本發(fā)明涉及油田開發(fā)
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種水平井地層環(huán)境下電阻率各向異性識別方法。
背景技術(shù)：
：隨著復(fù)雜油氣田勘探開發(fā)的不斷深入，大斜度井、水平井等復(fù)雜工藝井的廣泛應(yīng)用，隨鉆測井技術(shù)研究與隨鉆測井儀器研發(fā)得到足夠的重視，并得到了快速的發(fā)展。傳統(tǒng)的隨鉆電磁波測井儀器發(fā)射線圈與接收線圈共軸，測量得到的地層信號為地層信息的平均值，不具備方位特性，不能夠準(zhǔn)確獲得地層電阻率各向異性等信息。方位隨鉆電磁波測井儀器與傳統(tǒng)儀器有很大的不同，方位電磁波測量儀器均采用軸向傾斜或橫向線圈混合，能夠更好地提供地層方位信息，指示地層的各向異性，并識別地層邊界。三大石油測井服務(wù)公司相繼推出了具有方位探測能力的隨鉆方位電磁波測井儀器，2005年斯倫貝謝公司推出了PeriScope方位電阻率測量儀，2006年貝克休斯公司推出了隨鉆方位電磁波測井儀APR，2007年哈里伯頓公司推出了方位深電阻率測量儀ADR。方位電磁波測量儀器均采用軸向，傾斜或橫向線圈混合，能夠更好地提供有關(guān)地層方位的信息，指示地層的各向異性，識別地層邊界。電測井響應(yīng)的地層電阻率各向異性反演屬于非線性問題，單一測井信息的片面性與反演的多解性，增加了測井反演、測井解釋與評價的難度。聯(lián)合反演為解決這一問題提供了有效途徑。聯(lián)合反演是指利用不同物理機制的兩種或兩種以上測井?dāng)?shù)據(jù)進行地質(zhì)模型參數(shù)反演。聯(lián)合反演在本質(zhì)上是通過增加特定探測目標(biāo)的有效信息量(增加約束)，來達(dá)到更準(zhǔn)確反映地質(zhì)目標(biāo)體的目的。物性同源是聯(lián)合反演增加該源有效信息量的基本條件。同一口井不同測井系列的隨鉆電阻率測井與電纜電阻率測井，針對相同原狀地層具有相同的目標(biāo)物性測量項目，使其聯(lián)合反演成為可能。隨鉆測井與電纜測井由于時間的推移具有不同的泥漿侵入深度(侵入半徑)及侵入帶電阻率，且隨鉆測井儀器與電纜測井儀器兩者間探測特性及各自不同測井曲線間的探測特性存在差異，因此隨鉆電纜測井聯(lián)合反演較單一反演具有相當(dāng)豐富的測井信息。隨鉆電纜聯(lián)合反演以阻尼最小二乘法為基礎(chǔ)，將隨鉆與電纜測井響應(yīng)、隨鉆與電纜測井時刻地層模型參數(shù)有機統(tǒng)一起來進行反演。但是，傳統(tǒng)電阻率聯(lián)合反演主要是針對旋轉(zhuǎn)對稱性地層進行一維和(或)二維反演，既不適用非對稱地層結(jié)構(gòu)的水平井和大斜度井，也不能提供層邊界距離和各向異性等信息。因此，需要一種能提供層邊界距離和各向異性等信息的基于三維空間地層模型的地層電阻率各向異性識別方法。技術(shù)實現(xiàn)要素：(一)要解決的技術(shù)問題是提供一種能提供各向異性等信息的基于三維空間水平井地層模型的隨鉆方位電阻率測井各向異性反演和識別方法。該方法利用水平井中方位電阻率測井?dāng)?shù)據(jù)對各向異性的很好指示作用，并聯(lián)合視電阻率曲線、自然GR曲線和中子密度孔隙度曲線，在三維空間水平井地層模型上實現(xiàn)了地層各向異性反演和識別方法。