界条件导出狭义的反射/透射系数的表达式，即：步骤s22、通过匹配边界条件导出狭义的反射/透射系数的表达式，即：公式(2)中，表示两层之间的狭义反射系数，表示两层之间的狭义透射系数；经过对狭义反射/透射系数的扩展及讨论，得到柱状成...

【专利技术属性】
技术研发人员：王琳婧，邓少贵，冯世博，孙维江，杜宇，裴培，蔡联云，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：