[发明专利]一种时间域瞬变电磁波测井边界远探测方法

说明书

本发明公开了一种时间域瞬变电磁波测井边界远探测方法，属于石油勘探开发领域，包括以下步骤：步骤1：建立地层模型，设计发射接收天线组合模式；步骤2：选择瞬变电磁波测井脉冲源激励模式，向地层中发射电流；进行激励后关断电流源，测量关断后地层中的纯二次场；步骤3：获取时间域感应电动势；步骤4：构建瞬变电磁信号定义方式，提取地层电导率、地层边界等信息；步骤5：进行不同距离、倾角、地层电阻率条件下的瞬变电磁波测井对边界的探测。本发明方法与现有的时谐源电磁波测井方法相比，测量期间不受一次场的干扰，脉冲源包含了宽频域的丰富信息，具有时域提取地层信息等优点，可以用较短源距实现地层边界的远距离探测，进行随钻测井的地质导向。

技术领域

本发明涉及石油勘探开发领域，属于电测井方法范畴，具体地说是涉及一种时间域瞬变电磁波测井边界远探测方法。

背景技术

随钻地质导向的关键在于实现地层边界的方位探测，随着复杂油气勘探及高效开发技术的发展，对随钻地质导向提出了更高要求，需要对井周数米到数十米范围内的边界(地层边界、断层)进行探测。电磁波类测井仪器因其具有较大的探测深度、较强的方位探边能力等优势，成为地质导向与储层评价的关键技术之一。

目前国内外广泛使用的随钻电磁波类测井仪器通常采用特定频率时谐激励及测量模式：传统电磁波测井发射接收天线同轴布置，探测范围2m左右，不具备方位探边能力；随钻方位电磁波测井，采用同轴/倾斜/正交的测量模式，同时增加了低频模式，探测深度可达5m，可同时获取界面的方位信息；近年来Schlumberger推出的超深探测随钻储层成像测井仪Geosphere，通过多分量信号的组合实现了油藏尺度的地质导向，探测范围可达数十米，但存在源距过长及信号同步困难等问题。时谐源激励的电磁波测井的探测深度局限于发射和接收线圈的几何关系，即为了增加探测深度，必须降低频率，增大源距，对施工工艺和现场应用要求很高。

瞬变电磁波包含了宽频域和时间域的丰富信息，当脉冲源关断时，在地层中产生感应电动势，进而产生感应涡流，涡流的扩散产生二次场，当井周存在地质构造时，其散射场会造成接收天线测量信号在时域中的差异，因而具有边界远探测能力。结合多分量的发射与接收天线耦合布置测量手段，有利于提高瞬变电磁波测井对边界的方位敏感性。

因此，研究瞬变电磁波井下脉冲激励信号的选取，发射及接收天线的组合布置关系、时间域测井信号的获取、信号定义方式以及瞬变电磁波对地质构造的响应特性，对利用瞬变电磁波进行时间域测井边界的远探测有重要意义。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提出了一种时间域瞬变电磁波测井边界远探测方法，设计合理，克服了现有技术的不足，具有良好的效果。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种时间域瞬变电磁波测井边界远探测方法，包括以下步骤：

步骤1：建立地层模型，设计发射接收天线组合模式；

步骤2：选择瞬变电磁波测井脉冲源激励模式，向地层中发射电流；进行激励后关断电流源，测量关断后地层中的纯二次场；

步骤3：获取时间域感应电动势；

步骤4：构建瞬变电磁波测井边界探测信号定义方式，提取地层电导率和地层边界位置信息；

步骤5：进行不同距离、倾角、地层电阻率条件下瞬变电磁波测井对边界的探测。

优选地，步骤1中，采用单发双收的发射接收模式，该天线由一组发射线圈和两组接收线圈组成，发射线圈同轴布置，两个接收线圈距离发射线圈距离相同，分别采用同轴和正交的布置方式，一次发射能够同时测得层状介质zz和zx分量。

优选地，在步骤3中，具体包括如下步骤：

步骤3.1：利用矢量位函数法获取层状介质任意方向磁偶极子源的频率域感应电动势V(ω)；