(二)技術(shù)方案本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：本發(fā)明提供的水平井地層環(huán)境下電阻率各向異性識別方法，包括以下步驟：步驟1，根據(jù)水平井測井獲得方位自然GR和方位電阻率測井并提取地層傾角和地層方位角；步驟2，水平井測井獲得多個源距和不同頻率下的儀器方位電阻率測井響應(yīng)值，測井獲得中子密度和孔隙度曲線，并利用地層傾角和地層方位角，對方位電阻率測井和方位電阻率測井?dāng)?shù)據(jù)進行方位校正、環(huán)境校正得到標(biāo)準(zhǔn)化的測井?dāng)?shù)據(jù)；步驟3，將標(biāo)準(zhǔn)化的水平井測井?dāng)?shù)據(jù)進行預(yù)處理，并進行相關(guān)對比和活度法進行地層自動分層得到地層界面；步驟4，篩選地層界面并剔除自動分層產(chǎn)生的假層得到真實層界面；步驟5，根據(jù)傾角和真實層界面構(gòu)建地層模型，并初始化地層模型；步驟6，利用有限元方法計算水平井地層初始模型的隨鉆方位儀器正演響應(yīng)，對比水平井實測數(shù)據(jù)與地層初始模型的正演響應(yīng)，建立目標(biāo)函數(shù)，用最小二乘方法進行多參數(shù)迭代反演求解目標(biāo)函數(shù)最優(yōu)解的模型改變量得到反演結(jié)果；步驟7，格式化輸出反演結(jié)果。進一步，在步驟1中是通過利用水平井測井曲線高程差和非線性擬合方法來提取地層傾角和方位角，具體步驟如下：步驟11：利用ABG測井儀器測量的若干方位自然GR曲線進行傾角提取，對每條GR曲線進行相關(guān)對比分析，得到對應(yīng)地層的高程差，獲取地層傾斜層面上的測量點；并通過以下方程來表示井壁與傾斜層相交的展開圖：y＝Asin(ωx-β)+y0＝y(tǒng)0+Acosβsin(ωx)+(-Asinβ)cos(ωx)(1)；式中，y表示井壁與傾斜層相交的函數(shù)值；A表示函數(shù)值變化振幅；y0表示函數(shù)值y的均值；β表示函數(shù)值y所滿足正弦函數(shù)的初始相位；ω表示函數(shù)值y所滿足正弦函數(shù)的周期；步驟12：通過非線性擬合求解方程(1)中的待定系數(shù)，利用最小二乘法得到的矩陣方程：其中：a0、a1、a2表示擬合的多項式系數(shù)；表示擬合函數(shù)時自變量取值；步驟13：求解步驟12式，得正弦曲線參數(shù)表達(dá)式和和傾角傾向表達(dá)式：y0=a0β=arctan(-a2/a1)A=a1/cosβ---(3);]]>傾角傾向表達(dá)式：Dip=arctan(2ADel)Dir=x|y=ymin---(4);]]>式中，Dip表示傾角；Dir表示傾向；Del表示電直徑即探測深度；ymin表示表示井壁與傾斜層相交的一周上最小值點。進一步，在步驟2中，利用傾角和方位角對方位信息中的方位電阻率測井和方位電阻率測井?dāng)?shù)據(jù)進行方位校正，具體步驟如下：步驟21：通過以下方程表示所述方位信息：式中，y(x)表示方位曲線函數(shù)值；B表示方位曲線y的平均值；A表示位曲線滿足正弦函數(shù)的振幅；步驟22：按照以下解析解來求取所述方程(5)獲得A、B和的值：步驟23：將A、B值帶人所述方程(5)形成已知系數(shù)方程；步驟24：將已知系數(shù)方程所對應(yīng)的函數(shù)值作為方位校正值。進一步，在步驟3中，利用相關(guān)對比和活度法進行地層自動分層，具體步驟如下：步驟31：對測井?dāng)?shù)據(jù)進行光滑濾波處理；步驟32：對測井?dāng)?shù)據(jù)進行歸一化處理；步驟33：計算水平井測井?dāng)?shù)據(jù)的相關(guān)性系數(shù)并進行相關(guān)對比；計算水平井測井?dāng)?shù)據(jù)的曲線活度并進行活度分層；所述相關(guān)對比是指不同探測深度測井曲線歸一化后數(shù)據(jù)在固定窗長下的相關(guān)性對比；所述活度分層是按以下方式進行的：首先計算曲線活度，判斷曲線活度是否大于預(yù)設(shè)的活度閾值，如果是，則將大于活度閾值的極值點的位置定義為分層界面；所述相關(guān)性系數(shù)按以下公式來計算：Zi=Σi=1n(xi-x‾)(yi-y‾)(xi-x‾)2+(yi-y‾)2]]>式中，i表示采樣點位置，n表示窗長，表示窗長內(nèi)對比條曲線平均值，表示被對比條曲線平均值，xi表示對比曲線第i個采樣點值，yi表示被對比曲線第i個采樣點曲線值，Zi表示相關(guān)系數(shù)。