感应测井信号处理及应用研究

综合论述了感应测井信号处理方面的成果 .重点涉及感应测井信号处理理论、信号处理中几何因子选择、滤波器最优化设计、实际非线性测量信号处理的实现 .总结了常用几何因子的应用局限性 ;提出了利用相关技术、软约束技术等方法解决最优化滤波器设计中的问题 ;采用真分辨率合成与分辨率匹配技术相结合的信号处理思想 ,极大地减小了井眼附近的影响 ;实现了非线性信号自适应处理算法 .研究成果分别在双感应测井、高分辨率感应测井、阵列感应成像测井和高分辨率阵列感应测井中得到了应用     

高分辨率阵列感应测井倾角影响校正研究

倾角影响校正是大斜度井和高倾角地层中应用阵列感应测井数据正确解释的前提。针对高分辨率阵列感应测井(HDIL),研究斜井解析几何因子与数值几何因子响应特性,比较分析两种几何因子的优缺点,建立解析体积几何因子和数值电荷几何因子相结合的信号处理倾角影响校正新方法,推导出设计体积滤波器和电荷滤波器的基本方程及约束条件。计算机仿真表明,基于新方法设计的滤波器和算法在倾角小于75°范围内可以有效消除测井数据中的倾角影响。     

阵列感应测井五参数反演方法

针对钻井液侵入过程中储层径向电阻率可能存在的高侵、低侵、低阻环等非线性变化特征,提出五参数地层模型。基于几何因子理论,采用阻尼最小二乘法,利用阵列感应测井资料对地层参数进行反演,并重构储层径向电阻率剖面。结果表明:五参数模型能很好地表征不同侵入特征的储层电阻率分布形态;基于0.6 m分辨率阵列感应测井曲线进行反演,在层厚大于0.5 m的砂泥岩储层中,可较好地重构储层电阻率剖面,获取原状地层电阻率;反演算法稳定可靠,能对实际测井资料进行连续快速处理,为储层流体识别提供依据。     

感应测井仪实验装置的研制

在几何因子理论的基础上，运用感应测井仪线图系和反褶积滤波器理论结果研制了感应测井过程的模拟仿真实验装置，其结果与计算机数字仿真相比更接近于实际测井情况，该装置还可用于学生测井仪器课的实验，使学生更好地掌握感应测井理论，达到了理论和实验相结合的目的．本文进一步介绍了它的线圈系和反褶积滤波器的数学模型、硬件电路和仿真过程，如果对该装置的仿真过程稍加改进，它还可满足其它类型的感应测井仪的模拟仿真的需要．     

感应测井的频域反褶积方法

常规的反演方法是对感应测井资料进行线性反褶积。由于感应测井获得的响应曲线是地层非线性时变滤波的结果,所以,感应测井响应可随地层电导率发生非线性变化。用相量反褶积方法分别设计出实部信号和虚部信号所对应的反滤波因子,对反映测井响应随电导率非线性变化的非线性函数进行了拟合,用设计出的滤波因子及被拟合出的非线性函数对模拟相量感应测井资料进行了相量反褶积。处理结果表明,围岩效应和趋肤效应基本被消除     

阵列感应测井远程反演处理系统的设计

测井数据共享及远程处理技术是测井技术发展的重要方向.阵列感应测井反演远程处理系统运用Matlab技术,实现了测井数据反演的远程处理.介绍了阵列感应测井反演技术和系统的主要结构、功能、特点和相关技术.该系统由客户端和服务器组成,可实现阵列感应测井数据的反演远程处理、测井数据管理和共享,具有系统升级扩充方便、建设维护成本低的特点,给测井数据分析人员带来了极大的便利,提高了测井数据处理效率.     

