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专利名称：利用阵列感应测井资料进行地层参数反演的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种石油测井领域，尤其涉及一种利用阵列感应测井资料进行地层参数反演的方法及装置，具体的讲是一种对石油地质勘探阵列感应测井获得的原始响应、合成聚焦后的测井曲线等结合其他测井信息进行地球物理参数反演的方法及装置。
背景技术：
在储层段，由于受到泥浆侵入、井眼、围岩等的影响，使得测得的阵列感应电阻率偏离真实电阻率，从而使得通过电阻率曲线进行油水层识别的能力降低，计算的含油饱和度误差较大。因此，需要利用反演方法还原真实地层面目。但是，传统的反演方法一直以来难以实用化，其原因在于它们都是纯数学方法，只·要满足模拟出的测井曲线与实测曲线误差小于给定的e即可，而不管在岩石物理、地质环境及工程条件等方面是否合理，因此，利用传统反演方法得到的结果不够合理。

发明内容
本发明实施例的目的即是提供一种利用阵列感应测井资料进行地层参数反演的方法和装置，以最大限度地恢复地层真实面目，改善油水层的识别能力和含油饱和度评价的精度。为了达到上述目的，本发明实施例公开了一种利用阵列感应测井资料进行地层参数反演的方法，包括步骤1，获取阵列感应测井资料与辅助测井曲线资料，所述阵列感应测井资料包括从不同阵列单元测量的阵列感应原始响应曲线和由所述阵列感应原始响应曲线进行合成聚焦处理后的阵列感应测井曲线；步骤2，根据所述阵列感应测井资料与所述辅助测井曲线资料对测量井段进行分层；步骤3，通过几何因子法对所述阵列感应测井曲线进行初步反演，生成对应层的初始的原状地层电阻率、侵入带电阻率和侵入半径值；步骤4，根据所述的对应层的初始的原状地层电阻率、侵入带电阻率和侵入半径值，生成对应层的阵列感应模拟响应曲线；步骤5，判断所述对应层的阵列感应模拟响应曲线与对应层的所述阵列感应原始响应曲线是否一致，如果一致，转到步骤6，如果不一致，转到步骤7 ；步骤6，将所述初始的原状地层电阻率、侵入带电阻率和侵入半径值作为反演结果输出；步骤7，根据所述阵列感应原始响应曲线，结合对应层的地质特征，通过交互式反演修改所述初始的原状地层电阻率、侵入带电阻率和侵入半径值，重复步骤4-7，输出最终的原状地层电阻率、侵入带电阻率和侵入半径值。为了达到上述目的，本发明实施例还公开了一种利用阵列感应测井资料进行地层参数反演的装置，包括测井资料获取装置，用于获取阵列感应测井资料与辅助测井曲线资料，所述阵列感应测井资料包括从不同阵列单元测量的阵列感应原始响应曲线和由所述阵列感应原始响应曲线进行合成聚焦处理后的阵列感应测井曲线；分层装置，用于根据所述阵列感应测井资料与所述辅助测井曲线资料对测量井段进行分层；初始数据计算装置，用于通过几何因子法对所述阵列感应测井曲线进行初步反演，生成对应层的初始的原状地层电阻率、侵入带电阻率和侵入半径值；模拟曲线生成装置，用于根据所述的对应层的初始的原状地层电阻率、侵入带电阻率和侵入半径值，生成对应层的阵列感应模拟响应曲线；一致性判断装置，用于判断所述对应层的阵列感应模拟响应曲线与对应层的所述阵列感应原始响应曲线是否一致；反演修改装置，用于根据所述阵列感应原始响应曲线，结合对应层的地质特征，通过交互式反演修改所述初始的原状地层电阻率、侵入带电阻率和侵入半径值；结果输出装置，用于输出反演后的原状地层电阻率、侵入带电阻率和侵入半径值。本发明实施例的利用阵列感应测井资料进行地层参数反演的方法及装置充分考虑了地质背景、油藏条件、工程环境等因素，主动修改地层模型，以模拟出的测井曲线与实测曲线是否吻合作约束，从而使得反演结果更为合理。因此，利用本发明的参数反演方法及装置可以最大限度的恢复地层真实面目，大大提高油水层的识别能力和含油饱和度评价的精度。