進一步，在步驟31中對標(biāo)準(zhǔn)化的測井?dāng)?shù)據(jù)進行預(yù)處理采用最小二乘滑動平均法或加權(quán)滑動平均法進行平滑濾波，所述平滑濾波采用以下的方式：線性函數(shù)平滑：二次函數(shù)平滑：鐘形函數(shù)平滑法：漢明函數(shù)平滑法：式中；Ti表示第i個采樣點值，m表示濾波窗長，表示濾波后第i各采樣點取值。進一步，在步驟32中對對測井?dāng)?shù)據(jù)進行歸一化處理采用極值歸一化方法、孔隙度歸一化方法或密度歸一化方法進行，歸一化方法具體如下：對電阻率采樣極值歸一化方法：對中子孔隙度采樣線性歸一化方法：對中子密度采樣線性歸一化方法：式中；xij表示第j條曲線的第i個采樣點值，xminj表示第j條曲線的最小值，xmaxj表示第j條曲線的最大值，Yij表示歸一化后第j條曲線的第i個值；TNPLj表示孔隙度曲線第j個值，用歸一化后的值代替原始值；ALCDj表示中子密度第j個值，用歸一化后的值代替原始值。進一步，在步驟33中，對測井?dāng)?shù)據(jù)進行相關(guān)對比和活度分層，具體步驟如下：步驟331：所述活度分層中的活度按照以下公式進行定義：E(d)=Σi=d-ni=d+n[x(i)-x‾(d)]2---(12)]]>x‾(d)=12n+1Σi=d-ni=d+nx(i)---(13)]]>式中，E(d)表示d的活度函數(shù)值，x(t)表示測井曲線測量值，表示測井曲線在區(qū)間[d-n，d+n]內(nèi)的平均值；d表示采樣點位置；n表示采樣窗長；i表示在一個采樣窗長中第幾個采樣點；步驟332：根據(jù)活度函數(shù)值與預(yù)設(shè)活度閾值進行比較來確定層界面，所述活度閾值為所有活度極值從大到小排列的前5％處作為活度閾值，大于活度閾值的極值點作為層界面，小于閾值的點不做層界面。進一步，在步驟4中的剔除自動分層產(chǎn)生的假層，具體步驟如下：步驟41：根據(jù)層界面位置，用兩個相鄰層界面相減的絕對值，即為相鄰層界面間垂直距離；步驟42：判斷兩相鄰界面垂直距離是否小于預(yù)設(shè)距離值，如果是，則該層界面為無效界面，并視為假層；步驟43：如果否，則返回步驟41重復(fù)直至結(jié)束；其中，在計算出相鄰層界面垂直距離后，根據(jù)層界面垂直距離，把層界面距離小于預(yù)設(shè)定值的層厚看作是假層，并剔除假層。進一步，在步驟6中利用有限元方法計算建立的地層初始模型正演響應(yīng)，具體步驟如下：步驟61)求解給定邊界條件下麥克斯韋Maxwell方程的問題，將Maxwell方程轉(zhuǎn)化為波動方程：▿×(▿×E→μ)-ω2ϵE→=-jωJ→s---(14);]]>其中，E表示電場強度；μ表示振幅；ω表示角頻率；ε表示介電常數(shù)；步驟62)結(jié)合邊界條件波動方程歸結(jié)為場能量泛函：F(E→)=12∫∫∫V[1μr(▿×E→)·(▿×E→)-ω2ϵE→×E→]dV+jωμ0∫∫∫VE→×J→dV---(15);]]>其中，表示目標(biāo)函數(shù)；μ0表示初始振幅；V表示求解區(qū)域；ω表示角頻率；ε表示介電常數(shù)；J表示電流密度；步驟63)應(yīng)用有限單元剖分場域，并選取相應(yīng)的插值基函數(shù)，對能量泛函進行空間離散，得到如下離散化泛函形式：F=12Σe=1M({Ee}T[Ae]{Ee}-ω2ϵμ0{Ee}T[Be]{Ee}+jωμ0{Ee}T{Ce})---(16)]]>其中，Ae表示函數(shù)離散形成系數(shù)矩陣；Be表示等式右端項離散矩陣；Ce表示函數(shù)值離散矩陣；Ee表示自變量矩陣；M表示自變量個數(shù)；T表示矩陣的轉(zhuǎn)置；步驟64)求解線性方程組得到所需的參數(shù)。