一种定量将薄互地层等效成水平和垂直电阻率的方法技术

本发明专利技术涉及一种电阻率测井仪数据处理方法。一种定量将电阻率各向同性薄互地层等效成水平和垂直电阻率的方法，对于一组电阻率各向同性的薄互地层，在仪器垂直于薄互地层时，选择一组发射频率和源距，计算仪器在垂直于薄互地层时的水平电阻率；在仪器倾斜于薄互地层时，选择与计算仪器垂直于薄互地层时相同的一组工作频率和源距，计算薄互地层垂直电阻率；根据获得的水平电阻率的值，通过反演方法获得垂直电阻率的值；将薄互地层等效成电阻率均匀各向异性地层，选取电阻率均匀各向异性地层作为反演地层模型，计算薄互地层等效的水平电阻率和垂直电阻率；以电阻率均匀各向异性介质中仪器的响应作为正演函数进行反演，得出薄互地层等效的垂直电阻率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种随钻电磁波电阻率测井仪数据处理方法，特别是涉及一种定量将电阻率各向同性薄互地层等效成水平和垂直电阻率的方法。
技术介绍
随着陆上水平井和大斜度井钻井工作量增加以及海上钻井的需求，常规电缆测井已经不能满足测井技术的需要，因此随钻测井技术得到了非常迅速的发展。随钻电磁波电 阻率测井仪器是随钻测井中最常用的仪器之一，它通过测量两个接收线圈上感应电动势的相位差和幅度比来获得地层的电阻率信息。地层中的电阻率并不全是均匀的，因为常有一些电阻率各向同性薄互层存在，这些薄互层呈现出宏观的电阻率各向异性(即水平电阻率和垂直电阻率不相等)，而随钻电磁波电阻率类仪器在大斜度井中的响应受电阻率各向异性的影响很大，使得相位差和幅度比曲线出现分离的现象，但曲线的分离并不仅受电阻率各向异性的影响，泥浆的侵入及仪器在井眼中偏心也能引起曲线的分离，为了分析这种曲线分离现象产生的原因，需要弄清电阻率各向异性对随钻电磁波电阻率测井仪响应的影响规律，而电阻率各向异性通常以薄互层的形式存在，所以有必要对电阻率各向同性薄互层等效成宏观各向异性进行定量的转换。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术不足，基于随钻电磁波电阻率类仪器在电阻率各向同性薄互地层中的响应，提出一种定量将电阻率各向同性薄互地层等效成水平和垂直电阻率的方法。本专利技术所采用的技术方案，对于一组电阻率各向同性的薄互地层，采用随钻电磁波电阻率测井仪，分仪器垂直于薄互地层和倾斜于薄互地层两种情况计算该仪器在薄互地层中的响应，I)、在仪器垂直于薄互地层时，选择一组发射频率和源距，采用纵向成层并矢格林函数法，计算出仪器通过薄互地层时的相位差视电阻曲线和幅度比视电阻率曲线，确定仪器在垂直于薄互地层时的水平电阻率；2)、在仪器倾斜于薄互地层时，选择倾斜角度大于60°，将仪器以大于60°的倾斜角度通过薄互地层，选择与计算仪器垂直于薄互地层时相同的一组工作频率和源距，计算出仪器此时的相位差视电阻率和幅度比视电阻率响应，获得薄互地层垂直电阻率；3)、根据获得的水平电阻率的值，将仪器倾斜于薄互地层时的两个响应值或两个响应值中质量较好的一个数据作为反演数据，通过反演方法获得垂直电阻率的值；4)、考虑到薄互地层的总厚度足够大，使得随钻电磁波电阻率仪器在薄互地层中的响应不受围岩的影响，将薄互地层等效成电阻率均匀各向异性地层；根据薄互地层与电阻率均匀各向异性地层的等效关系，选取电阻率均匀各向异性地层作为反演地层模型，计算薄互地层等效的水平电阻率和垂直电阻率；5)、反演时将仪器倾斜于薄互地层时计算出的相位差和幅度比视电阻率值作为已知响应，将仪器垂直于薄互地层时计算得出的视电阻率值作为已知的水平电阻率值，以电阻率均匀各向异性介质中该仪器的响应作为正演函数进行反演，得出薄互地层等效的垂直电阻率。所述的定量将薄互地层等效成水平和垂直电阻率的方法，在步骤2)中，采用层状介质中的格林函数法计算随钻电磁波电阻率类仪器在薄互层下的响应设层状单轴各向异性介质共有11+1层，各层编号为1=0，1，...，1!，源在第」层，各层参数分别为111、％1、￡111，贝权利要求1.