一种生产测井多臂井径斜井校正处理的方法

摘要

本发明公开了一种生产测井多臂井径斜井校正处理的方法，包括以下步骤：1)获取滤波数据B40Filter

说明书

技术领域

本发明属于石油开发和工程领域，涉及一种生产测井多臂井径斜井 校正处理的方法。

背景技术

随着生产测井技术的发展，多臂井径仪器在套管损伤、扭曲变形检 测方面有着广泛的应用。每个深度点沿井周测量多个井径值，利用测量 的井径值，可以非常直观的反应套管扭曲变形情况。测量时，一般要加 扶正器，保证仪器居中，这样测量的数据就不需要做校正处理。

但是在井况较差情况下，仪器测量时无法加上扶正器，测量时就存 在偏心情况。另外，斜井和大斜度井越来越多，即使加上扶正器，由于 仪器的重量影响，也很难保证仪器居中，在这两种情况需要进行校正处 理，以反映真实的套管变形情况。

但是套管没有变形、而是由于仪器偏心测量导致的“套管变形”和 套管扭曲变形、仪器居中测量得到的真实的“套管变形”是很难区分的， 如果不加区别的进行椭圆拟合校正处理，会将套管扭曲变形导致的偏心 进行误校正，不利于其后的套损解释。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种生产测井 多臂井径斜井校正处理的方法，该方法能够实现对生产测井多臂井径斜 井进行准确校正。

为达到上述目的，本发明所述的生产测井多臂井径斜井校正处理的 方法包括以下步骤：

1)当输入标示FLAG＝1时，则对多臂井径B40当前处理深度段 StartDepth:EndDepth之间的每个深度点数据利用上下N个深度点数据 进行平滑滤波，得到滤波数据B40Filter_Depth；

当输入标示FLAG＝2时，对多臂井径B40当前处理深度段 StartDepth:EndDepth之间的深度点数据利用多臂井径B40_StartDepth和 多臂井径B40_EndDepth进行线性插值，然后对线性插值的结果利用上下N 个深度点数据进行平滑滤波，得到滤波数据B40Filter_Depth；

2)将原始数据B40_Depth与步骤1)得到的滤波数据B40Filter_Depth相 减，得相对变化量B40Res_Depth；

3)对相对变化量B40Res_Depth的L个井径测量值进行5点中值滤波， 然后再进行椭圆拟合，得拟合参数，其中，所述拟合参数包括椭圆的长、 短轴及偏心距；

4)根据步骤3)得到的拟合参数对相对变化量B40Filter_Depth进行 椭圆校正，得校正后的相对变化量B40DEVCorr_Depth；

5)将校正后的相对变化量B40DEVCorr_Depth与相对变量 B40Res_Depth相加，再将相加得到的结果作为生产测井多臂井径斜井的结 果。

步骤1中，当处理井段套管扭曲变形小于预设值，且仅存在偏心， 则输入标示FLAG＝1。

用上下N个深度点数据对当前深度点数据进行N点平滑滤波的具体 操作为：每个深度点数据都有共Cal0，Cal1，Cal2.....CalL-1L个测量 井径值，对N个深度点数据的N个Calj进行平滑滤波，其中， 0≤j≤L-1，

${\mathrm{Calj}}_{Cur}={\Sigma }_{i=0}^{N-1}\frac{{\mathrm{Calj}}_i}{N}---\left(1\right)$

其中，Calj_i为第i个深度点数值的Calj。

当套管扭曲变形的幅度大于等于预设值时，则输入标示FLAG＝2。

设多臂井径仪器的井径数据为L点的井径数据(R_i,θ_i)，i＝ 0,2,....L-1,则将所述L点的井径数据(R_i,θ_i)利用下式(3)转为直角坐 标系：

x_i＝R_i*Cosθ_i,y_i＝R_i*Sinθ_i(3)

