[發明專利]一種電磁波電阻率數據處理方法

有效

• 申請號: 201711208337.1
• 申請日: 2017-11-27
• 公開（公告）號: CN109838229B
• 公開（公告）日: 2022-10-28
• 發明（設計）人: 楊震;肖紅兵;李翠
• 申請（專利權）人: 中石化石油工程技術服務有限公司;中石化勝利石油工程有限公司;中石化勝利石油工程有限公司鉆井工藝研究院
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;E21B49/00
• 代理公司: 東營雙橋專利代理有限責任公司 37107
• 代理人: 侯華頌;李勇

本發明公開了一種用于地層電阻率評價的電磁波電阻率數據處理方法，區別于常規電磁波電阻率采用兩個接收天線，本方法提出了一種在采用一個天線作為接收天線情況下的電阻率測量數據處理方法。該方法中通過數值模擬計算一定線圈距和工作頻率在不同地層電阻率(電導率)環境下的接收天線電動勢，并與電阻率無窮大條件下的接收天線電動勢值相比得到幅度比與電阻率轉換關系。儀器工作前，首先在全溫度(20^oC~150^oC)條件下對接收天線進行空氣刻度，實際測量過程中，將儀器接收天線測量得到的電動勢的值與對應測量溫度下空氣中的電動勢值作幅度比，然后通過幅度比與電阻率轉換關系插值得到地層電阻率(電導率)值，本發明適用于油氣勘探中隨鉆測井領域。

技術領域：

本發明涉及石油、天然氣鉆井作業隨鉆測量或隨鉆測井數據處理方法領域，特別適用于為地質導向隨鉆測量系統中提供地層電磁波電阻率的一種數據處理方法。

背景技術：

在油田勘探和開發過程中，需要測量地層地質信息和工程參數。所需要的參數往往包含地層環境參數、井下鉆具位置、方位以及鉆井環境參數等。目前已經有多種常規隨鉆測井儀器可以提供以上參數。電磁波電阻率儀器作為評價地層性質的重要儀器可以提供地層電阻率信息，來對地層含油性進行評價。目前商用的電磁波電阻率儀器往往包含兩個或者多個接收天線，采用接收天線的幅度比或相位差來轉換得到地層電阻率信息。該類儀器的處理方法決定了這些常規電磁波電阻率儀器往往有10～15m的測量零長，不能及時反映鉆頭處的地層電阻率，尤其對于薄油層情況，因此電阻率測量裝置越靠近鉆頭越好，但靠近鉆頭對儀器尺寸有一定的限制，有些情況下要求天線個數越少越好，以滿足空間要求。

目前斯倫貝謝、哈利伯頓、貝克休斯等國際石油工程服務公司相繼公布了自己在多分量、多天線距、多頻率儀器方面的專利技術(如美國專利公開號No.6777940、No.7038455、No.7557580、No.6181138、No.20050140373、No.7375530、No.7483793等)在地層評價和地質導向方面獲得了廣泛的應用并取得了良好的效果。

近幾年國內在隨鉆方位電磁波儀器的設計制造方面發展需迅速，也提出了一系列的隨鉆電磁波電阻率測量方法及裝置，例如一種電磁波電阻率隨鉆測井儀(201410773943.8)、一種隨鉆電阻率的測量裝置及其測量方法(201310698427.9)其基本原理都是基于雙接收天線，測量兩個接收天線的幅度比和相位差來轉換得到地層電阻率。

發明內容：

本發明的目的是針對現有技術存在的問題，提出一種既能滿足近鉆頭儀器設計的空間要求，又可以提高常規隨鉆電磁波電阻率儀器的測量冗余度，提高測量可靠性的電磁波電阻率數據處理方法。

一種電磁波電阻率數據處理方法，該方法基于隨鉆電磁波電阻率測量儀器，且該隨鉆電磁波電阻率測量儀器的測量單元僅為一個發射天線和一個接收天線組成，也不在發射天線上進行耦合；其中：

模擬計算一定天線距和工作頻率時不同地層電導率環境下的接收天線電動勢，并與電阻率無窮大條件下的接收天線電動勢值相比得到幅度比與電阻率轉換關系；

利用至少一個確定電阻率環境下的幅度比進行轉換關系校正；

全溫度條件下進行接收天線電動勢刻度，將儀器接收天線測量得到的電動勢的值與對應溫度下的空氣中的電動勢值作幅度比，然后通過轉換得到地層電阻率值。

上述方案中處理方法包括全溫度空氣刻度和實測數據的轉換：

步驟一，模擬計算一定線圈距和工作頻率時全溫度空氣刻度，即溫度在20℃～150℃范圍，利用隨鉆電磁波電阻率測量儀器測量空氣條件下接收天線的電動勢，在空氣刻度過程中溫度變化每兩度記錄一個電動勢數據；

步驟二，利用多項式擬合溫度與空氣刻度電動勢的關系，得到擬合多項式系數，擬合得到的多項式系數存儲于基于隨鉆電磁波電阻率測量儀器刻度文件中，通過該擬合的多項式得到全溫度范圍內任意溫度條件下的空刻電動勢；