測井數據質量恢復方法及裝置製造方法
2023-12-11 15:29:22
測井數據質量恢復方法及裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種測井數據質量恢復方法及裝置，屬於測井【技術領域】。所述方法包括：獲取測井儀器測量得到的測井曲線及拉動所述測井儀器的繩索的張力曲線；根據繩索的張力曲線上相鄰採樣點的張力數據，獲取所述張力曲線發生異常的異常深度段以及發生異常的張力數據變化幅度；根據所述異常深度段以及發生異常的張力數據變化幅度，獲取張力曲線發生異常時異常深度段中各個採樣點對應的真實深度；對所述測井曲線上與各個採樣點對應的真實深度對應的測井數據進行恢復。本發明通過在測井作業中採用普遍常用的張力曲線作為數據恢復依據，不需要測量額外數據即可實現測井數據恢復，簡單易行，同時也不需要增加額外設備，避免成本增加。
【專利說明】測井數據質量恢復方法及裝置
【技術領域】
[0001] 本發明涉及測井【技術領域】，特別涉及一種測井數據質量恢復方法及裝置。
【背景技術】
[0002] 測井數據是測井儀器在穿透地層的過程中，通過測量地層的電學、聲學、放射性等 物理響應得到的地層物理參數，主要用於判斷地層的含油氣特徵。通常情況下，測井儀器在 測量測井數據時需要處於勻速運動狀態，以確保整個測量系統的誤差穩定。
[0003] 測井曲線用於記錄測量過程中的井深與測量得到的測井數據之間對應關係。目前 在測井領域，由於鑽井越來越深，井孔控制的難度加大，造成井壁的不規則情況加劇，使得 測井儀器在運動過程中經常出現非勻速運動狀態，從而引起測井曲線的畸變，影響後期的 處理和解釋。
[0004] 在現有技術中，一般利用儀器的加速度曲線對儀器在非勻速運動狀態下測量得到 的測井曲線進行恢復，這種方法精度相對較高。
[0005] 在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術至少存在以下問題：
[0006] -是儀器加速度曲線的測量需要增加專用的加速度測量儀器，使得儀器的總長度 加長，導致儀器遇卡風險加大，同時也導致成本增加；二是加速度測量儀器操作比較繁瑣， 影響校正質量。
【發明內容】
[0007] 為了解決現有技術的問題，本發明實施例提供了一種測井數據質量恢復方法。所 述技術方案如下：
[0008] -方面，提供了一種測井數據質量恢復方法，所述方法包括：
[0009] 獲取測井儀器測量得到的測井曲線及拉動所述測井儀器的繩索的張力曲線；
[0010] 根據繩索的張力曲線上相鄰採樣點的張力數據，獲取所述張力曲線發生異常的異 常深度段以及發生異常的張力數據變化幅度；
[0011] 根據所述異常深度段以及發生異常的張力數據變化幅度，獲取張力曲線發生異常 時異常深度段中各個採樣點對應的真實深度；
[0012] 對所述測井曲線上與各個採樣點對應的真實深度對應的測井數據進行恢復。
[0013] 另一方面，提供了一種測井數據質量恢復裝置，所述裝置包括：
[0014] 曲線數據獲取模塊，用於獲取測井儀器測量得到的測井曲線及拉動所述測井儀器 的繩索的張力曲線；
[0015] 張力異常判斷模塊，用於根據繩索的張力曲線上相鄰採樣點的張力數據，獲取所 述張力曲線發生異常的異常深度段以及發生異常的張力數據變化幅度；
[0016] 真實深度獲取模塊，用於根據所述異常深度段以及發生異常的張力數據變化幅 度，獲取張力曲線發生異常時異常深度段中各個採樣點對應的真實深度；
[0017] 測井數據恢復模塊，用於對所述測井曲線上與各個採樣點對應的真實深度對應的 測井數據進行恢復。
[0018] 本發明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是：
