專利名稱：：確定用于感應(yīng)測井井眼校正的有效地層電導(dǎo)率的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明主要涉及井眼所穿過的地層的電磁感應(yīng)測井領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及用于針對井眼中的流體(或者空氣)效應(yīng)以及接近井眼壁的地層的電導(dǎo)率調(diào)整電磁感應(yīng)測井儀所進(jìn)行的測量的方法。描述了一種用于在考慮直接圍繞井眼的地層的電導(dǎo)率的情況下針對井眼效應(yīng)校正感應(yīng)測量的迭代方法。
背景技術(shù)：
：電磁感應(yīng)測井儀被用于確定井眼所穿過的地層的電導(dǎo)率。例如采用地層電導(dǎo)率來推斷某些地層中碳?xì)浠衔锏拇嬖?。典型的感?yīng)測井儀包括通常細(xì)長的被配置為沿井眼的內(nèi)部移動的圓柱形探頭。儀器探頭包括一個或多個通常為金屬線圏形式的發(fā)射器以及多個通常也為金屬線圏形式的接收器，接收器沿心軸以不同的所選擇的縱向距離與發(fā)射器間隔開。儀器中的電路被用于產(chǎn)生電流以給發(fā)射器通電并且檢測接收器所檢測到的信號的各種屬性。電流通過發(fā)射器以在圍繞井眼的地層中感生電磁場。由于在地層中所感生的電流，在接收器中感生電壓。感生電壓的某些分量與圍繞儀器的介質(zhì)的電導(dǎo)率相關(guān)。為了更準(zhǔn)確地確定地層電導(dǎo)率，有用的是能夠確定井眼自身中的任何材料(泥漿或者空氣)對儀器中的各種接收器所進(jìn)行的測量的影響?？紤]這樣的影響并調(diào)整儀器所進(jìn)行的測量稱作"井眼校正"。當(dāng)對早期的模擬版本的感應(yīng)儀器、例如由本發(fā)明的受讓人的附屬公司以商標(biāo)DIT出售的感應(yīng)儀器所測量的電導(dǎo)率進(jìn)行井眼校正時，認(rèn)為感應(yīng)響應(yīng)的空間分布(稱為"偽幾何因子")獨(dú)立于各種周圍介質(zhì)的電導(dǎo)率，并且針對中感應(yīng)響應(yīng)(ILM)和深感應(yīng)響應(yīng)(ILD)分別從所產(chǎn)生的線性方程中獲得經(jīng)井眼校正的電導(dǎo)率。詳見SchlumbergerLogInterpretationPrinciples/ApplicationsSchlumbergerEducationalServices(1989)。由本發(fā)明的受讓人的附屬公司以商標(biāo)AIT出售的另一系列的儀器的井眼校正過程基于相對于一些相關(guān)參數(shù)的真實(shí)反演。當(dāng)可獲得來自多個"短感應(yīng)陣列"(陣列為包括主接收線圏和串聯(lián)的極性相反的"補(bǔ)償"線團(tuán)的感應(yīng)接收器，其中主接收線圈和補(bǔ)償線圏都與感應(yīng)發(fā)射器緊密間隔)的測量值時，可進(jìn)行這樣的反演。例如，假定從其它測量(例如井徑儀和泥漿電阻率傳感器)已知井眼直徑和井眼流體("泥漿，，)電導(dǎo)率，則可以根據(jù)地層電導(dǎo)率和下井儀間隙器(toolstandoff)進(jìn)行反演。對這種井眼校正過程的更詳細(xì)i兌明例如參見發(fā)給Minerbo等人的并被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人的美國專利5,041,975。由本發(fā)明的受讓人的附屬公司以商標(biāo)RTSCANNER出售的三維感應(yīng)儀器的井眼校正過程的原理在概念上與在'975專利中所描述的上述過程相似，但是因?yàn)榘ㄈS電導(dǎo)率張量的九個分量，所以三維過程本身要復(fù)雜得多。關(guān)于上述過程的細(xì)節(jié)，請參見公開號為2005/0256642的美國專利申請，該申請的基礎(chǔ)申請同樣被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一個方面為一種用于針對井眼效應(yīng)校正感應(yīng)電導(dǎo)率測井測量值的方法，該井眼的電導(dǎo)率與接近井眼的地層的電導(dǎo)率不同。根據(jù)本發(fā)明的該方面的方法包括根據(jù)接近感應(yīng)發(fā)射器的感應(yīng)接收器所產(chǎn)生的測量值估計(jì)接近井眼的地層的有效地層電導(dǎo)率.