【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于测井，具体涉及一种针对过套管密度测井的混合蒙特卡罗深穿透计算方法。
技术介绍
1、核测井是根据岩石和介质的核物理性质，确定钻井地质剖面，寻找油气藏的一种方法。其与声学测井以及电学测井并称为地球物理三大测井技术。在进行测井之前，核测井需要对仪器进行预模拟。目前，在核测井领域的模拟方法主要是扩散理论方法和蒙特卡罗方法。扩散理论方法含有多个变量的微积分方程，通常采用数值方法进行求解，且无法得到唯一的解析解。蒙特卡罗方法是一种基于统计概率的数值计算方法，它的基本过程是在对提出的问题建立对应的随机抽样模型，通过大量重复的实验，获得问题的解。其模拟粒子输运的方法是用随机数跟踪大量的粒子并对其历程进行记录。
2、近年来，随着深井的增多，使得井轨迹更加复杂、井下作业难度逐年增大。复杂井况条件下，通过裸眼进行储层资料录取难度增大、无法有效控制作业风险。针对这一情况，有研究者提出了过套管测量地层评价技术。但由于套管水泥的阻碍，使得蒙特卡罗方法所需的计算资源增加，耗时过长，无法满足实际作业过程中对效率的需求，其具体体现在：
3、1、粒子输运在井下模拟是一个复杂的深穿透问题，传统蒙特卡罗方法会模拟每一个粒子及其次级粒子的轨迹，并储存在计算机中。导致大量的粒子模拟，产生的信息存储及处理所需的计算资源高。
4、2、井下仪器上安装的探测器的体积小，在复杂地层环境中经过套管与水泥的二次屏蔽之后，与常规井(裸眼井)相比能够被探测器计数的核粒子大幅度削弱，难以满足密度测井对于能谱的精度要求，如何能够保证探测器获取足
5、3、蒙特卡罗模拟每一次只能模拟一组固定环境参数，对不断变化且参数众多的井下环境如：仪器位置、井眼尺寸、套管尺寸和材料、地层岩性、地层孔隙度、井中流体类型和饱和度、地层流体类型和饱和度、泥饼厚度与密度、黏土含量、水泥类型等相关情形进行模拟，所需耗费时间巨大。
6、因此，有必要研究一种针对过套管密度测井的混合蒙特卡罗深穿透计算方法，在保证模拟结果正确性及精度的前提下，有效缩短各种环境参数变化时的模拟时间。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于：提供一种针对过套管密度测井的混合蒙特卡罗深穿透计算方法，以解决因深穿透问题导致的探测器能谱计数精度低的问题，提升在套后环境下多环境参数模拟效率。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种针对过套管密度测井的混合蒙特卡罗深穿透计算方法，包括以下步骤：
4、s1、获取套后密度测井仪器及其所测地层的环境参数；
5、s2、基于s1获取的套后密度测井仪器及其所测地层的环境参数，分别在蒙特卡罗软件和确定性程序中，构建套后密度测井仪器与地层的三维数值模型；
6、s3、利用s2确定性程序中构建的三维数值模型，获取三维数值模型的重要性图谱；
7、s4、将s3获取的重要性图谱，输入到s2在蒙特卡罗软件中构建的三维数值模型中，作为权窗重要性的指导参数，以划分出采集能谱的重要区域和非重要区域，从而实现按能群进行分权重采样，获得模拟误差及运行效率并输出。
8、进一步的，在所述确定性程序中，构建套后密度测井仪器与地层三维数值模型的步骤包括：
9、根据s1获取的套后密度测井仪器及其所测地层的环境参数，搭建采集的环境参数、设置仪器的发射源强、能量分布、发射方向；设置粒子确定性计算的数据库，即元素的反应截面库；设置探测器位置、共轭源大小及个数；
10、在所述蒙特卡罗软件中，构建套后密度测井仪器与地层的三维数值模型的步骤包括：
11、根据s1获取的套后密度测井仪器及其所测地层的环境参数，搭建采集的环境参数、设置仪器的发射源强、能量分布、发射方向；划分权窗并进行如下设置：设置输入数据存储区域、上权窗边界、下权窗边界及存活权重，设置权窗偏倚为按照粒子能量分能群进行粒子采样，设置能谱收集为按权重收集，读取每个粒子的当前权重并进行加权累积至每次事件模拟的探测器结果中。
12、更进一步的，所述划分权窗采用的是基于蒙特卡罗中的平行几何体方法划分权窗。
13、进一步的，所述s3获取三维数值模型的重要性图谱的步骤包括：
14、3.1、在确定性程序中，根据地层、井眼、仪器以及探测器位置，进行xyz轴的离散网格划分，以获得离散的能量区间；
