[發明專利]一種過套管地層微分電阻率測井方法

有效

• 申請號: 201710871003.6
• 申請日: 2017-09-23
• 公開（公告）號: CN107575220B
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 沈建國;譚剛;舒敦利
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00;E21B47/13
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 吳學穎

本發明公開了一種過套管地層微分電阻率測井方法：在套管井中用瞬變激發方式激勵發射線圈，產生連續的電磁感應瞬態信號，在地層中產生渦流；接收線圈接收電磁感應響應波形；用相鄰深度所測量的電磁感應響應波形相減，去掉套管和地層的直接耦合信號和套管的渦流電磁感應信號，僅剩余相鄰兩點地層的渦流電磁感應信號的差；用刻度系統將所測量的信號差刻度成地層的電導率差；用積分的方法將地層的電導率差轉換為地層的電導率；對地層的電導率取倒數獲得地層的電阻率值，對每個深度進行連續測量便獲得連續的地層電阻率曲線。本發明在套管井內通過測量電磁感應響應波形，去掉了套管的渦流場，實現了過套管地層電阻率的非接觸連續測量。

技術領域

本發明屬于石油工程測井施工中套管井地層物理參數測量和巖性評價的專用儀器技術領域，更具體的說，是涉及一種過套管地層微分電阻率測井方法。

背景技術

在石油開發過程中，對套管井的地層電阻率進行測量，獲得套管井條件下地層的電阻率資料非常重要。因為地層的電阻率直接顯示了地層的含油性變化，用其可以分析開發過程中油層的水淹情況，為調整開發方案提供科學依據。但是，套管井中套管的存在給測量地層電阻率增添了很大麻煩。因為套管對電磁信號影響巨大，套管的電導率和磁導率均很高，電磁波和高頻電磁感應信號沒法穿過套管進入地層，通常情況下，人們用直流電方法測量地層的電阻率，將電極推靠到套管內壁，通過電極給套管和地層供電，電流穩定以后，測量流過地層的電流和電壓獲得地層的電阻率，該方法只能定點測量，電流需要穩定以后才能測量，每個點均需要一定的時間，因此測井時效低。電流主要沿套管流動，進入地層的電流很少，測量的有效信號的幅度很小，測量的靈敏度低，電極與套管接觸程度對測量結果影響大。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術中的不足，測量地層的電阻率，提供了一種新的測量方法——過套管地層微分電阻率測井方法，采用瞬變激發，其低頻的電磁感應能量能夠穿過套管進入地層，在地層中引起渦流，渦流的感應信號能夠再次穿過套管被套管井中的接收線圈所接收。同樣，接收信號中地層渦流所引起的電磁感應信號也很小，直接耦合的信號大，為了有效地去掉與地層電導率無關的直接耦合信號，本發明提出了過套管地層微分電阻率測井方法。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的。

一種過套管地層微分電阻率測井方法,包括以下步驟：

步驟一，在套管井中用瞬變激發方式激勵發射線圈，產生連續的電磁感應瞬態信號，在套管井中產生電磁感應響應信號，該信號的頻譜包絡線與頻率成反比，電磁能量穿過套管進入地層，在地層中產生渦流；

步驟二，與發射線圈同軸放置并且間隔一段距離的接收線圈將接收到電磁感應響應波形，該波形主要由套管和地層的直接耦合信號和渦流電磁感應信號組成，地層的渦流電磁感應信號攜帶地層電阻率信息；

步驟三，用相鄰深度所測量的電磁感應響應波形相減，去掉套管和地層的直接耦合信號和套管的渦流電磁感應信號，僅剩余相鄰兩點地層的渦流電磁感應信號的差，該信號差與地層的電導率差成正比；

步驟四，用刻度系統將所測量的信號差刻度成地層的電導率差——電導率對深度的微分；

步驟五，用積分的方法將地層的電導率差轉換為地層的電導率；

步驟六，對地層的電導率取倒數獲得地層的電阻率值，對每個深度進行連續測量便獲得連續的地層電阻率曲線。

步驟五中所述地層的電導率差轉換為地層的電導率的過程：首先給定初值，然后對電導率差進行累加，最后再乘以深度間隔。

與現有技術相比，本發明的技術方案所帶來的有益效果是：

(1)本發明克服了套管對地層電阻率測井的屏蔽影響，實現了過套管地層電阻率的連續測量，能夠獲得連續的地層電阻率隨深度的微分曲線，為剩余油評價提供了新的連續的電阻率曲線；