專利名稱：一種確定地層真電阻率的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對石油地質(zhì)勘探高分辨率雙側(cè)向測井和雙感應(yīng)測井獲得的侵入
深度、地層電阻率和侵入電阻率數(shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)合反演確定地層真電阻率，精確地反映原生地 層的真實情況，有效評價油氣層的方法。
背景技術(shù)：
目前，高分辨率雙側(cè)向測井或者雙感應(yīng)測井均只能測量得到深淺或深中兩條電阻 率曲線。在滲透性儲層，兩條曲線分離，直接從曲線很難判斷侵入深度。如果僅用高分辨率 雙側(cè)向測井或者雙感應(yīng)測井曲線進(jìn)行侵入特性反演，由于測量信號少，很難使反演收斂，侵 入?yún)?shù)誤差大。 現(xiàn)在國產(chǎn)的測井系統(tǒng)對感應(yīng)測井信號的處理基本仍然采用計算機(jī)技術(shù)未用于測 井行業(yè)時的一些校正處理方法，其主要表現(xiàn)在分辨率低，深中感應(yīng)分辨率不匹配，侵入指示 易出錯，致使處理后的感應(yīng)測井資料不能很好地反映原生地層的真實情況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種利用高分辨率雙側(cè)向測井和雙感應(yīng)測井資料進(jìn)行聯(lián)合 反演，提高飽和度計算精度，反演出精確地反映原生地層的真實情況的侵入深度、地層電阻 率和侵入電阻率，確定地層真電阻率，達(dá)到準(zhǔn)確識別油氣層的目的。
本發(fā)明采用下述步驟實現(xiàn) (1)首先進(jìn)行單一雙感應(yīng)測井?dāng)?shù)據(jù)的反演以及單一高分辨率雙側(cè)向測井?dāng)?shù)據(jù)的反 演，對照正演理論模型，使用實際的測井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行侵入半徑、侵入帶電阻率和地層電阻率反 演； (2)然后進(jìn)行高分辨率雙側(cè)向-雙感應(yīng)的三參數(shù)聯(lián)合反演，提供侵入半徑、侵入帶 電阻率和地層電阻率資料。 這樣可以反演出侵入深度、地層電阻率和侵入電阻率，確定地層真電阻率，幫助測 井解釋人員更有效地評價油氣層。


圖1實際地層結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
如圖為在青海油田的實際應(yīng)用例子，第4道為雙感應(yīng)測井曲線，第3道為雙側(cè)向測 井曲線，第5道為反演得到的侵入深度曲線，第4道RX0反演，RT反演分別為反演得到的侵 入電阻率和地層真電阻率。在實際解釋中，結(jié)合聯(lián)合反演的結(jié)果，進(jìn)行綜合判斷，準(zhǔn)確的識 別出了油層，試油表明解釋結(jié)論可靠。 實際應(yīng)用表明，通過利用感應(yīng)型和電流型兩種不同測量原理所得到的測井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)合反演，反演出的侵入深度、地層電阻率和侵入帶電阻率，對綜合判斷油氣層油氣層有 很大的幫助。 用感應(yīng)型和電流型兩種不同測量原理所得到的測井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)合反演。感應(yīng)測井 正演用模式匹配算法，側(cè)向測井正演用有限元數(shù)值算法。對測量曲線首先作分辨率匹配處 理，高分辨雙側(cè)向的分辨率為0. 4m，感應(yīng)測井曲線首先進(jìn)行新方法處理，分辨率達(dá)到0. 4m。 此時，0.8m以上的地層幾乎無圍巖影響，只需進(jìn)行徑向侵入反演。實際測井?dāng)?shù)據(jù)反演時，為 了提高反演速度，先進(jìn)行分層處理，然后再逐層反演地層電阻率、侵入電阻率和侵入半徑。
對雙感應(yīng)-高分辨率雙側(cè)向測井響應(yīng)的聯(lián)合反演，需要用具有多個參數(shù)的正演模 型去擬合4個測井?dāng)?shù)據(jù)值，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為 Rn二Fn(Rt，Rx。，ri，Si) (n=l，2，3，4) (a) 式中，Rn表示測井?dāng)?shù)值，n = 1、2表示感應(yīng)測井，n = 3、4表示側(cè)向測井。函數(shù)F 表示正演模型，Rt、Rx。、ri表示待反演的模型參數(shù)，Si表示正演模型中的其它參數(shù)。
(a)式是一組非線性方程組，若根據(jù)經(jīng)驗給出模型的初始猜測，則可以用泰勒級數(shù) 把(a)右邊展開為線性化的形式
-5 W
-5 /








把上式寫成矩陣形式 e = d-y = JP (b)
d = (RIL， Rai， Ra2， ， RaN)T y = (yi， y2， y3，......， yN)T
e = (dryn d2—y2， d3—y3，' P = (Pi， p2， p3，......， pM)T
3 ^ 。
-3
為測井?dāng)?shù)據(jù)矢量