該有效地層電導(dǎo)率被用于校正接近接收器所產(chǎn)生的視電導(dǎo)率測量值，并且在一些實(shí)施例中校正由比接近接收器更遠(yuǎn)離發(fā)射器的其它感應(yīng)接收器所產(chǎn)生的那些視電導(dǎo)率測量值。本發(fā)明的另一方面為一種用于確定井眼所穿過的地層的電導(dǎo)率的方法。根據(jù)本發(fā)明的該方面的方法包括沿井眼移動感應(yīng)測井儀。該儀器包括至少一個發(fā)射器和多個沿儀器位于與發(fā)射器隔開的位置處的接收器。^電流通過發(fā)射器以在地層中感生電磁場。在多個接收器中的每一個中檢測電壓。該電壓對應(yīng)于圍繞測井儀的介質(zhì)的電導(dǎo)率。根據(jù)接近發(fā)射器的接收器所產(chǎn)生的測量值估計(jì)接近井眼的地層的有效地層電導(dǎo)率。該有效地層電導(dǎo)率被用于校正由接近接收器所產(chǎn)生的視電導(dǎo)率測量值，并且在一些實(shí)施例中校正由比接近接收器更遠(yuǎn)離發(fā)射器的其它感應(yīng)接收器所產(chǎn)生的視電導(dǎo)率測量值。根據(jù)下面的說明以及所附的權(quán)利要求，本發(fā)明的其它方面和優(yōu)點(diǎn)將是顯而易見的。圖1示出被設(shè)置在鉆穿地層的井眼中的典型感應(yīng)測井儀。圖2示出例如圖1中所示的儀器的橫截面，其中井眼包括具有某一電導(dǎo)率的流體和井眼外的具有電導(dǎo)率的地層。圖3示出和圖2相似的橫截面，其中對儀器響應(yīng)的"井眼校正"導(dǎo)致將儀器置于均勻介質(zhì)中的物理等價。圖4和圖5示出和圖2和3相似的設(shè)置，其中增加了一層接近井眼壁的地層，該井眼壁例如由于來自井眼的液體侵入而具有改變的電導(dǎo)率。圖6示出與地層電導(dǎo)率相關(guān)的實(shí)(R)信號和虛(X)信號分量趨膚效應(yīng)校正函數(shù)的圖。圖7A至7F針對各種井眼直徑和儀器偏心值示出偽幾何因子的計(jì)算值的圖。具體實(shí)施例方式圖1示意性地示出典型地在鉆穿地下地層的井眼中使用的感應(yīng)測井儀。圖1中的圖示意圖在概念上示出在根據(jù)本發(fā)明的方法中所采用的可能的測量源，并不意圖限制可以與本發(fā)明一起使用的感應(yīng)測井儀的類型。圖1中的圖示也并不意圖呈現(xiàn)對感應(yīng)測井儀可以被運(yùn)送到井眼中的方式的任何限制。大體以20和22所示，井眼18鉆穿地下地層。在鉆探井眼18期間以及在"測井"操作期間井眼18典型地充滿通常稱為"鉆探泥漿"的流體24，其中一個或多個測井儀IO被插入到井眼18中并且被收回。在本實(shí)施例中，測井儀10為感應(yīng)測井儀。儀器10被置于通常為圓柱形的探頭或者相似殼體中，該探頭或者相似殼體被配置為允許儀器10沿井眼18縱向移動。儀器10包括感應(yīng)發(fā)射器T，其可以是金屬線繞的形式，以便其匝處于和儀器10的縱軸基本上垂直的平面內(nèi)。儀器的本實(shí)施例包括沿儀器被置于與發(fā)射器T縱向隔開的位置處的三個感應(yīng)接收器R1、R2、R3。接收器R1、R2、R3也可以是基本上縱向纏繞的金屬線圈的形式。典型地，感應(yīng)接收器將包括主接收線圏和串聯(lián)的極性相反的"補(bǔ)償"線圈(為了清楚起見未示出)。補(bǔ)償線圈用于消除發(fā)射器T和接收器R1、R2、R3之間的直接電磁耦合效應(yīng)。通常以E示出的電路可包括(以下電路均未單獨(dú)示出)用于驅(qū)動發(fā)射器T的發(fā)射器電路、用于檢測由于電磁感應(yīng)效應(yīng)而在接收器Rl、R2、R3中感生的電壓的接收器電路、以及用于將接收器Rl、R2、R3所產(chǎn)生的測量值傳送到地面上的記錄單元16的電路。接收器Rl、R2、R3中的每一個所產(chǎn)生的測量值將與所有圍繞儀器10的介質(zhì)的電導(dǎo)率相關(guān)。然而，作為總原則，發(fā)射器T與接收器Rl、R2、R3中的任一個之間的縱向間隔越大，來自更加橫向遠(yuǎn)離井眼18的地層的信號貢獻(xiàn)也將越大。采用例如圖1中所示的包括多個縱向隔開的接收器的儀器的目的在于能夠研究圍繞儀器的介質(zhì)在不同的徑向調(diào)查深度上的電導(dǎo)率分布。這樣的介質(zhì)當(dāng)然包括井眼和地層。在本實(shí)施例中，儀器10通過裝甲電纜12延伸到井眼18中并且從井眼中被收回。電纜包括一個或多個被螺旋形纏繞的鋼絲圍繞的絕緣電導(dǎo)體。電纜12通過絞盤14或者本領(lǐng)域中已知的相似設(shè)備延伸或者縮回。如上所述，運(yùn)送儀器10的方式僅僅是說明性的。