[發(fā)明專利]獲取隨鉆方位電阻率測井儀器距地層邊界距離的系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410325652.2
• 申請日: 2014-07-09
• 公開（公告）號: CN104100261A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉乃震;趙齊輝;盧毓周;李永和;白銳;劉策;李敬;陶忠義;黃軻
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油集團(tuán)長城鉆探工程有限公司
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00
• 代理公司: 北京超凡志成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 吳開磊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及地質(zhì)勘測領(lǐng)域，具體而言，涉及一種獲取隨鉆方位電阻率測井儀器距地層邊界距離的系統(tǒng)。?

背景技術(shù)

實(shí)時(shí)地質(zhì)導(dǎo)向?qū)τ蜌饪碧椒浅Ｖ匾５刭|(zhì)導(dǎo)向的目的是盡可能的保持鉆頭在油層中行進(jìn)。為了避免鉆頭進(jìn)入低阻圍巖，就要求隨鉆儀器提供遠(yuǎn)處地層界面的方向，以及隨鉆電阻率測井儀器相距遠(yuǎn)處地層界面距離的信息。這就需要隨鉆電阻率測井儀器具有方位探測能力。圖1所示為目前流行的兩種隨鉆方位電阻率測井儀器的天線結(jié)構(gòu)示意圖。其中，R1和R2表示接收線圈，T1和T2表示發(fā)射線圈；圖1a所示為傾斜線圈天線結(jié)構(gòu)示意圖。由于傾斜線圈具有與發(fā)射線圈正交的分量，因此具有方位探測能力。同時(shí)又由于傾斜線圈還具有與發(fā)射線圈平行的分量，因此測量信號中還包含了與方位無關(guān)的信息。在應(yīng)用過程中，與方位無關(guān)的信息通過數(shù)據(jù)處理的方法剔除。圖1b所示為正交線圈的結(jié)構(gòu)示意圖。由于接收線圈與發(fā)射線圈正交，因此接收天線與發(fā)射天線的直接耦合為零，接收信號只包含與方位有關(guān)的地層信息。?

圖2所示為一種相關(guān)技術(shù)提供的基于聯(lián)合線圈的天線結(jié)構(gòu)示意圖。該天線結(jié)構(gòu)的接收線圈是由兩個(gè)關(guān)于儀器芯軸對稱的，與發(fā)射線圈正交的線圈和一個(gè)與發(fā)射線圈平行的線圈組成。三個(gè)線圈由一?組線繞制而成，因此接收信號是三個(gè)線圈的響應(yīng)之和。由于聯(lián)合線圈具有正交線圈，因此具有方位探測能力。同時(shí)由于聯(lián)合線圈還包含與發(fā)射天線平行的線圈，因此聯(lián)合線圈的電壓響應(yīng)中還包含了發(fā)射線圈通過地層的直接耦合分量，提取此直接耦合分量，可以利用常規(guī)傳播電阻率測井儀器的理論，測量隨鉆方位電阻率測井儀器所在地層的電阻率。?

然而基于圖2所示的聯(lián)合線圈天線結(jié)構(gòu)的隨鉆方位電阻率測井儀器，實(shí)時(shí)估算遠(yuǎn)處地層邊界距離隨鉆儀器的垂直距離仍比較耗時(shí)，及時(shí)性較差。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種獲取隨鉆方位電阻率測井儀器距地層邊界距離的系統(tǒng)，以解決上述的問題。?

在本發(fā)明的實(shí)施例中提供了一種獲取隨鉆方位電阻率測井儀器距地層邊界距離的系統(tǒng)，所述測井儀器為聯(lián)合線圈天線結(jié)構(gòu)，包括水平發(fā)射天線Tz、水平接收天線Rz和垂直接收天線Rx；所述系統(tǒng)包括：第一初始值調(diào)整模塊，用于根據(jù)Rz先前接收的信號計(jì)算得到的傳播電阻率調(diào)整當(dāng)前圍巖地層電阻率的初始值；第二初始值調(diào)整模塊，用于根據(jù)Rz當(dāng)前接收的信號計(jì)算的傳播電阻率調(diào)整所述測井儀器所在地層電阻率的初始值；響應(yīng)值計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述第一初始值調(diào)整模塊調(diào)整后的圍巖地層電阻率的初始值和所述第二初始值調(diào)整模塊調(diào)整后的測井儀器所在地層電阻率的初始值，利用復(fù)鏡像正演模型計(jì)算所述測井儀器在相距地層邊界不同距離時(shí)對應(yīng)的Rx和Rz的響應(yīng)值；匹配判斷模塊，用于判斷所述響應(yīng)值計(jì)算模塊計(jì)算的Rx和Rz的響應(yīng)值與實(shí)際測量的Rx和Rz的響應(yīng)值是否匹配；處理模塊，用于如果所述匹配判斷模塊的判斷結(jié)果為匹配，?將所述計(jì)算的Rx和Rz的響應(yīng)值在所述復(fù)鏡像正演模型中對應(yīng)的距離確定為所述測井儀器相距地層邊界的距離；如果匹配判斷模塊的判斷結(jié)果為不匹配，觸發(fā)所述第一初始值調(diào)整模塊和第二初始值調(diào)整模塊重新調(diào)整所述圍巖地層電阻率的初始值和所述測井儀器所在地層電阻率的初始值，使所述系統(tǒng)繼續(xù)獲取所述測井儀器相距地層邊界的距離。?

本發(fā)明實(shí)施例提供的系統(tǒng)基于復(fù)鏡像理論，計(jì)算該測井儀器在相距地層邊界不同距離時(shí)對應(yīng)的Rx和Rz的響應(yīng)值，并通過將計(jì)算的Rx和Rz的響應(yīng)值與實(shí)際測量得到的Rx和Rz的響應(yīng)值進(jìn)行匹配比較，通過匹配關(guān)系能夠快速反演確定出遠(yuǎn)處地層邊界相距該測井儀器的垂直距離，解決了聯(lián)合線圈天線結(jié)構(gòu)的隨鉆方位電阻率測井儀器，實(shí)時(shí)估算遠(yuǎn)處地層邊界距離隨鉆儀器的垂直距離比較耗時(shí)，及時(shí)性較差的問題，提升了儀器的性能。?

附圖說明

圖1a和圖1b示出了相關(guān)技術(shù)提供的隨鉆方位電阻率測井儀器的天線結(jié)構(gòu)示意圖；?

圖2示出了相關(guān)技術(shù)提供的基于聯(lián)合線圈的天線結(jié)構(gòu)示意圖；?

圖3示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的獲取隨鉆方位電阻率測井儀器距地層邊界距離的系統(tǒng)流程圖；?

圖4示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的聯(lián)合線圈的結(jié)構(gòu)示意圖；?

圖5示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的聯(lián)合線圈在靠近地層邊界時(shí)的典型響應(yīng)曲線圖；?

圖6示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的復(fù)鏡像理論的示意圖；?

圖7示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的三層地層結(jié)構(gòu)來比較復(fù)鏡像方法和完全解方法之間的差別示意圖；?

圖8示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的應(yīng)用復(fù)鏡像方法和完全解方法分別得到的Rx線圈所在位置的磁場實(shí)部和虛部示意圖；?