[发明专利]阵列感应测井曲线环境影响规律的信息处理系统及方法

说明书

本发明属于信息处理技术领域，公开了一种阵列感应测井曲线环境影响规律的信息处理系统及方法，建立地层模型，基于数值模式匹配法，完成进行电磁场分解、波场递推、磁分量求解及电导率计算、曲线合成，分析仪器的适用范围；典型地层的模型建立与响应计算，针对均匀地层、有井眼地层、无侵入地层、有侵入地层以及不同侵入类型的地层中阵列感应测井原始曲线特征研究；砂泥岩剖面中钻井液电阻率和井眼尺寸影响的曲线特征分析；砂泥岩剖面中侵入、围岩影响的曲线特征分析；选取油水识别工作提供依据的合成曲线。本发明可提高阵列感应测井曲线的解释成果的准确性，为地层评价及油气识别提供理论依据。

技术领域

本发明属于信息处理技术领域，尤其涉及一种阵列感应测井曲线环境影响规律的信息处理系统及方法。

背景技术

阵列感应测井是在电子和计算机技术高速发展的基础上实现的感应类电阻率测井方法。早在1957年，Poupon就提出了阵列感应测井和“软件聚焦”的思想，但是，直到二十世纪九十年代才出现商用阵列感应测井仪器。目前，阵列感应测井仪器已经比较成熟，已经有AIT、HDIL、HRAI、HIL和MIT等仪器。上述各种阵列感应测井仪器均已经在中国国内应用，由于它们的分辨率较高和对电阻率剖面的良好反映，已经得到较普遍的认可，因此应用越来越多。但是，通过总结中国国内各油田阵列感应测井资料及应用情况发现，不同研究工区仍然有许多问题需要深入确定和解决，涉及的内容包括盐水井眼问题、钻井液侵入问题和薄层问题等，这些问题严重影响和制约了阵列感应测井的定量应用，需要根据具体情况进行分析或解决。目前，国内外学者针对阵列感应测井响应受到的环境影响做了多方位的研究，江国明等(2005年)，Kruger(2007年)，仵杰等(2016年)完成了井斜对阵列感应测井响应特征的影响分析；夏宏泉等(2017年)完成了鄂尔多斯盆地阵列感应测井响应的钻井液侵入影响分析及校正工作；白彦等(2018年)研究了垂直井中井眼和各向异性地层的阵列感应测井响应特征；仵杰等(2018年)针对井眼、地层、仪器偏心、倾角因素对阵列感应测井原始信号进行了分析。

综合来看，虽然已有学者通过多种环境条件来研究阵列感应测井响应特征，也在研究中取得了较好的效果，但目前尚未有系统性地在各种环境因素条件下综合研究原始曲线和合成曲线特征并结合实际数据处理的分析方法。

目前的阵列感应测井仪器有多种，如AIT(Array Induction Imager Tool)仪器、HRAI(High Resolution Array Induction)仪器和HDIL(High-Definition InductionLog)仪器等。目前，HDIL在中国陆地油田和海洋石油测井中应用较多，效果较好，测井业内普遍认为，HDIL仪器是目前国内应用最好的阵列感应测井仪器。本发明以HDIL仪器为仪器模型进行阵列感应测井方法受环境影响变化规律的说明。HDIL是多道全数字频谱感应测井系统，每个子阵列均采用三线圈系结构(一个发射单元，两个基本接收单元)，HDIL共有7组接收阵列，共用一个发射线圈。使用八种频率(10、30、50、70、90、110、130、150kHz)同时工作，井下仪器共测量112个原始实部分量和虚部分量信号，经计算机处理，实现数字聚焦和井眼校正，得到三种纵向分辨率(1、2、4ft)，六种探测深度(10、20、30、60、90、120in.)的阵列感应测井电阻率曲线。假定地层旋转对称，因而地层电导率仅是纵向和径向深度的函数。地层二维电导率信号经过多个子阵列(响应函数)得到多个输出(各子阵列测量信号)，近似反映二维地层信息。它是一个单输入多输出系统。由于受井眼、侵入、围岩等环境影响和趋肤效应影响以及响应函数有限的分辨率，测量信号不能有效地反映原状地层信息。感应测井信号处理的目的就是消除测量信号中不必要的影响，求出地层真电阻(导)率。因此，在HDIL的信号处理中，环境因素对曲线的处理结果影响很大，若不重视环境因素的影响则会导致阵列感应测井曲线的异常，降低阵列感应测井曲线质量，无法准确识别油气层，进行有效的油气勘探开发工作。阵列感应测井是一种重要的电法测井方法，是电磁波理论应用于在地球物理测井的一种具体技术体现。电磁波运动规律遵从Maxwell方程，研究在普通非均匀介质中的方程解就是感应测井的正演问题。