CN115453639A

CN115453639A - 一种阵列侧向探测仪器的设置方法、装置及计算设备

Info

Publication number: CN115453639A
Application number: CN202211405270.1A
Authority: CN
Inventors: 张全文; 马欢波; 王建波; 张志刚; 侯洪为; 李敏; 杨斯棋; 张涛; 林垚; 徐志峰
Original assignee: China Oilfield Services Ltd
Current assignee: China Oilfield Services Ltd
Priority date: 2022-11-10
Filing date: 2022-11-10
Publication date: 2022-12-09
Anticipated expiration: 2042-11-10
Also published as: CN115453639B

Abstract

本发明公开了一种阵列侧向探测仪器的设置方法及装置，根据本发明提供的技术方案，在N对屏蔽回流电极中确定屏蔽电极和回流电极，将回流电极接地，控制M对监督测量电极的电压，获得多种测量模式，并得到多种测量模式的包含电极长度变量的测量响应函数；根据多种测量模式的测量响应函数、预设测量深度下的第一测量响应值以及预设测量分辨率下的第二测量响应值，构建目标优化函数，求得目标屏蔽回流电极的电极长度。本发明可以通过设置多对屏蔽回流电极，并基于对探测仪器分辨率和探测深度的要求，反向确定符合要求的电极长度，使探测仪器同时满足外观构造和工作性能的要求。

Description

一种阵列侧向探测仪器的设置方法、装置及计算设备

技术领域

本发明涉及油井勘探领域，具体涉及一种阵列侧向探测仪器的设置方法、装置、计算设备和存储介质。

背景技术

随着石油勘探技术的发展，在勘探过程中，对油井的探测也越来越被重视。而对于油井的探测则包含了对各个方向的探测，其中，对油井侧向探测（也称为径向探测）可以探测出油井周围地层的状态，实现对复杂井况的整体把握。

现有技术中，针对侧向探测，已经有斯伦贝谢HRLA、贝克休斯RTeX等测井仪器，但当前的诸多侧向测井仪器的探测深度较浅，无法充分反映原状地层的电性特征，且探测深度一旦超过当前的阈值，分辨率就无法满足探测需求。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的阵列侧向探测仪器的设置方法、装置、计算设备以及计算机存储介质。

根据本发明的一个方面，提供了一种阵列侧向探测仪器的设置方法，其中，所述阵列侧向探测仪器包括主电极、对称于所述主电极设置的N对屏蔽回流电极以及M对监督测量电极；所述方法包括：

在所述N对屏蔽回流电极中确定屏蔽电极和回流电极，将所述回流电极接地，控制所述M对监督测量电极的电压，获得多种测量模式，并得到所述多种测量模式的测量响应函数；其中，所述多种测量模式的测量响应函数包括所述N对屏蔽回流电极中目标屏蔽回流电极的电极长度变量；

根据所述多种测量模式的测量响应函数、预设测量深度下的第一测量响应值以及预设测量分辨率下的第二测量响应值，构建目标优化函数；

求解所述目标优化函数，确定所述目标屏蔽回流电极的电极长度。

上述方案中，所述主电极的电极长度、所述N对屏蔽回流电极的电极长度以及M对监督测量电极的电极长度之和符合预设范围。

上述方案中，第i+1对屏蔽回流电极与所述主电极之间的距离远于第i对屏蔽回流电极与所述主电极之间的距离，1≤i＜N；

第j+1对监督测量电极与所述主电极之间的距离远于第j对监督测量电极与所述主电极之间的距离，1≤j＜M。

上述方案中，所述阵列侧向探测仪器包括6对屏蔽回流电极和7对监督测量电极；

所述在所述N对屏蔽回流电极中确定屏蔽电极和回流电极，将所述回流电极接地，控制所述M对监督测量电极的电压，获得多种测量模式进一步包括：

主电流从所述主电极流出，在所述6对屏蔽回流电极中将第1对屏蔽回流电极作为屏蔽电极发射屏蔽电流，将第2对屏蔽回流电极至第6对屏蔽回流电极作为回流电极并接地，保持第1对监督测量电极和第2对监督测量电极的电压相等，获得第一种测量模式；

主电流从所述主电极流出，在所述6对屏蔽回流电极中将第1对屏蔽回流电极和第2对屏蔽回流电极作为屏蔽电极发射屏蔽电流，将第3对屏蔽回流电极至第6对屏蔽回流电极作为回流电极并接地，保持第1对监督测量电极和第2对监督测量电极的电压相等，保持第3对监督测量电极和第4对监督测量电极的电压相等，获得第二种测量模式；

