一種隨鉆伽馬成像數(shù)據(jù)處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于石油勘探測井領(lǐng)域，具體涉及隨鉆伽馬成像儀器采集數(shù)據(jù)的處理方 法，滿足伽馬的成像要求，實(shí)現(xiàn)鉆井實(shí)時地質(zhì)導(dǎo)向和地層評價。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，隨著大斜度井和水平井不斷增加，隨鉆測井技術(shù)發(fā)展迅速，與常規(guī)測井資 料相比，由于在隨鉆測量過程中，測量信息受到泥漿侵入等影響很小，可以更為客觀真實(shí)的 反映地層的實(shí)際地質(zhì)特征，在大斜度井和水平井中取得良好效果，其中隨鉆方位伽馬測井 是國外隨鉆測井中的必測項目。由于隨鉆方位伽馬測井采用多個探測器，其測量結(jié)果具有 方位特性，除了識別巖性、計算泥質(zhì)含量等常規(guī)伽馬測井應(yīng)用外，實(shí)時傳輸數(shù)據(jù)可以作為地 質(zhì)導(dǎo)向重要資料，另外方位探測的地層自然伽馬數(shù)據(jù)可以對地層進(jìn)行成像顯示，可以對地 層進(jìn)行更好的評價。
[0003] 隨鉆方位伽馬測井原理與常規(guī)自然伽馬測井原理類似，都是測量地層自然放射 性。在隨鉆方位伽馬測井是利用多個探測器測量，其測量數(shù)據(jù)具有方位特性，就可以形成精 確地層方位自然伽馬成像，提供提多儲層參數(shù)評價。
[0004] 方位伽馬成像是通過將井周劃分為多個扇區(qū)，通過伽馬探測器在井眼不同方位的 測量，將測量值轉(zhuǎn)換到相應(yīng)扇區(qū)，從而實(shí)現(xiàn)不同扇區(qū)數(shù)據(jù)的采集。由于伽馬測量的特殊性， 為了減小統(tǒng)計漲落引起的誤差，必須要在一個采樣周期內(nèi)進(jìn)行測量，這就需要確定一定計 算方法將采樣周期內(nèi)的測量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到各扇區(qū)中，完成伽馬成像數(shù)據(jù)體。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種隨鉆伽馬成像數(shù)據(jù)處理方法，利用在隨鉆方位伽馬測井 的多個探測器測量，其測量數(shù)據(jù)具有方位特性，可以形成精確地層方位自然伽馬成像，提供 提多儲層參數(shù)評價。
[0006] 本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。
[0007] -種隨鉆伽馬成像數(shù)據(jù)處理方法，包括以下具體步驟：
[0008] 1)將伽馬探測器采集的伽馬數(shù)據(jù)放到臨時緩沖區(qū)；
[0009] 2)測量并計算此時各伽馬探測器的方位信息，得到各伽馬探測器的方位；
[0010] 3)將得到各伽馬探測器的方位信息填入相應(yīng)臨時緩沖區(qū)數(shù)據(jù)的8或16扇區(qū)中；
[0011] 4)測量并處理各伽馬探測器震動信息，判斷此時的儀器所處狀態(tài):滑動鉆進(jìn)或復(fù) 合鉆進(jìn)；
[0012] 5)當(dāng)伽馬累積時間到達(dá)預(yù)設(shè)值時，將扇區(qū)數(shù)據(jù)存放到FLASH存儲緩沖區(qū)，針對儀器 所處不同狀態(tài)分別進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；
[0013] 6)當(dāng)FLASH存儲緩沖區(qū)存滿時，將緩沖區(qū)數(shù)據(jù)存儲到FLASH中。
[0014] 進(jìn)一步，進(jìn)行滑動鉆進(jìn)狀態(tài)數(shù)據(jù)處理：
[0015] 各伽馬探測器在大地坐標(biāo)系下的位置保持不變，分別測量井周不同方位的伽馬計 數(shù)率，將伽馬探測器由儀器坐標(biāo)系向大地坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換，從而得到需要的方位伽馬值，通過 近似計算的算法將伽馬探測器實(shí)際測量值GR轉(zhuǎn)換到大地坐標(biāo)系下的扇區(qū)中。