可在不同的實(shí)施方案中采用其它眾所周知的運(yùn)送方法，包括鉆桿、盤管、成品管，以及在鉆井繩中例如"在鉆探的同時測井"，而不超出本發(fā)明的范圍。地層20、22可包括通常以20示出的不能滲透的地層，并且可包括例如22的能滲透的地層。能滲透的地層可包括接近井眼18的地帶，在該地帶中鉆探泥漿24的液相替換地層22的孔隙中存在的一些本地流體。這種地帶可以被稱作"侵入帶"26，并且其電特性可根據(jù)被替換的流體的電導(dǎo)率以及鉆探泥漿24的液相的電導(dǎo)率通過這樣的流體運(yùn)動來改宋。根據(jù)本發(fā)明的方法包括確定要在感應(yīng)井眼校正過程中采用的有效地層電導(dǎo)率("EFC")。井眼校正過程包括從感應(yīng)接收器Rl、R2、R3所測量的視電導(dǎo)率(apparentconductivity)減去與井眼相關(guān)的貢獻(xiàn)。有效地，上述過程等價于用具有與接近井眼18的外部的地層20或26的電導(dǎo)率相同的電導(dǎo)率的介質(zhì)"替換"井眼18。用A表示的、對在接收器處所測量的視電導(dǎo)率的與井眼相關(guān)的貢獻(xiàn)取決于井眼半徑rb、井眼流體("泥漿")電導(dǎo)率am、儀器在井眼中的位置(稱作"偏心，，d)、和EFC(C7t)。還可引入偽幾何因子g以便將井眼貢獻(xiàn)定義為A-(CTm-CJt)g。如果儀器具有多個感應(yīng)接收器，例如在圖1中以Rl、R2、R3所示出的那些接收器，則因?yàn)槊總€接收器陣列有不同的橫向(徑向)響應(yīng)特性，所以對于每個陣列來說與井眼相關(guān)的貢獻(xiàn)將是不同，但是對每個陣列的響應(yīng)的這種井眼貢獻(xiàn)將取決于相同的參數(shù)、特別是相同的EFC。在根據(jù)本發(fā)明的方法中，通過采用由最緊密間隔的接收器Rl所測量的視電導(dǎo)率來確定有效地層電導(dǎo)率，因?yàn)榻邮掌鱎1的響應(yīng)指示接近井眼的地層電導(dǎo)率?？赏ㄟ^采用儀器響應(yīng)的前向建模來把偽幾何因子制成表格。此外，已確定的是在許多情況下可以僅僅從視電導(dǎo)率的實(shí)部獲得可靠的測量值。接收器電壓的實(shí)部也稱作"同相分量"或者"R信號"。采用視電導(dǎo)率的實(shí)部的測量值，可以迭代地對所產(chǎn)生的EFC的方程求解。如果虛部("X信號")的測量值也是可靠的，則相似過程也可被用于R和X信號的線性組合。在圖1中的儀器IO的建模響應(yīng)中，發(fā)射器T和接收器R1、R2、R3之間的間隔分別被視為對應(yīng)于"淺"、"中"和"深"測量。然而應(yīng)當(dāng)清楚理解的是，本說明書中的特定的發(fā)射器與接收器間隔僅僅意圖闡明本發(fā)明的原理以及描述相對于泥漿電導(dǎo)率、井眼直徑和儀器距井眼中心的位移的所選實(shí)例的建模結(jié)果。其它發(fā)射器與接收器間隔、儀器配置、發(fā)射器和接收器的數(shù)量以及哪些接收器信號被用于估計(jì)EFC也在本發(fā)明的范圍的內(nèi)。另外，在本實(shí)例中，來自與發(fā)射器最緊密間隔的接收器的信號是被用于估計(jì)EFC的信號。采用不是與發(fā)射器最緊密間隔的接收器來估計(jì)EFC、或者采用兩個或更多個接收器的組合也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。在隨后的說明中，并且為了限定本發(fā)明的范圍的目的，用于估計(jì)EFC的接收器被稱為"接近"發(fā)射器。為了本發(fā)明的目的，接近可以被定義為位于與發(fā)射器充分近的距離處，以便其響應(yīng)指示直接圍繞井眼的地帶中的地層電導(dǎo)率以允許確定EFC。參考圖2，為了解釋有效地層電導(dǎo)率("EFC")，儀器10被示出為被置于具有用cjt表示的電導(dǎo)率的電均勻的地層20中的井眼18中。井眼18充滿具有用c^表示的電導(dǎo)率的泥漿24。對于任一給定的感應(yīng)接收器響應(yīng)，井眼效應(yīng)可用下式表示<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>其中。"(，A)巧r+是在每個接收器處所測量的視電導(dǎo)率(包括其實(shí)分量CTR和其虛分量CTX并被表示為有效地層電導(dǎo)率和泥漿電導(dǎo)率的函數(shù))。of—(C7,)為將在電導(dǎo)率at的均勻介質(zhì)中測量到的視電導(dǎo)率。A(rb，d，c^，Ot)是井眼效應(yīng)貢獻(xiàn)，rb是井眼半徑，并且d為儀器10從井眼18的中心被移位的距離。