CN111188611A - 一种套管井反褶积电阻率处理方法 - Google Patents

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Abstract

一种套管井反褶积电阻率处理方法，在相邻两个深度点测量的二次场差的基础上，推导出其和视电导率差以及地层电导率序列的关系，并且利用反褶积的方法还原了地层电导率曲线，并且求倒数还原了地层电阻率曲线。用差的反褶积解决了地层电导率曲线的求取问题；在纵向几何因子源距选择正确的情况下，可以完全还原地层电导率，提高了地层分辨率。

Description

一种套管井反褶积电阻率处理方法
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技术领域，主要是一种套管井反褶积电阻率处理方法。
背景技术
石油的勘测和开发中，测井是评定油气层一个非常重要的手段。测井技术方面，瞬变电磁过套管测井技术是借鉴物探的方法并且在感应测井基础上发展和完善而来，通常发射信号为阶跃信号，采用瞬变激发，测量套管井内不同源距的瞬态响应波形。发射电磁信号在套管及套管外的介质中形成涡流，涡流产生的二次场再次穿过套管被接收线圈接收，地层电导率信息就包含在二次场中。
接收信号中也包含直接耦合信号（即一次场）和二次场信号，传统方法无法消除和地层电导率无关的一次场，从而无法获取二次场和视电导率，无法进一步得到地层电导率和电阻率信息。用同一源距相邻深度测量的波形相减可以去掉响应中的所有无用信号（一次场和井内液体、套管、水泥环的二次场响应），得到相邻两个深度点所测量地层（区域）的二次场差，已有的技术认为该二次场差和地层电导率差成正比，和地层电阻率差成反比，而没有发现此二次场差也可以用几何因子的差来描述，也无法精确给出地层电阻率求取方法。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明一种套管井反褶积电阻率处理方法，在相邻两个深度点测量的二次场差的基础上，推导出其和视电导率差以及地层电导率序列的关系，并且利用反褶积的方法还原了地层电导率曲线，并且求倒数还原了地层电阻率曲线。
本发明的具体技术方案说明如下：
步骤一，瞬变电磁测井采用正向导通、正向关断、反向导通和反向关断的激发方式,根据波形的特点，取相邻深度的峰值时刻的涡流场激发的电磁感应信号,即瞬变电磁感应接收波形，波形的公式如下（1），其中接收线圈感应电动势U包含一次场和二次场的信息，其中Ux为包含无用信号的一次场，Ud为包含地层信息的二次场，k为仪器常数（已知），σa为视电导率（未知），如果直接进行处理，是无法消除地层的无用信号，U1和U2分别为相邻深度的接收波形；
Figure DEST_PATH_IMAGE001
步骤二，用相邻两个深度点的瞬变电磁感应接收波形相减获得响应差波形如（2）,由于相邻深度点的一次场大小相等，相位相同，因此做差可以消除一次场，得到的接收波形差是视电导率差和一起常数k的结果；
Figure DEST_PATH_IMAGE002
步骤三，由得到的视电导率差和纵向微分几何因子gz（已知）的差进行反褶积，得到地层电导率曲线，σ为地层电导率曲线，和视电导率存在褶积的关系；
Figure DEST_PATH_IMAGE003
步骤四，调试适合的几何因子gz,由于几何因子的源距L不同，几何因子的形状也不一致，得到的反褶积结果也有差别，调试取得正确的几何因子，反褶积的结果最接近地层电导率曲线；
步骤五，将步骤一、二、三执行完后得到地层电导率,取倒数后获得地层电阻率曲线。
本发明是一种套管井反褶积电阻率处理方法，用同一源距相邻深度测量的波形相减可以去掉响应中的所有无用信号（包括套管井响应和井内液体、套管、水泥环的二次场响应），得到相邻两个深度点所测量地层（区域）的二次场差；用响应差（代替视电导率差）和纵向微分几何因子差进行反褶积，还原了地层电导率曲线，其取倒数便得到了地层电阻率曲线，用差的反褶积解决了地层电导率曲线的求取问题；在纵向几何因子源距选择正确的情况下，可以完全还原地层电导率，提高了地层分辨率。
附图说明
图1 是本发明处理数据方法的流程图；
图2 是地层电导率曲线和响应差曲线图；
图3 是用源距为0.28m的几何因子差与响应差（视电导率差）进行反褶积曲线图；
图4 是用源距为0.32m的几何因子差与响应差（视电导率差）进行反褶积曲线图；
图5 是用源距为0.3m的几何因子差与响应差（视电导率差）进行反褶积曲线图；
图6 是源距为0.3m的几何因子差值曲线图。
具体实施方式
下面结合附图和具体数据处理实例、最佳实施方式对本发明作进一步说明，但本发明所要保护的范围并不限于此。
本发明的关键在于通过响邻深度做差的方式，消除了无用的一次场信号，难点是在幅度很大的电磁感应信号中通过数据处理的方式提取了地层电阻率的信息。绕过了无法直接求得视电导率的问题，推导了响应差和视电导率差的线性关系，并且将其于视电导率差和纵向几何因子差的褶积关系联系起来，从而获得了地层电导率曲线，取倒数即可获得电阻率曲线，可以评价剩余油层的分布。
如图1，给出了套管井反褶积处理方法的步骤，本发明的过套管地层反褶积电阻率处理方法,用于过套管地层电阻率测井,包括以下步骤：
步骤一，如图2，相邻深度的接收波形相减，得到接收波形差的曲线（响应差），这个差和视电导率差成正比。
步骤二，如图3，根据接收波形差的形状选择几何因子的源距，首先选择的是0.28m源距的几何因子差做反褶积运算，有较小波动但是幅值的趋势基本符合真实地层，且最大值也没有超过真实地层的幅值，所以推断源距选择偏小。
步骤三，图4是选择的0.32m源距的几何因子差做反褶积运算，可以看到波动较大且最大值的波动超过了真实地层的幅值，所以正确的源距应该在0.32和0.28之间。
步骤四，经过大量的调试和实验，最终选择的是0.3m源距的几何因子差做反褶积运算，如图5所示可以看到还原后的地层和真实地层变化趋势相同，幅值稍有偏差是因为初值选择的原因，可以认为源距调试的正确性。
步骤五，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。
图6即是0.3m的几何因子差的波形。

