获取大斜度井地层电阻率各向异性系数的方法及装置技术领域
本发明是关于石油勘探数据处理技术，具体地，是关于一种获取大斜度井地层电
阻率各向异性系数的方法及装置
背景技术
地层电阻率是储层评价的重要参数之一，地层电阻率与测井电位、钻井时间、油气
储量以及含油饱和度等石油勘探参数紧密相连，而在大斜度井以及水平井中，经常由于地
层存在电阻率各向异性现象而使测量电阻率失真。计算电阻率各向异性系数是获取电阻率
各向异性地层垂直电阻率和水平电阻率的途径之一，因此，获取地层电阻率各向异性系数
是石油勘探的一个重要工作步骤。现有技术中，通常根据实验室测量得到所述地层电阻率
各向异性系数，但无法直接根据实际测量值得到连续的地层电阻率各向异性系数。
在实现本申请过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：在很多地层中，
尤其在大斜度井以及水平井中，存在电阻率各向异性现象。这时双侧向测得的电阻率是水
平电阻率和垂直电阻率的综合值。而各向异性现象多数是由于地层内夹杂着具有不同电阻
率的其他地层而产生的，地层形成是逐层沉积的，因此水平方向的电阻率最能反映地层的
真实情况。所以，计算所述地层电阻率所需要的电阻率一般是水平电阻率，因此用电缆双侧
向测得的电阻率偏离真实地层电阻率，进而根据所述地层电阻率计算得到的含油饱和度等
参数值误差也相对较大。
发明内容
本发明实施例的主要目的在于提供一种获取大斜度井地层电阻率各向异性系数
的方法及装置，以使所得电阻率各向异性系数更加接近地层的实际情况。
为了实现上述目的，本发明实施例提供一种获取大斜度井地层电阻率各向异性系
数的方法，该方法包括：获取目标地层的双侧向测井数据及井斜角曲线数据；将所述目标地
层的井斜角曲线数据及双侧向测井数据代入预设的拟合方程，计算所述目标地层在不同井
斜角、不同深度点的电阻率各向异性系数。
在一实施例中，通过以下步骤确定所述的拟合方程：获取所述目标地层的水平电
阻率，根据不同的预设电阻率各向异性系数计算所述目标地层的垂直电阻率；根据所述水
平电阻率及垂直电阻率计算在不同的预设井斜角下的双侧向测井响应值，所述双侧向测井
响应值包括：深侧向值及浅侧向值；根据所述双侧向测井响应值计算所述目标地层在所述
不同的预设井斜角下的深浅侧向归一化黄金分割差值；建立所述深浅侧向归一化黄金分割
差值及所述预设电阻率各向异性系数的坐标系，并在所述坐标系中插入所述不同的预设井
斜角的离散点；将所述离散点拟合成曲线，并根据所述曲线获取所述拟合方程。
在一实施例中，上述的通过以下公式计算所述的深浅侧向归一化黄金分割差值：
深浅侧向归一化黄金分割差值＝深侧向值-0.618×浅侧向值)/深侧向值。
在一实施例中，上述的不同的预设井斜角在0到90°的范围内按15°步长递增取值；
所述不同的预设电阻率各向异性系数在1.0到4.0的范围内按0.5步长递增取值。
在一实施例中，上述的通过所述预设的拟合方程计算所述目标地层在不同井斜
角、不同深度点的电阻率各向异性系数，包括：当实际井斜角是步长15°的整数倍时，根据所
述实际井斜角的度数对应的拟合方程计算所述目标地层在所述实际井斜角、不同深度点的
电阻率各向异性系数；当实际井斜角不是步长15°的整数倍时，采用插值法计算所述实际井
斜角所对应的实际拟合方程中的系数，确定所述实际井斜角所对应的实际拟合方程，并根
据所述实际拟合方程计算所述目标地层在所述实际井斜角、不同深度点的电阻率各向异性
系数。
本发明实施例还提供一种获取大斜度井地层电阻率各向异性系数的装置，该装置
包括：数据获取单元，用于获取目标地层的双侧向测井数据及井斜角曲线数据；电阻率各向
异性系数计算单元，用于将所述目标地层的井斜角曲线数据及双侧向测井数据代入预设的