设椭圆方程

$F(A,B,C,D,E)={\Sigma }_{i=1}^{N-1}{(x_i^2+{\mathrm{Ax}}_i{y}_i+{\mathrm{By}}_i^2+{\mathrm{Cx}}_i+{\mathrm{Dy}}_i+E)}^2---\left(4\right)$

其中，A、B、C、D及E为椭圆的方程系数；

根据最小二乘原理得方程组：

$\begin{array}{c}\left(\begin{array}{ccccc}{\Sigma }_{i=0}^{L-1}{x}_i^2{y}_i^2& {\Sigma }_{i=0}^{L-1}{x}_i{y}_i^3& {\Sigma }_{i=0}^{L-1}{x}_i^2{y}_i& {\Sigma }_{i=0}^{L-1}{x}_i{y}_i^2& {\Sigma }_{i=0}^{L-1}{x}_i{y}_i\\ {\Sigma }_{i=0}^{L-1}{x}_i{y}_i^3& {\Sigma }_{i=0}^{L-1}{y}_i^4& {\Sigma }_{i=0}^{L-1}{x}_i{y}_i^2& {\Sigma }_{i=0}^{L-1}{y}_i^3& {\Sigma }_{i=0}^{L-1}{y}_i^2\\ {\Sigma }_{i=0}^{L-1}{x}_i^2{y}_i& {\Sigma }_{i=0}^{L-1}{x}_i{y}_i^2& {\Sigma }_{i=0}^{L-1}{x}_i^2& {\Sigma }_{i=0}^{L-1}{x}_i{y}_i& {\Sigma }_{i=0}^{L-1}{x}_i\\ {\Sigma }_{i=0}^{L-1}{x}_i{y}_i^2& {\Sigma }_{i=0}^{L-1}{y}_i^3& {\Sigma }_{i=0}^{L-1}{x}_i{y}_i& {\Sigma }_{i=0}^{L-1}{y}_i& {\Sigma }_{i=0}^{L-1}{y}_i\\ {\Sigma }_{i=0}^{L-1}{x}_i{y}_i& {\Sigma }_{i=0}^{L-1}{y}_i^2& {\Sigma }_{i=0}^{L-1}{x}_i& {\Sigma }_{i=0}^{L-1}{y}_i& N\end{array}\right)*\left(\begin{array}{c}A\\ B\\ C\\ D\\ E\end{array}\right)=\\ \left(\begin{array}{c}{\Sigma }_{i=0}^{L-1}-x_i^2{y}_i\\ {\Sigma }_{i=0}^{L-1}-x_i^2{y}_i^2\\ {\Sigma }_{i=0}^{L-1}-x_i^3\\ {\Sigma }_{i=0}^{L-1}-x_i^2{y}_i\\ {\Sigma }_{i=0}^{L-1}-x_i^2\end{array}\right)\end{array}---\left(5\right)$

求解式(5)，得到椭圆的方程系数(A,B,C,D,E)，然后根据式(6)、 式(7)、式(8)得椭圆的中心(x₀,y₀)、长轴a、短轴b及偏心距，其中，

$(x_0,y_0)=(\frac{2BC-AD}{A^2-4B},\frac{2D-AD}{A^2-4B})---\left(6\right)$

$a=\sqrt{\frac{2(\mathrm{ACD}-{\mathrm{BC}}^2-D^2\overline{+}4\mathrm{BE}-A^{2}E)}{(A^2-4B)(B-\sqrt{A^2+{(1-B)}^2}+1)}}---\left(7\right)$

$b=\sqrt{\frac{2(\mathrm{ACD}-{\mathrm{BC}}^2-D^2\overline{+}4\mathrm{BE}-A^{2}E)}{(A^2-4B)(B+\sqrt{A^2+{(1-B)}^2}+1)}}---\left(8\right)$

则校正后的相对变化量B40DEVCorr_Depth为：

$B40{\mathrm{DEVCorr}}_{Depth}=\sqrt{{(x_i-x_0)}^2+{(y_i-y_0)}^2}---\left(9\right).$

