仪器材料和结构对交流电测井影响研究
发布时间：2021-08-05 06:13
交流电测井是通过测量发射线圈在地层中产生的电磁场进而获得地层电性信息的一类测井方法。实际测量时需要明确仪器的电磁特性和结构对测井响应的影响,从而准确地对地层电阻率进行计算。本文利用COMSOL有限元软件,对感应测井和随钻电磁波电阻率测井响应受仪器材料和结构的影响进行计算分析:首先以HDIL仪器为对象,研究得到金属芯棒导电性对感应电动势的影响是恒定的。对比分析具有不同线圈距的子阵列的影响规律发现,线圈距越短,测井响应受到芯棒的影响程度越大。实际应用的芯棒是理想导体,此时芯棒磁性的影响可以忽略不计;其次对随钻电磁波电阻率测井仪器WPR的测井响应受钻铤电导率,相对磁导率的影响特征进行研究发现,钻铤的导电性使感应电动势幅值减小,但不影响幅度比和相位差信号。钻铤越粗,线圈距越短,受到的影响越大,但总体上差距很小,可以忽略;最后对含有倾斜线圈的随钻方位电磁波电阻率测井响应受钻铤的电导率,相对磁导率以及不同井眼尺寸下的影响特征进行研究,结果表明无论接收线圈是否倾斜,金属钻铤对幅度比和相位差信号均无影响。因此在交流电数值模拟研究中可以简化仪器模型,提高模拟效率。研究成果能够为仪器研制和测井资料的处理解...
【文章来源】：中国石油大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
随钻电磁波电阻率测井仪器发展情况示意图
中国石油大学（北京）硕士学位论文-9-第2章交流电测井测量原理和有限元方法原理为了研究仪器材料和结构对感应测井和电磁波电阻率测井响应的影响，首先要明白二者的基本测量原理；其次，分析有限元方法的计算原理和基本步骤，为后续的影响研究奠定理论基矗2.1感应测井测量原理2.1.1双线圈系测量原理感应测井基于电磁感应原理，将线圈系放置在地层中，对发射线圈施加一个交变电流，变化的电流会产生变化的磁场，一次交变电磁场在地层单元环中产生交变的涡流，因此涡流的强度是与地层电导率有关的物理量。接收线圈处的二次感应电动势是由涡流产生的，因此可以用二次感应电动势计算地层的电导率。图2.1为双线圈系感应测井原理图。图2.1双线圈系感应测井原理图Fig.2.1Schematicofdualcoilinductionloggingprinciple
第2章交流电测井测量原理和有限元方法原理-12-图2.2三线圈系感应测井原理图Fig.2.2Schematicoftriplecoilinductionloggingprinciple双线圈系之间加入屏蔽线圈后，三线圈系的总直耦信号为：332TTRTBmmTRmTBRiwIAANNVVVNL（2.12）式中，T代表发射线圈，R代表接收线圈，B代表屏蔽线圈。TN、RN、BN分别对应线圈匝数；TA、RA分别对应线圈的面积，由于三个线圈缠绕在同一根芯棒上，因此它们的半径相同，线圈的面积也相等。为了消除直耦分量，线圈匝数和比例因子必须满足如下关系式：3BRNN（2.13）三线圈系的视电导率是基于两个双线圈系（T-R和T-B）计算得到的视电导率经过系数转换所确定的。
【参考文献】：
期刊论文
[1]随钻电磁波测井仪器结构影响的三维有限元模拟[J]. 许巍,柯式镇,李安宗,陈鹏,朱军,桑泉. 中国石油大学学报(自然科学版). 2016(06)
[2]用柱状成层各向异性介质的并矢Green函数模拟多分量感应测井仪器的响应[J]. 魏宝君,王成园,党峰,常欣莉,曹景强. 中国石油大学学报(自然科学版). 2016(02)
[3]长城钻探国内首创随钻方位电磁波电阻率测井仪[J]. 董旭霞. 国外测井技术. 2014(03)
[4]金属钻铤对随钻电磁波电阻率测井仪测量信号的影响[J]. 宋殿光,段宝良,魏宝君,张贵宾. 测井技术. 2014(02)
[5]随钻电磁波测井仪器偏心条件下响应模拟与分析[J]. 范宜仁,胡云云,李虎,孙庆涛,雷震宇. 中国石油大学学报(自然科学版). 2014(02)
[6]三维感应测井仪器刻度响应有限元法数值模拟研究[J]. 俞燕明,肖加奇,柯式镇,李强. 测井技术. 2013(06)
[7]复杂地质层中电磁波测井响应特性的数值研究[J]. 刘国胜,杨海东,汤健超. 中南大学学报(自然科学版). 2013(02)