這種位移距離與儀器間隙s(表示從鉆具主件至井眼壁的距離)相關(guān)。如在本領(lǐng)域中已知的，感應(yīng)測井儀典型地與保持儀器與井眼壁的基本固定距離的稱為"間隙器"的設(shè)備一起使用。因此，可直接根據(jù)井眼半徑確定位移(例如可以根據(jù)例如來自測徑器的外部測量值來確定，或者通過假定半徑與用于鉆探井眼的鉆頭的半徑相同)。在當(dāng)前情況下，對于圖2中所示出的介質(zhì)來說，井眼校正過程將是從視電導(dǎo)率(Ta(CTm，Cyt)中減去井眼貢獻(xiàn)A(rb,d，am，C7t)并因此獲得在不存在井眼的情況下將得到的均勻地層信號af—(cr,)，如圖3中示意性所示。在圖3中，井眼被示出為充滿電導(dǎo)率與周圍地層20的電導(dǎo)率相同的介質(zhì)20A。換而言之，有效地，泥漿電導(dǎo)率為CTm的井眼18用電導(dǎo)率為CJt的介質(zhì)20A來替換，其中該介質(zhì)的電導(dǎo)率c7t與周圍地層20的電導(dǎo)率相同。方程(1)對于儀器上的任何接收器來說都是正確的，但是應(yīng)注意相應(yīng)的井眼校正函數(shù)A對于每個接收器來說是不同的。因此有必要對每個陣列執(zhí)行相同類型的井眼校正過程。在實(shí)際的井眼環(huán)境中，并且參考圖4，介質(zhì)通常在電學(xué)上比圖2中所示出的更加復(fù)雜。特別是，能滲透的介質(zhì)、例如地層22可包括鉆探泥漿的液相的滲透(稱為"侵入")，并因此引入一層、例如電導(dǎo)率與井眼和未受影響的地層(例如圖1中的22)的電導(dǎo)率都不同的浸入帶26。通過本發(fā)明方法所解決的問題為在執(zhí)行井眼校正過程時這種介質(zhì)中的CTt被用作EFC。換而言之，當(dāng)從(每個接收器)所測量到的視電導(dǎo)率中減去井眼貢獻(xiàn)A(rb，d，Om，C7t)時，電導(dǎo)率Ot的值應(yīng)被用于計(jì)算相應(yīng)的A。理想地，井眼校正等價于用具有接近井眼壁的地帶的電導(dǎo)率的均勻介質(zhì)來替換井眼。在圖5中以26A示出了這樣的環(huán)境。可通過迭代過程來確定EFC。因此，在根據(jù)本發(fā)明的方法中產(chǎn)生僅僅在井眼壁之外的有效地層電導(dǎo)率的估計(jì)。實(shí)際上，在例如圖1中所示出的多接收器儀器中，最靠近發(fā)射器的接收器的響應(yīng)將給出直接圍繞井眼的地層電導(dǎo)率的最佳指示。因此，優(yōu)選的是采用最近的接收器R1的測量值來估計(jì)有效地層電導(dǎo)率。但是，如上所述，"接近"接收器的響應(yīng)可在本發(fā)明的其它實(shí)施例中被使用。從這一點(diǎn)開始，本說明書將針對最近的接收器(圖1中的R1)的響應(yīng)。重新整理方程(1),井眼效應(yīng)"A"可表示為A(rb，d，CTm，at)=(am—at)g(rb，d,am，at)'(2)因?yàn)樵诰鶆蚪橘|(zhì)中沒有井眼效應(yīng)，即當(dāng)CTt-CTm時，所以可從方程(2)中提取因子(C7m-CTt)。換而言之，對于經(jīng)適當(dāng)?shù)鼐坌Ｕ慕邮掌鳒y量來說，A(rb，d，cjm，cjt)=0。因此，可得到表達(dá)式其中g(shù)表示"偽幾何因子"，該因子可通過針對泥漿電導(dǎo)率、地層電導(dǎo)率、井眼半徑和儀器中心位移的多個不同值對儀器響應(yīng)進(jìn)行建模來獲得。在接收器處所測量到的信號包括實(shí)(與發(fā)射器電流同相)分量和虛(正交)分量。取方程(3)的實(shí)分量CJR和虛分量CTx提供下列表達(dá)式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>(4)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>(5)其中<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>(6)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>(7)已回顧了井眼校正和EFC的基礎(chǔ)，現(xiàn)在將解釋crf—和CJt之間的關(guān)系。例如圖1中所示的多接收器儀器上的最緊密間隔的接收器受趨膚效應(yīng)校正的影響最小，并且大致上，實(shí)分量《—(a,)《R。