CN107575220A - 一种过套管地层微分电阻率测井方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种过套管地层微分电阻率测井方法：在套管井中用瞬变激发方式激励发射线圈，产生连续的电磁感应瞬态信号，在地层中产生涡流；接收线圈接收电磁感应响应波形；用相邻深度所测量的电磁感应响应波形相减，去掉套管和地层的直接耦合信号和套管的涡流电磁感应信号，仅剩余相邻两点地层的涡流电磁感应信号的差；用刻度系统将所测量的信号差刻度成地层的电导率差；用积分的方法将地层的电导率差转换为地层的电导率；对地层的电导率取倒数获得地层的电阻率值，对每个深度进行连续测量便获得连续的地层电阻率曲线。本发明在套管井内通过测量电磁感应响应波形，去掉了套管的涡流场，实现了过套管地层电阻率的非接触连续测量。
Description
技术领域
本发明属于石油工程测井施工中套管井地层物理参数测量和岩性评价的专用仪器技术领域，更具体的说，是涉及一种过套管地层微分电阻率测井方法。
背景技术
在石油开发过程中，对套管井的地层电阻率进行测量，获得套管井条件下地层的电阻率资料非常重要。因为地层的电阻率直接显示了地层的含油性变化，用其可以分析开发过程中油层的水淹情况，为调整开发方案提供科学依据。但是，套管井中套管的存在给测量地层电阻率增添了很大麻烦。因为套管对电磁信号影响巨大，套管的电导率和磁导率均很高，电磁波和高频电磁感应信号没法穿过套管进入地层，通常情况下，人们用直流电方法测量地层的电阻率，将电极推靠到套管内壁，通过电极给套管和地层供电，电流稳定以后，测量流过地层的电流和电压获得地层的电阻率，该方法只能定点测量，电流需要稳定以后才能测量，每个点均需要一定的时间，因此测井时效低。电流主要沿套管流动，进入地层的电流很少，测量的有效信号的幅度很小，测量的灵敏度低，电极与套管接触程度对测量结果影响大。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，测量地层的电阻率，提供了一种新的测量方法——过套管地层微分电阻率测井方法，采用瞬变激发，其低频的电磁感应能量能够穿过套管进入地层，在地层中引起涡流，涡流的感应信号能够再次穿过套管被套管井中的接收线圈所接收。同样，接收信号中地层涡流所引起的电磁感应信号也很小，直接耦合的信号大，为了有效地去掉与地层电导率无关的直接耦合信号，本发明提出了过套管地层微分电阻率测井方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种过套管地层微分电阻率测井方法,包括以下步骤：
步骤一，在套管井中用瞬变激发方式激励发射线圈，产生连续的电磁感应瞬态信号，在套管井中产生电磁感应响应信号，该信号的频谱包络线与频率成反比，电磁能量穿过套管进入地层，在地层中产生涡流；
步骤二，与发射线圈同轴放置并且间隔一段距离的接收线圈将接收到电磁感应响应波形，该波形主要由套管和地层的直接耦合信号和涡流电磁感应信号组成，地层的涡流电磁感应信号携带地层电阻率信息；
步骤三，用相邻深度所测量的电磁感应响应波形相减，去掉套管和地层的直接耦合信号和套管的涡流电磁感应信号，仅剩余相邻两点地层的涡流电磁感应信号的差，该信号差与地层的电导率差成正比；
步骤四，用刻度系统将所测量的信号差刻度成地层的电导率差——电导率对深度的微分；
步骤五，用积分的方法将地层的电导率差转换为地层的电导率；
步骤六，对地层的电导率取倒数获得地层的电阻率值，对每个深度进行连续测量便获得连续的地层电阻率曲线。
步骤五中所述地层的电导率差转换为地层的电导率的过程：首先给定初值，然后对电导率差进行累加，最后再乘以深度间隔。
与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：
(1)本发明克服了套管对地层电阻率测井的屏蔽影响，实现了过套管地层电阻率的连续测量，能够获得连续的地层电阻率随深度的微分曲线，为剩余油评价提供了新的连续的电阻率曲线；
(2)本发明去掉了幅度大的无用信号，凸显了地层电导率随深度的变化；
(3)本发明能够直接测量到地层电导率随深度的变化信息；
