CN112593919A - 一种校正电阻率方法、装置和存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种校正电阻率方法、装置和存储介质，包括：通过电阻率测井仪测量得到视电阻率曲线、井眼直径、泥浆电阻率；根据所测量的井眼直径和泥浆电阻率，利用预设的反演方法确定相应井眼直径和泥浆电阻率下所述电阻率测井仪的等效电阻值；利用所确定的等效电阻值以及所测量的视电阻率曲线、井眼直径、泥浆电阻率，在不同的工作模式下，根据预先建立的等效电阻和校正系数关系图版进行校正，得到校正后的视电阻率曲线。通过本公开的方案，可以消除了电路内阻的影响，获得更加真实的仪器测量信息。

Description

一种校正电阻率方法、装置和存储介质

技术领域

本申请实施例涉及但不限于油田开发技术领域，尤其涉及一种校正电阻率方法、装置和存储介质。

背景技术

一些技术中，电阻率测井仪中阵列侧向仪器分辨率较高，径向探测信息丰富，故该仪器在实际应用中被大规模推广。阵列侧向仪器在下井测量时，普遍使用的是硬件聚焦方式，由于电子器件的不理想性例如：按对测井影响特点可等效为仪器内阻(即等效电阻)等因素的影响导致实际仪器工作时，原本电位应该完全相等的两个电极之间可能由于内阻即等效电阻的存在使其电位并不完全相等，由于两个电极电位的不相等，导致存在等效电阻的两个电极之间会存在部分电流，导致测量结果存在一定的偏差。

本申请的发明人在实践中发现，在理想情况下，通常不考虑内阻的影响，然而在实际的电路设计中，各个电极间必然存在联系，它们之间通过导线串联一个很小的内电阻进行连接。一般情况下，因为内阻较小，在理想的电路系统设计情况下，可以忽略这个内阻的影响；但是在实际的电路设计中，绝对的理想电路又是不存在的，内阻的影响不可避免。对测量仪器在不同地层模型的测量环境下，通过相应的数值模拟仿真方法，消除内阻对仪器测量响应的影响。

发明内容

以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。

本公开提供了一种校正电阻率方法、装置和存储介质，可以通过数值模拟仿真方法，消除内阻即等效电阻对电阻率测井仪测量响应的影响。

一方面，本公开提供了一种校正电阻率方法，包括：

通过电阻率测井仪测量得到视电阻率曲线、井眼直径、泥浆电阻率；

根据所测量的井眼直径和泥浆电阻率，利用预设的反演方法确定相应井眼直径和泥浆电阻率时所述电阻率测井仪等效电阻值；

利用所确定的等效电阻值以及所测量的视电阻率曲线、井眼直径、泥浆电阻率，在不同的工作模式下，根据预先建立的等效电阻和校正系数关系图版进行校正，得到校正后的视电阻率曲线。

一种示例性的实施例中，所述预先建立的等效电阻和校正系数关系图版通过以下操作获得：

分别针对不同井眼直径、不同泥浆电阻率，采用电阻率测井仪在不同工作模式所对应的约束条件，利用有限元分析仿真计算得到不同等效电阻下的视电阻率曲线，得到不同等效电阻与电阻率测井仪在不同工作模式下视电阻率的关系；

根据所述不同等效电阻与电阻率测井仪在不同工作模式下视电阻率的关系、不同的井眼直径及泥浆电阻率构建等效电阻和校正系数关系图版。

一种示例性的实施例中，所述利用有限元分析仿真计算得到不同等效电阻下的视电阻率曲线后，方法还包括：

将所述视电阻率曲线与相对应的泥浆电阻率进行比值；

根据所述比值、井眼直径、等效电阻构建不同工作模式下的拟合响应函数。

一种示例性的实施例中，所述电阻率测井仪包括12个电极，屏蔽回流电极A1、A2、A3、A4和A5；监督电极M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7，所述工作模式包括四种工作模式。

一种示例性的实施例中，方法还包括：

当所述工作模式包括四种工作模式时，所述约束条件包括以下一个或多个：工作模式4，该工作模式4是指屏蔽回流电极A3、A4之间存在内阻ΔR的模块，在该工作模式对应的约束条件为：

工作模式3，该工作模式3是指监督电极M5和M6之间存在内阻ΔR的模块，在该工作模式对应的约束条件为：

工作模式2，该工作模式2是指监督电极M3和M4之间存在内阻ΔR的模块，在该工作模式对应的约束条件为：

工作模式1，该工作模式1是指监督电极M1和M2之间存在内阻ΔR的模块，在该工作模式对应的约束条件为：

其中，U₁、U₂.。。。。。。U₁₂分别表示每个电极对应的电压；I₁、I₂.。。。。。。I₁₂分别表示每个电极对应的电流；I_A0表示流过主电极的电流；ΔR为预先设置的阻值。