通常，實(shí)信號分量和虛信號分量的趨膚效應(yīng)校正值可通過下列表達(dá)式來確定<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>(8)<m)7"),(9)其中，對于cjt的小值來說，趨膚效應(yīng)校正函數(shù)Y(cJt)0，并且f(A)《0。此外，7(cr,)r(CT,)，這反映經(jīng)趨膚校正的at可以用C7r+C7x來近似的眾所周知的事實(shí)。針對軸向?qū)ΨQ的發(fā)射器和接收器陣列配置、例如參考圖1所解釋的縱向纏繞的發(fā)射和接收線圈，可以分析計(jì)算趨膚效應(yīng)校正函數(shù)y(O和f(af)。在本發(fā)明的實(shí)際實(shí)施中，足以通過直接建模將這些趨膚效應(yīng)校正函數(shù)制成表格。函數(shù)^(C7,)和F(CJ,)的行為在圖6中分別以曲線50和52示出。因此針對實(shí)信號分量獲得下列表達(dá)式(,R)^[1-*)]+(_。H化，)，(10)以及針對虛信號分量獲得下列表達(dá)式(,°"》=)+(crm-d,cxm,crf)，(11)應(yīng)牢記，CTr和CJx是已知量，因?yàn)樗鼈兪怯山咏邮掌?圖1中的R1)所測量的視電導(dǎo)率的實(shí)部和虛部。函數(shù)y(A)和f(q)例如通過建?；蛘咄ㄟ^確定性的計(jì)算也是已知的?？梢酝ㄟ^直接數(shù)值建模來計(jì)算偽幾何因子gR和gX(或?qū)⑵渲瞥杀砀?.對于緊密間隔的接收器來說，虛(X)信號分量被用于計(jì)算或者估計(jì)EFC可能不是非?？煽?。由于例如感應(yīng)線圏(圖1中的T、Rl、R2、R3)的小的相對運(yùn)動這樣的事、由于溫度變化或者由于井眼流體或地層的導(dǎo)磁率，X信號分量可能被破壞。因此，實(shí)際上，根據(jù)本發(fā)明的方法可以僅僅使用接收器信號的實(shí)分量來估計(jì)EFC。因此，根據(jù)本發(fā)明的方法的原理為產(chǎn)生方程(10)相對于(7t的解，即在給定由接近接收器所測量的視電導(dǎo)率信號的實(shí)分量、井眼半徑、儀器中心位移和井眼(泥漿或者空氣)電導(dǎo)率的情況下確定EFC的唯一值。在能夠可靠地測量X信號分量的情況下，這不排除采用R和X信號分量的加權(quán)組合的可能性。如上所述采用數(shù)值或其它建模，可以針對井眼半徑rb的合理范圍(通常在通常使用儀器的從正好高于儀器半徑rt。。,到某一最大期望井眼半徑值的范圍內(nèi))將函數(shù)^(^d,^，K)制成表格。所設(shè)想的是建模將采用有效的但不過大的尺寸增量，例如0.5英寸。可在從0至rb-rt。。,的范圍內(nèi)、即從居中至與井眼壁接觸的范圍內(nèi)對儀器中心位移d建模?？刹捎肅Tm和C7t的物理上合理的范圍和增量(例如在對數(shù)標(biāo)度上每十進(jìn)位4到6個點(diǎn))。如圖7A至7F中所示，函數(shù)&(&d,,A)具有相對簡單的特性；在許多實(shí)際情況下其近似地獨(dú)立于cjm和at。圖7A至7F用圖形示出井眼流體電導(dǎo)率、地層電導(dǎo)率、井眼半徑和儀器中心位移(偏心)的各種范圍的偽幾何因子值。一旦(例如從獨(dú)立的測徑器測量值或者鉆頭尺寸)已知rb，例如就可采用間隙尺寸來設(shè)置d，并且(例如由井眼中的儀器上或附近的泥漿電阻率傳感器)確定cjm，可以連同前面構(gòu)造的(對于給定的rb，d，CJm)作為Ot的函數(shù)的^^d,^,C7》值的表格一起使用多維插值。假設(shè)(i)存在CTt的解，(ii)該解是唯一的，以及(iii)求解C7t的過程是穩(wěn)定的，則前面內(nèi)容提供用于數(shù)值上求解方程(10)的足夠信息。求解方程(10)的可能方法之一是以下面的形式來表示cjt:-crmgR(rb,d,c^，(T,)卜r(。')-gR(rb,d,o""o",)(12)嚴(yán)格而言，因?yàn)榉匠?12)的右手側(cè)還通過^(^d,,^)和r(c^)依賴于cjt,因此方程(12)并非方程(10)的直接解。然而，可以通過數(shù)值迭代來求解方程(12)。請牢記，CTR為工具測量值，CTm、rb、d是已知的或可從其它源(泥漿電阻率傳感器、測徑器或者間隙器)確定，可從現(xiàn)有的井眼校正表中提取&(^d,，)，并且Y(CTt)可以容易地被計(jì)算(或被建模)?？赏ㄟ^下面的表達(dá)式迭代地求解方程(10):,+i)=-gj^,化,of7))(13)'_l-KWJ))-^,d(J))'其中J為迭代步驟的索引(迭代步驟編號).已經(jīng)確定EFC的初始值①w可以任意地被設(shè)置為小值，例如①w=0.0001S/m(西門子/米)。