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为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为本发明实施例的利用阵列感应测井资料进行地层参数反演的方法流程图；图2为图I所示实施例中的步骤S102所示的对地层进行分层的方法流程图；图3为图I所示实施例中的步骤S107所示的根据所述阵列感应原始响应曲线,结合对应层的地质特征，通过交互式反演修改所述初始的原状地层电阻率、侵入带电阻率和侵入半径值的方法流程图；图4为本发明实施例的利用阵列感应测井资料进行地层参数反演的装置的结构示意图；图5为图4所示实施例中的分层装置102的结构示意图；图6为图4所示实施例中的反演修改装置106的结构示意图；图7为一个具体实施例中，利用本发明的利用阵列感应测井资料进行地层参数反演的方法和装置，进行地层参数反演生成的阵列感应测井交互式反演成果图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。图I为本发明实施例的利用阵列感应测井资料进行地层参数反演的方法流程图。如图所示，本发明实施例的利用阵列感应测井资料进行地层参数反演的方法包括步骤S101，获取阵列感应测井资料与辅助测井曲线资料，所述阵列感应测井资料包括从不同阵列单元测量的阵列感应原始响应曲线和由所述阵列感应原始响应曲线进行合成聚焦处理后的阵列感应测井曲线；步骤S102，根据所述阵列感应测井资料与所述辅助测井曲线资料对测量井段进行分层；步骤S103，通过几何因子法对所述阵列感应测井曲线进行初步反演，生成对应层的初始的原状地层电阻率、侵入带电阻率和侵入半径值；步骤S104，根据所述的对应层的初始的原状地层电阻率、侵入带电阻率和侵入半径值，生成对应层的阵列感应模拟响应曲线；步骤S105，判断所述对应层的阵列感应模拟响应曲线与对应层的所述阵列感应原始响应曲线是否一致，如果一致，转到步骤S106，如果不一致，转到步骤S107 ;步骤S106，将所述初始的原状地层电阻率、侵入带电阻率和侵入半径值作为反演结果输出；步骤S107，根据所述阵列感应原始响应曲线，结合对应层的地质特征，通过交互式反演修改所述初始的原状地层电阻率、侵入带电阻率和侵入半径值，重复步骤S104-S107，输出最终的原状地层电阻率、侵入带电阻率和侵入半径值。在本实施例中，步骤SlOl中的辅助测井曲线资料包括自然伽马测井曲线、井径测井曲线、密度测井曲线以及自然电位测井曲线。所述辅助测井曲线资料主要用于在步骤S102中对测量井段对地层进行分层。根据地层沉积规律，利用阵列感应测井资料结合这些辅助测井资料，将地层进行精细分层，特别是地层中的薄夹层，需要仔细予以识别。步骤S102的对地层进行分层的步骤如图2所示，其包括·步骤S1021，根据所述阵列感应测井曲线特征依据斜率变化趋势确定层界面。此步骤中，斜率是指曲线上下两点幅度差与深度差的比值；当斜率由正变负或者由负变正时，该深度点作为特征点，两个特征点的中点即为层界面。步骤S1022，根据所述辅助测井曲线资料和确定的层界面，分别将所述阵列感应测井曲线特征不明显的泥岩夹层、致密层、垮塌层分出来。此处的辅助测井曲线资料包括自然伽马测井曲线、井径测井曲线、密度测井曲线以及自然电位测井曲线。