一种示例性的实施例中，所述根据所测量的井眼直径和泥浆电阻率，利用预设的反演方法确定相应井眼直径和泥浆电阻率时所述电阻率测井仪等效电阻值，包括：

根据所测量的井眼直径和视电阻率曲线进行分区定位，获得该井眼直径和视电阻率曲线所对应的测量响应值；

针对不同工作模式下的测量响应值与泥浆电阻率相乘获得实际的井眼直径、泥浆电阻率下估算内阻对应的视电阻率；

根据最小二乘原理反演获得该井眼直径、泥浆电阻率对应的最优等效电阻值。

一种示例性的实施例中，所述根据所测量的井眼直径和视电阻率曲线进行分区定位，获得等效内阻下的测量响应值，包括：

根据所测量的井眼直径和视电阻率曲线分别估算井眼直径和等效电阻的范围，根据该范围进行分区定位；

根据分区定位得到的索引值，获得井眼直径和等效电阻相应的插值系数；

根据所得到的井眼直径插值系数、等效电阻插值系数和不同工作模式下的拟合响应函数，获得对应该井眼直径和等效电阻下不同工作模式的响应值；

根据井眼直径插值系数、等效电阻插值系数和不同工作模式的响应值，获得该等效内阻下的测量响应值。

一种示例性的实施例中，所述利用所确定的等效电阻值以及所测量的视电阻率曲线、井眼直径、泥浆电阻率，在不同的工作模式下，根据预先建立的等效电阻和校正系数关系图版进行校正，得到校正后的视电阻率曲线，包括：

根据预先建立的等效电阻和校正系数关系图版，确定该等效电阻对应的校正系数；

将所测量的多条视电阻率曲线与所确定的该等效电阻对应校正系数相乘，得到校正后的视电阻率曲线，其中，每条视电阻率曲线对应一种工作模式。

另一方面，本公开还提供了一种校正电阻率装置，包括：存储器和处理器；

所述存储器，用于保存用于校正电阻率的程序；

所述处理器，用于读取执行所述用于校正电阻率的程序，执行如下操作：

通过电阻率测井仪测量得到视电阻率曲线、井眼直径、泥浆电阻率；

根据所测量的井眼直径和泥浆电阻率，利用预设的反演方法确定相应井眼直径和泥浆电阻率时所述电阻率测井仪等效电阻值；

利用所确定的等效电阻值以及所测量的视电阻率曲线、井眼直径、泥浆电阻率，在不同的工作模式下，根据预先建立的等效电阻和校正系数关系图版进行校正，得到校正后的视电阻率曲线。

另一方面，本公开还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令被处理器执行如下操作：

通过电阻率测井仪测量得到视电阻率曲线、井眼直径、泥浆电阻率；

根据所测量的井眼直径和泥浆电阻率，利用预设的反演方法确定相应井眼直径和泥浆电阻率时所述电阻率测井仪等效电阻值；

利用所确定的等效电阻值以及所测量的视电阻率曲线、井眼直径、泥浆电阻率，在不同的工作模式下，根据预先建立的等效电阻和校正系数关系图版进行校正，得到校正后的视电阻率曲线。

本申请实施例公开一种校正电阻率方法、装置和存储介质，包括：通过电阻率测井仪测量得到视电阻率曲线、井眼直径、泥浆电阻率；根据所测量的井眼直径和泥浆电阻率，利用预设的反演方法确定相应井眼直径和泥浆电阻率时所述电阻率测井仪等效电阻值；利用所确定的等效电阻值以及所测量的视电阻率曲线、井眼直径、泥浆电阻率，在不同的工作模式下，根据预先建立的等效电阻和校正系数关系图版进行校正，得到校正后的视电阻率曲线。通过本公开的方案，可以消除了电路内阻的影响，获得更加真实的仪器测量信息。

在阅读并理解了附图和详细描述后，可以明白其他方面。

附图说明

图1为本公开实施例的校正电阻率方法的流程图；

图2为本公开实施例的校正电阻率装置的示意图；

图3为一些示例性实施例中的电阻率阵列侧向测井仪结构及等效电阻的示意图；

图4为一些示例性实施例中的阵列侧向不同等效电阻下四种工作模式的测量响应示意图；

图5为一些示例性实施例中的阵列侧向模型响应曲线及校正结果示意图；

图6为本公开实施例的校正电阻率装置的示意图；

图7为一些示例性实施例中的校正电阻率方法的流程。

具体实施方式

下文中将结合附图对本申请实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1为本公开实施例的校正电阻率方法流程图，如图1所示，包括步骤100-102：

100.通过电阻率测井仪测量得到视电阻率曲线、井眼直径、泥浆电阻率；

101.根据所测量的井眼直径和泥浆电阻率，利用预设的反演方法确定相应井眼直径和泥浆电阻率时所述电阻率测井仪等效电阻值；

102.利用所确定的等效电阻值以及所测量的视电阻率曲线、井眼直径、泥浆电阻率，在不同的工作模式下，根据预先建立的等效电阻和校正系数关系图版进行校正，得到校正后的视电阻率曲线。