[0016] 進(jìn)一步，將伽馬探測器由儀器坐標(biāo)系向大地坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換，是將儀器坐標(biāo)系的方 位轉(zhuǎn)換為工程上需要的大地坐標(biāo)系方位。
[0017] 進(jìn)一步，扇區(qū)的GR值貢獻(xiàn)來自于各伽馬探測器測量值GR1、GR2和GR3，建立近似計 算模型：
[0018] GR = a*GRl+b*GR2+c*GR3
[0019] 其中，a、b和c是權(quán)系數(shù)，其大小取決于三個伽馬探測器所處空間位置。
[0020]進(jìn)一步，進(jìn)行復(fù)合鉆進(jìn)狀態(tài)數(shù)據(jù)處理：
[0021] 各伽馬探測器隨鉆方位伽馬隨鉆方位伽馬探測器按8或16個扇區(qū)采集數(shù)據(jù)，每個 數(shù)據(jù)采集扇區(qū)的角度為45°或22.5°，若在一個采樣間隔內(nèi)儀器轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)數(shù)為R，則在某個數(shù) 據(jù)采集扇區(qū)Si(i = 1~8或1~16)內(nèi)的計數(shù)為：
[0022] Ni=(Dim+D2n+D3q)*R
[0023] 其中，Dlm、D2n、D3q分別為伽馬探測器在Si(i = l~8或1~16)扇區(qū)采集的數(shù)據(jù)，其中 數(shù)字1，2,3代表探測器編號，m，n，q分別代表對于Si扇區(qū)探測器1，2,3對應(yīng)的位置。
[0024] 本發(fā)明實(shí)現(xiàn)上述方法狀態(tài)下的轉(zhuǎn)換包括：
[0025] (1)在滑動鉆進(jìn)狀態(tài)下，本發(fā)明使用近似計算的算法，實(shí)現(xiàn)伽馬測量數(shù)據(jù)由儀器坐 標(biāo)系向大地坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換。
[0026] (2)在復(fù)合鉆進(jìn)狀態(tài)下，根據(jù)探測器原理與磁力計系統(tǒng)，完成探測器測量值向井周 8/16扇區(qū)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。
[0027]發(fā)明一種隨鉆伽馬成像測井?dāng)?shù)據(jù)處理方法。在鉆進(jìn)過程中，由于井下伽馬探測器 測量方位不確定，探測器測量數(shù)據(jù)不能反應(yīng)準(zhǔn)確的方位信息，需要根據(jù)磁力計系統(tǒng)對井周 方位的測量，將伽馬探測器測量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計算。本發(fā)明提供的計算方法，可以將各探測 器伽馬測量值精確的分配到井周不同扇區(qū)中，指導(dǎo)鉆井實(shí)時地質(zhì)導(dǎo)向，提高油氣鉆遇率。
【附圖說明】
[0028]圖1是近似計算示意圖；
[0029] 圖2是8扇區(qū)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 下面通過具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0031] 一種隨鉆伽馬成像數(shù)據(jù)處理方法，包括以下具體步驟：
[0032] 1)采集伽馬數(shù)據(jù)放到臨時緩沖區(qū)。
[0033] 2)測量并計算此時的方位信息，得到各伽馬探測器的方位。
[0034] 3)將臨時緩沖區(qū)數(shù)據(jù)根據(jù)得到的方位信息填入相應(yīng)的8(或16)扇區(qū)中；
[0035] 4)測量并處理儀器震動信息，判斷此時的儀器所處狀態(tài):滑動鉆進(jìn)或復(fù)合鉆進(jìn)；
[0036] 5)當(dāng)伽馬累積時間到達(dá)預(yù)設(shè)值時，將扇區(qū)數(shù)據(jù)存放到FLASH存儲緩沖區(qū)，針對不同 狀態(tài)分別進(jìn)行數(shù)據(jù)處理：