[0019] 本發明通過在測井作業中採用普遍常用的張力曲線作為數據恢復依據，不需要測 量額外數據即可實現測井數據恢復，簡單易行，同時也不需要增加額外設備，避免成本增 加。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020] 為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使 用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於 本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他 的附圖。
[0021] 圖1是本發明實施例提供的測井數據質量恢復方法流程圖；
[0022] 圖2是本發明實施例提供的儀器異常時加速度曲線、張力曲線以及測量曲線的對 應關係不意圖；
[0023] 圖3是本發明實施例提供的異常深度段對比示意圖；
[0024] 圖4是本發明實施例提供的異常測井曲線校正前後對比示意圖；
[0025] 圖5是本發明實施例提供的正常儀器測井曲線與異常儀器校正後測井曲線對比 示意圖；
[0026] 圖6是本發明實施例提供的測井數據質量恢復方法流程圖；
[0027] 圖7是本發明實施例提供的張力曲線中異常深度段起始深度點和結束深度點識 別不意圖；
[0028] 圖8是本發明實施例提供的測井曲線異常深度段的起始深度點A處校正前和未做 平滑處理出現跳變臺階的對比示意圖；
[0029] 圖9是本發明實施例提供的測井數據質量恢復裝置結構示意圖。
【具體實施方式】
[0030] 為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方 式作進一步地詳細描述。
[0031] 圖1是本發明實施例提供的測井數據質量恢復方法流程圖。參見圖1，該實施例包 括：
[0032] 101、獲取測井儀器測量得到的測井曲線及拉動測井儀器的繩索的張力曲線；
[0033] 張力曲線用於記錄測量過程中拉動儀器的繩索的張力數據與井深之間的對應關 系，在現有技術中，張力曲線主要用於人為監控儀器的異常，但是不作為測井數據恢復的依 據。
[0034] 如圖2所示，加速度曲線、張力曲線及測井曲線有一致性特點。當儀器被卡住時， 儀器的加速度為零，拉動儀器的繩索的張力增加，儀器測量同一深度測井數據。儀器解卡 後，隨著深度的變化，儀器的加速度曲線首先有很大的波動，然後逐漸恢復正常，拉動儀器 的繩索的張力逐漸減小，最後恢復至正常，測井曲線上的測井數據開始變動。由於加速度曲 線、張力曲線以及測井曲線有一致性特點，因此利用張力曲線可以對測井數據進行恢復。
[0035] 102、根據繩索的張力曲線上相鄰採樣點的張力數據，獲取該張力曲線發生異常的 異常深度段以及發生異常的張力數據變化幅度；
[0036] 本發明實施例分別獲取拉動儀器的繩索在各個採樣點的張力數據，並計算相鄰採 樣點張力的差值，根據相鄰採樣點張力數據的變化量是否大於預設閾值，來確定儀器是否 正常。當相鄰採樣點張力數據的變化量大於預設閾值時，認為儀器異常。
[0037] 如圖3所示，圖3 (a)中實線為張力曲線，虛線為張力曲線的異常識別曲線，從識別 結果可以看出，在張力曲線被識別曲線框住部分出現異常，同時圖3(b)中的測井曲線在相 同深度段也出現異常。因此本發明實施例通過張力曲線可以準確識別異常深度段的範圍。
[0038] 103、根據該異常深度段以及發生異常的張力數據變化幅度，獲取張力曲線發生異 常時異常深度段中各個採樣點對應的真實深度；