主电流从所述主电极流出，在所述6对屏蔽回流电极中将第1对屏蔽回流电极至第3对屏蔽回流电极作为屏蔽电极发射屏蔽电流，将第4对屏蔽回流电极至第6对屏蔽回流电极作为回流电极并接地，保持第1对监督测量电极和第2对监督测量电极的电压相等，保持第3对监督测量电极和第4对监督测量电极的电压相等，保持第5对监督测量电极和第6对监督测量电极的电压相等，获得第三种测量模式；

主电流从所述主电极流出，在所述6对屏蔽回流电极中将第1对屏蔽回流电极至第4对屏蔽回流电极作为屏蔽电极发射屏蔽电流，将第5对屏蔽回流电极和第6对屏蔽回流电极作为回流电极并接地，保持第1对监督测量电极和第2对监督测量电极的电压相等，保持第3对监督测量电极和第4对监督测量电极的电压相等，保持第5对监督测量电极和第6对监督测量电极的电压相等，保持第7对监督测量电极和第4对屏蔽回流电极的电压相等，获得第四种测量模式；

主电流从所述主电极流出，在所述6对屏蔽回流电极中将第1对屏蔽回流电极至第5对屏蔽回流电极作为屏蔽电极发射屏蔽电流，将第6对屏蔽回流电极作为回流电极并接地，保持第1对监督测量电极和第2对监督测量电极的电压相等，保持第3对监督测量电极和第4对监督测量电极的电压相等，保持第5对监督测量电极和第6对监督测量电极的电压相等，保持第7对监督测量电极和第4对屏蔽回流电极的电压相等，保持第4对屏蔽回流电极和第5对屏蔽回流电极的电压相等，获得第五种测量模式。

上述方案中，所述目标屏蔽回流电极包括：第4对屏蔽回流电极、第5对屏蔽回流电极和第6对屏蔽回流电极。

上述方案中，所述根据所述多种测量模式的测量响应函数、预设测量深度下的第一测量响应值以及预设测量分辨率下的第二测量响应值，构建目标优化函数进一步包括：

根据所述多种测量模式的测量响应函数以及预设测量深度下的第一测量响应值，构建第一目标函数；

根据所述多种测量模式的测量响应函数以及预设测量分辨率下的第二测量响应值，构建第二目标函数；

依据所述第一目标函数和所述第二目标函数，构建目标优化函数。

上述方案中，所述求解所述目标优化函数，确定所述目标屏蔽回流电极的电极长度进一步包括：

依据预设约束条件，求解所述第一目标函数，得到各个屏蔽回流电极的第一电极长度取值范围；

依据所述预设约束条件，求解所述第二目标函数，得到各个屏蔽回流电极的第二电极长度取值范围；

确定所述第一电极长度取值范围和所述第二电极长度取值范围的交集范围，从所述交集范围中确定所述目标屏蔽回流电极的电极长度。

根据本发明的另一方面，提供了一种阵列侧向探测仪器的设置装置，所述阵列侧向探测仪器包括主电极、对称于所述主电极设置的N对屏蔽回流电极以及M对监督测量电极；所述装置包括：获取模块、构建模块以及长度确定模块；其中，

所述获取模块，适于在所述N对屏蔽回流电极中确定屏蔽电极和回流电极，将所述回流电极接地，控制所述M对监督测量电极的电压，获得多种测量模式，并得到所述多种测量模式的测量响应函数；其中，所述多种测量模式的测量响应函数包括所述N对屏蔽回流电极中目标屏蔽回流电极的电极长度变量；

所述构建模块，适于根据所述多种测量模式的测量响应函数、预设测量深度下的第一测量响应值以及预设测量分辨率下的第二测量响应值，构建目标优化函数；

所述长度确定模块，适于求解所述目标优化函数，确定所述目标屏蔽回流电极的电极长度。

根据本发明的另一方面，提供了一种计算设备，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；

所述存储器用于存放至少一可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行如上述的阵列侧向探测仪器的设置方法对应的操作。

根据本发明的另一方面，提供了一种计算机存储介质，计算机存储介质中存储有至少一可执行指令，可执行指令使处理器执行如上述的阵列侧向探测仪器的设置方法对应的操作。

根据本发明提供的技术方案，在所述N对屏蔽回流电极中确定屏蔽电极和回流电极，将所述回流电极接地，控制所述M对监督测量电极的电压，获得多种测量模式，并得到所述多种测量模式的测量响应函数；其中，所述多种测量模式的测量响应函数包括所述N对屏蔽回流电极中目标屏蔽回流电极的电极长度变量；根据所述多种测量模式的测量响应函数、预设测量深度下的第一测量响应值以及预设测量分辨率下的第二测量响应值，构建目标优化函数；求解所述目标优化函数，确定所述目标屏蔽回流电极的电极长度。本方案提供了有效的技术分析方案，由此解决了现有技术中，基于当前测井仪器外形尺寸要求下，侧向的探测深度较浅，无法充分反映原状地层的电性特征的问题，通过设置多个屏蔽回流电极，并按照计算结果决定其电极长度，实现了阵列侧向探测仪器在当前外形尺寸要求下，同时满足探测精度和探测深度的要求，有效提升了其探测性能。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了根据本发明一个实施例的阵列侧向探测仪器的设置方法的流程示意图；

