基于压缩感知的过套管电阻率数据重构方法研究.pdf

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1、石油仪器·46·PETRoLEUMINSTRUMENIS2013年2月·方法研究·基于压缩感知的过套管电阻率数据重构方法研究邢强韩爱香(中国石化胜利石油管理局测井公司山东东营)摘要：过套管电阻率测井是在钢套管内测量地层电阻率进而进行含水饱和度评价和油藏监测的一种新的测井方法。由于测量结果为点测数据，需要在数据预处理时由多个单点数据重构整条曲线，而传统的插值方法，分辨薄层的能力差，因此文章提出了一种基于压缩感知的数据重构方法，使用点测深度和欲重构数据的深度匹配关系，建立观测矩阵，基于傅立叶变换的稀疏分解矩阵，采

2、用OMP算法解决稀疏分解系数L1范数最小化问题，取得了良好的重构结果。关键词：过套管电阻率测井；压缩感知；正交匹配追踪算法中图法分类号：P631．8+4文献标识码：B文章编号：1004—9134(2013)01—0046—03极同套管壁的可靠接触。其井下供电电流不小于5A，0引言套管供电电流相对测量电极上、下对称地轮流经过供电电极A1和A2加到钢套管柱上返回电流电极B确定储层剩余油分布，监测流体饱和度的变化，位于地面(通常利用邻井套管柱的井口)，井下仪器指导油田进一步调整和开发是油田开发中后期的主要任务。到目

3、前为止，核测井也可以在套管井中评价油测量电路和电流分布图分别如图1，图2所示。层剩余油饱和度的大小，但中子寿命测井受地层水矿通过测量U点相对位于井口的远点Nyn的电位，化度的影响，碳氧比能谱测井受地层孔隙度的影响，向电极系的上、下电流电极供电时，中间测量电极N当孔隙度小于15％n,-j-，该仪器分辨率不高，应用效果同套管接触点套管电场的电位，电极系的两个边部测不好。过套管电阻率测井_】j是在钢套管内测量地层电量电极Ml、M2同套管接触点之间套管部分电场电位阻率进而进行含水饱和度评价和油藏监测的一种新的的第一差

4、分，以及电极系的所有三个测量电极同套管测井方法，因其具有较好的探测特性和更为广泛的动接触点之间套管部分电场电位的第二差分，结合刻度态探测范围等优势，逐渐成为套管井较好的测井技术。好的电极系系数和电极系的上、下电流电极同套管接触点供给套管的电流厶1、厶2计算地层电阻率。下井1过套管电阻率测井仪停靠在给定的深度条件下进行这些测量，并且在每个点测量两次，经过电流电极A1和电流电极A2给过套管测井和裸眼井测井在物理上的显著区别是套管供电流时各测一次。井眼套管本身即是一个巨大的导体，它把电流传导到地层中去。大部分电流会

5、沿着套管流动，高频交流电圆几乎全部留在套管内部，但低频交流电流或者是直流圆电流将会有一小部分泄漏到地层中去，再流回到回路电极。过套管电阻率测井就利用了这一原理。俄罗斯过套管电阻率仪器ECOS一3l一7_】J用于在钢套管井中测量地层的电阻率，测量范围0～300Q·1TI，井深不超过60001TI，井筒可以是空的，或充满任何基的洗井液。井下仪器包括4个测量电极、2个供电电极、测量电路、液压推靠装置以及一套地面操作处理系统。电极系包括U电极、三电极软测量电极系(M1一N—M2)、上下电流发射电极(A1、A2)。可控

6、图1井下仪器测量电路推靠器的液压传动装置用于保证测量电极和供电电第一作者简介：邢强，男，1975年生，工程师，博士研究生，现在中石化胜利石油管理局测井公司资料解释研究中心工作，研究方向为测井资料解释方法及信息处理方法研究。邮编：2570962013年第27卷第l期邢强等：基于压缩感知的过套管电阻率数据重构方法研究·47·样数据(可以不满足Nyquist采样定理的要求)也有金属套管卜～Jl：!==可能实现对原始信好的逼近，即实现较理想的jI皇垫l恢复重建。压缩感知所要求的三个条件是：(1)信号井眼轴线L、．厂是

7、稀疏的或者可压缩的；(2)观测矩阵是随机的，和‘信号本身是互不相干的；(3)通过一定的重建策略来套管电流LL厶=I-I(z)：促进稀疏化，完成上述问题的求解。所谓重建策略，-—’'注入总电流1．、就是在满足上述条件的情况下寻求最稀疏解的过程。、■‘如果某一个变换域JD的系数=促稀疏的(Dz为拘稀疏分解矩阵)，则方程1式可写为以下形式：图2ECOS测井时的电流分布图Y=Aa其中A一：(2)其中，上标表示共轭转置，满足DZD=I。当Y由过套管电阻率测井原理可以看出，其测量结果是不完整的欠采样数据时，矩阵A是奇异的

8、，这个欠为点测数据(在给定深度点的地层电阻率)，而在地定问题的解并不唯一。但如果是稀疏的，可以通过层评价、套后储层参数(饱和度、渗透率)计算过程不断促进n的稀疏性来进行反演求解。于是，重建信中，需要由这些点测数据重构出完整的曲线，便于测号便可以通过以下策略来获得井评价程序的应用但是传统的数据插值方法，对薄=argmill，S．．Y；4)lY'a(3)层的分辨率较差，而且深度点的选择不满足Nyquis