[0039] 由於張力曲線與測井曲線具有一致性，當張力曲線異常時，測量儀器被卡住，儀器 測量的是同一深度的測井數據，測井數據與實際採樣點深度不符。因此本發明實施例需要 獲取異常深度段中各個採樣點的真實深度。
[0040] 104、對測井曲線上與各個採樣點對應的真實深度對應的測井數據進行恢復。
[0041] 如圖4所示，圖4(a)為測井數據校正恢復前測井曲線，圖4(b)為測井數據校正恢 復後測井曲線，異常深度段的測井數據校正後消除了因儀器運動異常產生的層位，提高了 數據的質量
[0042] 如圖5所示，圖5(b)是儀器2在儀器1測量的同一口井、同一深度段的測量數據， 儀器2測量時沒有出現異常，數據正常。將圖5(a)中校正後數據和圖5(b)中正常數據相 t匕，二者有很好的一致性，因此本發明實施例能夠恢復真實的地質信息，具有較大的應用價 值。
[0043] 本發明通過在測井作業中採用普遍常用的張力曲線作為數據恢復依據，不需要測 量額外數據即可實現測井數據恢復，簡單易行，同時也不需要增加額外設備，避免成本增 加。
[0044] 可選地，根據繩索的張力曲線上相鄰採樣點的張力數據，獲取所述張力曲線發生 異常的異常深度段以及發生異常的張力數據變化幅度包括：
[0045] 當第i點張力數據變化量的絕對值大於第一預設閾值時，將第i對應深度確定為 儀器解卡開始運行深度，異常張力數據變化幅度確定為第i點與相鄰採樣點的張力數據差 值，其中，張力數據變化量的計算公式為（Ten[i]-Ten[i-1])/Ten[i]，變化幅度的計算公式 為Ten[i]-Ten[i-1]，Ten[i]表示第i個採樣點對應的張力數據，i G N ;
[0046] 從第i點對應深度沿張力曲線向上尋找，當第j點張力數據變化量的絕對值小於 第二預設閾值時，將第j點對應深度確定為異常深度段結束深度，其中，第二預設閾值小於 第一預設閾值，張力數據變化量的計算公式為（Ten [j]-Ten[j-1])/Ten [j]，Ten [j]表示第 j個採樣點對應的張力數據，j e N ;
[0047] 從第i點對應深度沿張力曲線向下尋找，當第k點張力數據變化量的絕對值小於 第二預設閾值時，將第k點對應深度確定為異常深度段起始深度，其中，第二預設閾值小於 第一預設閾值，張力數據變化量的計算公式為（Ten [k]-Ten [k-1])/Ten [k]，Ten [k]表示第 k個採樣點對應的張力數據，k G N。
[0048] 可選地，根據所述異常深度段以及發生異常的張力數據變化幅度，獲取張力曲線 發生異常時異常深度段中各個採樣點對應的真實深度包括：
[0049] 根據異常深度段中各個採樣點對應的預設窗長內多個採樣點的 張力數據，應用公式一，獲取所述各個採樣點的平均張力，其中，公式一為
【權利要求】
1. 一種測井數據質量恢復方法，其特徵在於，所述方法包括： 獲取測井儀器測量得到的測井曲線及拉動所述測井儀器的繩索的張力曲線； 根據繩索的張力曲線上相鄰採樣點的張力數據，獲取所述張力曲線發生異常的異常深 度段以及發生異常的張力數據變化幅度； 根據所述異常深度段以及發生異常的張力數據變化幅度，獲取張力曲線發生異常時異 常深度段中各個採樣點對應的真實深度； 對所述測井曲線上與各個採樣點對應的真實深度對應的測井數據進行恢復。