在步骤100中，通过电阻率测井仪测量得到视电阻率曲线、井眼直径、泥浆电阻率。该电阻率测井仪可以为阵列侧向仪器。该视电阻率曲线根据不同的阵列侧向仪器所测量得到的不同探测深度的视电阻率曲线；根据不同的阵列侧向仪器所测量得到的视电阻率曲线可以包括3条、4条、5条；对此并不进行具体限定。

在一种示例性实施例中，所述电阻率阵列侧向测井仪，如图2所示，包括12个电极，屏蔽回流电极A1、A2、A3、A4和A5；监督电极M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7，所述工作模式包括四种工作模式。对于该电阻率测井仪的型号并不进行具体限定，也可以是包括10个电极、8个电极、6个电极的电阻率测井。

在步骤101中，根据所测量的井眼直径和泥浆电阻率，利用预设的反演方法确定相应井眼直径和泥浆电阻率时所述电阻率测井仪等效电阻值。

在一种示例性实施例中，所述根据所测量的井眼直径和泥浆电阻率，利用预设的反演方法确定相应井眼直径和泥浆电阻率时所述电阻率测井仪等效电阻值，包括：根据所测量的井眼直径和视电阻率曲线进行分区定位，获得等效内阻下的测量响应值；针对不同工作模式下的测量响应值与泥浆电阻率相乘获得实际的井眼直径、泥浆电阻率下估算内阻对应的视电阻率；根据最小二乘原理反演获得该井眼直径、泥浆电阻率对应的最优等效电阻值。

在一种示例性实施例中，所述根据所测量的井眼直径和视电阻率曲线进行分区定位，获得等效内阻下的测量响应值，包括：根据所测量的井眼直径和视电阻率曲线分别估算井眼直径和等效电阻的范围，根据该范围进行分区定位；根据分区定位得到的索引值，获得井眼直径和等效电阻相应的插值系数；根据所得到的井眼直径插值系数、等效电阻插值系数和不同工作模式下的拟合响应函数，获得对应该井眼直径和等效电阻下不同工作模式的响应值；根据井眼直径插值系数、等效电阻插值系数和不同工作模式的响应值，获得该等效内阻下的测量响应值。

在一种示例性实施例中，计算得到等效内阻下的测量响应值的实现过程包括：

步骤01.根据所测量的井眼直径即井径曲线计算估算井眼直径，根据该井眼直径值进行分区定位；以及根据所测量的不同探测深度的电阻率曲线获得等效电阻的估计范围。在本步骤中，关于通过井径曲线计算估算井眼直径的具体实现方式并不进行具体限定。关于根据所测量的不同探测深度的电阻率曲线获得等效电阻的估计范围的实现方式可以包括：第一种方式：根据多次仿真计算的经验，根据所测量得到的电阻率曲线估算等效电阻的范围值；第二种方式，根据测量的泥浆电阻率和实际电阻率的差值，得到一个等效电阻的估计范围；对于计算等效电阻的估计范围的实现方式并不进行具体限定。

步骤02.分别根据井眼直径估计范围值和等效电阻估计范围值，进行分区定位在本步骤中，分区定位是根据所估算的井径值和等效电阻、与预先创建的数据库中已有的井径索引值、等效电阻值进行匹配，比如所估算的井径值为8.3英寸，和预先创建的数据库中已有的井径索引值进可以为8.0英寸和8.5英寸。

步骤03.根据分区定位索引值获得相应的插值系数，再结合拟合的响应函数，获得模型对应的响应值，操作步骤包括：

(1)根据所估算的井径值和预先创建的数据库中已有的井径索引值，计算得到两个井径插值系数con_r1和con_r2，并定位井径的索引值；

在该公式中，r表示所估算的井径值，r1和r2代表数据库中的所匹配分区的两个井径值；例如：r1为8.0英寸和r2为8.5英寸。

(2)根据估算的等效电阻大小值和数据库中已有的等效电阻索引，计算得到两个等效电阻插值系数con_ir1和con_ir2

在该公式中，ir表示所估算的等效电阻大小值，ir1和ir2代表数据库中的所匹配分区的两个等效电阻大小值。

(3)并根据井径所定位的索引值和等效电阻所定位的索引值，可以缩小查询的数据库(响应函数)范围；

(4)根据不同井径和等效内阻下，以及不同工作模式拟合的响应函数，获得上述井径和等效电阻下不同工作模式(即不同探测深度的工作模式)响应值Ra(r₁,ir₁),Ra(r₁,ir₂),Ra(r₂,ir₁),Ra(r₂,ir₂)；

(5)根据上述的插值系数和不同索引值对应的响应值，通过插值方式获得测量井径和估算内阻下的测量响应值；

Ra(r,ir)＝con_r1*(con_ir1*Ra(r₁,ir₁)+con_ir2*Ra(r₁,ir₂))+con_r2*(con_ir1*Ra(r₁,ir₁)+con_ir2*Ra(r₁,ir₂))

