[发明专利]阵列磁声电导率成像测井方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种石油勘探领域中测量井周地层不同深度处的电导率分布的方法及装置， 特别涉及阵列磁声电导率成像测井方法及装置。

背景技术

石油勘探测井技术的发展在国外始于1927年，在我国始于1939年。随着科学技术的发 展和进步，在我国60多年来测井仪器经历了五次更新换代，即：半自动模拟测井仪、全自 动模拟测井仪、数字测井仪、数控测井仪和成像测井仪。现代测井是石油工业中高科技含量 最多的技术之一，在石油工业中占重要的地位。作为对油气资源进行信息采集主要手段的测 井，目前使用的是第四代数控测井仪和第五代成像测井仪。

成像测井是近年来发展起来的测井新技术，其井下仪器采集信息量大分辨率高，测量结 果经过处理一般用图像的形式表现出来。成像测井井下仪器系统依据所测物理量的不同，大 体可分为电、声、核、力四种。与常规测井技术相比，成像测井对复杂油气藏具有更强的适 应能力。其中电成像测井主要包括：地层微电导率扫描成像测井、阵列感应成像测井和方位 电导率成像等；声成像测井主要包括：井下声波电视、井周声波成像测井和多极子阵列声波 测井等；核成像测井主要包括：碳氧比能谱测井、核磁共振测井等；力成像测井主要包括地 层动态测试仪等。

电成像测井的激励源和接收装置为电极或线圈，激励信号为电压或电流，激励源位于井 轴或贴放在井壁，接收信号为电压或电流，成像参数为电导率。而声成像测井的激励源和接 收装置为换能器，激励信号为声波，激励源位于井轴或贴放在井壁，接收信号为声学参数(幅 度、慢度等)电压或电流，成像参数为幅度、传播时间等。对于电成像测井方法而言，为提 高分辨率，需要在井中布置大量电极或线圈，它们相互之间存在干扰；对于声成像测井方法 来说，不能获得电导率成像信息。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺点，提出一种测量井周地层不同深度处的电导率的阵 列磁声电导率测井方法及装置。

本发明方法的直接激励源是永磁体和线圈，间接激励源是在地层中产生的洛仑兹力源。 直接激励信号是静磁场、涡流，而间接激励信号为洛仑兹力。直接激励源位于井中，而间接 激励源置于在井外一定区域的地层里，即静磁场和脉冲磁场共同覆盖的区域，而声波传播范 围则远大于声源区域。接收装置为换能器，接收信号为声压。从成像参数上看，磁声成像获 取井外电导率信息，因此具有电成像测井方法的特点。电导率信息在评价油层的含油饱和度 方面非常重要，磁声成像测井方法综合了电成像和声成像技术的优点，有广泛的应用前景和 潜在的应用价值。

本发明阵列磁声电导率成像测井方法是一种的新的成像方法。阵列磁声电导率成像测井 方法的原理为：利用布置在井中的磁体在井周地层产生静磁场，利用连接激励线圈的脉冲激 励器使激励线圈产生瞬变电流，在井周地层产生感应电流，感应电流在静磁场作用下产生洛 仑兹力，从而激发出超声信号。接收并测量经过地层传播到井中的超声信号声压，通过图像 重建得到井周地层电导率图像。

本发明方法根据以下建立的声压与电导率的非线性关系，获得井周的电导率图像。

井周的电导率图像重建原理及过程描述如下：

重建过程包括两个步骤：

步骤1根据测得的声压重建洛仑兹力密度的散度

步骤2根据洛仑兹力密度的散度重建电导率σ分布。

其中步骤1采用滤波反投影算法实现，公式(1)描述了洛仑兹力密度的散度：