本发明具有以下有益效果：

本发明所述的生产测井多臂井径斜井校正处理的方法在具体操作时， 通过插值、滤波后的滤波数据B40Filter_Depth与原始数据B40_Depth进行相 减，得相对变化量B40Res_Depth，通过所述相对变化量B40Res_Depth反映 真实的套管值变化情况，再通过椭圆拟合校正对相对变化量B40Res_Depth进行校正，然后再根据校正后的相对变化量B40DEVCorr_Depth与相对变 量B40Res_Depth进行相加，相加的结果作为生产测井多臂井径斜井的结果， 其中，通过椭圆拟合校正的方法对多臂井径仪器偏心测量的数据进行校 正，解决了多臂井径仪器偏心测量数据无法校正的问题，扩大了多臂井 径仪器的应用范围。

附图说明

图1为本发明的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参考图1，本发明所述的生产测井多臂井径斜井校正处理的方法包括 以下步骤：

1)当输入标示FLAG＝1时，则对多臂井径B40当前处理深度段 StartDepth:EndDepth之间的每个深度点数据利用上下N个深度点数据 进行平滑滤波，得到滤波数据B40Filter_Depth；

当输入标示FLAG＝2时，对多臂井径B40当前处理深度段 StartDepth:EndDepth之间的深度点数据利用多臂井径B40_StartDepth和 多臂井径B40_EndDepth进行线性插值，然后对线性插值的结果利用上下N 个深度点数据进行平滑滤波，得到滤波数据B40Filter_Depth；

2)将原始数据B40_Depth与步骤1)得到的滤波数据B40Filter_Depth相 减，得相对变化量B40Res_Depth；

3)对相对变化量B40Res_Depth的L个井径测量值进行5点中值滤波， 然后再进行椭圆拟合，得拟合参数，其中，所述拟合参数包括椭圆的长、 短轴及偏心距；

4)根据步骤3)得到的拟合参数对相对变化量B40Filter_Depth进行 椭圆校正，得校正后的相对变化量B40DEVCorr_Depth；

5)将校正后的相对变化量B40DEVCorr_Depth与相对变量 B40Res_Depth相加，再将相加得到的结果作为生产测井多臂井径斜井的结 果。

当处理井段套管扭曲变形小于预设值，且仅存在偏心，则输入标示 FLAG＝1。

用上下N个深度点数据对当前深度点数据进行N点平滑滤波的具体 操作为：每个深度点数据都有共Cal0，Cal1，Cal2.....CalL-1L个测量 井径值，对N个深度点数据的N个Calj进行平滑滤波，其中， 0≤j≤L-1，

${\mathrm{Calj}}_{Cur}={\Sigma }_{i=0}^{N-1}\frac{{\mathrm{Calj}}_i}{N}---\left(1\right)$

其中，Calj_i为第i个深度点数值的Calj。

当套管扭曲变形的幅度大于等于预设值时，则输入标示FLAG＝2， 对多臂井径B40当前处理深度段StartDepth:EndDepth之间的深度点数 据，利用B40_StartDepth和B40_EndDepth进行线性插值的具体操作为：对 Cal0,Cal1,Cal2.....CalL-1分别进行线性插值；

$\begin{array}{c}Cal{0}_{CurDepth}=\frac{(Cal{0}_{EndDepth}-Cal{0}_{StartDepth})*(CurDepth-StartDepth)}{(EndDepth-StartDepth)}+\\ Cal{0}_{StartDepth}\end{array}---\left(2\right)$

设多臂井径仪器的井径数据为L点的井径数据(R_i,θ_i)，i＝ 0,2,....L-1,则将所述L点的井径数据(R_i,θ_i)利用下式(3)转为直角坐 标系：

x_i＝R_i*Cosθ_i,y_i＝R_i*Sinθ_i(3)