在本实施例的步骤S103中，所述通过几何因子法对所述阵列感应测井曲线进行初步反演，生成对应层的初始的原状地层电阻率、侵入带电阻率和侵入半径值，包括通过几何因子法对分层后的每一层计算出初步的原状地层电阻率、侵入带电阻率和侵入半径值Ci = G1mCtn + GrCxg +(I-G；n -G；'°)C； i = I-N;式中Ci 一阵列感应测井0. 6m分辨率系列电导率值(电阻率倒数)，S/m ；一井眼泥浆对阵列感应测井响应的贡献；C111 —泥浆电导率值，S/m ;—侵入带对阵列感应测井响应的贡献，与侵入半径值有关；C1 x。一侵入带电导率值，S/m ;C1 t —原状地层电导率值，S/m ；N 一阵列感应测井0. 6m分辨率系列曲线条数，且N=5或6 ;通过阵列感应测井测得的每一层0. 6m分辨率系列的N个值由上式可列出N个方程形成超定方程组，通过最优化方法计算出每一层初步的原状地层电阻率、侵入带电阻率和侵入半径值；其中，C111根据所述阵列感应测井曲线计算得到，Gf根据所述井径测井曲线计算得到。例如通过阵列感应测井测得的每一层0. 6m分辨率系列的5个或6个值(层内的平均值)，由上式可列出5个或6个方程形成超定方程组，通过最优化方法计算出每一层初步的原状地层电阻率、侵入带电阻率和侵入半径值。这里Cm由阵列感应测井而来，Gf根据井径曲线计算得到，Gf与侵入半径有关。在本实施例的步骤S104中，所述根据所述的对应层的初始的原状地层电阻率、侵入带电阻率和侵入半径值，生成对应层的阵列感应模拟响应曲线，具体包括根据所述的对应层的初始的原状地层电阻率、侵入带电阻率和侵入半径值，结合阵列感应测井仪器的仪器模型参数，通过数值模式匹配法生成对应层的阵列感应模拟响应曲线；其中，所述阵列感应测井仪器的仪器模型参数包括仪器长度、仪器半径、各阵列单元线圈距、线圈匝数、工作频率。其中，数值模式匹配法为本领域所熟知的算法，因此在此不再赘述。在本实施例的步骤S105中，判断所述对应层的阵列感应模拟响应曲线与对应层的所述阵列感应原始响应曲线是否一致，包括设定对应层的阵列感应模拟响应曲线与对应层的所述阵列感应原始响应曲线间的相关系数为S
权利要求
1.一种利用阵列感应测井资料进行地层参数反演的方法，其特征在于，所述方法包括 步骤I，获取阵列感应测井资料与辅助测井曲线资料，所述阵列感应测井资料包括从不同阵列单元测量的阵列感应原始响应曲线和由所述阵列感应原始响应曲线进行合成聚焦处理后的阵列感应测井曲线； 步骤2，根据所述阵列感应测井资料与所述辅助测井曲线资料对测量井段进行分层；步骤3，通过几何因子法对所述阵列感应测井曲线进行初步反演，生成对应层的初始的原状地层电阻率、侵入带电阻率和侵入半径值； 步骤4，根据所述的对应层的初始的原状地层电阻率、侵入带电阻率和侵入半径值，生成对应层的阵列感应模拟响应曲线； 步骤5，判断所述对应层的阵列感应模拟响应曲线与对应层的所述阵列感应原始响应曲线是否一致，如果一致，转到步骤6，如果不一致，转到步骤7 ； 步骤6，将所述初始的原状地层电阻率、侵入带电阻率和侵入半径值作为反演结果输出； 步骤7，根据所述阵列感应原始响应曲线，结合对应层的地质特征，通过交互式反演修改所述初始的原状地层电阻率、侵入带电阻率和侵入半径值，重复步骤4-7，输出最终的原状地层电阻率、侵入带电阻率和侵入半径值。
2.根据权利要求I所述的利用阵列感应测井资料进行地层参数反演的方法，其特征在于，所述辅助测井曲线资料包括自然伽马测井曲线、井径测井曲线、密度测井曲线以及自然电位测井曲线。