15、3.2、使用离散纵标法sn对离散网格进行有限元差分计算，分光子能群获得三维数值模型的重要性图谱；所述分光子能群是指使用离散纵标法获得离散的能量区间。
16、更进一步的，所述s3.2中使用离散纵标法sn对离散网格进行有限元差分计算的求解步骤包括：
17、s3.2.1、定义各能群的sn方程为：
18、lψ＝msφ+q (1)
19、l为微分输运算子；m是离散算子；s是散射截面矩阵；q是共轭源；φ为离散角度的角通量；ψ是离散角度下的角通量向量。
20、s3.2.2、对sn方程进行转换得到共轭方程：
21、l*φ*＝ms*φ*+q* (2)
22、s3.2.3、应用算符d，其中φ＝dψ，并重新排列项，将共轭方程转换为传统线性系统的形式，ax＝b，
23、(i-dl-1ms)＝dl-1q (3)
24、基于传统的波前求解方法，对l-1v进行求解，其中v为迭代向量；其中q共轭源的选择，采用前向加权的一致性共轭驱动的重要性采样方法fw-cadis方法或cadis方法；
25、当探测器为单探测器时，采用cadis方法，基于单探测器建立共轭通量φ*与探测器响应r的关系式，分光子能群获取数值三维模型的重要性图谱；当探测器为多探测器时，采用fw-cadis方法，根据探测器的响应函数σ*(e)，分光子能群获取数值三维模型的重要性图谱。
26、更进一步的，所述cadis方法实现分光子能群获取数值三维模型的重要性图谱的方法，包括以下步骤：
27、基于探测器的响应函数建立共轭通量φ*与探测器响应r的关系：
28、
29、式中r为粒子位矢；e为粒子能量；q为粒子源；vs为源体积大小；vd为探测器体积大小，d表示在探测器体积内进行积分；
30、基于q*(r,e)＝σ*(e)g(r)，g(r)＝1代表进入了探测器；带入式(4)中得到：
31、
32、式中，为偏倚源；φ*(r,e)为共轭通量；r为探测器响应；根据共轭通量按如下公式计算出重要图谱，以作为蒙特卡罗权窗的下边界：
33、
34、更进一步的，所述fw-cadis方法，实现分光子能群获取数值三维模型的重要性本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种针对过套管密度测井的混合蒙特卡罗深穿透计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种针对过套管密度测井的混合蒙特卡罗深穿透计算方法，其特征在于，在所述确定性程序中，构建套后密度测井仪器与地层三维数值模型的步骤包括：
3.根据权利要求2所述的一种针对过套管密度测井的混合蒙特卡罗深穿透计算方法，其特征在于：所述划分权窗采用的是基于蒙特卡罗中的平行几何体方法划分权窗。
4.根据权利要求1所述的一种针对过套管密度测井的混合蒙特卡罗深穿透计算方法，其特征在于，所述S3获取三维数值模型的重要性图谱的步骤包括：
5.根据权利要求4所述的一种针对过套管密度测井的混合蒙特卡罗深穿透计算方法，其特征在于，所述S3.2中使用离散纵标法SN对离散网格进行有限元差分计算的求解步骤包括：
6.根据权利要5所述的一种针对过套管密度测井的混合蒙特卡罗深穿透计算方法，其特征在于，所述CADIS方法实现分光子能群获取数值三维模型的重要性图谱的方法，包括以下步骤：
7.根据权利要5所述的一种针对过套管密度测井的混合蒙特
8.根据权利要1所述的一种针对过套管密度测井的混合蒙特卡罗深穿透计算方法，其特征在于，所述S4的实现方法，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种针对过套管密度测井的混合蒙特卡罗深穿透计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种针对过套管密度测井的混合蒙特卡罗深穿透计算方法，其特征在于，在所述确定性程序中，构建套后密度测井仪器与地层三维数值模型的步骤包括：
3.根据权利要求2所述的一种针对过套管密度测井的混合蒙特卡罗深穿透计算方法，其特征在于：所述划分权窗采用的是基于蒙特卡罗中的平行几何体方法划分权窗。
4.根据权利要求1所述的一种针对过套管密度测井的混合蒙特卡罗深穿透计算方法，其特征在于，所述s3获取三维数值模型的重要性图谱的步骤包括：
5.根据权利要求4所述的一种针对过套管密度测井...
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