设椭圆方程

$F(A,B,C,D,E)={\Sigma }_{i=0}^{N-1}{(x_i^2+{\mathrm{Ax}}_i{y}_i+{\mathrm{By}}_i^2+{\mathrm{Cx}}_i+{\mathrm{Dy}}_i+E)}^2---\left(4\right)$

其中，A、B、C、D及E为椭圆的方程系数；

根据最小二乘原理得方程组：

$\left(\begin{array}{ccccc}{\Sigma }_{i=0}^{L-1}{x}_i^2{y}_i^2& {\Sigma }_{i=0}^{L-1}{x}_i{y}_i^3& {\Sigma }_{i=0}^{L-1}{x}_i^2{y}_i& {\Sigma }_{i=0}^{L-1}{x}_i{y}_i^2& {\Sigma }_{i=0}^{L-1}{x}_i{y}_i\\ {\Sigma }_{i=0}^{L-1}{x}_i{y}_i^3& {\Sigma }_{i=0}^{L-1}{y}_i^4& {\Sigma }_{i=0}^{L-1}{x}_i{y}_i^2& {\Sigma }_{i=0}^{L-1}{y}_i^3& {\Sigma }_{i=0}^{L-1}{y}_i^2\\ {\Sigma }_{i=0}^{L-1}{x}_i^2{y}_i& {\Sigma }_{i=0}^{L-1}{x}_i{y}_i^2& {\Sigma }_{i=0}^{L-1}{x}_i^2& {\Sigma }_{i=0}^{L-1}{x}_i{y}_i& {\Sigma }_{i=0}^{L-1}{x}_i\\ {\Sigma }_{i=0}^{L-1}{x}_i{y}_i^2& {\Sigma }_{i=0}^{L-1}{y}_i^3& {\Sigma }_{i=0}^{L-1}{x}_i{y}_i& {\Sigma }_{i=0}^{L-1}{y}_i& {\Sigma }_{i=0}^{L-1}{y}_i\\ {\Sigma }_{i=0}^{L-1}{x}_i{y}_i& {\Sigma }_{i=0}^{L-1}{y}_i^2& {\Sigma }_{i=0}^{L-1}{x}_i& {\Sigma }_{i=0}^{L-1}{y}_i& N\end{array}\right)*\left(\begin{array}{c}A\\ B\\ C\\ D\\ E\end{array}\right)=$

$\left(\begin{array}{c}{\Sigma }_{i=0}^{L-1}-x_i^2{y}_i\\ {\Sigma }_{i=0}^{L-1}-x_i^2{y}_i^2\\ {\Sigma }_{i=0}^{L-1}-x_i^3\\ {\Sigma }_{i=0}^{L-1}-x_i^2{y}_i\\ {\Sigma }_{i=0}^{L-1}-x_i^2\end{array}\right)---\left(5\right)$

求解式(5)，得到椭圆的方程系数(A,B,C,D,E)，然后根据式(6)、 式(7)、式(8)得椭圆的中心(x₀,y₀)、长轴a、短轴b及偏心距，其中，

$(x_0,y_0)=(\frac{2BC-AD}{A^2-4B},\frac{2D-AD}{A^2-4B})---\left(6\right)$

$a=\sqrt{\frac{2(\mathrm{ACD}-{\mathrm{BC}}^2-D^2\overline{+}4\mathrm{BE}-A^{2}E)}{(A^2-4B)(B-\sqrt{A^2+{(1-B)}^2}+1)}}---\left(7\right)$

$b=\sqrt{\frac{2(\mathrm{ACD}-{\mathrm{BC}}^2-D^2\overline{+}4\mathrm{BE}-A^{2}E)}{(A^2-4B)(B+\sqrt{A^2+{(1-B)}^2}+1)}}---\left(8\right)$

则校正后的相对变化量B40DEVCorr_Depth为：

$B40{\mathrm{DEVCorr}}_{Depth}=\sqrt{{(x_i-x_0)}^2+{(y_i-y_0)}^2}---\left(9\right).$

以上对本发明实施例所提供的实施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。