图2示出了根据本发明另一个实施例的阵列侧向探测仪器的部分电极的结构示意图；

图3示出了根据本发明另一个实施例的探测仪器结构示意图；

图4示出了根据本发明一个实施例的获取测量模式方法的流程示意图；

图5示出了根据本发明一个实施例的目标优化函数获取方法的流程示意图；

图6示出了根据本发明一个实施例的目标优化函数求解示意图；

图7示出了根据本发明一个实施例的目标屏蔽回流电极长度确定方法的流程示意图；

图8示出了根据本发明一个实施例的阵列侧向探测仪器的设置装置的结构框图；

图9示出了根据本发明实施例的一种计算设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

图1示出了根据本发明一个实施例的阵列侧向探测仪器的设置方法的流程示意图；其中，所述阵列侧向探测仪器包括主电极、对称于所述主电极设置的N对屏蔽回流电极以及M对监督测量电极。具体的，所述主电极的电极长度、所述N对屏蔽回流电极的电极长度以及所述M对监督测量电极的电极长度之和符合预设范围。其中，N、M为大于1的整数。

如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤S101，在所述N对屏蔽回流电极中确定屏蔽电极和回流电极，将所述回流电极接地，控制所述M对监督测量电极的电压，获得多种测量模式，并得到所述多种测量模式的测量响应函数；其中，所述多种测量模式的测量响应函数包括所述N对屏蔽回流电极中目标屏蔽回流电极的电极长度变量。

具体的，第i+1对屏蔽回流电极与所述主电极之间的距离远于第i对屏蔽回流电极与所述主电极之间的距离，1≤i＜N；第j+1对监督测量电极与所述主电极之间的距离远于第j对监督测量电极于所述主电极之间的距离，1≤j＜M。

可选的，所述阵列侧向探测仪器可包括6对屏蔽回流电极和7对监督测量电极。

步骤S102，根据所述多种测量模式的测量响应函数、预设测量深度下的第一测量响应值以及预设测量分辨率下的第二测量响应值，构建目标优化函数。

其中，所述第一测量响应值符合测量深度的要求；所述第二测量响应值符合测量分辨率的要求。

步骤S103，求解所述目标优化函数，确定所述目标屏蔽回流电极的电极长度。

具体的，通过求解目标优化函数得到在测量深度要求下和测量分辨率要求下针对目标屏蔽回流电极的电极长度的不同取值范围，进而根据在测量深度要求下和测量分辨率要求下针对电极长度的不同取值范围，最终得到所述目标屏蔽回流电极的电极长度。

根据本实施例提供的一种阵列侧向探测仪器的设置方法，在所述N对屏蔽回流电极中确定屏蔽电极和回流电极，将所述回流电极接地，控制所述M对监督测量电极的电压，获得多种测量模式，并得到所述多种测量模式的测量响应函数；其中，所述多种测量模式的测量响应函数包括所述N对屏蔽回流电极中目标屏蔽回流电极的电极长度变量；根据所述多种测量模式的测量响应函数、预设测量深度下的第一测量响应值以及预设测量分辨率下的第二测量响应值，构建目标优化函数；求解所述目标优化函数，确定所述目标屏蔽回流电极的电极长度。利用本发明提供的技术方案，通过设置多个屏蔽回流电极，并按照计算结果决定其电极长度，实现了阵列侧向探测仪器在当前外形尺寸要求下，同时满足探测精度和探测深度的要求，有效提升了其探测性能。

图2示出了根据本发明另一个实施例的阵列侧向探测仪器的部分电极的结构示意图；如图2所示，A₀为所述主电极，A₁、A₁’、A₂、A₂’、A₃、A₃’为3对屏蔽回流电极（3对仅为N对屏蔽回流电极中的部分屏蔽回流电极），M₁、M₁’、M₂、M₂’、M₃、M₃’、M₄、M₄’、M₅、M₅’、M₆、M₆’、M₇、M₇’为7对所述监督测量电极。成对的屏蔽回流电极和成对的监督测量电极对称地设置于主电极A₀的两侧。