2. 如權利要求1所述的方法，其特徵在於，根據繩索的張力曲線上相鄰採樣點的張力 數據，獲取所述張力曲線發生異常的異常深度段以及發生異常的張力數據變化幅度包括： 當第i點張力數據變化量的絕對值大於第一預設閾值時，將第i對應深度確定為儀器 解卡開始運行深度，異常張力數據變化幅度確定為第i點與相鄰採樣點的張力數據差值， 其中，張力數據變化量的計算公式為（Ten[i]-Ten[i-1])/Ten[i]，變化幅度的計算公式為 Ten[i]-Ten[i-1]，Ten[i]表示第i個採樣點對應的張力數據，i G N ; 從第i點對應深度沿張力曲線向上尋找，當第j點張力數據變化量的絕對值小於第二 預設閾值時，將第j點對應深度確定為異常深度段結束深度，其中，第二預設閾值小於第一 預設閾值，張力數據變化量的計算公式為（Ten [j]-Ten [j-1])/Ten [j]，Ten [j]表示第j個 採樣點對應的張力數據，j e N ; 從第i點對應深度沿張力曲線向下尋找，當第k點張力數據變化量的絕對值小於第二 預設閾值時，將第k點對應深度確定為異常深度段起始深度，其中，第二預設閾值小於第一 預設閾值，張力數據變化量的計算公式為（Ten [k]-Ten [k-1])/Ten [k]，Ten [k]表示第k個 採樣點對應的張力數據，k G N。
3. 如權利要求1所述的方法，其特徵在於，根據所述異常深度段以及發生異常的張力 數據變化幅度，獲取張力曲線發生異常時異常深度段中各個採樣點對應的真實深度包括： 根據異常深度段中各個採樣點對應的預設窗長內多個採樣點的張力數據，應用公式 一，獲取所述各個採樣點的平均張力，其中，公式一：
TenAvg[i]為第i個採樣點的平均張力，2*WLen為窗長，i+n表示第i+n個採樣點，i G N， n G Z ； 根據所述各個採樣點的平均張力，應用公式二獲取所述各個採樣點處儀器的加速度， 其中，公式二為Az [i] = (Ten [i]-TenAvg[i])/m，Az [i]為異常段中儀器在第i個採樣點的加 速度，m為儀器質量； 根據所述各個採樣點處儀器的加速度、應用公式三、公式四以及公式五，獲取所述異 常深度段中各個採樣點對應的真實深度，其中公式三為D印[N]-SD印=TotalD印，公式四為
Dep 含有 m、Time 常數，D印[N]為異常深度段結束深度，SDep為異常深度段起始深度，TotalDep為異常深度 段深度，Time為測井數據採樣時間間隔，N為異常變化結束時的採樣點，Speed[i]表示異常 段中第i個採樣點處儀器的速度，i，n e N，且n〈i。
4. 如權利要求1所述的方法，其特徵在於，對所述測井曲線上與各個採樣點對應的真 實深度對應的測井數據進行恢復包括： 根據所述異常深度段中各個採樣點對應的真實深度以及公式六，對異常深度 段中各個採樣點真實深度對應的測井數據重採樣插值進行初步恢復，其中公式六為 OutData[(Dep[i]_SDep)/DepLevel]=InData[i]，SDep 為異常深度段起始深度，DepLevel 為採樣深度間隔，InData[i]為第i個採樣點的測井數據，OutData[i]為第i個採樣點的重 採樣測井數據，i e N。
5. 如權利要求4所述的方法，其特徵在於，對所述測井曲線上與各個採樣點對應的真 實深度對應的測井數據進行恢復還包括：在所述初步恢復後，對異常深度段的起始深度點 進行平滑處理。
6. 如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述方法應用於常規測井數據質量恢復或 成像測井數據質量恢復。
7. -種測井數據質量恢復裝置，其特徵在於，所述裝置包括： 曲線數據獲取模塊，用於獲取測井儀器測量得到的測井曲線及拉動所述測井儀器的繩 索的張力曲線； 張力異常判斷模塊，用於根據繩索的張力曲線上相鄰採樣點的張力數據，獲取所述張 力曲線發生異常的異常深度段以及發生異常的張力數據變化幅度； 真實深度獲取模塊，用於根據所述異常深度段以及發生異常的張力數據變化幅度，獲 取張力曲線發生異常時異常深度段中各個採樣點對應的真實深度； 測井數據恢復模塊，用於對所述測井曲線上與各個採樣點對應的真實深度對應的測井 數據進行恢復。