(4)本发明充分利用瞬变激发的涡流电磁感应信号携带的地层电阻率信息，获得了地层的电阻率；
(5)本发明在套管井内通过测量电磁感应响应波形，去掉了套管的涡流场，实现了过套管地层电阻率的非接触连续测量；
(6)本发明的实现的过套管地层电阻率测量受套管变形和套管损耗影响小。
附图说明
图1是本发明的测量原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
本发明的关键是依据电磁感应原理，在套管井激发瞬态电磁感应响应，难点是如何在幅度很大的电磁感应信号中提取出幅度很小的地层电阻率信息。相邻深度点测量波形相减的方法完成了该任务。在去掉无用信号的同时获得了相邻地层电导率差。使相邻地层电导率差成为了直接测量值，该测量值经过积分以后可以与现有的测井方法相衔接，与裸眼井测量的地层电阻率曲线进行对比，评价剩余油分布。也可以直接用电导率差对地层的电性变化进行成像，构成另外一套依据不同深度地层电导率差的剩余油评价系统。
如图1所示，本发明的过套管地层微分电阻率测井方法,用于过套管地层电阻率测井，包括以下步骤：
步骤一，在套管井中用瞬变激发方式(电流通断)激励发射线圈，产生连续的电磁感应瞬态信号，在导通和关断瞬间激发的电磁感应强，在套管井中产生电磁感应响应信号，该信号的频谱包络线与频率成反比，低频幅度大，主要电磁能量能够穿过套管进入地层，在地层中产生涡流。
步骤二，与发射线圈同轴放置并且间隔一段距离的接收线圈将接收到电磁感应响应波形，该波形主要由套管和地层的直接耦合信号和涡流电磁感应信号组成，其中地层的涡流电磁感应信号幅度小，携带地层电阻率信息。
步骤三，用相邻深度所测量的电磁感应响应波形相减，去掉套管和地层的直接耦合信号和套管的涡流电磁感应信号，仅剩余相邻深度点地层的涡流电磁感应信号的差，该信号差与地层的电导率差成正比，对地层电阻率的变化灵敏。
步骤四，用刻度系统将所测量的信号差刻度成地层的电导率差——电导率对深度的微分。其中刻度系统是一节5.5英寸的套管，外面同轴套上一个直径35cm的有机玻璃管，将有机玻璃管两边密封构成水箱，在水箱内放置不同电导率的水模拟地层，在套管内部放置过套管电阻率测井仪器记录波形，建立响应差波形与已知地层(水)电导率之间的关系。
步骤五，用积分的方法将地层的电导率差转换为地层的电导率：首先给定初值，然后对电导率差进行累加，最后再乘以深度间隔。
步骤六，对地层的电导率取倒数获得地层的电阻率值，对每个深度进行连续测量便获得连续的地层电阻率曲线。
尽管上面对本发明进行了描述，但本发明并不局限于上述，上述仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。
Claims (2)
1.一种过套管地层微分电阻率测井方法,其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，在套管井中用瞬变激发方式激励发射线圈，产生连续的电磁感应瞬态信号，在套管井中产生电磁感应响应信号，该信号的频谱包络线与频率成反比，电磁能量穿过套管进入地层，在地层中产生涡流；
步骤二，与发射线圈同轴放置并且间隔一段距离的接收线圈将接收到电磁感应响应波形，该波形主要由套管和地层的直接耦合信号和涡流电磁感应信号组成，地层的涡流电磁感应信号携带地层电阻率信息；
步骤三，用相邻深度所测量的电磁感应响应波形相减，去掉套管和地层的直接耦合信号和套管的涡流电磁感应信号，仅剩余相邻两点地层的涡流电磁感应信号的差，该信号差与地层的电导率差成正比；
步骤四，用刻度系统将所测量的信号差刻度成地层的电导率差——电导率对深度的微分；
步骤五，用积分的方法将地层的电导率差转换为地层的电导率；
步骤六，对地层的电导率取倒数获得地层的电阻率值，对每个深度进行连续测量便获得连续的地层电阻率曲线。
2.根据权利要求1所述的过套管地层微分电阻率测井方法，其特征在于，步骤五中所述地层的电导率差转换为地层的电导率的过程：首先给定初值，然后对电导率差进行累加，最后再乘以深度间隔。
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