具体的，阵列侧向探测仪器的各个电极的排列方式为：

第i+1对屏蔽回流电极与所述主电极之间的距离远于第i对屏蔽回流电极与所述主电极之间的距离，1≤i＜N；

如图2中所示，3对所述屏蔽回流电极以主电极A₀为对称轴，由内向外依次排列；同样的，7对所述监督测量电极以主电极A₀为对称轴，由内向外依次排列。

进一步的，所述主电极和每个所述屏蔽回流电极两侧各有一个监督测量电极。

具体的，主电极A₀两侧分别为监督测量电极M₁和M₁’；屏蔽回流电极A₁两侧分别为监督测量电极M₂和M₃；屏蔽回流电极A₁’两侧分别为监督测量电极M₂’和M₃’；屏蔽回流电极A₂两侧分别为监督测量电极M₄和M₅；屏蔽回流电极A₂’两侧分别为监督测量电极M₄’和M₅’；屏蔽回流电极A₃两侧分别为监督测量电极M₆和M₇；屏蔽回流电极A₃’两侧分别为监督测量电极M₆’和M₇’。

图3示出了根据本发明另一个实施例的探测仪器结构示意图；如图3所示，图3中包含了整个探测仪器结构，具体显示出了的探测仪器中用以实现不同功能的各个独立仪器的排列方式，即探测仪器的仪器串结构。其中，

阵列侧向即为图2中所示的阵列侧向探测仪器；优选的，所述阵列侧向探测仪器长度为4.26米；

此外，在所述阵列侧向探测仪器两侧分别有新增加的多对屏蔽回流电极；优选的，新增3对屏蔽回流电极A₄和A₄’、A₅和A₅’、A₆和A₆’；针对新增的3对屏蔽回流电极A₄、A₄’、A₅、A₅’、A₆、A₆’，每对屏蔽回流电极的两个电极均分布于所述阵列侧向探测仪器两侧，并由内向外，根据角标数值，从小到大依次排列，如图3中所示。

优选的，新增的3对屏蔽回流电极A₄、A₄’、A₅、A₅’、A₆、A₆’由其他仪器来代替，使其既能发挥替代仪器各自的效果，同时也能够作为屏蔽回流电极实现电极数量的增加。即在不增加整个探测仪器的长度的情况下，同时满足本发明中对于测井项目的要求。

优选的，对应屏蔽回流电极A₄的仪器为中子模块，长度为3.3米；对应屏蔽回流电极A₄’的仪器为数字伽马模块，长度为2.67米；对应屏蔽回流电极A₅的仪器为密度模块，长度为3.6米；对应屏蔽回流电极A₅’的仪器为微球模块，长度为3.05米；对应屏蔽回流电极A₆的仪器为绝缘短节模块，长度为0.63米；对应屏蔽回流电极A₆’的仪器为绝缘短节模块，长度为0.63米。

以所述阵列侧向探测仪器包括6对屏蔽回流电极和7对监督测量电极，同时基于图2和图3所示的结构，获得多种测量模式的方法如图4所示。

图4示出了根据本发明一个实施例的获取测量模式方法的流程示意图，其中，

步骤S401，对称于所述主电极设置6对屏蔽回流电极以及7对监督测量电极。

具体的，根据图2和图3中所示的结构，设置屏蔽回流电极和监督测量电极。

步骤S402，调整所述屏蔽回流电极和所述监督测量电极的电压，获得五种测量模式。

具体的，通过不同测量模式，实现五种不同的探测深度曲线测量；优选的，所述五种探测深度曲线测量可以为五种模式下的视电阻率曲线：

优选的，以图2和图3中所示的阵列侧向探测仪器结构为例，

将A₁以及与之相对应的A₁’设置为屏蔽电极，将A₂、A₃、A₄、A₅、A₆以及对应的A₂’、A₃’、A₄’、A₅’、A₆’设置为回流电极；主电流I₀从主电极A₀流出，屏蔽电极A₁和A₁’发射屏蔽电流I₁，电流返回至A₂、A₃、A₄、A₅、A₆及A₂’、A₃’、A₄’、A₅’、A₆’回流电极，将回流电极接地使其电位约束为0，并保持监督电极M₁、M₁’、M₂、M₂’电压相等，并使主电极A₀和屏蔽电极A₁、A₁’分别供以相同相位的电流，测量监督测量电极M₁的电位，经过适当系数的转换获得第一种测量模式的视电阻率曲线；