[0037] i)滑動鉆進(jìn):三個(或四個)探測器在大地坐標(biāo)系下的位置保持不變，分別測量井 周不同方位的伽馬計數(shù)率，由于探測器測量值是儀器坐標(biāo)系的方位，而工程上需要的是大 地坐標(biāo)系方位，就需要進(jìn)行坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換，將伽馬測量器由儀器坐標(biāo)系向大地坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換， 從而得到需要的方位伽馬值(如附圖1所示），通過近似計算的算法將儀器實(shí)際測量值(GR1- 3)轉(zhuǎn)換到大地坐標(biāo)系下的扇區(qū)中（GR①-④）。以扇區(qū)①為例，由圖中可知，扇區(qū)①的GR值貢 獻(xiàn)來自于GR1、GR2和GR3，GR①值取決于GR1、GR2和GR3分別對扇區(qū)①貢獻(xiàn)大小。建立近似計 算模型：
[0038] GR ①= a*GRl+b*GR2+c*GR3
[0039] 其中，a、b和c是權(quán)系數(shù)，其大小取決于三個探測器所處空間位置。
[0040]同理可計算出其余扇區(qū)的GR②、GR③和GR④值。
[0041 ]當(dāng)儀器為四個探測器時，同理可進(jìn)行計算。
[0042] ii)復(fù)合鉆進(jìn)：
[0043]三探測器隨鉆方位伽馬隨鉆方位伽馬測井儀器按8(或16)個扇區(qū)采集數(shù)據(jù)，每個 數(shù)據(jù)采集扇區(qū)的角度為45° (或22.5° )，數(shù)據(jù)采集扇區(qū)如附圖2所示。
[0044] 表1三探測器八扇區(qū)各自數(shù)據(jù)記錄扇區(qū)表示
[0045]
[0046]^表1中Dmn表示第m個探測器以自己初始位置在第η個扇區(qū)內(nèi)計數(shù);扇區(qū)排列序號是 按順時針排列，探測器序號是按逆時針排列。
[0047] 若在一個采樣間隔內(nèi)儀器轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)數(shù)為R，則在S1數(shù)據(jù)采集扇區(qū)內(nèi)的計數(shù)為：
[0048] N=(Dii+D24+D36)*R
[0049] 同理可得所有數(shù)據(jù)采集扇區(qū)內(nèi)的計數(shù)，完成井周8(或16)扇區(qū)數(shù)據(jù)的采集。
[0050] 當(dāng)儀器為四個探測器時，同理可進(jìn)行計算。
[00511 6)當(dāng)FLASH存儲緩沖區(qū)存滿時，將緩沖區(qū)數(shù)據(jù)存儲到FLASH中。
[0052]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定 本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】僅限于此，對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫 離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單的推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明由所 提交的權(quán)利要求書確定專利保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種隨鉆伽馬成像數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，包括以下具體步驟： 1) 將伽馬探測器采集的伽馬數(shù)據(jù)放到臨時緩沖區(qū)； 2) 測量并計算此時各伽馬探測器的方位信息，得到各伽馬探測器的方位； 3) 將得到各伽馬探測器的方位信息填入相應(yīng)臨時緩沖區(qū)數(shù)據(jù)的8或16扇區(qū)中； 4) 測量并處理各伽馬探測器震動信息，判斷此時的儀器所處狀態(tài)：滑動鉆進(jìn)或復(fù)合鉆 進(jìn)； 5) 當(dāng)伽馬累積時間到達(dá)預(yù)設(shè)值時，將扇區(qū)數(shù)據(jù)存放到FLASH存儲緩沖區(qū)，針對儀器所處 不同狀態(tài)分別進(jìn)行數(shù)據(jù)處理； 6) 當(dāng)FLASH存儲緩沖區(qū)存滿時，將緩沖區(qū)數(shù)據(jù)存儲到FLASH中。