8. 如權利要求7所述的裝置，其特徵在於，張力異常判斷模塊包括： 變化幅度獲取單元，用於當第i點張力數據變化量的絕對值大於第一預設閾值時，將 第i對應深度確定為儀器解卡開始運行深度，異常張力數據變化幅度確定為第i點與相鄰 採樣點的張力數據差值，其中，張力數據變化量的計算公式為（Ten[i]-Ten[i-1])/Ten[i]， 變化幅度的計算公式為Ten[i]-Ten[i-1]，Ten[i]表示第i個採樣點對應的張力數據， i G N ； 結束深度獲取單元，用於從第i點對應深度沿張力曲線向上尋找，當第j點張力數據 變化量的絕對值小於第二預設閾值時，將第j點對應深度確定為異常深度段結束深度，其 中，第二預設閾值小於第一預設閾值，張力數據變化量的計算公式為（Ten[j]-Ten[j-1])/ Ten[j]，Ten[j]表示第j個採樣點對應的張力數據，j G N ; 起始深度獲取單元，用於從第i點對應深度沿張力曲線向下尋找，當第k點張力數據 變化量的絕對值小於第二預設閾值時，將第k點對應深度確定為異常深度段起始深度，其 中，第二預設閾值小於第一預設閾值，張力數據變化量的計算公式為（Ten[k]-Ten[k-1])/ Ten[k]，Ten[k]表示第k個採樣點對應的張力數據，k G N。
9. 如權利要求7所述的裝置，其特徵在於，真實深度獲取模塊包括： 平均張力獲取單元，用於根據異常深度段中各個採樣點對應的預設窗長內多個 採樣點的張力數據，應用公式一，獲取所述各個採樣點的平均張力，其中，公式一為
TenAvg[i]為第i個採樣點的平均張力，2*WLen為窗 長，i+n表示第i+n個採樣點，i G N，n G Z ; 加速度獲取單元，用於根據所述各個採樣點的平均張力，應用公式二獲取所述各個採 樣點處儀器的加速度，其中，公式二為AZ[i] = (Ten[i]-TenAVg[i])/m，Az[i]為異常段中儀 器在第i個採樣點的加速度，m為儀器質量； 真實深度獲取單元，用於根據所述各個採樣點處儀器的加速度、應用公式三、 公式四以及公式五，獲取所述異常深度段中各個採樣點對應的真實深度，其中公 式三為Dep[N]_SDep=TotalDep，公式四為
公式五為
D印含有m、Time常數，D印[N]為異常深度段結束深度， SD印為異常深度段起始深度，TotalD印為異常深度段深度，Time為測井數據採樣時間間 隔，N為異常變化結束時的採樣點，Speed[i]表示異常段中第i個採樣點處儀器的速度， i, n G N,且 n〈i〇
10. 如權利要求7所述的裝置，其特徵在於，測井數據恢復模塊包括： 初步恢復單元，用於根據所述異常深度段中各個採樣點對應的真實深度以及公式六， 對異常深度段中各個採樣點真實深度對應的測井數據重採樣插值進行初步恢復，其中公 式六為 〇utData[(Dep[i]_SDep)/DepLevel]=InData[i]，SDep 為異常深度段起始深度， DepLevel為採樣深度間隔，InData[i]為第i個採樣點的測井數據，OutData[i]為第i個 採樣點的重採樣測井數據，i e N。
11. 如權利要求10所述的裝置，其特徵在於，測井數據恢復模塊還包括： 平滑處理單元，用於在所述初步恢復後，對異常深度段的起始深度點進行平滑處理。
12. 如權利要求7所述的裝置，其特徵在於，所述裝置應用於常規測井數據質量恢復或 成像測井數據質量恢復。
【文檔編號】E21B47/26GK104278990SQ201310274809
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2013年7月2日 優先權日:2013年7月2日
【發明者】湯天知, 餘春昊, 周軍, 倪路橋, 劉偉 申請人:中國石油天然氣集團公司, 中國石油集團測井有限公司