3.根据权利要求I所述的利用阵列感应测井资料进行地层参数反演的方法，其特征在于，所述根据所述阵列感应测井资料与辅助测井曲线资料对测量井段进行分层，包括 根据所述阵列感应测井曲线特征依据斜率变化趋势确定层界面； 根据所述辅助测井曲线资料和确定的层界面，分别将所述阵列感应测井曲线特征不明显的泥岩夹层、致密层、垮塌层分出来。
4.根据权利要求I所述的利用阵列感应测井资料进行地层参数反演的方法，其特征在于，所述通过几何因子法对所述阵列感应测井曲线进行初步反演，生成对应层的初始的原状地层电阻率、侵入带电阻率和侵入半径值，包括 通过几何因子法对分层后的每一层计算出初步的原状地层电阻率、侵入带电阻率和侵入半径值
5.根据权利要求I所述的利用阵列感应测井资+I进行地层参数反演的方法，其特征在于，所述根据所述的对应层的初始的原状地层电阻率、侵入带电阻率和侵入半径值，生成对应层的阵列感应模拟响应曲线，包括 根据所述的对应层的初始的原状地层电阻率、侵入带电阻率和侵入半径值，结合阵列感应测井仪器的仪器模型参数，通过数值模式匹配法生成对应层的阵列感应模拟响应曲线;其中， 所述阵列感应测井仪器的仪器模型参数包括仪器长度、仪器半径、各阵列单元线圈距、线圈匝数、工作频率。
6.根据权利要求I所述的利用阵列感应测井资料进行地层参数反演的方法，其特征在于，所述判断所述对应层的阵列感应模拟响应曲线与对应层的所述阵列感应原始响应曲线是否一致，包括 设定对应层的阵列感应模拟响应曲线与对应层的所述阵列感应原始响应曲线间的相关系数为S
7.根据权利要求I所述的利用阵列感应测井资料进行地层参数反演的方法，其特征在于，所述根据所述阵列感应原始响应曲线，结合对应层的地质特征，通过交互式反演修改所述初始的原状地层电阻率、侵入带电阻率和侵入半径值，包括 根据所述对应层所在井的邻井资料以及本井的录井资料、气测资料、取心资料判断所述对应层的流体性质以及所述流体性质下的地层电阻率范围； 根据所述对应层的泥浆性质以及地层属性判断侵入带电阻率范围； 根据地层浸泡时间长短及地层物性好坏判断侵入半径值范围； 根据所述对应层的阵列感应模拟响应曲线与对应的阵列感应原始响应曲线间的相关程度，并结合所述地层电阻率范围、侵入带电阻率范围以及侵入半径值范围，修改所述初始的原状地层电阻率、侵入带电阻率和侵入半径值。
8.一种利用阵列感应测井资料进行地层参数反演的装置，其特征在于，所述装置包括测井资料获取装置，用于获取阵列感应测井资料与辅助测井曲线资料，所述阵列感应测井资料包括从不同阵列单元测量的阵列感应原始响应曲线和由所述阵列感应原始响应曲线进行合成聚焦处理后的阵列感应测井曲线； 分层装置，用于根据所述阵列感应测井资料与所述辅助测井曲线资料对测量井段进行分层； 初始数据计算装置，用于通过几何因子法对所述阵列感应测井曲线进行初步反演，生成对应层的初始的原状地层电阻率、侵入带电阻率和侵入半径值； 模拟曲线生成装置，用于根据所述的对应层的初始的原状地层电阻率、侵入带电阻率和侵入半径值，生成对应层的阵列感应模拟响应曲线； 一致性判断装置，用于判断所述对应层的阵列感应模拟响应曲线与对应层的所述阵列感应原始响应曲线是否一致； 反演修改装置，用于根据所述阵列感应原始响应曲线，结合对应层的地质特征，通过交互式反演修改所述初始的原状地层电阻率、侵入带电阻率和侵入半径值； 结果输出装置，用于输出反演后的原状地层电阻率、侵入带电阻率和侵入半径值。
9.根据权利要求8所述的利用阵列感应测井资料进行地层参数反演的装置，其特征在于，所述测井资料获取装置获取的辅助测井曲线资料包括自然伽马测井曲线、井径测井曲线、密度测井曲线以及自然电位测井曲线。
