水平井阵列侧向正演数值模拟及影响规律研究

发布时间：2020-08-07 20:25

【摘要】：随着水平井钻井技术的提高,大斜度井和水平井的广泛应用,具有较高分辨率和丰富电阻率信息的阵列侧向测井在油气勘探开发中占据了重要地位。因此,在复杂的井眼及地层条件下进行阵列侧向测井响应机理的研究,对于求得真实地层电阻率,实现准确地层评价是十分重要的。本文根据阵列侧向测井原理,利用ANSYS有限元软件,对二、三维地层模型进行建模、网格剖分和求解,实现了阵列侧向测井正演数值模拟;首先分析了直井条件下,阵列侧向测井受到井眼、不同层厚/围岩和钻井液侵入等因素的影响,得到了相应的测井响应特征规律;其次对大斜度井和水平井阵列侧向测井进行了测井响应计算,研究和分析了地层厚度、钻井液侵入、井眼位置等环境影响因素的测井响应,总结了相关的规律认识;最后借鉴传统的侧向测井校正方法,制作了水平井阵列侧向测井视电阻率校正图版,在一定条件下,可以去除井眼和层厚/围岩的影响,获得地层真实电阻率,为精准的测井解释和地层评价奠定了理论基础。
【学位授予单位】：中国石油大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TE243
【图文】：

重要的是随钻钻井技术得到了快速提高，这使得人们对资源的获取[1-2]；常规直井技术已经不能解决较为复杂的油气藏的勘探与开发问井和钻井环境的选择和影响出现了较多的实际问题，环境污染、居影响等问题日益明显，为了解决这一系列问题，石油工程师和专家了大斜度井和水平井的发展中，1954 年前苏联钻成第一口水平井，钻井比苏联晚了 10 年左右，我国第一口水平井位于四川，其中技术我国的胜利油田；定向井技术是一种比较特殊的钻井类型[3]，比如分支类型等等，图 1.1 是从直井到水平井的示意图，这样的水平井可以避选择上的诸多问题，比如远离居民区进行钻井，环境污染的减少，型可以增加油气的接触面积，从而增加产量，能够应用于较为复杂解决了许多直井不能解决的问题，虽然水平井的工程造价要高于直井的油气产量是直井的 3-4 倍，裂缝型的油藏油气产量会更高，因而量会逐渐增大，水平井技术也会随之得到快速的发展和应用[4]。

2.2.1 阵列侧向求解区域大部分地层都具有对称性，因此测井时就可以将 3D 简化成 2D 的（r，z）问题，除去测井仪器所占的部分外，剩下的区域就是求解区域Ω。图2.2是简化的求解域示意图，z 轴与井轴方向重合，沿着径向依次是井眼钻井液 Rm、侵入带 Ri、目的层 Rt和围岩 Rs，由于整个区域对于 z 轴方向是左右对称，对于 r 轴方向是上下对称，因此图 2.2 只是给出了部分求解区域。图 2.2 阵列侧向测井求解区域Fig. 2.2 Solving area of array laterolog tool2.2.2 阵列侧向定解问题以上分析可以知道，在求取电阻率 Ra时，必须求得电位 Um1

图 3.1 ANSYS 软件操作界面Fig. 3.1 ANSYS software operation interfaceNSYS 软件主要包括 3 个模块，预处理模块可以进行实体建模、网格界约束及载荷，计算模块可以进行电磁场等物理场的耦合分析，后应的结果进行输出。ANSYS 基本分析步骤有：1）创建有限元模型-前处理（pre processor）a）创建或读入几何模型（modeling）b）定义材料属性（define material properties）c）划分网格（节点及单元）（meshing）2）施加载荷并求解-求解（solution）a）施加载荷及载荷选项，设定约束条件（define loads）b）求解（solve）3）查看结果-后处理（post processor）

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本文编号：2784484