[发明专利]基于随钻电磁波测井资料的地层各向异性电阻率提取方法

权利要求书

1.基于随钻电磁波测井资料的地层各向异性电阻率提取方法，其特征在于，包括如下步骤：

s1.对输入的随钻电磁波测井曲线进行井眼环境校正；

s2.获取区块的地质结构信息；

s3.对测井数据进行滑动开窗处理，将初始复杂地层模型转化为一系列开窗后的地层模型；

s4.对开窗后的地层模型进一步简化，将围岩等效为各向同性地层，将目的层等效为各向异性地层；根据区块层厚，在随钻电磁波测井过程中将开窗后的地层模型简化为单界面地层模型，即单界面反演地层模型；

s5.判断是否有上一滑动窗口的反演结果，如果有，则执行步骤s6，否则执行步骤s8；

s6.将上一滑动窗口反演的结果作为当前滑动窗口的反演初始值；

s7.采用正则化Gauss-Newton最优化方法对随钻电磁波测井资料进行反演，如果实测资料与模拟资料拟合差在容许精度误差允许之内，则执行步骤s9，否则执行步骤s8；

s8.采用自适应多初值选取方法，并结合正则化Gauss-Newton最优化方法对随钻电磁波测井资料进行反演；

s9.对步骤s8中的多个反演结果进行优化选取，确定最优的地层水平和垂直电阻率。

所述步骤s7和步骤s8中，正则化Gauss-Newton最优化方法具体为：

采用Taylor展开，对非线性反演问题进行线性处理，同时配合正则化的手段；

反演所用的代价函数C(m)为：

C(m)＝||W·(S(m)-d)||²+λ||m-m_ref||²+ξ||n||² (1)

公式(1)中，d表示实测数据，即相位差和幅度比视电导率曲线，m为待反演的参数向量，||W·(S(m)-d)||²表示实测数据d与正演响应S(m)向量之差的L₂范数；

||m-m_ref||²表示已知模型参考矢量m_ref与待反演的参数矢量m的差异；

ξ||n||²表示反演值与上一滑动窗口反演结果m_pre的差异，n＝m^k-m_pre；

λ和ξ表示正则化参数，W为测量数据的权重系数矩阵；

采用正则化Gauss-Newton最优化方法对公式(1)进行求解，令公式(1)对m的导数为零，第k次迭代中可得：

公式(2)中，Δm为反演模型的下降方向，为雅克比矩阵，T表示矩阵的转置，ν表示下降方向上的最优步长；正则化参数λ采用公式(3)进行自动更新：

所述步骤s8中，自适应多初值方法具体为：

s8.1基于仪器响应对各个参数敏感性的不同与步骤s2给出的地质结构信息，分别确定各待反演参数初值选取的数量；各待反演参数的初值选取方式，参照步骤s8.2-s8.5；

s8.2根据地层结构信息与井眼轨迹，确定地层相对倾角范围θ₁～θ₂，选取初值个数为n₁；

s8.3根据井眼轨迹和仪器的探测特性，确定仪器到临近地层界面距离范围H₁～H₂，选取初值个数为n₂；

s8.4根据实测曲线的视电阻率值，定给定模型水平电阻率R_h，参数的初值个数为1；

s8.5根据目的层电阻率，建立相应高阻围岩模型和低阻围岩模型，选取初值个数为n₃；

s8.6将步骤s8.2-s8.5选取的初值进行自由组合，构成n₁*n₂*n₃个初始反演地层模型，对各个初始反演地层模型进行正则化Gauss-Newton反演迭代，获取n₁*n₂*n₃个反演结果。

2.根据权利要求1所述的基于随钻电磁波测井资料的地层各向异性电阻率提取方法，其特征在于，所述步骤s4中，单界面地层模型中待反演的参数包括围岩电阻率、仪器到邻近界面的距离、当前层的各向异性电阻率以及仪器与地层的相对倾角。