[发明专利]一种阵列感应测井仪器的测井信号合成处理方法及其系统

说明书

技术领域

本发明属于地球物理测井技术，涉及一种用于探测裸眼井周围地层电阻率的阵列感应测井仪器的测井信号合成处理方法及其系统。

背景技术

阵列感应测井仪器是一种测量裸眼井周围地层电阻率的测量仪器，它通过井下布置多个线圈系来采集井眼周围的电阻率信息，然后将测量信号数字化传到地面，地面通过软件处理测量信号来提取用户所需的地层信息，信号合成处理是阵列感应测井仪器的核心之一。信号合成处理的目的是消除不必要的井眼、侵入、围岩等环境影响和趋肤效应影响，提取用户所需的地层信息。目前国内外有三种阵列感应测井仪器，分别是Schlumberger公司的AIT、Baker Atlas公司的HDIL和Halliburton公司的HRAI，不同仪器采用不同的信号合成处理方法。

阵列感应测井仪器AIT的线圈系由一个发射和两侧布置的8个子阵列组成，每个子阵列包括一个发射线圈、一个屏蔽线圈和一个主接收线圈，发射线圈发射3种工作频率，8个子阵列通过带通滤波有选择地接收1个或2个频率信号，具体为子阵列1和2只接收高频信号，子阵列3和4接收高频和中频信号，子阵列5、6、7和8接收中频和低频信号，实部和虚部一共28条信号。测量信号经过井眼校正、趋肤效应校正和信号合成处理，提供3组分辨率(1ft、2ft、4ft)5种探测深度(10inch、20inch、30inch、60inch、90inch)共15条电阻率曲线。

高分辨率感应测井仪器HDIL的线圈系由一个发射和单侧布置的7个子阵列组成，每个子阵列结构与AIT一致，均是一个发射线圈、一个屏蔽线圈和一个主接收线圈。发射线圈发射8种频率的合成信号，7个子阵列均接收8个频率信号，实部和虚部共112条信号。实部测量信号先通过多频率趋肤效应校正，然后进行井眼环境校正，之后是真分辨率合成和分辨率匹配处理，结果提供3组分辨率(1ft、2ft、4ft)6种探测深度(10inch、20inch、30inch、60inch、90inch、120inch)共18条曲线，包括中间6条真分辨率合成曲线。

高分辨率阵列感应测井仪器HRAI的线圈系由一个发射和两侧布置的10个子阵列组成。短的两个子阵列不对称，其余4个长子阵列完全对称。发射线圈发射两种频率8kHz和32kHz，10个子阵列同时接收2个频率信号，实部和虚部共40条。测量信号首先经过双频率趋肤效应校正，然后是基于几何因子的井眼校正，最后是真分辨率合成和分辨率匹配，产生3组分辨率(1ft、2ft、4ft)6种探测深度(10inch、20inch、30inch、60inch、90inch、120inch)共18条曲线。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下缺点：

对于Schlumberger公司的AIT仪器，其中的趋肤效应校正采用传统双感应中使用的逐点校正法或者利用虚部分量进行校正。对于前一方法，不能区分测量信号低于真值是由于围岩和侵入影响，还是趋肤效应影响。实际测井中，虚部信号影响因素复杂，中高电阻率时测量不稳定，因此后一方法不能使用。此外，信号合成处理直接将原始28条测量信号(或14条实部)处理为3组分辨率5种探测深度的曲线，滤波器设计困难，处理结果容易放大测量噪声。

对于Baker Atlas公司的HDIL仪器，由于该仪器的信号处理方法利用测量信号与频率的近似线性特性有效解决了趋肤效应与环境影响不可分问题，处理结果稳定。局限性是要求所有子阵列接收所有频率信号。

对于Halliburton公司的HRAI仪器，由于该仪器的信号处理方法利用了HDIL的思想，要求所有子阵列同时接收2个频率信号，当测量信号有误差时，仅用2个频率信号，趋肤效应校正不正确。

发明内容

为了实现消除趋肤效应和环境的二维影响，克服现有技术中滤波器设计困难、处理结果容易放大测量噪声的缺陷，本发明实施例提供了一种阵列感应测井仪器的测井信号合成处理方法，所述技术方案如下：通过阵列感应测井仪器进行测井资料的获取，得到仪器测量信号，然后对所测阵列感应测量信号进行井眼环境校正处理，并将井眼环境校正后的信号传输至信号合成单元进行信号的合成处理，

所述信号合成处理方法包括下述步骤：

步骤一：基于若干背景电导率分别构建有效背景电导率计算滤波器库、真分辨率合成滤波器库和分辨率匹配滤波器库；