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多分量感应测井仪为确定定向电阻率(即电阻率各向异性)提供了必要数据.这种仪器由三对相互正交的发射器和接收器对组成,能以多个频率测量整个磁场矩阵中的测量值.在T1各向异性的地层(例如,薄层状砂/泥岩层序),这些数据也包含了确定地层倾角和方位角的足够信息.然而,由于数据对多个参数的依赖和很强的环境影响,使得从测量数据中提取这种信息成为一个复杂的问题.我们已经开发出一种基于多频率聚焦的新算法,它可使我们减少环境影响,简化了数据对地层参数的依赖性.
多分量感应测井仪能测量九个磁场分量,如果仪器是任意地在T1各向异性地层中定向,则这九个分量不为零.把磁场矩阵旋转到主坐标系,此时只有五个不为零的分量:XX、YY、ZZ、XZ和ZX(第一个和第二个分量分别指示发射器和接收器的方位).在层状地层,剩下的五个分量可以不同.将多频率聚焦(MFF)应用于测量的磁场矩阵,旋转矩阵到主坐标系,这样可将五个不为零的分量减少到三个(XX,YY和ZZ).另外,XX等于YY.这意味着所有的MFF分量都可以通过两个角度(相对倾角和旋转角)和两个MFF主分量(ZZ和XX)来表达.尤其要注意的是,ZZ主分量仅仅依赖于水平电阻率.在每一个测井深度,我们得到地层倾角和方位,并根据张量旋转规则和对数据的最小平方拟和来计算这两个主要分量.使用获得的信息,我们从而求解得到Rh和Rv.最少要有四个测量的分量.其他分量被用于减少不确定性,抑制测量噪声.这种方法的另一个好处就是用处理数据的方法得到Rh和Rv及相应的地层倾角和方位角.这种算法快捷,易于实时应用.
在用几个综合实例验证该算法的有效性后,我们又测试了许多油田的数据组,发现计算出的地层倾角和方位角与从倾角测井和井眼成像测井数据中获得的值具有很好的一致性.