進一步，在步驟6中利用最小二乘方法進行多參數(shù)迭代反演，具體步驟如下：步驟621)通過對比模型正演響應(yīng)和實測數(shù)據(jù)，建立目標(biāo)函數(shù)，通過最小二乘法求解實際測量值與模擬值的殘差：minx∈Rnf(x)=12r(x)Tr(x)=12Σi=1m[ri(x)]2,m≥n---(17)]]>其中，r:Rn→Rm是x的非線性函數(shù)；R表示自變量向量；m表示未知量個數(shù)；n表示正演響應(yīng)曲線個數(shù)；步驟622)通過梯度方法求解目標(biāo)函數(shù)雅可比矩陣，形成雅可比線性方程組，求解方程組計算目標(biāo)函數(shù)最速下降方向；按照以下公式來計算目標(biāo)函數(shù)的梯度：g(x)=Σi=1mri(x)▿ri(x)=J(x)Tr(x)---(19)]]>其中，J(x)是r(x)的雅可比矩陣：求解目標(biāo)函數(shù)最速下降方向；步驟623)利用黃金分割方法，在最速下降方向上確定步長；步驟624)根據(jù)求得模型改變方向和改變步長，確定模型改變量，改變模型，完成一次迭代反演；步驟625)設(shè)置迭代終止條件，循環(huán)調(diào)用迭代反演，直至滿足迭代終止條件，輸出結(jié)果。(三)有益效果與現(xiàn)有技術(shù)和產(chǎn)品相比，本發(fā)明有如下優(yōu)點：本發(fā)明采用方位隨鉆電阻率測井識別三維水平井地層中電阻率各向異性，該方法應(yīng)用方位電阻率測井?dāng)?shù)據(jù)反演地層各向異性能夠獲得井眼-地層相對傾角、泥漿侵入深度、侵入帶電阻率、水平電阻率以及各向異性系數(shù)等，完善了現(xiàn)有測井評價資料，可得到全面地層信息。在后期解釋評價中，通過每層地層電阻率各向異性反演結(jié)果可精確計算儲層含油飽和度、可動油飽和度等，為儲層評價提供可靠參數(shù)。附圖說明圖1為本發(fā)明的水平井地層環(huán)境下電阻率各向異性識別方法具體實施例的流程圖。圖2為本發(fā)明的水平井地層建模示意圖。圖3為本發(fā)明的水平井下視電阻率隨地層各向異性系數(shù)變化示意圖。圖4為本發(fā)明的水平井環(huán)境下視電阻率的相位差電阻率與幅度比電阻率差值隨各向異性系數(shù)變化示意圖。圖5為本發(fā)明的水平井中各向異性地層中視電阻率隨傾角變化示意圖。圖6為本發(fā)明的實施例中對某段實測水平井資料的地層各向異性反演結(jié)果圖。具體實施方式為了便于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解和實施本發(fā)明，下面結(jié)合附圖及具體實施方式對本發(fā)明作進一步的詳細(xì)描述。實施例1本實施例提供的水平井地層環(huán)境下電阻率各向異性識別方法，包括以下步驟：步驟1，根據(jù)水平井測井獲取方位自然GR和方位電阻率測井響應(yīng)值，利用高程差和曲線擬合提取測井儀器-地層相對傾斜角度和地層方位角；步驟2，根據(jù)步驟1獲得的傾角和方位角，對方位電阻率測井和方位電阻率測井?dāng)?shù)據(jù)進行方位校正；步驟3，對進行方位校正后的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)，通過相關(guān)對比方法求取曲線活度，用活度法進行地層界面劃分，地層界面劃分時考慮自然GR曲線、方位電阻率測井曲線、方位電阻率曲線、中子密度曲線和孔隙度曲線；本實施例利用相關(guān)對比和活度法進行地層自動分層，包括以下步驟：測井?dāng)?shù)據(jù)光滑濾波和無效數(shù)據(jù)剔除；數(shù)據(jù)歸一化處理；相關(guān)對比和活度分層。