基于非线性反演算法的阵列侧向测井快速反演

论文摘要

电阻率测井可用于定性识别油、水层,也可定量计算含水饱和度。但由于测井仪器固有的工作方式,测量结果会不可避免地受到泥浆侵入、围岩和井眼等环境因素的影响,造成测量数据失真。油田现场往往将测得的视电阻率直接作为真实电阻率来使用,可能造成油气饱和度计算出现严重偏差,所以有必要通过反演手段对视电阻率资料进行处理。阵列侧向测仪器可提供四条探测深度分别为9in、13in、19in、37in的高分辨率视电阻率曲线（MLR1-MLR4）,利于解决利用传统测井资料（双侧向、双感应等）进行反演时存在的多解性问题,提高反演精度。利用有限元素法,构建三参数正演模型(rxo、Rxo、Rt)进行阵列侧向测井正演响应计算,总结不同泥浆侵入、围岩和井眼条件下阵列侧向测井响应变化特征。基于侧向测井伪几何因子定义,计算伪几何因子在不同Rt/Rxo条件下随泥浆侵入深度变化的特征,并制作MLR1-MLR4对应的伪几何因子正演数据库,在实际反演过程中,利用高效线性插值代替严格正演计算,可在保证正演计算精度前提下提高反演效率。针对马奎特算法等线性反演方法存在对初始值依赖严重及全局搜索能力差的问题,采用具有全局寻优能力的模拟退火算法、差分进化算法进行阵列侧向测井三参数反演,并提出了相应的算法改进措施。利用改进算法对理论地层模型下的仪器正演响应进行反演处理,并与马奎特算法、经典非线性算法反演效果进行对比分析,发现改进算法在寻优成功率、收敛速度、抗噪性等方面具备较明显的优势。改进非线性反演算法寻优成功率可达到91%以上,迭代速度虽低于马奎特算法,但为经典非线性反演算法的2倍左右,同时反演精度也有明显提升,适应度可控制到0.5%以下。改进算法的抗噪性也较强,当高斯白噪声达到20%时,仍能将参数反演误差控制在10%以内。利用改进反演算法对实际井资料进行反演处理,通过与已有软件处理结果进行对比,发现冲洗带半径、地层电阻率反演结果基本一致,只是在少数层段存在毛刺现象,冲洗带电阻率符合度相对较差,但趋势一致,误差在可接受范围之内;为进一步验证改进反演算法正确性,将反演结果与取样资料、试油资料进行对比,结果表明,利用反演电阻率计算的含水饱和度与取样资料、试油资料一致,而直接利用视电阻率计算得到的含水饱和度则存在一定偏差,证明了改进反演算法的适用性和优越性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
•   1.1 研究目的及意义
•   1.2 国内外研究现状
•   1.3 研究内容
• 第2章 层状介质模型下阵列侧向测井正演计算
•   2.1 阵列侧向测井正演地层模型
•   2.2 阵列侧向测井基本原理
•   2.3 有限元素法
•   2.4 分场叠加原理
•   2.5 阵列侧向测井响应影响因素分析
•   2.6 高效的伪几何因子正演算法
•   2.7 本章小结
• 第3章 非线性阵列侧向测井反演算法
•   3.1 阵列侧向测井反演模型
•   3.2 改进差分进化算法
•   3.3 改进模拟退火算法
•   3.4 本章小结
• 第4章 反演算法评价及模型验证
•   4.1 评价指标
•   4.2 经典理论模型反演
•   4.3 本章小结
• 第5章 实际井资料处理
•   5.1 软件处理结果对比
•   5.2 试油、取样资料验证
•   5.3 本章小结
• 第6章 总结
• 致谢
• 参考文献
• 个人简介

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 倪小威

导师: 刘迪仁

关键词: 阵列侧向测井,三参数反演,有限元素法,伪几何因子,模拟退火算法,差分进化算法

来源: 长江大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 地质学

单位: 长江大学

分类号: P631.81

总页数: 87

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