将A₁、A₁’及A₂、A₂’两对屏蔽回流电极设置为屏蔽电极，将A₃、A₄、A₅、A₆以及与之相对应的A₃’、A₄’、A₅’、A₆’设置为回流电极；主电流I₀从主电极A₀流出，屏蔽电极A₁、A₁’发射屏蔽电流I₁，屏蔽电极A₂、A₂’发射屏蔽电流I₂，电流返回至A₃、A₃’、A₄、A₄’、A₅、A₅’、A₆、A₆’四对回流电极，将回流电极接地使其电位约束为0，并保持监督测量电极M₁、M₁’、M₂、M₂’电压相等，保持监督测量电极M₃、M₃’、M₄、M₄’电压相等，并使主电极A₀和屏蔽电极A₁、A₁’、A₂、A₂’分别供以相同相位的电流，测量监督测量电极M₁的电位，经过适当系数的转换获得第二种测量模式的视电阻率曲线；

将A₁、A₁’、A₂、A₂’、A₃、A₃’三对屏蔽回流电极设置为屏蔽电极，将A₄、A₅、A₆以及与之相对应的A₄’、A₅’、A₆’设置为回流电极；主电流I₀从主电极A₀流出，屏蔽电极A₁、A₁’发射屏蔽电流I₁，屏蔽电极A₂、A₂’发射屏蔽电流I₂，屏蔽电极A₃、A₃’发射屏蔽电流I₃，电流返回至A₄、A₄’、A₅、A₅’、A₆、A₆’三对回流电极，将回流电极接地使其电位约束为0，并保持监督测量电极M₁、M₁’、M₂、M₂’电压相等，M₃、M₃’、M₄、M₄’电压相等，M₅、M₅’、M₆、M₆’电压相等，并使主电极A₀和屏蔽电极A₁、A₁’、A₂、A₂’、A₃、A₃’分别供以相同相位的电流，测量监督测量电极M₁的电位，经过适当系数的转换获得第三种测量模式的视电阻率曲线；

将A₁、A₁’、A₂、A₂’、A₃、A₃’、A₄、A₄’四对屏蔽回流电极设置为屏蔽电极，将A₅、A₆以及与之相对应的A₅’、A₆’设置为回流电极；主电流I₀从主电极A₀流出，屏蔽电极A₁、A₁’发射屏蔽电流I₁，屏蔽电极A₂、A₂’发射屏蔽电流I₂，屏蔽电极A₃、A₃’发射屏蔽电流I₃，屏蔽电极A₄、A₄’发射屏蔽电流I₄，电流返回至A₅、A₅’、A₆、A₆’两对回流电极，将回流电极接地使其电位约束为0，并保持监督测量电极M₁、M₁’、M₂、M₂’电压相等，M₃、M₃’、M₄、M₄’电压相等，M₅、M₅’、M₆、M₆’电压相等，M₇、M₇’、A₄、A₄’电压相等，并使主电极A₀和屏蔽电极A₁、A₁’、A₂、A₂’、A₃、A₃’、A₄、A₄’分别供以相同相位的电流，测量监督测量电极M₁的电位，经过适当系数的转换获得第四种测量模式的视电阻率曲线；

将A₁、A₁’、A₂、A₂’、A₃、A₃’、A₄、A₄’、A₅、A₅’五对屏蔽回流电极设置为屏蔽电极，将A₆以及与之相对应的A₆’设置为回流电极；主电流I₀从主电极A₀流出，屏蔽电极A₁、A₁’发射屏蔽电流I₁，屏蔽电极A₂、A₂’发射屏蔽电流I₂，屏蔽电极A₃、A₃’发射屏蔽电流I₃，屏蔽电极A₄、A₄’发射屏蔽电流I₄，屏蔽电极A₅、A₅’发射屏蔽电流I₅，电流返回至A₆、A₆’回流电极，将回流电极接地使其电位约束为0，并保持监督测量电极M₁、M₁’、M₂、M₂’电压相等，M₃、M₃’、M₄、M₄’电压相等，M₅、M₅’、M₆、M₆’电压相等，M₇、M₇’、A₄、A₄’电压相等，A₄、A₄’、A₅、A₅’电压相等，并使主电极A₀和屏蔽电极A₁、A₁’、A₂、A₂’、A₃、A₃’、A₄、A₄’、A₅、A₅’分别供以相同相位的电流，测量监督测量电极M₁的电位，经过适当系数的转换获得第五种测量模式的视电阻率曲线；