本實施例在進行相關(guān)對比和自動分層前，需對測量的數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，預(yù)處理的內(nèi)容包括曲線光滑濾波，去除無效數(shù)據(jù)并對缺失數(shù)據(jù)進行合理范圍內(nèi)最大限度的補充。常用的平滑濾波方法有最小二乘滑動平均法、加權(quán)滑動平均法等，其中上述兩種方法又包含了多種具體的實現(xiàn)類型，最小二乘滑動平均法、加權(quán)滑動平均法：Ti‾=12m+1Σk=-m+mTi+k---(5)]]>Ti‾=135(-3(Ti-2+Ti+2)+12(Ti-1+Ti+1)+17Ti---(6)]]>Ti‾=0.11(Ti-2+Ti+2)+0.24(Ti-1+Ti+1)+0.3Ti---(7)]]>Ti‾=0.04(Ti-2+Ti+2)+0.24(Ti-1+Ti+1)+0.44Ti---(8)]]>本實施例對濾波和無效數(shù)據(jù)處理后的數(shù)據(jù)進行歸一化處理，歸一化方法為：極值歸一化方法：Yij=xij0.26-xminj0.26xmaxj0.26-xminj0.26---(9)]]>孔隙度歸一化方法：TNPLj=TNPLj+0.150.45-0.15---(10)]]>密度歸一化方法：ALCDj=ALCDj+1.952.95-1.95---(11)]]>本實施例對數(shù)據(jù)進行相關(guān)對比和活度分層，包括以下步驟：1)對歸一化后的數(shù)據(jù)進行相關(guān)對比和活度分層，活度的定義為：E(d)=Σi=d-ni=d+n[x(i)-x‾(d)]2---(12)]]>x‾(d)=12n+1Σi=d-ni=d+nx(i)---(13)]]>式中，E(d)表示d的活度函數(shù)值，x(t)表示測井曲線測量值，表示測井曲線在區(qū)間[d-n，d+n]內(nèi)的平均值。2)跟據(jù)3)中求得的活度值，設(shè)置閾值，根據(jù)閾值確定層界面。步驟4，對步驟3劃分的層界面進行篩選和甄別，剔除假層，獲得真實層界面；本實施例結(jié)合水平井層界面垂直深度、地層傾角信息，計算相鄰層界面見垂直距離，通過距離的大小進行有效界面判斷，兩相鄰界面距離過小時視其中一個位無效界面視為假層，根據(jù)活度值大小，對界面進行篩選和甄別，剔除假層，獲得真實層界面。步驟5，結(jié)合傾角、界面、視電阻率、井眼軌跡垂深-斜深-水平位移變化，建立初步三維水平井多層地質(zhì)模型；本實施例結(jié)合傾角、界面、視電阻率、井眼軌跡垂深-斜深-水平位移變化，建立初步三維多層地質(zhì)模型。根據(jù)視電阻率分離特征，初始化地層背景電阻率、泥漿侵入、各向異性等參數(shù)；跟據(jù)井徑、泥漿等已知信息，初始化地層模型中井眼參數(shù)；根據(jù)傾角、層界面、垂深初始化地層模型中井眼軌跡與層界面位置參數(shù)；步驟6，利用有限元方法計算三維地層模型正演響應(yīng)，通過模型正演響應(yīng)和實測數(shù)據(jù)對比，建立目標(biāo)函數(shù)，用最小二乘方法求解目標(biāo)函數(shù)最優(yōu)解的模型改變量，進行迭代反演；本實施例利用有限元方法計算三維水平井地層模型正演響應(yīng)；利用最小二乘方法進行迭代反演其中，利用有限元方法計算建立的水平井