拟合方程，计算所述目标地层在不同井斜角、不同深度点的电阻率各向异性系数。
在一实施例中，上述的电阻率各向异性系数计算单元通过以下步骤确定所述的拟
合方程：获取所述目标地层的水平电阻率，根据不同的预设电阻率各向异性系数计算所述
目标地层的垂直电阻率；根据所述水平电阻率及垂直电阻率计算在不同的预设井斜角下的
双侧向测井响应值，所述双侧向测井响应值包括：深侧向值及浅侧向值；根据所述双侧向测
井响应值计算所述目标地层在所述不同的预设井斜角下的深浅侧向归一化黄金分割差值；
建立所述深浅侧向归一化黄金分割差值及所述预设电阻率各向异性系数的坐标系，并在所
述坐标系中插入所述不同的预设井斜角的离散点；将所述离散点拟合成曲线，并根据所述
曲线获取所述拟合方程。
在一实施例中，上述的电阻率各向异性系数计算单元通过以下公式计算所述的深
浅侧向归一化黄金分割差值：深浅侧向归一化黄金分割差值＝深侧向值-0.618×浅侧向
值)/深侧向值。
在一实施例中，上述的不同的预设井斜角在0到90°的范围内按15°步长递增取值；
所述不同的预设电阻率各向异性系数在1.0到4.0的范围内按0.5步长递增取值。
在一实施例中，当实际井斜角是步长15°的整数倍时，所述的电阻率各向异性系数
计算单元根据所述实际井斜角的度数对应的拟合方程计算所述目标地层在所述实际井斜
角、不同深度点的电阻率各向异性系数；当实际井斜角不是步长15°的整数倍时，所述的电
阻率各向异性系数计算单元采用插值法计算所述实际井斜角所对应的实际拟合方程中的
系数，确定所述实际井斜角所对应的实际拟合方程，并根据所述实际拟合方程计算所述目
标地层在所述实际井斜角、不同深度点的电阻率各向异性系数。
本发明实施例的有益效果在于，通过数值模拟法建立实验地层不同井斜角条件
下，双侧向测井响应归一化黄金分割差值与电阻率各向异性系数的关系，再经过拟合和计
算获得目标地层的电阻率各向异性系数。为后续由电阻率各向异性系数计算地层水平电阻
率提供数据支持，使得计算结果更加接近于地层的实际情况的电阻率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述
中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些
实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些
附图获得其他的附图。
图1为根据本发明实施例的获取大斜度井地层电阻率各向异性系数的方法的流程
图；
图2为根据本发明实施例的建立拟合方程的流程图；
图3为不同井斜角条件下、电阻率各向异性系数及双侧向测井响应归一化黄金分
割差值的坐标示意图；
图4为根据本发明实施例的获取大斜度井地层电阻率各向异性系数的装置的结构
示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种获取大斜度井地层电阻率各向异性系数的方法及装置。以
下结合附图对本发明进行详细说明。
本发明实施例提供一种获取大斜度井地层电阻率各向异性系数的方法，如图1所
示，该获取大斜度井地层电阻率各向异性系数的方法主要包括以下步骤：
步骤S101：获取目标地层的双侧向测井数据及井斜角曲线数据；
步骤S102：将目标地层的井斜角曲线数据及双侧向测井数据代入预设的拟合方
程，计算目标地层在不同井斜角、不同深度点的电阻率各向异性系数。
通过上述步骤S101及步骤S102，本发明实施例的获取大斜度井地层电阻率各向异
性系数的方法，通过数值模拟法建立实验地层不同井斜角条件下，双侧向测井响应归一化
黄金分割差值与电阻率各向异性系数的关系，再经过拟合和计算获得目标地层的电阻率各
