随钻电磁波电阻率测井正反演方法研究

发布时间：2020-07-16 09:24

【摘要】：随着钻井向大斜度井水平井等复杂井方向发展,传统的电缆测井技术已经远远不能满足石油工业的发展与需求,具有测量精度高、测量信息更为客观真实的随钻测井技术已成为当今的趋势。本文主要研究随钻电磁波电阻率测井的快速正反演方法,基于COMSOL有限元软件,构建不同地层模型,建立随钻电磁波电阻率测井响应数据库,分析不同影响因素的响应特征,研究基于信息库的反演方法,并使用实际的测井曲线进行验证。为随钻电磁波电阻率测井解释提供理论支撑。主要研究成果分为以下四部分:第一部分研究随钻电磁波电阻率测井响应三维数值计算。分析随钻电磁波电阻率测井仪器参数及计算原理,基于COMSOL有限元软件构建三层地层模型,研究数据后处理问题以及刻度问题,给出了幅度比和相位差的计算公式,计算研究转换电导率的刻度方法,表明基于现有源距和频率的仪器的深浅幅度刻度曲线分离,相位刻度曲线分离很小。第二部分研究随钻电磁波电阻率测井响应特性。计算和分析井径、偏心、围岩、探测深度、侵入以及倾角等因素变化时的测井响应,针对不同影响因素建立相应模型。分析高倾角地层中的电各向异性的影响特征。结果表明:井径和偏心的影响很小。低阻围岩薄层分离明显,厚层基本重合;高阻围岩与之相反;相位在地层与侵入电导率对比度小时不能有效反映侵入深度;低阻围岩的侵入影响可忽略,侵入越深,影响越严重;倾角90度左右时,“犄角”效应最明显;当倾角小于20度时,主要受水平电导率影响;当倾角大于80度时,主要受垂直电导率影响;第三部分建立随钻电磁波电阻率测井响应信息库及快速正演研究。构建COMSOL模型并验证其合理性,分析不同目的层厚、不同对比度以及不同倾角下的响应特性。结果表明:层厚增加时,幅度变化不大,相位变化低导围岩增大,高导围岩减小;对比度小于1时,相位和幅度随仪器运动先增大后减小,对比度大于1时运动轨迹与之相反,且对比度越大,“犄角”效应越严重。第四部分研究随钻电磁波电阻率测井快速反演方法。使用实际测井曲线验证反演方法,分析实际测井曲线的响应特性。当地层电阻率为10Ω.m,响应变化很小;当地层电阻率为90Ω.m,相位差不反应围岩信息;幅度比可用来识别层边界。长源距幅度变化可用于反演层边界。测量信号随目的层电阻率的近似线性单调变化,这说明反演时很容易找到最优解。反演的井眼轨迹距层中心距离,结果与实际曲线一致。
【学位授予单位】：西安石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TE155
【图文】：

图 2-2 随钻电磁波电阻率三维数值计算流程图MSOL 有限元仿真软件建立模型。在 COMSOL 界过这些几何体构建随钻电磁波电阻率测井模型，设置参数名称和大小、变量、函数等，用参数名分。对于有限元软件，利用网格剖分处的交点计算数值计算的结果。COMSOL 中网格剖分方法较多通过综合使用，提出合理的剖分方案。在构建模可以固定仪器剖分的网格数量，模型从内向外的型边界上的网格剖分是难点也是重点，应该确保器并进行数值计算。模型是建立在磁场模块下，选RES 求解器，在参数化扫描中添加要计算的地层参处理用于处理数据和分析物理现象。利用 MATLA

图 2-3 转化仪器布置结构图表 2-4 线圈位置表R2 R3 R4 T R5 R6 R -31.75 -26.75 -18.25 0 18.25 26.75 31 -0.8065 -0.6794 -0.4636 0 0.4636 0.6794 0.8COMSOL 构建几何模型 Multiphysics 在多个工程应用领域都取得一定成果，在石油测人员也开始使用 COMSOL 软件进行研究[26]。如图 2-4 所示，使用始的随钻电磁波电阻率测井三层地层模型。

MTTTJ IAN分数值计算中，必须做好网格剖分才可以保证解的可靠性，同时剖分的原则一般是由模型的最内部结构向外，从模型最小的结型特点和计算要求，对此模型的网格剖分研究出不同的剖分方a）仪器及目的层网格剖分 （b）目的层与围岩的交界处网格

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本文编号：2757823