地層模型響應(yīng)的步驟，包含以下幾個步驟：1)有限元方法計算建立的地層模型響應(yīng)實質(zhì)歸結(jié)為求解給定邊界條件下麥克斯韋(Maxwell)方程的問題，Maxwell方程轉(zhuǎn)化為波動方程：▿×(▿×E→μ)-ω2ϵE→=-jωJ→s---(14)]]>2)結(jié)合邊界條件波動方程歸結(jié)為場能量泛函：F(E→)=12∫∫∫V[1μr(▿×E→)·(▿×E→)-ω2ϵE→×E→]dV+jω0∫∫∫VE→×J→dV---(15)]]>3)應(yīng)用有限單元剖分場域，并選取相應(yīng)的插值基函數(shù)，對能量泛函進行空間離散，可以得到如下離散化泛函形式：F=12Σe=1M({Ee}T[Ae]{Ee}-ω2ϵμ0{Ee}T[Be]{Ee}+jω0{Ee}T{Ce})---(16)]]>4)求解這個線性方程組得到所需的參數(shù)。其中，利用最小二乘方法進行多參數(shù)反演的步驟，包含以下幾個步驟：1)通過對比模型正演響應(yīng)和水平井實測數(shù)據(jù)，建立目標(biāo)函數(shù)，通過最小二乘法求解實際測量值與模擬值的殘差：minx∈Rnf(x)=12r(x)Tr(x)=12Σi=1m[ri(x)]2,m≥n---(17)]]>其中r:Rn→Rm是x的非線性函數(shù),把非線性最小二乘問題看作為無約束極小化的特殊情形2)通過梯度方法求解目標(biāo)函數(shù)雅可比矩陣，形成雅可比線性方程組，求解方程組計算目標(biāo)函數(shù)最速下降方向。設(shè)J(x)是r(x)的雅可比矩陣：則目標(biāo)函數(shù)的梯度為：g(x)=Σi=1mri(x)▿ri(x)=J(x)Tr(x)---(19)]]>令方程組(19)等0，即可求解目標(biāo)函數(shù)最速下降方向；3)利用黃金分割方法，在最速下降方向上確定步長；4)根據(jù)求得水平井模型改變方向和改變步長，確定模型改變量，改變模型，完成一次迭代反演5)設(shè)置迭代終止條件，循環(huán)調(diào)用迭代反演，直至滿足迭代終止條件，輸出結(jié)果。步驟7，格式化輸出反演結(jié)果；本實施例根據(jù)反演結(jié)果，對測量點對應(yīng)位置按測井曲線間隔對反演結(jié)果重采樣，同時對逐層反演的方波形結(jié)果進行非線性插值，獲得光滑的結(jié)果曲線，便于繪制圖件。實施例2本實施例提供一種可以進在水平井和大斜度井等復(fù)雜井眼環(huán)境下利用方位電阻率測井進行地層各向異性識別的方法；通過如下步驟來實現(xiàn)：步驟1利用測井曲線高程差和非線性擬合方法，提取地層傾角和方位角，包含以下幾個步驟：1)利用ABG測井儀器測量的四條方位自然GR曲線進行傾角提取，對四條GR曲線進行相關(guān)對比分析，可以得到對應(yīng)層的高程差，即為地層傾斜層面上的六個點。由于井壁與傾斜層相交的展開圖在圖像上表現(xiàn)為單周期的正弦函數(shù)，滿足方程：y＝Asin(ωx-β)+y0(1)2)非線性擬合，求解方程(1)中的待定系數(shù)，利用最小二乘法得到的矩陣方程：其中：a0＝y(tǒng)0，a1＝Acosβ，a2＝-Asinβ，φ0(x)＝1，φ1(x)＝sin(ωx)，φ2(x)＝cos(ωx)3)求解(2)式，可得正弦曲線參數(shù)表達(dá)式：y0=a0β=arctan(-a2/a1)A=a1/cosβ---(3)]]>和傾角傾向表達(dá)式：Dip=arctan(2ADel)Dir=x|y=ymin---(4)]]>或者利用水平井測井曲線高程差和非線性擬合方法，提取地層傾角和方位角，包含以下幾個步驟：1)利用其它水平井測井儀器測量的三條或四條帶方位信息曲線(方位自然GR、方位電阻率測井、方位電阻率、方位密度、方位孔隙度等)進行傾角提取，對方位曲線進行相關(guān)對比分析，可以得到對應(yīng)層的高程差，即為地層傾斜層面上的三個和三個以上點。