向异性系数。为后续由电阻率各向异性系数计算地层水平电阻率提供数据支持，使得计算
结果更加接近于地层的实际情况的电阻率。
在本发明实施例中，是通过如图2所示的各步骤建立上述步骤S102中所述的预设
的拟合方程：
步骤S201：获取目标地层的水平电阻率，根据不同的预设电阻率各向异性系数计
算目标地层的垂直电阻率。
首先选定一个已知的目标地层，并获取该目标地层的水平电阻率(即水平方向电
阻率)。根据该水平电阻率计算该目标地层在不同的预设电阻率各向异性系数下的垂直电
阻率。其中，预设电阻率各向异性系数是指地层垂直方向电阻率与水平方向电阻率比值之
平方根。在本发明实施例中，该预设电阻率各向异性系数(λ)是在1.0到4.0的范围内按0.5
的步长递增取值。
步骤S202：根据水平电阻率及垂直电阻率计算在不同的预设井斜角下的双侧向测
井响应值，双侧向测井响应值包括：深侧向值(RLLD)及浅侧向值(RLLS)。
具体地，是根据步骤S201中得到的水平电阻率、垂直电阻率，利用双侧向测井仪测
量并采用有限元素法计算该目标地层在不同的预设井斜角、不同的预设电阻率各向异性系
数条件下的双侧向测井响应值，双侧向测井响应值包括：深侧向值及浅侧向值。其中，该不
同的预设井斜角是指，在0到90°的范围内按15°的步长递增取值。
步骤S203：根据双侧向测井响应值计算目标地层在不同的预设井斜角下的深浅侧
向归一化黄金分割差值。计算该深浅侧向归一化黄金分割差值的公式具体为：深浅侧向归
一化黄金分割差值＝(深侧向值-0.618×浅侧向值)/深侧向值。
步骤S204：建立深浅侧向归一化黄金分割差值及预设电阻率各向异性系数的坐标
系，并在坐标系中插入不同的预设井斜角的离散点。
建立上述深浅侧向归一化黄金分割差值以及预设电阻率各向异性系数的坐标系。
具体地，以深浅侧向归一化黄金分割差值为直角坐标系的横坐标，以预设电阻率各向异性
系数作为所述直角坐标系的纵坐标，并进一步在该坐标系中插入上述的不同的预设井斜角
的离散点，从而形成如图3所示的某工区的深浅侧向归一化黄金分割差值以及电阻率各向
异性系数的坐标系。其中，曲线上的点是在按照步长计算的不同预设井斜角、不同预设电阻
率各向异性系数条件下的深浅侧向归一化黄金分割差值。
步骤S205：将离散点拟合成曲线，并根据曲线获取拟合方程。将上述步骤S204中插
入的慢度差离散点拟合成曲线，并获取该曲线的拟合方程，即为上述步骤S102中所述的预
设的拟合方程，该拟合方程可以包括一元二次方程。
并且，进一步地，根据图3所示的各拟合曲线获取的拟合方程如表1所示，其中，电
阻率各向异性系数为y，深浅侧向归一化黄金分割差值为x。
表1
0°
y＝5.4378x2-26.066x+10.151
15°
y＝48.732x2-58.637x+16.289
30°
y＝274.02x2-227.64x+48.003
45°
y＝745.69x2-589.71x+117.51
60°
y＝1695.7x2-1343.5x+266.85
75°
y＝98423x2-74200x+13984
85°
y＝-1638.1x2+1415.5x-300.6
89°
y＝-1329.7x2+1161.7x-248.66
通过上述步骤S201至步骤S205确定了预设拟合方程后，即可通过步骤S102，将步
骤S101中获取的双侧向测井数据及井斜角曲线数据代入该拟合方程，可以计算得到该目标
地层的电阻率各向异性系数。具体地，计算与该地层相同的深浅侧向归一化黄金分割差值
条件下，目标地层在不同的实际井斜角条件下的电阻率各向异性系数。
当实际井斜角是步长15°的倍数时，直接按照表1中对应的拟合方程求解该目标地
层的电阻率各向异性系数。
当实际井斜角不是15°的倍数时，采用插值法计算该目标地层的电阻率各向异性