(6)将上述求取的不同工作模式的测量响应值与泥浆电阻率相乘即可获得实际井眼环境下估算等效电阻所对应的测量响应值。

步骤04.根据最小二乘原理反演获得最优的仪器等效内阻值。在本步骤中，在本实施例中，提取电阻率测井仪等效电阻的方法是通过分区定位查库反演的方法，根据最小二乘原理来反演获得电阻率测井仪的等效电阻值，对于该求解电阻率测井仪的等效电阻值的方法并不进行具体限定，也可通过其他的算法，例如牛顿法、共轭梯度法等。

在步骤102中，利用所确定的等效电阻值以及所测量的视电阻率曲线、井眼直径、泥浆电阻率，在不同的工作模式下，根据预先建立的等效电阻和校正系数关系图版进行校正，得到校正后的视电阻率曲线。

在一种示例性实施例中，所述预先建立的等效电阻和校正系数关系图版通过以下操作获得：分别针对不同井眼直径、不同泥浆电阻率，采用电阻率测井仪在不同工作模式所对应的约束条件，利用有限元分析仿真计算得到不同等效电阻下的视电阻率曲线，得到不同等效电阻与电阻率测井仪在不同工作模式下视电阻率的关系；根据所述不同等效电阻与电阻率测井仪在不同工作模式下视电阻率的关系、不同的井眼直径及泥浆电阻率构建等效电阻和校正系数关系图版。

一些示例性实施例中，所述利用有限元分析仿真计算得到不同等效电阻下的视电阻率曲线后，方法还包括：将所述视电阻率曲线与相对应的泥浆电阻率进行比值；根据所述比值、井眼直径构建不同工作模式下的拟合响应函数。在本实施例中，如图2所示，以电阻率测井仪包括12个电极为例，构建有限元方程：

上述式(1)中，左边a_ij(i，j＝1，2，…，12)组成的是12*12的系数矩阵，左边第二个矩阵是12*1的变量矩阵，表示每个电极的电位，U的下标表示的是电极序号，等式右边是右端电流项，I分别表示该电极上的电流项，由于电流只存在于发射接收电极，所以此处监督电极上的I项为0。该式是由阵列侧向仪器结构的原理列出来的。

其中，公式中，a_ij的含义表示系数电导阵的元素，i和j表示电极号；

B_i表示右端项，每个电极的电流值大小。

说明：下标为1表示电极M1；下标为2表示电极M2；下标为3表示电极A1；下标为4表示电极M3；下标为5表示电极M4；下标为6表示电极A2；下标为7表示电极M5；下标为8表示电极M6；下标为9表示电极A3；下标为10表示电极M7；下标为11表示电极A4；下标为12表示电极A5。方程的基本形式是一样的，不同仪器只是矩阵的维数不同而已。

针对于上述所构建的有限元方程，针对电阻率测井仪的类型不同，当电极数量不同的时候，需要根据仪器结构和工作原理来进行调整方程。在本实施例中，以电极数量为12个为例。

一些示例性实施例中，所述电阻率测井仪包括12个电极，屏蔽回流电极A1、A2、A3、A4和A5；监督电极M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7，所述工作模式包括四种工作模式。在本实施例中，针对该电阻率测井仪包括12个电极是执行的四种工作模式，每种工作模式对应一种测量深度。可以根据不同的工作模式，设置响应的约束条件。

一些示例性实施例中，当所述工作模式包括四种工作模式时，所述约束条件包括以下一个或多个；不同的工作模式对应不同的探测深度；

工作模式4，该工作模式4是指屏蔽回流电极A3、A4之间存在内阻ΔR的模块，在该工作模式对应的约束条件为：

工作模式3，该工作模式3是指监督电极M5和M6之间存在内阻ΔR的模块，在该工作模式对应的约束条件为：

工作模式2，该工作模式2是指监督电极M3和M4之间存在内阻ΔR的模块，在该工作模式对应的约束条件为：

工作模式1，该工作模式1是指监督电极M1和M2之间存在内阻ΔR的模块，在该工作模式对应的约束条件为：

其中，U₁、U₂……U₁₂分别表示每个电极对应的电压；I₁、I₂……I₁₂分别表示每个电极对应的电流；I_A0表示流过主电极的电流；ΔR为预先设置的电阻阻值。

最后，将不同工作模式的约束方程代入(1)式中，获得17*17的线性方程组，可以通过LU分解或者其他方法求解这个方程组即可以得到每个电极对应的电压。在本实施例中，针对于该约束条件，根据不同的电阻率测井仪的类型，以及根据工作模式进行调整，对此并不进行具体限定。

在计算得到相应的电压值后，根据电阻率计算公式，得到相应的电阻率曲线；其中，电阻率计算可以针对不同的测井仪器进行计算，例如：侧向类仪器按照刻度公式进行计算，随钻电磁波根据链表转化的方式进行计算。