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種隨鉆伽馬成像數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，進(jìn)行滑動鉆進(jìn) 狀態(tài)數(shù)據(jù)處理： 各伽馬探測器在大地坐標(biāo)系下的位置保持不變，分別測量井周不同方位的伽馬計數(shù) 率，將伽馬探測器由儀器坐標(biāo)系向大地坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換，從而得到需要的方位伽馬值，通過近 似計算的算法將伽馬探測器實(shí)際測量值GR轉(zhuǎn)換到大地坐標(biāo)系下的扇區(qū)中。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種隨鉆伽馬成像數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，將伽馬探測器 由儀器坐標(biāo)系向大地坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換，是將儀器坐標(biāo)系的方位轉(zhuǎn)換為工程上需要的大地坐標(biāo) 系方位。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種隨鉆伽馬成像數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，扇區(qū)的GR值貢 獻(xiàn)來自于各伽馬探測器測量值GR1、GR2和GR3，建立近似計算模型： GR=a*GRl+b*GR2+c*GR3 其中，a、b和c是權(quán)系數(shù)，其大小取決于三個伽馬探測器所處空間位置。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種隨鉆伽馬成像數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，進(jìn)行復(fù)合鉆進(jìn) 狀態(tài)數(shù)據(jù)處理： 各伽馬探測器隨鉆方位伽馬隨鉆方位伽馬探測器按8或16個扇區(qū)采集數(shù)據(jù)，每個數(shù)據(jù) 采集扇區(qū)的角度為45°或22.5°，若在一個采樣間隔內(nèi)儀器轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)數(shù)為R，則在某個數(shù)據(jù)采 集扇區(qū)Si內(nèi)的計數(shù)為： Ni= (Dlm+D2n+D3q)*R 其中，Dlm、D2n、D3q分別為伽馬探測器在Si扇區(qū)采集的數(shù)據(jù)，i = l~8或1~16;其中數(shù)字1， 2,3代表探測器編號，m，n，q分別代表對于Si扇區(qū)探測器1，2,3對應(yīng)的位置。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種隨鉆伽馬成像數(shù)據(jù)處理方法，包括：將伽馬探測器采集的伽馬數(shù)據(jù)放到臨時緩沖區(qū)；測量并計算此時各伽馬探測器的方位信息；將方位信息填入相應(yīng)臨時緩沖區(qū)數(shù)據(jù)的8或16扇區(qū)中；測量并處理各伽馬探測器震動信息，判斷此時的儀器所處狀態(tài)：滑動鉆進(jìn)或復(fù)合鉆進(jìn)；當(dāng)伽馬累積時間到達(dá)預(yù)設(shè)值時，將扇區(qū)數(shù)據(jù)存放到FLASH存儲緩沖區(qū)，分別進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；當(dāng)FLASH存儲緩沖區(qū)存滿時，將緩沖區(qū)數(shù)據(jù)存儲到FLASH中。該方法利用在隨鉆方位伽馬測井的多個探測器測量，其測量數(shù)據(jù)具有方位特性，可以形成精確地層方位自然伽馬成像，提供提多儲層參數(shù)評價。
【IPC分類】E21B47/022, E21B49/00
【公開號】CN105545284
【申請?zhí)枴緾N201510927599
【發(fā)明人】駱慶鋒, 李安宗, 陳鵬, 李留, 范宇翔, 宋森, 熊焱春, 楊颋, 衛(wèi)一多, 李傳偉, 朱軍, 王珺, 祝環(huán)芬, 陳國興, 俞蓓
【申請人】中國石油天然氣集團(tuán)公司, 中國石油集團(tuán)測井有限公司
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月14日