另一種用于設(shè)置EFC的初始值的可能性可以是采用根據(jù)前面的接收器測量值所計(jì)算的C7t。為了保證在任一迭代步驟中計(jì)算值將不超出表列值范風(fēng)，即巧<^—)(這里^—是C7t的最大表列值)，迭代過程可包括"安全"條件如果(J,阿〉C7'(—，那么C7")=C7,—)。(")應(yīng)當(dāng)注意，對于在/^)=《情況下的任何點(diǎn)《處C7"=，對于J=0，1，2,...(15)形式的迭代來說(比較方程(12))，收斂的必要條件為l^④hcl。另外，以割線方法可獲得更快的收斂?！?《))％;(16)其中w(crf)=//(crf)-crf。試驗(yàn)已發(fā)現(xiàn)對于要采用如圖1中所示的儀器的大多數(shù)情況來說方程(13)的迭代過程是收斂的。在下面所示的針對參考圖1所解釋的儀器上的最近的接收器來確定&(^d,，CT,)的值的實(shí)例中，從C7f)開始給出隨后的近似值CTfW，_實(shí)例1:4=6",d=4，，，c7m=10S/m，trt=1S/m(ct〉。)=0.0001S/m)_<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>上述實(shí)例結(jié)果表明，為獲得EFC值的1。/。(0.1%)精度，迭代計(jì)算方法在第一實(shí)例中僅僅需要2(3)次迭代，并且在第二實(shí)例中需要4(6)次迭代。針對井眼半徑rb、儀器中心位移d、泥漿電導(dǎo)率CJm和有效地層電導(dǎo)率。t(rtool《10",0.00001S/m《cj^100S/m，0.002S/m《CTmS100S/m)的寬范圍加上cv-0.00001S/m的個別值分析了上述迭代過程的收斂，以近似空氣填充的井眼。下面列出了上述迭代方法被發(fā)現(xiàn)不收斂的唯一情況。(i)大的cjm值(接近100S/m)結(jié)合井眼和周圍地層之間的大的電阻率對比，(7m/(7^1000，以及小的井眼半徑rb(r"3〃)。(ii)大的cTt值，取決于井眼半徑rb的本方法的有效收斂邊界(對于rt-4〃，cjt=100S/m,但對于rb-10〃，其降至at=40-50S/m)。應(yīng)當(dāng)注意，上述兩種情況都超出常規(guī)電磁感應(yīng)測井儀的正常工作范圍。注意，上面所考慮的實(shí)例對應(yīng)于&^d，,c7()的井眼校正表格的節(jié)點(diǎn)(相對于變量rb、d和dm)，并且僅相對于at進(jìn)行了插值。實(shí)際實(shí)施還將需要相對于其它變量(rb、d和C7m)進(jìn)行插值。通過分析在方程(13)的右手側(cè)出現(xiàn)的所有量來總結(jié)所提出的方法(J+1)=o~r"g"rb,d,"，a")其中CTt為有效地層電導(dǎo)率(EFC)，J為迭代步驟，并且W'為CTt的第J個近似值。如上所述，""可以以不同方式來選擇。在上述實(shí)例中，選擇了固定的初始值^)=0.0001S/m。cjR為根據(jù)接近接收器(圖1中的Rl)測量值確定的視電導(dǎo)率的實(shí)部，rb為井眼半徑(從測徑器測量值獲知)，d為距離井眼中心的儀器中心位移，并且如果儀器利用間隙器運(yùn)行，則可認(rèn)為d是已知的，并且CJm為泥漿電導(dǎo)率，例如可由儀器上或其它地方的泥漿電阻率傳感器來測量。Y(C7t)為趨膚效應(yīng)量，其也是已知的(通過分析或者表列)，而^^，d，,A)為偽幾何因子。如上所述，可通過針對求解上述方程(13)所需要的參數(shù)的所有相關(guān)范圍對接收器建模來將這樣的偽幾何因子制成表格。從一個迭代步驟到下一個迭代步驟，參數(shù)rb、d和CJm不變，而唯一變化的參數(shù)是cjt(在①w值的迭代確定期間)。在更復(fù)雜的情況下，當(dāng)?shù)^程可能失敗(或者不穩(wěn)定)時，使方程(10)的左手側(cè)和右手側(cè)之差的絕對值最小化可能是有用的。這可以結(jié)合方程(11)的相似的最小化、或許利用對虛信號分量C7x貢獻(xiàn)的較小加權(quán)來執(zhí)行。其它迭代技術(shù)、例如Brent優(yōu)化方法可以被應(yīng)用以確定EFC。一旦確定了CJt的值，就可利用和方程(1)的計(jì)算相似的計(jì)算以及利用如上所述計(jì)算的EFC以適當(dāng)?shù)纳疃日{(diào)整來對所有接收器測量(圖1中所示的實(shí)例儀器中的Rl、R2和R3)的視電導(dǎo)率值進(jìn)行井眼校正。