非均匀层状各向异性介质中三维电磁感应测井数值模拟与数据处理方法研究

发布时间：2024-02-22 12:20

　　随着油气资源需求不断增加以及油气勘探开发的不断深入,如何正确评价薄交互储层、裂缝以及页岩气等非常规储层,已成为亟待解决的研究课题。由于页岩、裂缝和薄交互层均是典型的各向异性储层,用常规测井技术难以同时获得地层水平、垂直电阻率以及地层倾角等信息,储层评价时往往会低估甚至漏掉有意义工业油气层。新型三维电磁感应测井技术为各向异性储层勘探和评价提供了重要的手段,然而,由于三维电磁感应测井采用三轴发射与三轴正交接收的测量方式,提供不同源距与工作频率的张量电磁资料,使得测井资料处理和解释往往涉及到三维电磁场数值模拟与反演处理问题,如何从原始的张量电磁资料测井资料中有效提取出地层纵横向电导率、侵入半径、地层倾角和方位角等有用信息仍然面临诸多难题,严重限制了三维电磁感应测井技术在国内外的推广应用。本论文主要围绕着三维电磁感应测井中遇到几个关键问题展开研究,内容包括:柱状分层各向异性介质中电磁场解析算法、水平层状非均匀各向异性介质中电场耦合势三维有限体积算法、井眼环境校正、一维多参数反演和综合数据处理,并针对我国自主研发三维电磁感应探测仪器研制开发出一套三维正演模拟与测井资料数据处理系统。首先,针对同轴...

【文章页数】：119 页

【学位级别】：博士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究意义
    1.2 电测井技术发展现状
    1.3 数值模拟研究现状
    1.4 数据处理研究现状
    1.5 本文研究的主要内容及创新点
        1.5.1 本文主要研究思路与内容
        1.5.2 主要创新点
第2章 柱状分层地层中电磁感应测井解析计算方法
    2.1 柱状各向异性地层中倾倾斜线圈的电压
        2.1.1 倾斜发射-倾斜接收时的线圈电压
        2.1.2 水平发射-倾斜接收的线圈电压
        2.1.3 倾斜发射-水平接收时的线圈电压
        2.1.4 倾斜线圈电压的空间域表达形式
    2.2 柱状多层介质中解析解
    2.3 数值积分的稳定性和准确性
    2.4 算法验证
    2.5 超深电磁感应测井的模拟结果
    2.6 小结
第3章 三维电磁感应测井数值模拟计算方法
    3.1 各向异性地电模型与Maxwell方程的分解
    3.2 Yee氏交错网格与各向异性非均质单元中等效电导率计算
    3.3 控制方程的离散
    3.4 磁偶极子源的离散
    3.5 离散方程求解与视电导率计算
    3.6 方法验证与计算结果分析
        3.6.1 数值模拟计算结果验证
        3.6.2 交错层三维电磁数值模拟结果
        3.6.3 水平地层层理倾角连续变化情况下数值模拟结果
    3.7 小结
第4章 三维电磁感应自适应井眼校正方法研究
    4.1 三维电磁感应井眼校正方法
        4.1.1 井眼校正库建立
        4.1.2 旋转角提取与校正
        4.1.3 基于井眼校正库与多维有限元逼近测井响应的计算
        4.1.4 自适应迭代反演与井眼环境校正
    4.2 井眼校正结果验证与分析
        4.2.1 旋转角提取与校正结果
        4.2.2 层状地层模型上井眼环境校正结果
        4.2.3 实测资料自适应井眼校正
    4.3 小结
第5章 三维电磁感应测井数据处理方法研究
    5.1 三维电磁感应资料视值处理方法
        5.1.1 单轴各向异性介质中波分解方法
        5.1.2 三维电磁感应视值初值提取方法
    5.2 三维电磁感应一维多参数反演方法
        5.2.1 一维多参数Frèchet导数矩阵的快速响应计算
        5.2.2 一维多参数正则化迭代反演
    5.3 数值模型反演结果
    5.4 小结
第6章 三维电磁感应测井资料综合化处理应用
    6.1 综合化数据处理系统
    6.2 数值模拟地层模型综合化数据处理
        6.2.1 泥浆侵入变化对综合化数据处理的影响
        6.2.2 仪器偏心变化对综合化数据处理的影响
    6.3 实测井资料综合化数据处理
    6.4 小结
第7章 论文总结与下一步研究展望
    7.1 论文总结
    7.2 下一步研究展望
参考文献
读博士学位期间发表的学术论文及主要科研成果
致谢



本文编号：3906747