，对于一组电阻率各向同性的薄互地层，采用随钻电磁波电阻率测井仪，分仪器垂直于薄互地层和倾斜于薄互地层两种情况计算该仪器在薄互地层中的响应，其特征是 1)、在仪器垂直于薄互地层时，选择一组发射频率和源距，采用纵向成层并矢格林函数法，计算出仪器通过薄互地层时的相位差视电阻曲线和幅度比视电阻率曲线，确定仪器在垂直于薄互地层时的水平电阻率； 2)、在仪器倾斜于薄互地层时，将仪器以大于60°的倾斜角度通过薄互地层，选择与仪器垂直于薄互地层时相同的一组工作频率和源距，获得仪器此时的相位差视电阻率和幅度比视电阻率响应； 3)、根据获得的水平电阻率的值，将仪器倾斜于薄互地层时的两个视电阻率响应值或两个视电阻率响应值中质量较好的一个数据作为反演数据，通过反演方法获得垂直电阻率的值； 4)、将薄互地层等效成电阻率均匀各向异性地层，根据薄互地层与电阻率均匀各向异性地层的等效关系，选取电阻率均匀各向异性地层作为反演地层模型，计算薄互地层等效的水平电阻率和垂直电阻率； 5)、反演时将仪器倾斜于薄互地层时计算出的相位差和幅度比视电阻率值作为已知响应，将仪器垂直于薄互地层时计算得出的视电阻率值作为已知的水平电阻率值，以电阻率均匀各向异性介质中该仪器的响应作为正演函数进行反演，得出薄互地层等效的垂直电阻率。2.根据权利要求I所述的定量将薄互地层等效成水平和垂直电阻率的方法，其特征是在步骤2)中，采用层状介质中的格林函数法计算随钻电磁波电阻率类仪器在薄互层下的响应设层状单轴各向异性介质共有n+1层，各层编号为I = 0，1，…，n，源在第j层，各层参数分别为3.根据权利要求I或2所述的定量将薄互地层等效成水平和垂直电阻率的方法，其特征是利用仪器响应值进行反演时采用均匀各向异性介质中磁偶极子源电磁场公式在正演模拟中将发射源看做磁偶极子，并设其随时间的变化关系为eXp(i t)，其中《为角频率，9为井眼相对倾角，11和仏为发射和接收天线磁矩^!￡為2和黾為2分别为发射天线水平和垂直分量磁矩及接收天线水平和垂直分量磁矩，Ohb为水平电导率，Ovb为垂直电导率， 设源点位置坐标y = (xr , J1 , Z1 )、场点位置坐标r = (X，y，Z)， 令，其中 kH、r~ = ^x-xy+(y-yf，并令=，K的表达式内Ohb和0_分别为向异性介质的水平和垂直复电导率，ehb和e vb分别为各向异性介质的水平和垂直复介电系数，它们的关系为ohb = i ehb，ovb=e vb，各向异性介质中4方向单位磁偶极子产生的矢势为4.根据权利要求3所述的定量将薄互地层等效成水平和垂直电阻率的方法，其特征是反演计算采用高斯牛顿梯度下降方法，均匀各向异性介质中的正演问题可以写成下面的非线性方程F = F(S)(10) 其中^(^…， 广表示未知的地层参数^^/^^…’/^表示不同的函数值’若已知实测的函数值f，则求解未知量i的反演问题可归结为最小化f与的方差问题，可写成如下形式全文摘要本专利技术涉及一种电阻率测井仪数据处理方法。一种定量将电阻率各向同性薄互地层等效成水平和垂直电阻率的方法，对于一组电阻率各向同性的薄互地层，在仪器垂直于薄互地层时，选择一组发射频率和源距，计算仪器在垂直于薄互地层时的水平电阻率；在仪器倾斜于薄互地层时，选择与计算仪器垂直于薄互地层时相同的一组工作频率和源距，计算薄互地层垂直电阻率；根据获得的水平电阻率的值，通过反演方法获得垂直电阻率的值；将薄互地层等效成电阻率均匀各向异性地层，选取电阻率均匀各向异性地层作为反演地层模型，计算薄互地层等效的水平电阻率和垂直电阻率；以电阻率均匀各向异性介质中仪器的响应作为正演函数进行反演，得出薄互地层等效的垂直电阻率。文档编号G01V3/30GK102635347SQ201210091428公开日2012年8月15日 申请日期2012年3月30日 优先权日2012年3月30日专利技术者宋殿光, 方辉, 李郴, 段宝良, 郭巍, 韩宏克, 魏少华 申请人:中国电子科技集团公司第二十二研究所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：段宝良，宋殿光，魏少华，李郴，方辉，韩宏克，郭巍，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十二研究所，
类型：发明
国别省市：