在一实施例中，利用有限元方法，在无限厚均质地层下测试不同内阻大小与阵列侧向四种工作模式视电阻率的关系，如图3所示，从关系曲线图中，横坐标表示等效电阻的变化，纵坐标表示测量的阵列侧向视电阻率。如图3所示，图中Ra表示视电阻率，R_in表示等效内阻的大小；随着等效电阻的增大，测量响应值逐渐偏离地层真实电阻率，且探测模式越浅偏离程度越大。根据上图可得到，当仪器的等效电阻小于0.0002Ω时，此时，等效电阻对测井仪器的测量响应值可忽略不计，当等效电阻小于0.002Ω时，对工作模式2、3和4下的测量响应值可忽略不计，对于测量模式1影响很大，必须进行内阻校正。

一些示例性实施例中，所述利用所确定的等效电阻值以及所测量的视电阻率曲线、井眼直径、泥浆电阻率，在不同的工作模式下，根据预先建立的等效电阻和校正系数关系图版进行校正，得到校正后的视电阻率曲线，包括：根据预先建立的等效电阻和校正系数关系图版，确定该等效电阻对应的校正系数；将所测量的多条视电阻率曲线与所确定的该等效电阻对应校正系数相乘，得到校正后的视电阻率曲线，其中，每条视电阻率曲线对应一种工作模式。在本实施例中，不同的井眼直径和不同的泥浆电阻率所构建的不同井眼环境下的等效电阻的响应函数的数据库及校正图版。获得响应函数的过程包括：将仿真所得到的视电阻率曲线与相对应的泥浆电阻率进行比值；根据比值、井眼直径构建不同工作模式下的拟合响应函数。在本实施例中，可以通过曲线或者曲面拟合的方式进行构建不同工作模式下的拟合响应函数。

在本实施例中，基于仿真所得到的等效电阻响应数据库，根据有等效电阻和无等效电阻两种条件下的四条视电阻率曲线(一种工作模式测量获得对应一条视电阻率曲线)响应值建立等效电阻校正图版，如图4所示阵列侧向模式一在内阻为0.025欧姆时不同泥浆电阻率下的校正图版的示意图；图中表示泥浆电阻率，表示内阻为0.025欧姆时的测量响应；表示无内阻时的测量响应值；等效内阻校正图版，X轴表示仿真得到的视电阻率；Y轴表示校正系数，即有等效电阻和无等效电阻响应的比值。基于所获得的校正图版，在实际应用阶段，根据反演的等效电阻值，做X轴的垂线，与对应的工作模式下所获得的视电阻率曲线相对应的校正曲线交与一点，在此点做Y轴的垂线，所得到的交点即为对应的内阻校正系数。将所测量的多条视电阻率曲线与所确定的该等效电阻对应校正系数相乘，得到校正后的视电阻率曲线。如图5所示，本申请一实施例的阵列侧向模型响应曲线及校正结果示意图；图中第一道表示测量深度，第二道表示存在内阻时仪器的测量响应；第三道表示校正结果；MLR1-MLR4表示四种测量模式视电阻率,MLR1C-MLR4C表示四种测量模式校正结果,Rxo表示侵入带电阻率,Rt表示地层真电阻率，从图中可以看出，等效电阻校正后的四条视电阻率曲线与真实值进行比较，原始测量值由于内阻的影响，测量曲线在围岩段明显偏离地层真值，校正后基本等于模型真值，目的层原始测量值由于内阻的影响也明显偏离地层真值，同时不同探测深度的测量曲线出现一定的分离，无侵地层出现曲线分离在测井解释上是不合理的，内阻校正后测量曲线更加接近目的层真值，且不同探测深度电阻率曲线基本重合，校正后的曲线和真实值更加接近。

阵列侧向仪器普遍使用的是硬件聚焦方式，而在实际的电路设计中，电位相等的两个电极之间通过导线串联一个很小的内电阻进行连接，由于该内阻的存在使其电位并不完全相等，从而导致在这两个电极之间会存在部分电流，最终导致测量结果的偏差，针对此情况本申请发明了一种基于电磁理论的电路内阻模拟技术及相应的校正方法，通过数值模拟技术可了解内阻在不同环境下对仪器测量响应的影响情况，再通过相应的数据库反演及校正算法，可消除内阻对仪器测量响应的影响，该方法不仅可以减少电路设计的复杂度，还可获得更加真实可靠的测量响应，提高了油气饱和度的评价精度。

本公开还提供了一种校正电阻率装置，如图6所示，所述装置包括：存储器601和处理器602；所述存储器，用于保存用于校正电阻率的程序；所述处理器，用于读取执行所述用于校正电阻率的程序，执行如下操作：通过电阻率测井仪测量得到视电阻率曲线、井眼直径、泥浆电阻率；根据所测量的井眼直径和泥浆电阻率，利用预设的反演方法确定相应井眼直径和泥浆电阻率时所述电阻率测井仪等效电阻值；利用所确定的等效电阻值以及所测量的视电阻率曲线、井眼直径、泥浆电阻率，在不同的工作模式下，根据预先建立的等效电阻和校正系数关系图版进行校正，得到校正后的视电阻率曲线。

本公开基于电磁理论的电路内阻模拟技术及校正方法，将仪器内部电路近似为一个等效电阻，可模拟仿真仪器内部电路对阵列侧向仪器测量响应的影响，并通过相应的数据处理方法消除了电路内阻的影响，获得更加真实的仪器测量信息，不仅降低了仪器电路设计的复杂度，而且提高了油气饱和度的评价精度。