优选的，所述视电阻率为：

Ra_i=K_i*{[(U_i+ U_i’)/2]/ I₀}，（i=1，2，3，4，5）

其中，Ra_i表示视电阻率，U_i和U_i’表示第i种测量模式时M₁、M₁’监督测量电极的电位，K_i为系数，i=1，2，3，4，5表示五种不同的测量模式。

根据上述五种测量模式的测量响应函数可以进一步构建得到针对阵列侧向探测仪器的目标优化函数，如图5所示。

图5示出了根据本发明一个实施例的目标优化函数获取方法的流程示意图，其中：

步骤S501，根据所述多种测量模式的测量响应函数以及预设测量深度下的第一测量响应值，构建第一目标函数。

具体的，假设函数f（L₁、L₂…L_n）为所述阵列侧向探测仪器多种测量模式下的测量响应函数，其中，L₁、L₂…L_n为各屏蔽回流电极的长度；

在预设测量深度下，所述第一目标函数为：

‖f（L₁、L₂…L_n）- Ra1‖≤δ₁

其中，Ra1表示在预设测量深度下的第一测量响应值，δ₁为在预设测量深度下测量响应值可接受的误差值。

步骤S502，根据所述多种测量模式的测量响应函数以及预设测量分辨率下的第二测量响应值，构建第二目标函数。

在预设测量分辨率下，所述第二目标函数为：

‖f（L₁、L₂…L_n）- Ra2‖≤δ₂

其中，Ra2表示在预设测量分辨率下的第二测量响应值，δ₂为在预设测量分辨率下测量响应值可接受的误差值。

步骤S503，依据所述第一目标函数和所述第二目标函数，构建目标优化函数。

根据步骤S501和步骤S502，所述目标优化函数为：

‖f（L₁、L₂…L_n）-Ra1‖≤δ₁

‖f（L₁、L₂…L_n）-Ra2‖≤δ₂

其预设约束条件为：

满足 L_i∈[B_i，T_i]= { l_i∈L_i| B_i≤L_i≤T_i，i=1，2，…n}

其中，B_i表示屏蔽回流电极的长度下限，T_i表示屏蔽回流电极的长度上限，i=1，2…n，i各个数值对应各对屏蔽回流电极，l_i表示L_i集合中的元素。

通过求解所述目标优化函数，确定所述目标屏蔽回流电极的电极长度，如图6及图7所示。

图6示出了根据本发明一个实施例的目标优化函数求解示意图，图7示出了根据本发明一个实施例的目标屏蔽回流电极长度确定方法的流程示意图。其中，根据图6所示，图中1区间为根据第一目标函数求得的第一电极长度取值范围，其中，第一电极长度满足所述阵列侧向探测仪器的预设测量深度的要求；2区间为根据第二目标函数求得的第二电极长度取值范围，其中，第二电极长度满足所述阵列侧向探测仪器的预设测量分辨率的要求；而3区间为1区间和2区间的重叠部分，即3区间为同时满足第一目标函数和第二目标函数的电极长度取值范围，即同时满足所述阵列侧向探测仪器的预设测量深度和预设测量分辨率要求。

具体的，在确定所述第一电极长度取值范围及所述第二电极长度取值范围后，可以构建如下形式的非线性最优化问题，用于求解目标屏蔽回流电极的电极长度的最优解：

min{‖f（L₁、L₂…L_n）-Ra1‖+‖f（L₁、L₂…L_n）-Ra2‖}

其预设约束条件为：

满足L_i∈[B_i，T_i]= { l_i∈L_i| B_i≤L_i≤T_i，i=1，2，…n}

由此，图7中所述的屏蔽回流电极长度确定方法具体为：

步骤S701，依据预设约束条件，求解所述第一目标函数，得到各个屏蔽回流电极的第一电极长度取值范围。

具体的，针对所述第一目标函数，由于‖f（L₁、L₂…L_n）-Ra1‖≤δ₁，（δ₁为正数），且l_i∈L_i，即l_i表示L_i集合中的元素，因此，

Ra1-δ₁≤f（l₁、l₂…l_n）≤Ra1+δ₁

上式进一步可分解为：

f（l₁、l₂…l_n）≤Ra1+δ₁（1）

f（l₁、l₂…l_n）≥Ra1-δ₁（2）

在上述式（1）中，通过考察屏蔽回流电极长度的影响因素可知，f（l₁、l₂…l_n）关于l_i（i=1，2，…n）为单调函数，则可得到l_i（i=1，2，…n）的一列顶点值（极值）B_i’（i=1，2，…n）；同理，在式（2）中也可以得到l_i（i=1，2，…n）的另一列顶点值（极值）T_i’（i=1，2，…n）。由于函数f（l₁、l₂…l_n）关于自变量的单调性不确定，因此需要对B_i’和T_i’的大小进行调整，以使其符合1区间的要求，由此可以确定出l_i（i=1，2，…n）的初步范围，即：