[8]柱状成层介质中倾斜线圈响应的模拟及其在电磁波传播随钻测量中的应用[J]. 魏宝君,欧永峰,武杨,王莎莎,张克. 中国石油大学学报(自然科学版). 2012(05)
[9]PeriScope随钻边界测量仪渤海油田应用状况[J]. 张卫平,邓强,赵国权. 石油科技论坛. 2011(05)
[10]随钻电磁波电阻率测井仪器响应影响因素数值模拟[J]. 杨震,刘庆成,岳步江,马慧斌. 测井技术. 2011(04)
硕士论文
[1]随钻电磁波电阻率测量仪器数值模拟方法研究[D]. 张旭.中国石油大学 2010
本文编号：3323229
【文章来源】：中国石油大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
随钻电磁波电阻率测井仪器发展情况示意图
中国石油大学（北京）硕士学位论文-9-第2章交流电测井测量原理和有限元方法原理为了研究仪器材料和结构对感应测井和电磁波电阻率测井响应的影响，首先要明白二者的基本测量原理；其次，分析有限元方法的计算原理和基本步骤，为后续的影响研究奠定理论基矗2.1感应测井测量原理2.1.1双线圈系测量原理感应测井基于电磁感应原理，将线圈系放置在地层中，对发射线圈施加一个交变电流，变化的电流会产生变化的磁场，一次交变电磁场在地层单元环中产生交变的涡流，因此涡流的强度是与地层电导率有关的物理量。接收线圈处的二次感应电动势是由涡流产生的，因此可以用二次感应电动势计算地层的电导率。图2.1为双线圈系感应测井原理图。图2.1双线圈系感应测井原理图Fig.2.1Schematicofdualcoilinductionloggingprinciple
第2章交流电测井测量原理和有限元方法原理-12-图2.2三线圈系感应测井原理图Fig.2.2Schematicoftriplecoilinductionloggingprinciple双线圈系之间加入屏蔽线圈后，三线圈系的总直耦信号为：332TTRTBmmTRmTBRiwIAANNVVVNL（2.12）式中，T代表发射线圈，R代表接收线圈，B代表屏蔽线圈。TN、RN、BN分别对应线圈匝数；TA、RA分别对应线圈的面积，由于三个线圈缠绕在同一根芯棒上，因此它们的半径相同，线圈的面积也相等。为了消除直耦分量，线圈匝数和比例因子必须满足如下关系式：3BRNN（2.13）三线圈系的视电导率是基于两个双线圈系（T-R和T-B）计算得到的视电导率经过系数转换所确定的。
【参考文献】：
期刊论文
[1]随钻电磁波测井仪器结构影响的三维有限元模拟[J]. 许巍,柯式镇,李安宗,陈鹏,朱军,桑泉. 中国石油大学学报(自然科学版). 2016(06)
[2]用柱状成层各向异性介质的并矢Green函数模拟多分量感应测井仪器的响应[J]. 魏宝君,王成园,党峰,常欣莉,曹景强. 中国石油大学学报(自然科学版). 2016(02)
[3]长城钻探国内首创随钻方位电磁波电阻率测井仪[J]. 董旭霞. 国外测井技术. 2014(03)
[4]金属钻铤对随钻电磁波电阻率测井仪测量信号的影响[J]. 宋殿光,段宝良,魏宝君,张贵宾. 测井技术. 2014(02)
[5]随钻电磁波测井仪器偏心条件下响应模拟与分析[J]. 范宜仁,胡云云,李虎,孙庆涛,雷震宇. 中国石油大学学报(自然科学版). 2014(02)
[6]三维感应测井仪器刻度响应有限元法数值模拟研究[J]. 俞燕明,肖加奇,柯式镇,李强. 测井技术. 2013(06)
[7]复杂地质层中电磁波测井响应特性的数值研究[J]. 刘国胜,杨海东,汤健超. 中南大学学报(自然科学版). 2013(02)
[8]柱状成层介质中倾斜线圈响应的模拟及其在电磁波传播随钻测量中的应用[J]. 魏宝君,欧永峰,武杨,王莎莎,张克. 中国石油大学学报(自然科学版). 2012(05)
[9]PeriScope随钻边界测量仪渤海油田应用状况[J]. 张卫平,邓强,赵国权. 石油科技论坛. 2011(05)
[10]随钻电磁波电阻率测井仪器响应影响因素数值模拟[J]. 杨震,刘庆成,岳步江,马慧斌. 测井技术. 2011(04)
硕士论文
[1]随钻电磁波电阻率测量仪器数值模拟方法研究[D]. 张旭.中国石油大学 2010
本文编号：3323229
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/diqiudizhi/3323229.html