本公开还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令被处理器执行如下操作：通过电阻率测井仪测量得到视电阻率曲线、井眼直径、泥浆电阻率；根据所测量的井眼直径和泥浆电阻率，利用预设的反演方法确定相应井眼直径和泥浆电阻率时所述电阻率测井仪等效电阻值；利用所确定的等效电阻值以及所测量的视电阻率曲线、井眼直径、泥浆电阻率，在不同的工作模式下，根据预先建立的等效电阻和校正系数关系图版进行校正，得到校正后的视电阻率曲线。

示例性实施例

本实施例基于电磁理论的电路内阻模拟技术及校正方法，包括以下几个实施步骤：

步骤1.根据电磁场理论仿真模拟电路内阻对仪器测量响应的影响；

步骤2.根据步骤1的仿真方法，构建不同井眼环境下的内阻响应数据库及校正图版；

步骤3.获取四条不同探测深度视电阻率曲线和井眼环境参数等信息；

步骤4.根据步骤3的四条视电阻率曲线响应值和井眼环境参数，利用步骤2建立的内阻响应数据库，采用定位分区查库反演算法反演获得内阻大小；

步骤5.根据步骤4提取内阻值和相应的校正图版，获得校正后的四条电阻率曲线，消除电路内阻的影响。

本实施例中基于电磁理论的电路内阻模拟技术及校正方法，将仪器内部电路近似为一个等效电阻，可模拟仿真仪器内部电路对阵列侧向仪器测量响应的影响，并通过相应的数据处理方法消除了电路内阻的影响，获得更加真实的仪器测量信息，不仅降低了仪器电路设计的复杂度，而且提高了油气饱和度的评价精度。

示例性实施例

如图7所示基于电磁理论的电路内阻模拟技术及校正方法的流程图，包括：

步骤700，利用有限元分析仿真方法计算得到不同井眼环境下、不同测量模式下、不同大小等效电阻与所测量的视电阻率值的关系；

在本步骤中，根据电磁场理论仿真模拟电路内阻对仪器测量响应的影响，主要通过有限元方法进行实现的，有限元仿真的具体步骤包括：

1)将定解问题转化为求给定边界条件下的泛函极值问题；

2)对泛函进行空间离散；

3)选取适当基函数；

4)建立单元离散方程；

5)对全部单元安装、消元；

6)矩阵方程构建及求解；

7)对求解结果进行工程转化，获得工程视值。

在本步骤中，利用有限元分析仿真方法计算得到不同井眼环境下、不同测量模式下、不同大小等效电阻与所测量的视电阻率值的关系可以通过下述步骤实现：

01.构建有限元方程：

式(1)中，左边a_ij(i，j＝1，2，…，12)组成的是12*12的系数矩阵，左边第二个矩阵是12*1的变量矩阵，表示每个电极的电位，U的下标表示的是电极序号，等式右边是右端电流项，I分别表示该电极上的电流项，由于电流只存在于发射接收电极，所以此处监督电极上的I项为0。该式是由阵列侧向仪器结构的原理列出来的。

说明：下标为1表示电极M1；下标为2表示电极M2；下标为3表示电极A1；下标为4表示电极M3；下标为5表示电极M4；下标为6表示电极A2；下标为7表示电极M5；下标为8表示电极M6；下标为9表示电极A3；下标为10表示电极M7；下标为11表示电极A4；下标为12表示电极A5。

步骤02.列出约束条件，不同工作模式其约束条件不同；

所述阵列侧向测井仪包括12个电极，屏蔽回流电极A1、A2、A3、A4和A5；监督电极M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7所述约束条件包括以下一个或多个：

工作模式1考虑监督电极M1和M2之间存在内阻时，约束条件为：

工作模式2考虑监督电极M3和M4之间存在内阻ΔR时，约束条件为：

工作模式3考虑监督电极M5和M6之间存在内阻ΔR时，约束条件为：

工作模式4考虑屏蔽电极A3、A4之间存在内阻ΔR时，约束条件为：

其中，U₁、U₂.。。。。。。U₁₂表示每个电极对应的电压；I₁、I₂.。。。。。。I₁₂表示每个电极对应的电流；ΔR为预先设置的等效电阻；屏蔽回流电极A1、A2、A3、A4和A5；监督电极M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7。

步骤03.将不同工作模式的约束方程代入(1)式中，扩增线性方程组为17*17的线性方程组。通过LU分解或者其他方法求解这个方程组，得到每个电极的电压值。

步骤04.根据电阻率计算公式，得到相应的电阻率曲线；

步骤701.构建不同井眼环境下的等效电阻的响应函数；在本步骤中，将所述视电阻率曲线与相对应的泥浆电阻率进行比值；根据所述比值、井眼直径构建不同工作模式下的拟合响应函数,具体的实现过程包括：