Claims (1)

1.一种套管井反褶积电阻率处理方法，其特征在于：具体技术方案如下：
步骤一，瞬变电磁测井采用正向导通、正向关断、反向导通和反向关断的激发方式,根据波形的特点，取相邻深度的峰值时刻的涡流场激发的电磁感应信号,即瞬变电磁感应接收波形，波形的公式如下（1），其中接收线圈感应电动势U包含一次场和二次场的信息，其中Ux为包含无用信号的一次场，Ud为包含地层信息的二次场，k为仪器常数，为已知，σa为视电导率，为未知，如果直接进行处理，是无法消除地层的无用信号，U1和U2分别为相邻深度的接收波形：
Figure 691021DEST_PATH_IMAGE001
步骤二，用相邻两个深度点的瞬变电磁感应接收波形相减获得响应差波形如（2）,由于相邻深度点的一次场大小相等，相位相同，因此做差可以消除一次场，得到的接收波形差是视电导率差和一起常数k的结果：
Figure 608162DEST_PATH_IMAGE002
步骤三，由得到的视电导率差和已知的纵向微分几何因子gz的差进行反褶积，得到地层电导率曲线，σ为地层电导率曲线，和视电导率存在褶积的关系：
Figure 450216DEST_PATH_IMAGE003
步骤四，调试适合的几何因子gz，由于几何因子的源距L不同，几何因子的形状也不一致，得到的反褶积结果也有差别，调试取得正确的几何因子，反褶积的结果最接近地层电导率曲线；
步骤五，将步骤一、二、三执行完后得到地层电导率,取倒数后获得地层电阻率曲线。
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