[发明专利]一种电磁波电阻率数据处理方法

说明书

本发明公开了一种用于地层电阻率评价的电磁波电阻率数据处理方法，区别于常规电磁波电阻率采用两个接收天线，本方法提出了一种在采用一个天线作为接收天线情况下的电阻率测量数据处理方法。该方法中通过数值模拟计算一定线圈距和工作频率在不同地层电阻率(电导率)环境下的接收天线电动势，并与电阻率无穷大条件下的接收天线电动势值相比得到幅度比与电阻率转换关系。仪器工作前，首先在全温度(20^oC~150^oC)条件下对接收天线进行空气刻度，实际测量过程中，将仪器接收天线测量得到的电动势的值与对应测量温度下空气中的电动势值作幅度比，然后通过幅度比与电阻率转换关系插值得到地层电阻率(电导率)值，本发明适用于油气勘探中随钻测井领域。

技术领域：

本发明涉及石油、天然气钻井作业随钻测量或随钻测井数据处理方法领域，特别适用于为地质导向随钻测量系统中提供地层电磁波电阻率的一种数据处理方法。

背景技术：

在油田勘探和开发过程中，需要测量地层地质信息和工程参数。所需要的参数往往包含地层环境参数、井下钻具位置、方位以及钻井环境参数等。目前已经有多种常规随钻测井仪器可以提供以上参数。电磁波电阻率仪器作为评价地层性质的重要仪器可以提供地层电阻率信息，来对地层含油性进行评价。目前商用的电磁波电阻率仪器往往包含两个或者多个接收天线，采用接收天线的幅度比或相位差来转换得到地层电阻率信息。该类仪器的处理方法决定了这些常规电磁波电阻率仪器往往有10～15m的测量零长，不能及时反映钻头处的地层电阻率，尤其对于薄油层情况，因此电阻率测量装置越靠近钻头越好，但靠近钻头对仪器尺寸有一定的限制，有些情况下要求天线个数越少越好，以满足空间要求。

目前斯伦贝谢、哈利伯顿、贝克休斯等国际石油工程服务公司相继公布了自己在多分量、多天线距、多频率仪器方面的专利技术(如美国专利公开号No.6777940、No.7038455、No.7557580、No.6181138、No.20050140373、No.7375530、No.7483793等)在地层评价和地质导向方面获得了广泛的应用并取得了良好的效果。

近几年国内在随钻方位电磁波仪器的设计制造方面发展需迅速，也提出了一系列的随钻电磁波电阻率测量方法及装置，例如一种电磁波电阻率随钻测井仪(201410773943.8)、一种随钻电阻率的测量装置及其测量方法(201310698427.9)其基本原理都是基于双接收天线，测量两个接收天线的幅度比和相位差来转换得到地层电阻率。

发明内容：

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提出一种既能满足近钻头仪器设计的空间要求，又可以提高常规随钻电磁波电阻率仪器的测量冗余度，提高测量可靠性的电磁波电阻率数据处理方法。

一种电磁波电阻率数据处理方法，该方法基于随钻电磁波电阻率测量仪器，且该随钻电磁波电阻率测量仪器的测量单元仅为一个发射天线和一个接收天线组成，也不在发射天线上进行耦合；其中：

模拟计算一定天线距和工作频率时不同地层电导率环境下的接收天线电动势，并与电阻率无穷大条件下的接收天线电动势值相比得到幅度比与电阻率转换关系；

利用至少一个确定电阻率环境下的幅度比进行转换关系校正；

全温度条件下进行接收天线电动势刻度，将仪器接收天线测量得到的电动势的值与对应温度下的空气中的电动势值作幅度比，然后通过转换得到地层电阻率值。

上述方案中处理方法包括全温度空气刻度和实测数据的转换：

步骤一，模拟计算一定线圈距和工作频率时全温度空气刻度，即温度在20℃～150℃范围，利用随钻电磁波电阻率测量仪器测量空气条件下接收天线的电动势，在空气刻度过程中温度变化每两度记录一个电动势数据；

步骤二，利用多项式拟合温度与空气刻度电动势的关系，得到拟合多项式系数，拟合得到的多项式系数存储于基于随钻电磁波电阻率测量仪器刻度文件中，通过该拟合的多项式得到全温度范围内任意温度条件下的空刻电动势；