本發(fā)明的另一個方面為存儲在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中的計(jì)算機(jī)程序。該程序包括邏輯，該邏輯可操作用于使可編程計(jì)算機(jī)執(zhí)行上面特別參考方程(13)所解釋的方法。在實(shí)際實(shí)施中，計(jì)算機(jī)將被置于記錄單元(圖1中的16)中，并且可使這樣的計(jì)算機(jī)程序?qū)υ跍y井儀(圖1中的10)沿井眼移動時該測井儀所進(jìn)行的測量進(jìn)行操作。雖然已參考有限數(shù)量的實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是受益于本公開內(nèi)容的本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，可以設(shè)計(jì)出不偏離如在此所公開的本發(fā)明的范圍的其它實(shí)施例。因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)僅受所附的權(quán)利要求限制。權(quán)利要求1.一種用于針對井眼和接近該井眼的地層的電導(dǎo)率校正感應(yīng)電導(dǎo)率測井測量值的方法，包括根據(jù)由接近感應(yīng)發(fā)射器的感應(yīng)接收器所產(chǎn)生的測量值估計(jì)接近該井眼的地層的有效地層電導(dǎo)率；以及利用該有效地層電導(dǎo)率來校正由儀器上的至少一個感應(yīng)接收器所產(chǎn)生的視電導(dǎo)率測量值。2.如權(quán)利要求l所述的方法，其中估計(jì)有效地層電導(dǎo)率包括僅僅使用接近接收器測量值的實(shí)分量。3.如權(quán)利要求l所述的方法，其中估計(jì)有效地層電導(dǎo)率包括選擇有效地層電導(dǎo)率的初始值以及通過將每次迭代計(jì)算的輸出用作其相繼的迭代計(jì)算的輸入來迭代地計(jì)算有效地層電導(dǎo)率的估計(jì)。4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中根據(jù)下面的表達(dá)式來進(jìn)行迭代=a*-crmgR(rb,d,",a,w)其中。'一l-W))-g"rb,d,",c7")，C7t為有效地層電導(dǎo)率，J為迭代步驟索引，o"尸為at的第J個近似值，W。)為有效地層電導(dǎo)率的初始值，CTR為根據(jù)接近接收器測量值所確定的視電導(dǎo)率的實(shí)部，rb為井眼半徑，d為測井儀距離井眼中心的位移量，CTm為井眼中的流體的電導(dǎo)率，Y(CTt)為有效地層電導(dǎo)率的趨膚效應(yīng)量，以及gR(rb，d，CTm，CJt)為偽幾何井眼校正因子。5.如權(quán)利要求4所述的方法，進(jìn)一步包括當(dāng)井眼半徑、位移、流體電導(dǎo)率和有效地層電導(dǎo)率的確定值為中間值時對偽幾何因子的值進(jìn)行插值，其中針對該中間值已經(jīng)產(chǎn)生偽幾何因子的模型計(jì)算。6.如權(quán)利要求3所述的方法，其中有效地層電導(dǎo)率的初始值大約為0.0001西門子/米。7.如權(quán)利要求3所述的方法，其中有效地層電導(dǎo)率的初始值為根據(jù)先驗(yàn)接近接收器測量值的有效地層電導(dǎo)率的先驗(yàn)估計(jì)。8.—種用于確定井眼所穿過的地層的電導(dǎo)率的方法，包括沿井眼移動感應(yīng)測井儀，該儀器包括至少一個發(fā)射器和多個沿該儀器位于與發(fā)射器隔開的位置處的接收器；使黽流通過發(fā)射器以在地層中感生電磁場；在多個接收器中的每一個中檢測電壓，其中該電壓對應(yīng)于圍繞測井儀的介質(zhì)的電導(dǎo)率；根據(jù)最接近發(fā)射器的接收器所產(chǎn)生的測量值估計(jì)接近井眼的地層的有效地層電導(dǎo)率；以及利用該有效地層電導(dǎo)率來校正每個接收器所產(chǎn)生的視電導(dǎo)率測量值。9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中估計(jì)有效地層電導(dǎo)率包括僅僅使用接近接收器測量值的實(shí)分量.10.如權(quán)利要求8所述的方法，其中估計(jì)有效地層電導(dǎo)率包括選迭代計(jì)算的輸入來迭代J計(jì)算有效地層電導(dǎo)率的估計(jì)。