三分量阵列感应共面线圈系井眼影响研究

三分量阵列感应测井仪器是测量复杂地层信息的重要工具,消除共面线圈系的井眼影响是仪器设计与应用的关键。应用有限元软件,数值计算分析居中井眼中三分量阵列感应的共面线圈系与共轴线圈系的响应特性,对比共面线圈系实验室建模仿真与现场试验结果。结果表明:除最短子阵列,其余共面子阵列的井眼影响与共轴子阵列显著不同,井眼影响导致测井响应为负值;最长子阵列虽然井眼影响小,但趋肤效应影响严重,地层电导率测量范围比共轴线圈系小得多。通过计算分析共面线圈系在井眼周围不同泥浆和地层电导率时的涡流分布特性,揭示了共面线圈系与共轴线圈系差别较大的原因。提出新的2发1收线圈系结构,从几何因子角度分析了它在减小井眼影响、降低测井负响应等方面的优势。研究成果为三分量阵列感应测井仪器的研制和应用奠定了理论基础。     

一种新型三分量共面线圈系结构研究

针对现有三分量感应测井共面线圈系趋肤效应影响严重和负响应区域较大等问题,提出了一种新的2发射1接收共面子阵列结构,以解析法实现正演模拟,应用层边界的切向连续,引入Bessel函数求解磁赫兹矢势,得到磁场强度的水平分量。推导新共面线圈系视电导率的解析解,对比新共面线圈系与目前共面线圈系在均匀地层中的响应特性和Born几何因子响应特性。分析工作频率、副发射线圈位置和匝数以及比例系数α对新共面线圈系响应特性的影响。结果表明,仪器工作频率越高,比例系数α越大,趋肤效应越严重;副发射线圈匝数越多,接收信号越大。与目前共面线圈系相比,新共面线圈系增大接收信号;减小趋肤效应影响;负响应区域明显减少;井眼影响近似为线性影响。通过分析发射线圈在井眼周围的涡流分布特性,揭示了新共面线圈系减小趋肤效应影响和降低负响应的机理。研究成果对三分量阵列感应测井仪器设计和应用具有重要的理论和实际意义。     

岩石电阻率测量系统设计

根据实际需求提出了一种基于微控制器的岩石电阻率测量装置的实现方式,对装置的核心部分进行了软件仿真,并制作出实际的硬件实验装置及上位机通讯软件,测试出待测岩样的电阻率数据并将其通过微控制器的串口模块发送到上位机进行分析处理。装置的核心部分是一个利用双电测组合法进行电阻率测量的电阻率测量装置,得到实验对象的电阻率,提供给研究人员并做出相应参考。     

一种新共面线圈系对薄层的响应特征分析

针对常规三分量感应共面线圈系在薄层中的响应变化大、难以有效分辨薄层的问题，本文提出一种“两发射一接收”的子阵列结构，以解析法实现正演模拟，应用层边界的切向连续，引入Bessel函数求解磁赫兹位矢量，得到磁场强度的水平分量，计算两种共面线圈系8个子阵列在层状地层中的响应特性，分析线圈间距、层厚度和薄层电导率对测井响应的影响。结果表明：薄层厚度大于主发射与接收线圈间距时，新共面线圈系能清晰地显示层边界位置，与常规三分量感应共面线圈系相比，测量准确度提高了53.1%；薄层厚度小于主发射与接收线圈间距时，受共面线圈系本身结构以及围岩的影响，在层边界出现波动，波动幅度小于常规共面线圈系。通过分析发射线圈在空间形成的涡流分布，揭示了新共面线圈系减小趋肤效应和降低负响应的机理。研究成果对三分量阵列感应仪器设计和测井响应解释评价具有重要的理论和实际意义。     

基于FEPG的三线圈系动态问题求解

基于有限元程序自动生成平台FEPG,建立了三线圈系动态问题两个未知场的有限元控制方程,通过编写元件化程序,对阵列感应测井仪器在地层运动的响应进行了求解,实现了对其动态问题的透明计算。结果表明该方法可以用于二维电磁场问题计算,为研究三维时谐电磁场问题,开发出更多地层模型的测井响应数值计算软件奠定了基础。     

高频等参数感应测井的井洞、井眼和侵入影响分析

针对高频等参数感应测井仪,分别计算分析了井洞、井眼和侵入对其测井响应的影响,发现这些影响与传统感应和阵列感应测井不一样。文章计算给出了各种参数的影响特性,利用相位几何因子理论解释了井洞影响造成的测井曲线上冲和下冲异常现象利用实际测井曲线的井洞影响分析验证了井洞影响数值模拟的正确性。这些结果有助于高频等参数感应测井数据的解释。     

阵列感应测井数据处理解释系统研究

阵列感应数据处理解释软件是测井解释人员利用阵列感应数据进行解释评价的重要工具。应用Visual C~(++) 2005开发出阵列感应测井数据处理解释系统,不但实现标准的处理和显示功能,而且增加了特殊处理、正演模拟、径向响应特征显示和动态响应分析。动态响应分析时间推移数值模拟将阵列感应多探测深度曲线与地层岩性、物性、水性、含油性和测井时的井眼状态结合起来,给出径向电阻率动态分布和测井动态响应,有益于提高解释符合率。软件用户界面友好、实现图形显示与测井解释人员判断的有机结合。