由于井壁與傾斜層相交的展開圖在圖像上表現(xiàn)為單周期的正弦函數(shù)，滿足方程：y＝Asin(ωx-β)+y0或y＝Acos(ωx-β)+y0(5)2)用解析解或者非線性擬合方法，求解方程(1)中的待定系數(shù)，利用最小二乘法得到的矩陣方程：3)求解(2)式，可得正弦曲線參數(shù)表達(dá)式：和傾角傾向表達(dá)式：步驟2中，利用驟1獲得的傾角和方位角，對方位電阻率測井和方位電阻率測井?dāng)?shù)據(jù)進行方位校正，方位信息滿足正弦(或余弦)規(guī)律，且周期為2π，可設(shè)曲線方程為：已知在x＝0，1/2π，π，3/2π的值，通過解析解求A、B和解析解如下：求得后，A、B值，取函數(shù)y(x)＝Asin(x)+B或y(x)＝Acos(x)+B在x＝0，1/2π，π，3/2π處的值作為方位校正后值。步驟3中，利用相關(guān)對比和活度法進行地層自動分層，包括的測井?dāng)?shù)據(jù)光滑濾波和無效數(shù)據(jù)剔除，采用大于3個點的曲線擬合方法進行濾波，或采用插值法包括線性插值、非線性插值、面積插值；數(shù)據(jù)歸一化處理采用指數(shù)歸一化方法、線性歸一化方法；相關(guān)對比和活度分層或者拐點方法分層。步驟4，對薄層數(shù)目進行確定，剔除自動分層產(chǎn)生的假層；步驟5，根據(jù)步驟1提取的傾角，步驟3獲得的分層數(shù)據(jù)，結(jié)合視電阻率構(gòu)建地層初始模型；步驟6中，計算構(gòu)建的初始地層模型的方位電阻率測井正演響應(yīng)，與實測曲線對比，用最小二乘方法進行多參數(shù)迭代反演；利用有限元方法計算建立的地層模型響應(yīng)。利用有限元方法進行方位隨鉆電磁波儀器的數(shù)值仿真，研究了儀器的方位電阻率測井響應(yīng)同水平井地層各向異性的關(guān)系，研究結(jié)果表明方位電阻率測井對各向異性有很好的指示作用，在各向異性地層，幅度比電阻率小于相位差電阻率，且隨各向異性系數(shù)增大，二者差異增大；隨著傾角變化，方位隨鉆測井儀器測井響應(yīng)分離，傾角越大曲線分離越大。此時，綜合使用地層電阻率和方位電阻率測井進行地層各向異性識別是有效的。因此，本發(fā)明提出利用儀器測量得到的方位電阻率測井和電阻率曲線進行地層各向異性識別的方法，并給出侵入剖面圖，在地質(zhì)導(dǎo)向和鉆后評價中均具有重要意義。本發(fā)明在不增加現(xiàn)有測井技術(shù)成本的前提下完成對水平井地層各向異性的提取，更為行之有效的反應(yīng)地層真實信息，完善了現(xiàn)有水平井測井評價資料；本發(fā)明使用同時三維反演得到的水平井地層環(huán)境下各向異性地層電阻率和侵入剖面，更加貼近真實地層狀況，得到全面地層參數(shù)信息，進行更為真實有效的地層評價和儲量計算。實施例3如圖所示，圖1為本發(fā)明的水平井地層環(huán)境下電阻率各向異性識別方法具體實施例的流程圖；圖2為本發(fā)明的水平井地層建模示意圖，圖中TVD表示層邊界位置，RM表示泥漿電阻率，RI表示侵入深度，RXO表示侵入帶電阻率，RS表示圍巖電阻率，Rh-Rv表示目的水平電阻率-垂直電阻率，DH表示井眼直徑；圖3為本發(fā)明的水平井下視電阻率隨地層各向異性系數(shù)變化；圖4為本發(fā)明的視電阻率的相位差電阻率與幅度比電阻率差值隨各向異性系數(shù)變化；圖5為本發(fā)明的各向異性地層中視電阻率隨傾角變化；圖6為本發(fā)明的實施例中對某段實測井資料的地層各向異性反演結(jié)果圖，其中RI為侵入深度，TVD為井眼垂深，DTB為層邊界距離，GR為自然GR，ARM48P為48in中頻相位差電阻率，ARH48P為48in高頻相位差電阻率，ARM32P為32in中頻相位差電阻率，ARM16P為16in中頻相位差電阻率，RXO為侵入帶電阻率，RH為水平電阻率，RV為垂直電阻率，TNPL為中子孔隙度，ALCDLC為中子密度。