系数。例如，设井斜角0°时直角坐标系上的值为(x0，y0)，井斜角15°时坐标系上的值为(x0，
y1)，则井斜角13°时值z1为：z1＝y0+13(y1-y0)/15；另取井斜角0°时直角坐标系上的值为
(x1，y2)，15°时坐标系上的值为(x1，y3)，则井斜角13°时值z2为：z2＝y2+13(y3-y2)/15；再取
x2＝1.，则z3＝0.382。
由上述三个点即可求解出y＝ax2+bx+c中的a、b、c，已知该井斜角13°下的深浅侧
向归一化黄金分割差值x，即可求出该点的电阻率各向异性系数。
本发明实施例的获取大斜度井地层电阻率各向异性系数的方法具有如下有益效
果：本发明实施例的获取电阻率各向异性系数方法，通过数值模拟法建立实验地层不同井
斜角条件下，深浅侧向归一化黄金分割差值与电阻率各向异性系数的关系，再经过拟合和
计算获得目标地层的电阻率各向异性系数。通过此种方法获取的电阻率各向异性系数，可
为分析地层含泥状况和计算地层的水平电阻率或垂直电阻率提供更加准确的数据支持，以
使分析和计算结果更加接近实际地层的情况。
本发明实施例还提供一种获取大斜度井地层电阻率各向异性系数的装置，如图4
所示，该获取大斜度井地层电阻率各向异性系数的装置主要包括：数据获取单元1及电阻率
各向异性系数计算单元2。
其中，上述的数据获取单元1用于获取目标地层的双侧向测井数据及井斜角曲线
数据；电阻率各向异性系数计算单元2用于将目标地层的井斜角曲线数据及双侧向测井数
据代入预设的拟合方程，计算目标地层在不同井斜角、不同深度点的电阻率各向异性系数。
本发明实施例的获取大斜度井地层电阻率各向异性系数的装置，通过数值模拟法
建立实验地层不同井斜角条件下，双侧向测井响应归一化黄金分割差值与电阻率各向异性
系数的关系，再经过拟合和计算获得目标地层的电阻率各向异性系数。为后续由电阻率各
向异性系数计算地层水平电阻率提供数据支持，使得计算结果更加接近于地层的实际情况
的电阻率。
在本发明实施例中，电阻率各向异性系数计算单元2是通过如图2所示的各步骤建
立上述的预设的拟合方程：
步骤S201：获取目标地层的水平电阻率，根据不同的预设电阻率各向异性系数计
算目标地层的垂直电阻率。
首先选定一个已知的目标地层，并获取该目标地层的水平电阻率(即水平方向电
阻率)。根据该水平电阻率计算该目标地层在不同的预设电阻率各向异性系数下的垂直电
阻率。其中，预设电阻率各向异性系数是指地层垂直方向电阻率与水平方向电阻率比值之
平方根。在本发明实施例中，该预设电阻率各向异性系数(λ)是在1.0到4.0的范围内按0.5
的步长递增取值。
步骤S202：根据水平电阻率及垂直电阻率计算在不同的预设井斜角下的双侧向测
井响应值，双侧向测井响应值包括：深侧向值(RLLD)及浅侧向值(RLLS)。
具体地，是根据步骤S201中得到的水平电阻率、垂直电阻率，利用双侧向测井仪测
量并采用有限元素法计算该目标地层在不同的预设井斜角、不同的预设电阻率各向异性系
数条件下的双侧向测井响应值，双侧向测井响应值包括：深侧向值及浅侧向值。其中，该不
同的预设井斜角是指，在0到90°的范围内按15°的步长递增取值。
步骤S203：根据双侧向测井响应值计算目标地层在不同的预设井斜角下的深浅侧
向归一化黄金分割差值。计算该深浅侧向归一化黄金分割差值的公式具体为：深浅侧向归
一化黄金分割差值＝(深侧向值-0.618×浅侧向值)/深侧向值。
步骤S204：建立深浅侧向归一化黄金分割差值及预设电阻率各向异性系数的坐标
系，并在坐标系中插入不同的预设井斜角的离散点。
建立上述深浅侧向归一化黄金分割差值以及预设电阻率各向异性系数的坐标系。
具体地，以深浅侧向归一化黄金分割差值为直角坐标系的横坐标，以预设电阻率各向异性