7011.并分别针对不同泥浆电阻率和不同井眼直径下，模拟不同等效电阻大小、不同仪器测量模式下的测量响应；

7012.建立等效电阻响应数据库；

7013.对视电阻率曲线与相对应的泥浆电阻率进行比值，进而实现曲面拟合，获得不同井眼环境下等效电阻的响应函数。

步骤702.构建不同井眼环境下的等效电阻校正系数关系图版，具体实现过程，包括：

7021.并分别针对不同泥浆电阻率和不同井眼直径下，模拟不同等效电阻大小、不同仪器测量模式下的测量响应；

7022.分别针对每种泥浆电阻率和井眼直径相对应的不同等效内阻大小所对应的无内阻情况下的不同仪器测量模式下的测量响应；

7023.构建内阻校正图版；

7024.对构建的等效电阻校正图版进行曲线拟合，获得等效电阻和校正系数的函数关系式；

步骤703.通过井下阵列侧向测井仪测量得到四种测量模式下相对应的视电阻率曲线、井径曲线、泥浆电阻率；

步骤704.根据所测量的井径曲线和泥浆电阻率曲线，利用预设的反演方法确定该井眼环境下所述阵列侧向测井仪最优等效电阻值；在本步骤704中，该实现过程包括：

(1)根据所估算的井径值和预先创建的数据库中已有的井径索引值，计算得到两个井径插值系数con_r1和con_r2，并定位井径的索引值；

在该公式中，r表示所估算的井径值，r1和r2代表数据库中的所匹配分区的两个井径值；例如：r1为8.0英寸和r2为8.5英寸。

(2)根据估算的等效电阻大小值和数据库中已有的等效电阻索引，计算得到两个等效电阻插值系数con_ir1和con_ir2

在该公式中，ir表示所估算的等效电阻大小值，ir1和ir2代表数据库中的所匹配分区的两个等效电阻大小值。

(3)并根据井径所定位的索引值和等效电阻所定位的索引值，可以缩小查询的数据库(响应函数)范围；

(4)根据不同井径和等效内阻下，以及不同工作模式拟合的响应函数，获得上述井径和等效电阻下不同工作模式(即不同探测深度的工作模式)响应值Ra(r₁,ir₁),Ra(r₁,ir₂),Ra(r₂,ir₁),Ra(r₂,ir₂)；

(5)根据上述的插值系数和不同索引值对应的响应值，通过插值方式获得测量井径和估算内阻下的测量响应值；

Ra(r,ir)＝con_r1*(con_ir1*Ra(r₁,ir₁)+con_ir2*Ra(r₁,ir₂))+con_r2*(con_ir1*Ra(r₁,ir₁)+con_ir2*Ra(r₁,ir₂))

(6)将上述求取的不同工作模式的测量响应值与泥浆电阻率相乘即可获得实际井眼环境下估算等效电阻所对应的测量响应值。

步骤705.根据最小二乘原理反演获得最优的仪器等效内阻值。

步骤706.根据反演的等效内阻值以及原始的四条视电阻率曲线，获得内阻校正后的四条视电阻率曲线。校正过程包括：基于建立的内阻校正图版，其横坐标为内阻大小，纵坐标为无内阻视电阻率与有内阻视电阻率比，校正时先通过内阻大小得到四种模式视电阻率对应的校正系数，再将原始测量曲线与各自的校正系数相乘，即可得到内阻校正后的四条视电阻率曲线。

本实施例中，基于电磁理论的电路内阻模拟技术及校正方法，基于有限元电磁场理论结合实际电路情况，通过构建满足一定约束条件的矩阵方程和开发相应的正演仿真程序，模拟电路等效内阻对阵列侧向仪器四种探测模式的影响；通过设计模型得到不同内阻大小和地层环境参数下的仪器测井响应数据库及相应的内阻校正图版，而后根据实际测井数据采用定位分区查库反演算法获得电路等效内阻值。最后根据内阻校正图版消除内阻的影响。由于在设计模型初就考虑了电路等效内阻对阵列侧向仪器测井响应的影响，因此通过本发明方法得到的阵列侧向四条视电阻率曲线，再进行后续的资料处理，如计算地层真电阻率和油气饱和度等，将更加的精确。

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

Claims (10)

1.一种校正电阻率方法，其特征在于，包括：

通过电阻率测井仪测量得到视电阻率曲线、井眼直径、泥浆电阻率；

根据所测量的井眼直径和泥浆电阻率，利用预设的反演方法确定相应井眼直径和泥浆电阻率下所述电阻率测井仪等效电阻值；

利用所确定的等效电阻值以及所测量的视电阻率曲线、井眼直径、泥浆电阻率，在不同的工作模式下，根据预先建立的等效电阻和校正系数关系图版进行校正，得到校正后的视电阻率曲线。

2.根据权利要求1所述的校正电阻率方法，其特征在于，所述预先建立的等效电阻和校正系数关系图版通过以下操作获得：

分别针对不同井眼直径、不同泥浆电阻率，采用电阻率测井仪在不同工作模式所对应的约束条件，利用有限元分析仿真计算得到不同等效电阻下的视电阻率曲线，得到不同等效电阻与电阻率测井仪在不同工作模式下视电阻率的关系；