為正演模型預(yù)測數(shù)據(jù)矢量 ...，dN_yN)T為測井值和預(yù)測值之差矢量 為待反演參數(shù)矢量，J為Jacobi矩陣. (b)式是關(guān)于反演參數(shù)步長P的線性方程組，相應(yīng)的阻尼最小二乘解為 SP= (JTJ+nI0)—T (c) 式中，n為阻尼因子，IO為單位矩陣。
按上述方法，在初值PO處將正演模型線性化，利用阻尼最小二乘法求出參數(shù)P的 增量P后，可以得到新的參數(shù)P P' = PO+P(d)把這組新的參數(shù)代入正演模型，求出新的預(yù)測數(shù)據(jù)R—，新的差
值矢量 e = R-R— (e) 以及新的Jacobi矩陣；再用這些結(jié)果得出新的參數(shù)增量P'，由此構(gòu)成迭代過程， 重復(fù)(c)-(e)式，直到滿足收斂條件為止。
權(quán)利要求
一種確定地層真電阻率的方法，其特征在于利用感應(yīng)型和電流型兩種不同測量原理所得到的測井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)合反演，反演出侵入深度、地層電阻率和侵入帶電阻率，進(jìn)而確定地層真電阻率，準(zhǔn)確識別油氣層；本發(fā)明采用下述步驟實現(xiàn)(1)首先進(jìn)行單一雙感應(yīng)測井?dāng)?shù)據(jù)的反演以及單一高分辨率雙側(cè)向測井?dāng)?shù)據(jù)的反演，對照正演理論模型，使用實際的測井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行侵入半徑、侵入帶電阻率和地層電阻率反演；(2)然后進(jìn)行高分辨率雙側(cè)向-雙感應(yīng)的三參數(shù)聯(lián)合反演，提供侵入半徑、侵入電阻率和地層電阻率資料。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的確定地層真電阻率的方法，其特征在于對照理正演論模型 其數(shù)學(xué)表達(dá)式為R,Fn(Rt，Rx。，ri，Si)(n二 1，2，3，4) (a)式中，Rn表示測井?dāng)?shù)值，n = 1、2表示感應(yīng)測井，n = 3、4表示側(cè)向測井。函數(shù)F表示 正演模型，Rt、Rx。、ri表示待反演的模型參數(shù)，Si表示正演模型中的其它參數(shù)。(a)式是一組非線性方程組，若根據(jù)經(jīng)驗給出模型的初始猜測，則可以用泰勒級數(shù)把 (a)右邊展開為線性化的形式^ 及( ^ w加 3 。把上式寫成矩陣形式 e = d-y = JP (b) d = d， Ral， Ra2， . . . ， RJT為測井?dāng)?shù)據(jù)矢量 y = (yi， y2， y3，......， yN)T為正演模型預(yù)測數(shù)據(jù)矢量e = (d「yi， d2-y2， d3_y3，......， dN-yN)T為測井值和預(yù)測值之差矢量P = (Pn P2， P3，......， PM)T為待反演參數(shù)矢量，J為Jacobi矩陣 (b)式是關(guān)于反演參數(shù)步長P的線性方程組，相應(yīng)的阻尼最小二乘解為sp= (jTj+ni。)」jT (c)式中，n為阻尼因子，io為單位矩陣。按上述方法，在初值po處將正演模型線性化，利用阻尼最小二乘法求出參數(shù)p的增量p后，可以得到新的參數(shù)pP' = PO+P (d)把這組新的參數(shù)代入正演模型，求出新的預(yù)測數(shù)據(jù)R—，新的差值矢量 e = R-R— (e)以及新的Jacobi矩陣；再用這些結(jié)果得出新的參數(shù)增量P'，由此構(gòu)成迭代過程，重復(fù) (c)-(e)式，直到滿足收斂條件為止。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種確定地層真電阻率的方法；利用感應(yīng)型和電流型兩種不同測量原理所得到的測井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)合反演，反演出侵入深度、地層電阻率和侵入帶電阻率，進(jìn)而確定地層真電阻率，準(zhǔn)確識別油氣層；首先進(jìn)行單一雙感應(yīng)測井?dāng)?shù)據(jù)的反演以及單一高分辨率雙側(cè)向測井?dāng)?shù)據(jù)的反演，對照正演理論模型，使用實際的測井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行侵入半徑、侵入帶電阻率和地層電阻率反演；然后進(jìn)行高分辨率雙側(cè)向-雙感應(yīng)的三參數(shù)聯(lián)合反演，提供侵入半徑、侵入電阻率和地層電阻率資料；可以反演出侵入深度、地層電阻率和侵入電阻率，確定地層真電阻率，幫助測井解釋人員更有效地評價油氣層。
文檔編號E21B49/00GK101775981SQ20091007632
公開日2010年7月14日 申請日期2009年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月9日
發(fā)明者成志剛, 李劍浩 申請人:中國石油天然氣集團(tuán)公司;中國石油集團(tuán)測井有限公司