^11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中根據(jù)下面的表達(dá)式來進(jìn)行迭代<formula>complexformulaseeoriginaldocumentpage3</formula>CJt為有效地層電導(dǎo)率，J為迭代步驟索引，a尸為at的第J個近似值，a,w為有效地層電導(dǎo)率的初始值，cjr為根據(jù)接近接收器測量值所確定的視電導(dǎo)率的實(shí)部，rb為井眼半徑，d為測井儀距離井眼中心的位移量，Cm為井眼中的流體的電導(dǎo)率，Y(C7t)為有效地層電導(dǎo)率的趨膚效應(yīng)量，以及gR(rb，d，CTm，CTt)為偽幾何井眼校正因子。12.如權(quán)利要求10所述的方法，其中有效地層電導(dǎo)率的初始值大約為0.0001西門子/米。13.如權(quán)利要求10所述的方法，其中有效地層電導(dǎo)率的初始值為根據(jù)先驗(yàn)接近接收器測量值的有效地層電導(dǎo)率的先驗(yàn)估計(jì)。14.如權(quán)利要求10所述的方法，進(jìn)一步包括當(dāng)井眼半徑、位移、流體電導(dǎo)率和有效地層電導(dǎo)率的確定值為中間值時對偽幾何因子的值進(jìn)行插值，其中針對該中間值已經(jīng)產(chǎn)生偽幾何因子的模型計(jì)算。15.—種存儲在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中的計(jì)算機(jī)程序，所述程序包括可操作用于使可編程計(jì)算機(jī)執(zhí)行以下步驟的邏輯根據(jù)被置于井眼中的感應(yīng)測井儀上的接近感應(yīng)發(fā)射器的感應(yīng)接收器所產(chǎn)生的測量值估計(jì)接近鉆穿地層的井眼的地層的有效地層電導(dǎo)率；以及利用該有效地層電導(dǎo)率來校正由該儀器上的至少一個感應(yīng)接收器所產(chǎn)生^視電導(dǎo)率測量值。16.如權(quán)利要求15所述的計(jì)算機(jī)程序，其中估計(jì)有效地層電導(dǎo)率包括僅僅使用接近接收器測量值的實(shí)分量。17.如權(quán)利要求15所述的計(jì)算機(jī)程序，其中估計(jì)有效地層電導(dǎo)率包括選擇有效地層電導(dǎo)率的初始值以及通過將每次計(jì)算的輸出用作其相繼的迭代計(jì)算的輸入來迭代地計(jì)算有效地層電導(dǎo)率的估計(jì)。18.如權(quán)利要求17所述的計(jì)算機(jī)程序，其中根據(jù)下面的表達(dá)式進(jìn)行迭代<formula>complexformulaseeoriginaldocumentpage4</formula>，其中CJt為有效地層電導(dǎo)率，J為迭代步驟索引，a,w為at的笫J個近似值，O""為有效地層電導(dǎo)率的初始值，CJR為根據(jù)接近接收器測量值所確定的視電導(dǎo)率的實(shí)部，rb為井眼半徑，d為測井儀距離井眼中心的位移量，am為井眼中的流體的電導(dǎo)率，Y(CTt)為有效地層電導(dǎo)率的趨膚效應(yīng)量，以及gR(rb，d，crm，at)為偽幾何井眼校正因子'19.如權(quán)利要求18所述的計(jì)算機(jī)程序，進(jìn)一步包括可操作用于使計(jì)算機(jī)在井眼半徑、位移、流體電導(dǎo)率和有效地層電導(dǎo)率的確定值為中間值時對偽幾何因子的值進(jìn)行插值的邏輯，其中針對該中間值已經(jīng)產(chǎn)生偽幾何因子的模型計(jì)算。20.如權(quán)利要求17所述的計(jì)算機(jī)程序，其中有效地層電導(dǎo)率的初始值大約為0.0001西門子/米。21.如權(quán)利要求17所述的計(jì)算機(jī)程序，其中有效地層電導(dǎo)率的初始值為根據(jù)先驗(yàn)接近接收器測量值的有效地層電導(dǎo)率的先驗(yàn)估計(jì)。全文摘要一種用于針對井眼和接近該井眼的地層的電導(dǎo)率校正感應(yīng)電導(dǎo)率測井測量值的方法包括根據(jù)接近感應(yīng)發(fā)射器的感應(yīng)接收器所產(chǎn)生的測量值估計(jì)接近該井眼的地層的有效地層電導(dǎo)率。該有效地層電導(dǎo)率被用于校正由儀器上的至少一個感應(yīng)接收器所產(chǎn)生的視電導(dǎo)率測量值。文檔編號G01V3/18GK101191838SQ200710138178公開日2008年6月4日申請日期2007年7月31日優(yōu)先權(quán)日2006年11月30日發(fā)明者A·I·達(dá)維迪切夫,G·N·米納波申請人:普拉德研究及開發(fā)股份有限公司