井间电磁数值模拟与成像方法研究

发布时间：2019-07-11 13:28

【摘要】：当前国内油田的开发已经进入中后期其多为注水井,油层中还存在大量的剩余油富集区,由于井间电磁成像技术可以检测井间区域的电导率的分布,进而可以探测剩余油的分布,检测井中水汽的动态,因此该技术在油气井的开发中显得尤为重要。与电测井相比,它更具有更深更大的探测范围,并能有效的解决“井孔”与“井间”所采集的信息类型和信息量极不平衡问题,从根本上改变测井技术横向探测能力不足的固有弱点,提高油气藏描述能力;与大地电磁及地面-井孔电磁方法相比,也具有更高的成像精度。因此,井间电磁数值模拟与成像方法的研究相当有必要。本文以水平成层各向异性地层中磁流源和电流源并矢Green函数为理论基础,采用体积分方程的弱化BCGS算法模拟倾斜及层状各向异性地层中的井间电磁响应。在模拟三维异常体产生的散射场时将层状各向异性地层作为背景层,数据点只分布在三维异常体所在的区域,未知量数目和计算量均大大减少。计算结果表明,倾斜井中磁场的轴向分量与倾斜角度及井间距密切相关,且接收井倾角越大其虚分量指示出的地层界面位置就越准确。散射磁场轴向分量的强度相对较大,且受背景层各向异性系数的影响较大,利用该分量可探测电导率异常体的存在。散射磁场水平分量的强度与总磁场的强度相比要小得多,利用该分量不易于探测出电导率异常体的存在。不同的各向异性系数对总磁场水平分量影响较大,且利用其实分量可以较准确地识别层状地层界面。在反演过程中将Born迭代(BIM)反演理论用于二维井间电磁的反演并取得了良好的效果。该反演理论可用于三维电导率异常块的快速反演成像,反演结果表明通过Born迭代(BIM)反演可以准确迅速的获得电导率异常块所在地层的深度位置,反演结果与实际异常块位置相比,在水平方向会有一定量的偏移。这在油气储藏探测实际应用中具有深远意义,并且为三维反演成像进一步研究提供了一个快速准确可靠的参考。
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图片说明： 图4-1井间电磁成像模型11 The first model of crosswell electromagnetic imaging for取成像区域为垂向 0—50m、水平方向 0—100m，为 0.05S/m。首先取每个成像单元的尺寸为 5m*5m平方向为 20 个，成像单元数目共计为 200 个。在此算时小单元尺寸不同，，且未知量数目(200)小于信随着迭代次数的变化关系，由图中可以看出迭代误迭代 100 次以后的成像结果图形，由成像结果可以完全吻合，充分证明了此方法的正确性和合理性，100
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图片说明： 成像单元数目共计为 1250 个。在此情况下成像小单元尺寸与正演模拟计算时小单元尺寸相同，但未知量数目(1250)大于信息量数目(441)。在此种情况下图 4-3a 表示迭代误差随着迭代次数的变化关系，由图中可以看出迭代误差随迭代次数单调递减，图4-3b 为迭代 100 次以后的成像结果图形，由成像结果可以明显看出，成像结果和所选用模型几乎完全吻合，充分证明了此方法的正确性和合理性，异常块电导率和真值很逼近。0 20 40 60 80 10010-410-310-210-1100 k(a)迭代误差与迭代次数之间的关系
【学位授予单位】：中国石油大学(华东)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TE151;O441

【参考文献】

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本文编号：2513191