阵列感应测井远程反演处理系统的设计

测井数据共享及远程处理技术是测井技术发展的重要方向．阵列感应测井反演远程处理系统运用Matlab技术,实现了测井数据反演的远程处理．介绍了阵列感应测井反演技术和系统的主要结构、功能、特点和相关技术．该系统由客户端和服务器组成,可实现阵列感应测井数据的反演远程处理、测井数据管理和共享,具有系统升级扩充方便、建设维护成本低的特点,给测井数据分析人员带来了极大的便利,提高了测井数据处理效率．     

阵列感应测井技术发展状况综述

主要介绍了国内外阵列感应测井技术的发展状况,包括斯伦贝谢测井公司的阵列感应测井AIT,贝克-阿特拉斯测井公司的阵列感应测井仪HDIL,哈里伯顿测井公司的阵列感应测井仪HRI.国内主要是中国石油集团测井有限公司的阵列感应成像测井仪器MIT.     

均匀地层中单个砾岩对阵列感应响应的影响机理分析

单个砾岩对阵列感应测井的影响机理研究是复杂砾岩地层中响应特性研究的基础.建立单个砾岩中的阵列感应测井响应计算模型,研究使计算有效的网格剖分方法,计算分析砾岩空间位置、背景电导率及砾岩尺寸分别变化时的阵列感应测井响应.数值计算砾岩地层中井眼周围旋涡电流的空间轨迹,揭示了砾岩地层的阵列感应测井响应机理:非导电砾岩使井眼周围涡流产生复杂的非对称的空间分布,接收线圈中产生的二次磁场方向发生变化,对阵列感应不同长度子阵列的影响由短到长逐渐减弱.     

感应测井的频域反褶积方法

常规的反演方法是对感应测井资料进行线性反褶积。上于感应测井获得的响应曲线是地层非线性时变滤波的结果。所以,感应测井响应可随地层电导率发生非线性变化。处理结果表明,围岩效应和趋胶效应基本被消除。     

利用感应测井资料划分地层电导率界面

地层电导率不同的岩层组成，因电导经不同而划分的地层界面定义为地层电导率界面，准确判定地层电导率界面对测井的精细解释有很大帮助。文章以Ｄｏｌｌ几何因子为理论基础，推导出地层电导率界面附近感应测井的社电导率对地层深度导数的表达式，据此得到了该导数曲线在单一地层界面附近的变化形态和在层附近的主化形态，给出一种利用感应测井资料划分地层电导率界面的新方法，该方法可以准确划分单一地层界面，对薄层的划分也有很高     

对感应测井曲线进行分层、环境校正的方法

本文介绍一种利用活度函数对感应测井曲线进行分层,根据趋肤效应几何因子理论对分层后的感应测井曲线进行围岩、层厚及侵入校正的算法。文中给出了按这种算法在 APPLE-Ⅱ微机上处理实际测井曲线的例子,证实该算法比手工校正方法计算精确,效率高,使用方便。这种算法的处理程序可作为测井解释系统预处理部分的一个模块,并能用子计算机自动逐层分析和岩相分析。     

三分量阵列感应模拟装置的响应特性研究

三分量阵列感应模拟装置的水平线圈系在测量时受井眼影响比阵列感应更为严重,数值计算不能准确模拟短阵列的影响特性,须通过物理模拟装置测量修正.在开发出水罐中三分量阵列感应测井响应数值计算软件的基础上,研究了三分量阵列感应测井仪器在模拟装置中的响应特性,给出标准8in井眼中泥浆和地层电导率相等时模拟装置测量的适用条件.结果表明:水平线圈系测量误差大于垂直线圈系;装置不适合最长水平线圈系子阵列8;对于子阵列1至7,水罐中的电导率合适时,可以忽略大地电导率的影响.     

