一种井壁微电阻率扫描成像测井仪的分段刻度方法与流程

本发明属于石油测井工程技术领域，具体涉及一种井壁微电阻率扫描成像测井仪的分段刻度方法。

背景技术：

井壁微电阻率扫描成像测井仪在测井时将多个极板推靠在井壁上，由地面设备控制仪器通过极板上的阵列电极向地层中发射电流，由于电极接触的岩石成分、结构及流体性质不同，由此引起电流变化，从而反映井壁各处岩石电阻率的变化。

目前，井壁微电阻率扫描成像测井仪测量的电阻率均未经过刻度，因此，测井得到的数据仅能反映电阻率的相对变化趋势，即视电阻率。为了得到真电阻率，需使用常规测井得到的浅侧向电阻率对微电阻率扫描成像测井仪测得的视电阻率进行刻度。这种方法需要依赖常规测井数据及测井解释软件，处理流程复杂且容易产生错误。

发明专利cn201110455303.9公开了一种电阻率测井仪的刻度校验方法及装置，该方法通过测量电阻率测井仪暴露于空气时信号的幅度比及相位差和置于不同电阻率模拟地层时信号的幅度比与相位差，并通过测量的幅度比与相位差确定该电阻率测井仪的幅度比函数关系和相位差函数关系。此方法中，确定的函数关系的方式为根据最小二乘拟合原理，得到幅度比、相位差与电阻率的一元多次函数。该方法需要将仪器分别置于空气和模拟地层两种介质中测量，测量过程较为繁琐。特别的，对于井壁微电阻率成像测井仪，视电阻率与真电阻率的关系无法通过一元多次函数表述，因此该方法不适用于井壁微电阻率成像测井仪。

发明专利cn201710866241.8公开了一种电成像测井图像刻度方法及装置，该方法根据电成像测井资料获取电成像测井图像；根据电成像测井图像计算待分析井段中不同深度点对应的平均电流；结合常规测井资料中的浅侧向电阻率数据，建立深度点平均电流与浅侧向电阻率的响应函数；根据响应函数与电成像测井图像，计算得到深度窗平均电流；根据深度窗平均电流和常规测井资料，计算得到刻度系数；根据刻度系数对电成像图像进行刻度。该方法刻度仍需依赖常规测井数据及测井解释软件，处理流程较为复杂。

文献[1]公开了一种直线型四探针法刻度微电阻率成像测井电阻率的方法及电成像测井电阻率刻度流程，该方法将全直径岩心做洗油、洗盐处理，并配置与地层水相同水型、相同矿化度的盐水将其饱和；在全直径岩心上布设测线和测点，利用直线型四探针设备对其进行测量，并对数据进行整理；将测点做三次样条插值，插值间隔与测井数据间隔相同；将成像测井数据同四探针数据建立对应关系，利用方位曲线或互相关算法精确找到对应数据列；利用回归分析对电成像电阻率进行刻度。该方法需要依赖岩心数据及额外的直线型四探针设备，处理流程较为复杂。

[1]郭怀志,潘保芝,刘文斌,张明杨.利用直线型四探针法刻度微电阻率成像测井电阻率[j].物探与化探,2017,41(4):715-718.

技术实现要素：

本发明的目的是针对井壁微电阻率成像测井仪无法直接测得地层真电阻率，需借助常规测井的浅侧向电阻率资料及测井解释软件进行刻度的问题，提供了一种井壁微电阻率扫描成像测井仪的分段刻度方法，该方法根据井壁微电阻率扫描测井仪在不同电阻率标准地层中测得的视电阻率数值分段建立函数组，使其能够直接获取地层真电阻率。

本发明采用如下技术方案来实现的：

一种井壁微电阻率扫描成像测井仪的分段刻度方法，该方法将井壁微电阻率扫描成像测井仪置入已知不同电阻率的标准地层中，通过所述井壁微电阻率扫描成像测井仪的阵列电极向标准地层中发射电流i，测量不同电阻率ri下仪器各电极的响应读数ni；根据ri与ni确定所述井壁微电阻率扫描成像测井仪响应读数与真电阻率数值的函数关系，实现井壁微电阻率扫描成像测井仪测量的视电阻率向真电阻率的刻度；其中i＝1,2,…,n为电极编号。

本发明进一步的改进在于，已知不同电阻率的标准地层为不同深度段电阻率数值已知的标准井，或为能够自由调节电阻率数值的地层模拟装置。

本发明进一步的改进在于，标准地层可模拟的电阻率数值范围包含井壁微电阻率扫描成像测井仪测量范围。

本发明进一步的改进在于，井壁微电阻率扫描成像测井仪的响应读数为视电阻率数值。

本发明进一步的改进在于，根据电阻率ri与响应读数ni确定井壁微电阻率扫描成像测井仪响应读数与真电阻率数值的函数关系，由于井壁微电阻率扫描成像测井仪响应读数与真电阻率数值关系并不存在固定形态，因此选择采用分段刻度的方法确定井壁微电阻率扫描成像测井仪响应读数与真电阻率数值的函数关系。