根据所述不同等效电阻与电阻率测井仪在不同工作模式下视电阻率的关系、不同的井眼直径及泥浆电阻率构建等效电阻和校正系数关系图版。

3.根据权利要求2所述校正电阻率方法，其特征在于，所述利用有限元分析仿真计算得到不同等效电阻下的视电阻率曲线后，方法还包括：

将所述视电阻率曲线与相对应的泥浆电阻率进行比值；

根据所述比值、井眼直径和等效电阻构建不同工作模式下的拟合响应函数。

4.根据权利要求3所述的校正电阻率方法，其特征在于，所述电阻率测井仪包括12个电极，屏蔽回流电极A1、A2、A3、A4和A5；监督电极M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7，所述工作模式包括四种工作模式。

5.根据权利要求4所述的校正电阻率方法，其特征在于，方法还包括：

所述工作模式包括四种工作模式，所述约束条件包括以下一个或多个：工作模式4，该工作模式4是指屏蔽回流电极A3、A4之间存在内阻ΔR的模块，在该工作模式对应的约束条件为：

工作模式3，该工作模式3是指监督电极M5和M6之间存在内阻ΔR的模块，在该工作模式对应的约束条件为：

工作模式2，该工作模式2是指监督电极M3和M4之间存在内阻ΔR的模块，在该工作模式对应的约束条件为：

工作模式1，该工作模式1是指监督电极M1和M2之间存在内阻ΔR的模块，在该工作模式对应的约束条件为：

其中，U₁、U₂.。。。。。。U₁₂分别表示每个电极对应的电压；I₁、I₂.。。。。。。I₁₂分别表示每个电极对应的电流；I_A0表示流过主电极的电流；ΔR为预先设置的内阻值。

6.根据权利要求1所述的校正电阻率方法，其特征在于，所述根据所测量的井眼直径和泥浆电阻率，利用预设的反演方法确定相应井眼直径和泥浆电阻率下所述电阻率测井仪等效电阻值，包括：

根据所测量的井眼直径和视电阻率曲线进行分区定位，获得等效内阻下的测量响应值；

针对不同工作模式下的测量响应值与泥浆电阻率相乘获得实际的井眼直径、泥浆电阻率下估算内阻对应的视电阻率；

根据最小二乘原理反演获得该井眼直径、泥浆电阻率对应的最优等效电阻值。

7.根据权利要求6所述校正电阻率方法，其特征在于，所述根据所测量的井眼直径和视电阻率曲线进行分区定位，获得等效内阻下的测量响应值，包括：

根据所测量的井眼直径和视电阻率曲线分别估算井眼直径和等效电阻的范围，根据该范围进行分区定位；

根据分区定位得到的索引值，获得井眼直径和等效电阻相应的插值系数；

根据所得到的井眼直径插值系数、等效电阻插值系数和不同工作模式下的拟合响应函数，获得对应该井眼直径和等效电阻下不同工作模式的响应值；

根据所得到的井眼直径插值系数、等效电阻插值系数和不同工作模式的响应值，获得该等效内阻下的测量响应值。

8.根据权利要求7所述校正电阻率方法，其特征在于，所述利用所确定的等效电阻值以及所测量的视电阻率曲线、井眼直径、泥浆电阻率，在不同的工作模式下，根据预先建立的等效电阻和校正系数关系图版进行校正，得到校正后的视电阻率曲线，包括：

根据预先建立的等效电阻和校正系数关系图版，确定该等效电阻对应的校正系数；

将所测量的多条视电阻率曲线与所确定的该等效电阻对应校正系数相乘，得到校正后的视电阻率曲线，其中，每条视电阻率曲线对应一种工作模式。

9.一种校正电阻率装置，所述装置包括：存储器和处理器；其特征在于：

所述存储器，用于保存用于校正电阻率的程序；

所述处理器，用于读取执行所述用于校正电阻率的程序，执行如下操作：

通过电阻率测井仪测量得到视电阻率曲线、井眼直径、泥浆电阻率；

根据所测量的井眼直径和泥浆电阻率，利用预设的反演方法确定相应井眼直径和泥浆电阻率时所述电阻率测井仪等效电阻值；

利用所确定的等效电阻值以及所测量的视电阻率曲线、井眼直径、泥浆电阻率，在不同的工作模式下，根据预先建立的等效电阻和校正系数关系图版进行校正，得到校正后的视电阻率曲线。

10.一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令被处理器执行如下操作：

通过电阻率测井仪测量得到视电阻率曲线、井眼直径、泥浆电阻率；

根据所测量的井眼直径和泥浆电阻率，利用预设的反演方法确定相应井眼直径和泥浆电阻率时所述电阻率测井仪等效电阻值；

利用所确定的等效电阻值以及所测量的视电阻率曲线、井眼直径、泥浆电阻率，在不同的工作模式下，根据预先建立的等效电阻和校正系数关系图版进行校正，得到校正后的视电阻率曲线。

Images