[发明专利]一种三维阵列感应测井仪器数据处理系统及方法

说明书

本发明公开了一种三维阵列感应测井仪器数据处理系统及方法，包括三个部分：三维感应测井仪器测量装置、数据实时采集系统和数据处理方法。本发明可实现在淡水泥浆、油基泥浆井眼中，仪器居中和偏心情况下，同时测量不同探测深度地层的水平电阻率、垂直电阻率信息以及地层倾角、方位角、自然电位和井中流体电阻率等信息。本发明井下仪器测量得到的数据经地面采集模块输送至三维数据处理模块进行处理，实现仪器居中和偏心情况下测量信号的实时处理；仪器测量装置由三维感应测井仪器、测井车和地面数据采集模块组成；三维数据处理模块包括测量信号预处理单元、三维井眼校正库单元、井眼影响参数快速反演单元、井眼环境校正单元和信号提取单元。

【技术领域】

本发明属于三维电磁波领域的地球物理测井技术领域，涉及一种井眼环境校正和提取处理电磁测量值确定地层水平电阻率、垂直电阻率、各向异性、倾角和方位角的方法，具体涉及一种三维阵列感应测井仪器数据处理系统及方法。

【背景技术】

随着油气资源需求不断增加以及油气勘探开发的不断深入，如何正确评价薄交互储层、裂缝以及页岩气等非常规储层，已成为亟待解决的问题。由于页岩、裂缝和薄交互层均是典型的各向异性储层，用常规测井难以同时获得地层纵、横向电阻率信息，储层评价时往往会低估甚至漏掉有意义工业油气层。

目前三维感应测井技术主要的发展是三维电磁测井，具体就是采用三维电磁测量探头，测量不同方向上的地层电阻率值，以及用于检测地层电阻率的各向异性。三大测井公司斯伦贝谢、贝克—阿特拉斯、哈里伯顿均先后推出了自己的三维成像测井系统。随着低阻油气层的不断开发，开发三维成像测井仪器来探测各向异性地层，成为油田勘探开发提速提效的迫切需求。EILog三维测井系统正是在此背景下开发，通过三维探测器优化、使用新的机电工艺设计，尽可能减小仪器受环境的影响，增强了测量系统的稳定性。但在测井过程中不可避免要受到各种井眼环境因素的影响，且三维线圈系中不同子阵列在测量过程中受到的井眼影响不同，不同分量在复杂环境中，影响不同，且线圈系间距越短的子阵列的交叉分量受到的井眼影响越大，因此为了得到准确的地层水平真电阻率和垂直电阻率，必须在仪器测量响应中消除井眼环境的影响，即进行三维井眼环境的校正。尤其在仪器偏心情况下，泥浆电阻率和地层电阻率对比大等恶劣井眼环境下，三维感应仪器井眼环境校正的效果决定了后续数据处理的电阻率数值的准确性。

【发明内容】

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种三维阵列感应测井仪器数据处理系统及方法，所述系统通过三维线圈系参数与结构优化、高性能集成电路与三维一体化设计等技术，在保证仪器纵向分辨率和径向探测深度不变的基础上，仪器还可以测量地层水平电阻率、垂直电阻率、各向异性、地层倾角等地质参数。所述方法能够在有限厚层情况下有效地消除井眼环境的影响和提取地层的水平和垂直电阻率以及倾角和方位角信息。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种基于三维阵列感应测井仪器的数据处理方法，包括以下步骤：

步骤1：采集井下三维阵列感应仪器的实时电压信号，得到实时测井数据；

步骤2：调用刻度系数对实时测井数据进行预处理，将实时测井数据的电压信号转化成实时测量的地层电导率信号；

步骤3：对地层电导率信号进行偏心角校正处理，得到测井数据曲线

步骤4：对测井数据曲线进行三维井眼校正处理，得到去除井眼影响的数据曲线；

步骤5：利用聚焦处理算法对去除井眼影响的数据曲线中的ZZ分量的数据曲进行井眼校正，通过聚焦滤波数据库进行真分辨率聚焦处理，得到不同探测深度的电阻率曲线；对不同探测深度的电阻率曲线进行趋肤效应校正，得到校正后的几何因子曲线，调用聚焦滤波器库在相邻两条曲线中高分辨率曲线变换为低分辨率曲线的滤波器进行处理，得到若干数据曲线并输出；

步骤6：利用信号提取处理算法对去除井眼影响的数据曲线进行处理，然后输出地层水平电阻率、地层垂直电阻率、地层倾角以及方位角信息。