如圖1所示，圖1為本發(fā)明的水平井地層環(huán)境下電阻率各向異性識別方法的流程圖。步驟101，水平井地層電阻率各向異性識別是基于三維空間進行的，地層傾角和和方位角等非對稱性，對方位電阻率測井和電阻率曲線有較大影響。因此首要的是結(jié)合三維實際情況，聯(lián)合其它測井資料進行傾角提取和地層方位角提取；步驟102，在進行水平井地層各向異性識別時，計算出的層邊界距離是采樣點到地層界面間的距離，點到面的距離，在地層建模時為簡化模型，層界面傾角默認(rèn)為0度，因此需對方位測井曲線進行傾角校正；步驟103，在對水平井中方位測井?dāng)?shù)據(jù)進行方位校正后得到標(biāo)準(zhǔn)化的測井?dāng)?shù)據(jù)，0度方位對應(yīng)高邊或底邊，180度方位與之相反。應(yīng)用相關(guān)對比和活度方法進行分層，分層前因?qū)崪y數(shù)據(jù)可能有異常值，需進行光滑濾波處理和對異常數(shù)據(jù)重采樣，消除異常值對分層結(jié)果的影響；步驟104，結(jié)合層界面垂直深度、地層傾角信息，計算相鄰層界面見垂直距離，通過距離的大小進行有效界面判斷，兩相鄰界面距離過小時其中一個視為無效界面視為假層，根據(jù)活度值大小，對界面進行篩選和甄別，剔除假層，獲得真實層界面。步驟105，結(jié)合傾角、界面、視電阻率、井眼軌跡垂深-斜深-水平位移變化，建立初步三維多層地質(zhì)模型。根據(jù)視電阻率分離特征，初始化地層背景電阻率、泥漿侵入、各向異性等參數(shù)；跟據(jù)井徑、泥漿等已知信息，初始化地層模型中井眼參數(shù)；根據(jù)傾角、層界面、垂深初始化地層模型中井眼軌跡與層界面位置參數(shù)；步驟106，水平井地層電阻率各向異性識別是基于正演仿真和迭代反演完成的。因此首要的是建立正演仿真的三維水平井地層模型，其建立步驟如下：聯(lián)合其它測井資料，確定地層傾角和方位角；結(jié)合電阻率曲線、自然GR曲線和中子密度孔隙度曲線對地層分層，確定層界面?zhèn)€數(shù)并對每層背景電阻率賦初值；步驟107，根據(jù)反演結(jié)果，對測量點對應(yīng)位置按測井曲線間隔對反演結(jié)果重采樣，同時對逐層反演的方波形結(jié)果進行非線性插值，獲得光滑的結(jié)果曲線，便于繪制圖件。本實施例在計算時，充分考慮到水平井、大斜度井三維空間復(fù)雜環(huán)境中井眼、泥漿、傾角、侵入、各向異性、層厚及各個層中背景電阻率等多因素的影響，并且聯(lián)合其它測井?dāng)?shù)據(jù)進行地層建模和界面劃分、傾角提取，計算過程中充分考慮到各個影響因素耦合作用，更貼近于實際測井環(huán)境情況，得到的結(jié)果更為貼近真實值。同時一方面解決了傳統(tǒng)反演方法不能進行非對稱地層和大傾角地層的反演；另一方面，可提供地層各向異性的識別信息，獲得水平電阻率和垂直電阻率，在實際生產(chǎn)應(yīng)用中具有非常重要的應(yīng)用價值以上實施例僅為本發(fā)明的一種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。其具體結(jié)構(gòu)和尺寸可根據(jù)實際需要進行相應(yīng)的調(diào)整。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。當(dāng)前第1頁1 2 3