系数作为所述直角坐标系的纵坐标，并进一步在该坐标系中插入上述的不同的预设井斜角
的离散点，从而形成如图3所示的某工区的深浅侧向归一化黄金分割差值以及电阻率各向
异性系数的坐标系。其中，曲线上的点是在按照步长计算的不同预设井斜角、不同预设电阻
率各向异性系数条件下的深浅侧向归一化黄金分割差值。
步骤S205：将离散点拟合成曲线，并根据曲线获取拟合方程。将上述步骤S204中插
入的慢度差离散点拟合成曲线，并获取该曲线的拟合方程，即为上述步骤S102中所述的预
设的拟合方程，该拟合方程可以包括一元二次方程。
并且，进一步地，根据图3所示的各拟合曲线获取的拟合方程如表1所示，其中，电
阻率各向异性系数为y，深浅侧向归一化黄金分割差值为x。
表1
井斜角
拟合方程
0°
y＝5.4378x2-26.066x+10.151
15°
y＝48.732x2-58.637x+16.289
30°
y＝274.02x2-227.64x+48.003
45°
y＝745.69x2-589.71x+117.51
60°
y＝1695.7x2-1343.5x+266.85
75°
y＝98423x2-74200x+13984
85°
y＝-1638.1x2+1415.5x-300.6
89°
y＝-1329.7x2+1161.7x-248.66
通过上述步骤S201至步骤S205确定了预设拟合方程后，即可通过步骤S102，将步
骤S101中获取的双侧向测井数据及井斜角曲线数据代入该拟合方程，可以计算得到该目标
地层的电阻率各向异性系数。具体地，计算与该地层相同的深浅侧向归一化黄金分割差值
条件下，目标地层在不同的实际井斜角条件下的电阻率各向异性系数。
当实际井斜角是步长15°的倍数时，直接按照表1中对应的拟合方程求解该目标地
层的电阻率各向异性系数。
当实际井斜角不是15°的倍数时，采用插值法计算该目标地层的电阻率各向异性
系数。例如，设井斜角0°时直角坐标系上的值为(x0，y0)，井斜角15°时坐标系上的值为(x0，
y1)，则井斜角13°时值z1为：z1＝y0+13(y1-y0)/15；另取井斜角0°时直角坐标系上的值为
(x1，y2)，15°时坐标系上的值为(x1，y3)，则井斜角13°时值z2为：z2＝y2+13(y3-y2)/15；再取
x2＝1.，则z3＝0.382。
由上述三个点即可求解出y＝ax2+bx+c中的a、b、c，已知该井斜角13°下的深浅侧
向归一化黄金分割差值x，即可求出该点的电阻率各向异性系数。
本发明实施例的获取大斜度井地层电阻率各向异性系数的装置具有如下有益效
果：本发明实施例的获取电阻率各向异性系数装置，通过数值模拟法建立实验地层不同井
斜角条件下，深浅侧向归一化黄金分割差值与电阻率各向异性系数的关系，再经过拟合和
计算获得目标地层的电阻率各向异性系数。通过此种装置获取的电阻率各向异性系数，可
为分析地层含泥状况和计算地层的水平电阻率或垂直电阻率提供更加准确的数据支持，以
使分析和计算结果更加接近实际地层的情况。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤可以通
过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，比如
ROM/RAM、磁碟、光盘等。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详
细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保
护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本
发明的保护范围之内。