10.根据权利要求8所述的利用阵列感应测井资料进行地层参数反演的装置，其特征在于，所述分层装置根据所述阵列感应测井资料与辅助测井曲线资料对测量井段进行分层，其包括 层界面确定单元，用于根据所述阵列感应测井曲线特征依据斜率变化趋势确定层界面； 分层单元，用于根据所述辅助测井曲线资料和确定的层界面，分别将所述阵列感应测井曲线特征不明显的泥岩夹层、致密层、垮塌层分出来。
11.根据权利要求8所述的利用阵列感应测井资料进行地层参数反演的装置，其特征在于，所述初始数据计算装置通过几何因子法对所述阵列感应测井曲线进行初步反演，生成对应层的初始的原状地层电阻率、侵入带电阻率和侵入半径值，包括 通过几何因子法对分层后的每一层计算出初步的原状地层电阻率、侵入带电阻率和侵入半径值
12.根据权利要求8所述的利用阵列感应测井资料进行地层参数反演的装置，其特征在于，所述模拟曲线生成装置根据所述的对应层的初始的原状地层电阻率、侵入带电阻率和侵入半径值，生成对应层的阵列感应模拟相应曲线，其包括 所述模拟曲线生成装置根据所述的对应层的初始的原状地层电阻率、侵入带电阻率和侵入半径值，结合阵列感应测井仪器的仪器模型参数，通过数值模式匹配法生成对应层的阵列感应模拟响应曲线；其中， 所述阵列感应测井仪器的仪器模型参数包括仪器长度、仪器半径、各阵列单元线圈距、线圈匝数、工作频率。
13.根据权利要求8所述的利用阵列感应测井资料进行地层参数反演的装置，其特征在于，所述一致性判断装置判断所述对应层的阵列感应模拟响应曲线与对应层的所述阵列感应原始响应曲线是否一致，包括 设定对应层的阵列感应模拟响应曲线与对应层的所述阵列感应原始响应曲线间的相关系数为S
14.根据权利要求8所述的利用阵列感应测井资料进行地层参数反演的装置，其特征在于，所述反演修改装置根据所述阵列感应原始响应曲线，结合对应层的地质特征，通过交互式反演修改所述初始的原状地层电阻率、侵入带电阻率和侵入半径值，包括 地层电阻率范围确定单元，用于根据所述对应层所在井的邻井资料以及本井的录井资料、气测资料、取心资料判断所述对应层的流体性质以及所述流体性质下的地层电阻率范围； 侵入带电阻率范围确定单元，用于根据所述对应层的泥浆性质以及地层属性判断侵入带电阻率范围； 侵入半径值范围确定单元，用于跟据地层浸泡时间长短及地层物性好坏判断侵入半径值范围； 反演参数修改单元，用于根据所述对应层的阵列感应模拟响应曲线与对应的阵列感应原始响应曲线间的相关程度，并结合所述地层电阻率范围、侵入带电阻率范围以及侵入半径值范围，修改所述初始的原状地层电阻率、侵入带电阻率和侵入半径值。
全文摘要
本发明公开了一种利用阵列感应测井资料进行地层参数反演的方法，包括获取阵列感应测井资料与辅助测井曲线资料；根据阵列感应测井资料与辅助测井曲线资料对测量井段进行分层通过几何因子法对阵列感应测井曲线进行初步反演，生成对应层的初始的原状地层电阻率、侵入带电阻率和侵入半径值；根据对应层的初始的原状地层电阻率、侵入带电阻率和侵入半径值，生成阵列感应模拟响应曲线；判断阵列感应模拟响应曲线与阵列感应原始响应曲线是否一致，如果不一致，根据阵列感应原始响应曲线，结合对应层的地质特征，通过交互式反演修改所述初始的原状地层电阻率、侵入带电阻率和侵入半径值，输出最终的原状地层电阻率、侵入带电阻率和侵入半径值。
文档编号G01V11/00GK102789003SQ20121029133
公开日2012年11月21日 申请日期2012年8月15日 优先权日2012年8月15日
发明者宋连腾, 张莉, 李长喜, 李霞, 杜宝会, 王昌学, 王环, 秋英淑, 程相志, 胡法龙 申请人:中国石油天然气股份有限公司