本发明进一步的改进在于，分段刻度的方法为：根据连续两次测量使用的标准地层电阻率数值与仪器响应读数，根据线性或对数刻度下r与n在局部范围内近似线性相关的关系，得到乘因子k及加因子b，根据乘因子k及加因子b即可将测量得到的指定电阻率区间内井壁微电阻率扫描成像测井仪响应度数刻度为真电阻率数值。

本发明进一步的改进在于，该方法的具体实现步骤如下：

将井壁微电阻率扫描成像测井仪置入电阻率为r1的标准地层中，测量井壁微电阻率扫描成像测井仪在标准地层中各电极的视电阻率读数

将井壁微电阻率扫描成像测井仪置入电阻率为r2的标准地层中，测量井壁微电阻率扫描成像测井仪在标准地层中各电极的视电阻率读数

对每个电极n，分别建立当电阻率位于r1至r2间时视电阻率与真电阻率的关系函数：

其中：

式中，为电极n在该电阻率区间下的任一视电阻率读数，为视电阻率刻度后的真电阻率，为电极n在该电阻率区间下的乘因子，为电极n在该电阻率区间下的加因子；

相应的乘因子和加因子计算公式为：

其中：

重复上述步骤，直至所有待测电阻率下井壁微电阻率扫描成像测井仪各电极测量的视电阻率与真电阻率的函数关系都建立完成；

将以上函数关系合并，形成刻度函数组：

其中，

完成井壁微电阻率扫描成像测井仪刻度后，在使用井壁微电阻率扫描成像测井仪进行测井时，通过刻度函数组，直接将测量的视电阻率数值刻度为地层真电阻率数值。

本发明具有如下有益的技术效果：

本发明提供的一种井壁微电阻率扫描成像测井仪的分段刻度方法，该方法实现了井壁微电阻率扫描成像测井仪直接测量地层真电阻率，相较于传统方法，避免了使用常规测井资料中的浅侧向电阻率数据对视电阻率的刻度，降低了系统复杂度，减少了处理流程，保证井壁为电阻率扫描成像测井仪在实际测量中获得准确可靠得地层真电阻率数据，因此能够有效提高解释人员的工作效率。

附图说明

图1是使用常规测井资料中的浅侧向数据对井壁微电阻率扫描成像测井仪测量的视电阻率刻度的示意图。

图2为本发明实施例井壁微电阻率扫描成像测井仪刻度流程图。

图3为本发明实施例井壁微电阻率扫描成像测井仪刻度方法示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明：

本发明提供的一种井壁微电阻率扫描成像测井仪的分段刻度方法，该方法包括：

将井壁微电阻率扫描成像测井仪置入已知不同电阻率的标准地层中，通过所述井壁微电阻率扫描成像测井仪的阵列电极向标准地层中发射电流i，测量不同电阻率ri下仪器各电极的响应读数ni；根据ri与ni确定所述井壁微电阻率扫描成像测井仪响应读数与真电阻率数值的函数关系，实现井壁微电阻率扫描成像测井仪测量的视电阻率向真电阻率的刻度；其中i＝1,2,…,n。

井壁微电阻率扫描成像测井仪刻度的目的是：将测量得到的视电阻率数值转换成地层真电阻率数值。因此，通过将井壁微电阻率扫描成像测井仪置入不同电阻率数值的标准地层中进行测量，就可以得到不同电阻率区间下视电阻率与真电阻率的函数关系，具体刻度流程如图2所示。井壁微电阻率扫描成像测井仪刻度操作的具体实施如下：

将井壁微电阻率扫描成像测井仪置入电阻率为r1的标准地层中，测量井壁微电阻率扫描成像测井仪在标准地层中各电极的视电阻率读数其中n为电极编号。

将井壁微电阻率扫描成像测井仪置入电阻率为r2的标准地层中，测量井壁微电阻率扫描成像测井仪在标准地层中各电极的视电阻率读数

对每个电极n，分别建立当电阻率位于r1至r2间时视电阻率与真电阻率的关系函数：

其中：

式中，为电极n在该电阻率区间下的任一视电阻率读数，为视电阻率刻度后的真电阻率，为电极n在该电阻率区间下的乘因子，为电极n在该电阻率区间下的加因子。

相应的乘因子和加因子计算公式为：

其中：

重复上述步骤，直至所有待测电阻率下井壁微电阻率扫描成像测井仪各电极测量的视电阻率与真电阻率的函数关系都建立完成，具体刻度示意图如图3所示。

将以上函数关系合并，形成刻度函数组：

其中，

完成井壁微电阻率扫描成像测井仪刻度后，在使用井壁微电阻率扫描成像测井仪进行测井时，通过刻度函数组，直接将测量的视电阻率数值刻度为地层真电阻率数值。

以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

本发明实施例的有益效果在于，本发明提出一种井壁微电阻率扫描成像测井仪的分段刻度方法，使井壁微电阻率扫描成像测井仪能够直接输出地层真电阻率，降低了系统复杂度，减少了处理流程，保证井壁为电阻率扫描成像测井仪在实际测量中获得准确可靠得地层真电阻率数据。