l_i∈[min（B_i’，T_i’），max（B_i’，T_i’）]。

步骤S702，依据所述预设约束条件，求解所述第二目标函数，得到各个屏蔽回流电极的第二电极长度取值范围。

具体的，针对所述第二目标函数，按照步骤S701中相同的方式，可知，

l_i（i=1，2，…n）的初步范围为：l_i∈[min（B_i”，T_i”），max（B_i”，T_i”）]。

步骤S703，确定所述第一电极长度取值范围和所述第二电极长度取值范围的交集范围，从所述交集范围中确定所述目标屏蔽回流电极的电极长度。

具体的，根据步骤S701及步骤S702所得到的第一电极长度取值范围和第二电极长度取值范围确定出

L_i∈[B0_i，T0_i],

其中，B0_i∈max[min（B_i’，T_i’），min（B_i”，T_i”）]，

T0_i∈min[max（B_i’，T_i’），max（B_i”，T_i”）]。

再结合所述目标优化函数的约束条件，即

L_i∈[B_i，T_i]= { l_i∈L_i| B_i≤L_i≤T_i，i=1，2，…n}，

其中，B_i表示屏蔽回流电极的长度下限，T_i表示屏蔽回流电极的长度上限，i=1，2…n，i各个数值对应各对屏蔽回流电极，l_i表示L_i集合中的元素；

进一步减小L_i的区间长度，最终得到：

L_i=[max（B0_i，Bi），min（T0_i，Ti）]，即L_i的取值区间的最小值为在B0_i至Bi之间的最大值，L_i的取值区间的最大值为在T0_i至Ti之间的最小值。

本发明通过在主电极两侧增加其他测井仪器，并将这些测井仪器作为屏蔽回流电极的方式来提高仪器径向探测深度，共六对屏蔽回流电极，通过不同测量模式实现五种不同的探测深度曲线测量；同时，仪器结构参数优化方法，采用区间规划优化算法，在保证仪器高分辨率和较小的结构尺寸的前提下，通过迭代优化获得各电极尺寸参数的涉及范围，再结合实际仪器的电极长度，进一步获得优化后的仪器串。而对通过本发明所述方法设计的阵列侧向探测仪器（简称为MALT）进行仿真，五条曲线的径向探测深度分别为：0.24米、0.34米、0.48米、0.87米、1.45米；相比较而言，现有的双侧向仪器的最深探测深度为1.35米，阵列侧向EALT的最深探测深度为0.98米，阵列侧向HRLA的最深探测深度为0.7米。此外，在针对纵向分辨率进行仿真后，阵列侧向仪器MALT、阵列侧向EALT、阵列侧向HRLA的纵向分辨率均可达到1英尺，双侧向仪器的纵向分辨率为2英尺。可见，通过本发明所述方法设计的阵列侧向探测仪器（MALT）在保障了高分辨率的同时大大提升了径向探测深度，极大的加强了探测能力。

图8示出了根据本发明一个实施例的阵列侧向探测仪器的设置装置的结构框图，如图8所示，该装置包括：获取模块801、构建模块802以及长度确定模块803。其中，

所述获取模块801，适于在所述N对屏蔽回流电极中确定屏蔽电极和回流电极，将所述回流电极接地，控制所述M对监督测量电极的电压，获得多种测量模式，并得到所述多种测量模式的测量响应函数；其中，所述多种测量模式的测量响应函数包括所述N对屏蔽回流电极中目标屏蔽回流电极的电极长度变量。

具体的，所述主电极的电极长度、所述N对屏蔽回流电极的电极长度以及所述M对监督测量电极的电极长度之和符合预设范围。

具体的，第i+1对屏蔽回流电极与所述主电极之间的距离远于第i对屏蔽回流电极与所述主电极之间的距离，1≤i＜N；

具体的，所述阵列侧向探测仪器包括6对屏蔽回流电极和7对监督测量电极；

具体的，所述目标屏蔽回流电极包括：第4对屏蔽回流电极、第5对屏蔽回流电极和第6对屏蔽回流电极。

所述构建模块802，适于根据所述多种测量模式的测量响应函数、预设测量深度下的第一测量响应值以及预设测量分辨率下的第二测量响应值，构建目标优化函数。

具体的，构建模块802进一步适于：根据所述多种测量模式的测量响应函数以及预设测量深度下的第一测量响应值，构建第一目标函数；根据所述多种测量模式的测量响应函数以及预设测量分辨率下的第二测量响应值，构建第二目标函数；依据所述第一目标函数和所述第二目标函数，构建目标优化函数。

所述长度确定模块803，适于求解所述目标优化函数，确定所述目标屏蔽回流电极的电极长度。

具体的，依据预设约束条件，求解所述第一目标函数，得到各个屏蔽回流电极的第一电极长度取值范围；依据所述预设约束条件，求解所述第二目标函数，得到各个屏蔽回流电极的第二电极长度取值范围；确定所述第一电极长度取值范围和所述第二电极长度取值范围的交集范围，从所述交集范围中确定所述目标屏蔽回流电极的电极长度。

