[發明專利]隨鉆電磁波電阻率儀器的徑向探測深度指標的確定方法

無效

• 申請號: 201210112628.1
• 申請日: 2012-04-17
• 公開（公告）號: CN102619504A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 段寶良;李郴;宋殿光;韓宏克;魏少華;方輝;郭巍
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第二十二研究所
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00;E21B47/04;E21B47/13;E21B47/00
• 代理公司: 鄭州大通專利商標代理有限公司 41111
• 代理人: 陳大通

(一)、技術領域：本發明涉及一種儀器技術指標的確定方法，特別是涉及一種隨鉆電磁波電阻率儀器的徑向探測深度指標的確定方法。

(二)、背景技術：在石油鉆井行業中，隨著陸上水平井和大斜度井鉆井工作量的增加以及海上鉆井的需求，常規電纜測井已經不能滿足測井技術的需要，因此，隨鉆測井技術得到了非常迅速的發展。隨鉆測井技術可以實現鉆井和測井同時進行，它是將測井儀器安裝在靠近鉆頭的部位，在地層未受到明顯侵入和污染的條件下進行參數測量，隨鉆測井技術和傳統的電纜測井相比較，具有實時性好、測井精度高等優點。隨鉆電磁波電阻率測井儀器是隨鉆測井中最常用的儀器之一，它主要測量地層的電阻率信息，由于一般情況下油層的電阻率較高，因此，它能夠有效地識別油層，并還具有指導鉆頭在油層中水平鉆進的地質導向功能。可見，隨鉆電磁波電阻率測井儀器在石油鉆井中具有非常重要的實際意義，它能夠增強隨鉆測井的能力，幫助油田找到更多的油氣儲層，緩解油氣資源緊缺的局面。

雖然隨鉆電磁波電阻率測井儀器已是現有技術，但是，關于該儀器的一些技術指標的確定方法還沒有出現或不完善，比如：徑向探測深度指標，徑向探測深度指標是隨鉆電磁波電阻率測井儀器的一個非常重要的指標之一，它就好比一把槍的射程指標一樣，是判斷隨鉆電磁波電阻率測井儀器性能好壞的重要指標，直接關系到該儀器的使用效果。早先對徑向探測深度的計算基本都是采用徑向兩層環形介質模型，第一層為探測的地層，第二層為空氣，徑向探測深度為響應值占地層的50％時的第一層地層的半徑，這種計算方法不符合實際的測井環境。

(三)、發明內容：

本發明要解決的技術問題是：克服現有技術的缺陷，提供一種更符合實際測井環境的隨鉆電磁波電阻率儀器的徑向探測深度指標的確定方法。

本發明的技術方案：

一種隨鉆電磁波電阻率儀器的徑向探測深度指標的確定方法，含有以下步驟：

步驟1、建立一個軸對稱徑向三層的環形地層模型，該地層模型的三層介質從內到外依次為井眼、侵入帶、原狀地層，按實際的測井環境給定這三層介質的介質參數，介質參數含有侵入帶的電阻率值和原狀地層的電阻率值；將隨鉆電磁波電阻率儀器放在該地層模型的軸線上，隨鉆電磁波電阻率儀器的軸線與該地層模型的軸線的方向一致；

步驟2、將侵入帶的侵入直徑從零開始逐漸增大，同時，采用徑向成層格林函數方法計算不同侵入直徑時隨鉆電磁波電阻率儀器的測量天線測得的視電阻率響應值；

步驟3、將測量天線測得的視電阻率響應值的倒數作為視電導率值σ，將侵入帶的電阻率值的倒數作為侵入帶電導率值σ_xo，將原狀地層的電阻率值的倒數作為原狀地層電導率值σ_t；

當時，此時的侵入帶的侵入直徑的值即為該隨鉆電磁波電阻率儀器的測量天線在所述地層模型下的徑向探測深度。

隨鉆電磁波電阻率儀器的測量天線中含有N個發射天線和兩個接收天線，N個發射天線分時與兩個接收天線匹配組成N組測量天線，對于每組測量天線，均可按照步驟2～步驟3的方法得到一組與該組測量天線對應的徑向探測深度，N為大于等于1的自然數。

在每組測量天線中，發射天線發出兩種不同工作頻率的信號，兩個接收天線分別接收這兩種不同工作頻率的信號，然后，再對每個接收天線接收到的信號分別進行相位測量和幅度測量；一組徑向探測深度中含有第一工作頻率下相位測量時的徑向探測深度、第二工作頻率下相位測量時的徑向探測深度、第一工作頻率下幅度測量時的徑向探測深度和第二工作頻率下幅度測量時的徑向探測深度。

介質參數還含有鉆鋌直徑、井眼直徑、鉆鋌的電阻率值、鉆鋌的相對介電常數和磁導率值、井眼中泥漿的電阻率值、井眼中泥漿的相對介電常數值和磁導率值、侵入帶的相對介電常數值和磁導率值、原狀地層的相對介電常數值和磁導率值。

關于徑向成層格林函數方法的介紹如下：

設徑向成層介質共有n+1層(如圖1所示)，由里向外各層介質編號為l＝0，1，…，n，源在第j層，各層參數分別為μ_l、ε_l，則κ_l²＝ω²μ_lε_l。

可將徑向成層介質任意第l層內的格林函數表示為如下形式：