阵列侧向测井响应的计算及其特征

用稳流场的有限元数值方法，对于包含井眼，侵入带，围岩和目的层的地层模型，计算了阵列侧向具有不同探测深度的视电阻率的径向侵入特性，井眼效应和层厚影响，给出了阵列侧向的伪几何因子曲线，结合仪器常数的计算讨论了该仪器的测井响应特征，将计算结果与双侧向测井响应进行了对比，结果表明，阵列侧向测井能够同时给出6个不同探测深度的响应值，具有纵向分辨率高，径向探测信息丰富等优点，尤其适用于薄层测井和测量井周围非均匀地层的性质，是1种新型的，有效的测井手段。     

基于像素重组的彩色阵列超分辨率显示技术

电视技术的高清晰度和数字化，要求与之相应的视频显示设备具有较高分辨率，而室外全彩色LED显示屏之类的特种显示设备因各种原因，难以达到这样的高分辨率要求。以LED阵列显示技术为例，从阵列显示单元的组合排列方式出发，提出三角形像素重组和正方形像素重组，在欠抽样结构下实现过抽样的超分辨率显示技术；并且具体介绍该技术的数据分配、显示控制及控制驱动的实现方法。     

基于三维有限差分方法的三分量感应测井正演模拟

在三分量感应测井中,正演模拟是研究测井响应特征和资料处理的必要基础,其能够为快速有效分析地层物理特性提供依据,从而帮助找到最佳钻井区域。为系统考察多种复杂地层模型下的三分量感应测井的响应特征,从Maxwell电磁方程组出发,利用交错网格有限差分法推导三维频域电磁响应的差分计算格式。针对水平地层和倾斜地层等复杂模型中的三分量感应测井响应进行数值计算,总结发现三维感应测井工具对复杂地层具有很强的探测能力,且纵向磁场分量比水平磁场分量具有更高的纵向分辨率,对于地层变化更加敏感。正演模拟及分析结果可为三分量感应测井仪器参数的优化设计、资料处理等工作提供重要的理论基础及参考依据。     

利用感应测井资料划分地层电导率界面

地层由电导率不同的岩层组成，因电导率不同而划分的地层界面定义为地层电导率界面，准确判定地层电导率界面对测井资料的精细解释有很大帮助．文章以Doll几何因子为理论基础，推导出地层电导率界面附近感应测井的视电导率对地层深度导数的表达式，据此得到了该导数曲线在单一地层界面附近的变化形态和在薄层附近的变化形态，给出一种利用感应测井资料划分地层电导率界面的新方法，该方法可以准确划分单一地层界面，对薄层的划分也有很高的精确度．     

对称双向多步预测方法在感应测井中的应用

根据感应洲井纵向微分几何因子的特点,提出了有间隙的对称双向多步预测方法.并将其应用于感应测井数据及褶积校正.合成数据处理结果和实际资料试算均表明,该方法具有分辫率高、方法简单、计算量小等特点,还可用于其它测并数据的校正.     

感应测井的复视电导率的响应特性

感应测井的实部视电导率（也叫Ｒ信号）与虚部视电导率（也叫Ｘ信号）构成复视电导率。在给出这两种视电导率定义之后，利用解析解和数值模式匹配法计算了几种地层的感应测井的两种视电导率响应曲线。得出的主要结论有：虚视电导率对实部视电导率起一定的趋 肤效应补偿作用；虚部视电导率的探测深度大于实部视电导率；井眼对实部视电导率的影响较大；实部视电导率的纵向分辨率估于虚部视电导率；当线圈系穿过的地层磁导率有变化时，     

利用积分方程计算阵列感应测井响应

利用积分方程计算了阵列感应测井仪器各子阵列在轴对称二维地层中的响应，计算中将纵向成层原状地层作为背景地层，从而将计算区域限制在井眼和侵入带内。与数值模式匹配法和有限元素法将全部地层作为求解区域相比，未知量范围和计算量均大大减小，计算精度亦可相应提高。采用改进型逐次逼近解法（MSAM）计算了积分方程，该方法所需内存量小，且可适用于高电导率对比度地层。采用递推算法计算纵向成层背景地层中Green函数及其对空间坐标积分的待定系数，从而大大加快了计算速度。数值算例的结果说明了利用积分方程计算阵列感应测井响应的有效性。