根据本实施例提供的一种阵列侧向探测仪器的设置装置，在所述N对屏蔽回流电极中确定屏蔽电极和回流电极，将所述回流电极接地，控制所述M对监督测量电极的电压，获得多种测量模式，并得到所述多种测量模式的测量响应函数；其中，所述多种测量模式的测量响应函数包括所述N对屏蔽回流电极中目标屏蔽回流电极的电极长度变量；根据所述多种测量模式的测量响应函数、预设测量深度下的第一测量响应值以及预设测量分辨率下的第二测量响应值，构建目标优化函数；求解所述目标优化函数，确定所述目标屏蔽回流电极的电极长度。利用本发明提供的技术方案，设置多个屏蔽回流电极，根据多种测量模式得到测量响应值，并进一步依据对探测深度和分辨率的要求构建目标优化函数，最终通过目标优化函数计算得到电极长度范围并依据其对屏蔽回流电极进行设置，实现了阵列侧向探测仪器在当前外形尺寸要求下，同时满足探测精度和探测深度的要求，有效提升了其探测性能。

本发明还提供了一种非易失性计算机存储介质，计算机存储介质存储有至少一可执行指令，可执行指令可执行上述任意方法实施例中的阵列侧向探测仪器的设置方法。

图9示出了根据本发明实施例的一种计算设备的结构示意图，本发明具体实施例并不对计算设备的具体实现做限定。

如图9所示，该计算设备可以包括：处理器902、通信接口904、存储器906、以及通信总线908。

其中：

处理器902、通信接口904、以及存储器906通过通信总线908完成相互间的通信。

通信接口904，用于与其它设备比如客户端或其它服务器等的网元通信。

处理器902，用于执行程序910，具体可以执行上述阵列侧向探测仪器的设置方法实施例中的相关步骤。

具体地，程序910可以包括程序代码，该程序代码包括计算机操作指令。

处理器902可能是中央处理器CPU，或者是特定集成电路ASIC（ApplicationSpecific Integrated Circuit），或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。计算设备包括的一个或多个处理器，可以是同一类型的处理器，如一个或多个CPU；也可以是不同类型的处理器，如一个或多个CPU以及一个或多个ASIC。

存储器906，用于存放程序910。存储器906可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器（non-volatile memory），例如至少一个磁盘存储器。

程序910具体可以用于使得处理器902执行上述任意方法实施例中的阵列侧向探测仪器的设置方法。程序910中各步骤的具体实现可以参见上述阵列侧向探测仪器的设置方法实施例中的相应步骤和单元中对应的描述，在此不赘述。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的设备和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程描述，在此不再赘述。

在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书（包括伴随的权利要求、摘要和附图）中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书（包括伴随的权利要求、摘要和附图）中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器（DSP）来实现根据本发明实施例中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序（例如，计算机程序和计算机程序产品）。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims

1.一种阵列侧向探测仪器的设置方法，其特征在于，所述阵列侧向探测仪器包括主电极、对称于所述主电极设置的N对屏蔽回流电极以及M对监督测量电极；所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主电极的电极长度、所述N对屏蔽回流电极的电极长度以及所述M对监督测量电极的电极长度之和符合预设范围。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第i+1对屏蔽回流电极与所述主电极之间的距离远于第i对屏蔽回流电极与所述主电极之间的距离，1≤i＜N；

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述阵列侧向探测仪器包括6对屏蔽回流电极和7对监督测量电极；

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述目标屏蔽回流电极包括：第4对屏蔽回流电极、第5对屏蔽回流电极和第6对屏蔽回流电极。

6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述多种测量模式的测量响应函数、预设测量深度下的第一测量响应值以及预设测量分辨率下的第二测量响应值，构建目标优化函数进一步包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述求解所述目标优化函数，确定所述目标屏蔽回流电极的电极长度进一步包括：

8.一种阵列侧向探测仪器的设置装置，其特征在于，所述阵列侧向探测仪器包括主电极、对称于所述主电极设置的N对屏蔽回流电极以及M对监督测量电极；所述装置包括：获取模块、构建模块以及长度确定模块；其中，

9.一种计算设备，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；

所述存储器用于存放至少一可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行如权利要求1-7中任一项所述的阵列侧向探测仪器的设置方法对应的操作。

10.一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有至少一可执行指令，所述可执行指令使处理器执行如权利要求1-7中任一项所述的阵列侧向探测仪器的设置方法对应的操作。