瞬变电磁法全区视电阻率的二分搜索算法

为了快速且精确地计算瞬变电磁法的全区视电阻率,研究了中心回线观测方式感应电动势的特性。发现均匀半空间中心回线观测方式瞬变电磁测深法的感应电动势随电阻率的增大而单调下降的特性。据此设计出了计算全区视电阻率的一种快速且精确的算法：二分搜索算法。该算法对电阻率的可能范围不断进行二等分空间,直到找到一个电阻率,其对应感应电动势与实际观测的电动势相符。理论数据的计算表明,采用二分搜索算法计算一个测点的全区视电阻率只需要1min左右,相对误差小于0．1％,证明了该算法快速且精确。     

模拟退火法计算大定源瞬变电磁法的视电阻率

利用模拟退火法拟合理论感应电动势和实测感应电动势,可获得大定源瞬变电磁法矩形发射回线内测点的视电阻率,本文采用均匀半空间和三层地电模型验证了算法的精度和稳定性。以均匀半空间地电模型验证时,采用不同初始模型运行该算法20次,得到的视电阻率大部分与真实电阻率误差在0.5%以内,部分误差在1.5%~6.0%之间,这些误差较大的时刻随机分布。每次迭代计算约40次即可获得高精度的视电阻率值。以三层地电模型验证时,通过与翁爱华利用二分法计算的视电阻率比较,进一步验证了本文算法的正确性。     

磁性源瞬变电磁法零偏移距全期视电阻率计算及其校正方法研究

计算视电阻率是瞬变电磁数据处理与解释工作的主要内容之一。通常由均匀或层状模型计算得到的视电阻率不足以详细表征地下介质分布，具有较强的体积效应和多解性且计算量大。基于此，针对全期视电阻率的优化问题，研究了半球壳层校正方法，实现了快速计算弱多解性的视电阻率，校正结果显示电性分界面更加明显。为实现数据快速处理并得到视电阻率唯一解，首先分析了感应电动势和电阻率之间的单调关系，对比地质情况从而选取感应电动势的单调区间，然后重新构造核函数以适用于二分法，最后计算连续且完整采样时间的视电阻率。为减弱视电阻率的体积效应，建立由均匀半球壳层组成的视电阻率校正模型且介质层数与时道数量一致，然后基于扩散深度表达式推导出视电阻率校正公式，用以校正全期视电阻率最优化算法计算的视电阻率。理论模型和实测数据的处理结果均表明，全期视电阻率最优化算法相对于晚期视电阻率计算方法，能够将有效时道拓展至全时间段，从而可以更加有效地识别浅层介质的垂向分布规律，而且半球壳层校正方法能够有效约束低阻介质体积效应对深度的影响，提高视电阻率的垂向分辨率。     

瞬变电磁法大定源回线斜阶跃波响应计算

为了更准确地计算全区视电阻率,本文推导出瞬变电磁法中发射电流为斜阶跃波条件下,大定源回线装置的感应电动势解析表达式。该方法可在计算大定源回线全区视电阻率时,消除关断时间的影响,减小理论响应值与实测响应值之间的误差,同时避开了数值积分的近似运算,提高了计算精度和计算效率。理论和实际应用实例表明,此法所具有的优点是瞬变电磁其他计算方法不能相比的。     

有效的一维MT直接反演新方法

在大地电磁测深方法中,视电阻率反映在给定频率处穿透深度范围内的平均电阻率,不同频率的电磁波,其穿透深度不同。据此,利用等效电阻率的概念,设计了一个由视电阻率曲线直接计算地层电阻率的算法。该算法首先依据最高频率点的视电阻率确定表层电阻率并估算其厚度;然后由高频的视电阻率确定相应的并联等效层的电阻率和厚度;之后再由第一层的电阻率及厚度和等效层的电阻率及厚度计算第二层的电阻率及厚度;依次类推,从上到下计算出各电性层的参数。该算法不需要初始模型,也不必进行数据拟合。对不同模型的理论数据的反演均表明该方法在划分电性层时很有效,反演结果与实际模型对应较好。     

中心回线方式瞬变电磁测深虚拟全区视电阻率和一维反演方法

根据半无限均匀介质空间中场的表达式，分析了一维层状介质情况下的中心回线方式瞬变电磁测深法的全区视电阻率定义的基本性质，并讨论了求解方法。特别地，引入了基于感应电动势的“虚拟全区视电阻率”概念，从而解决了全区视电阻率解的唯一性和存在性等问题。“虚拟全区视电阻率”能连续和直观地反映地下一维电性层电性垂向变化特征，对瞬变电则深资料的定性解释具有重要的意义，同时也为一维反演（构制初始模型和确立目标函数）奠定了基础。模型试验表明，根据“虚拟全区视电阻率”曲线，采用一维“正演修正”进行反演是一种可行的方法。     

AIT阵列感应测井在鄂尔多斯盆地致密油储层的侵入校正

钻井过程中致密油储层受泥浆侵入影响,使得阵列感应测井(AIT)视电阻率偏离地层真电阻率。以陇东地区延长组致密油储层为研究对象,利用微分几何因子法对阵列感应测井视电阻率曲线进行泥浆侵入校正以求取地层真电阻率。经过泥浆侵入校正后的阵列感应深电阻率曲线更符合储层电性特征,且用校正后的电阻率计算的含水饱和度与岩石密闭取心实测的含水饱和度较吻合,进一步印证了该方法的可靠性。     

一种新的趋肤效应校正方法

趋肤效应影响使感应测井测量值低于地层真电导率.根据均匀地层感应测井视电导率实部与频率和地层电导率的函数关系提出了一种双频率校正与归一化校正相结合的趋肤效应校正新方法.该方法先用2个频率计算视电导率随不同频率平方根变化的一阶导数,补偿高频信号的趋肤效应影响实现双频率趋肤效应校正.以此为基础设计了一种兼顾低、中、高宽地层电阻率范围的三频率趋肤效应校正方法.高频保证高电阻率地层中测量信号大、稳定;低频考虑低电阻率地层中趋肤效应影响不能太大;中频选择兼顾高低频信号.仪器实现中,要求发射线圈同时发射3个频率信号,所有子阵列都接收3个频率信号.测量数据处理时,分别用高、中频率和中、低频率进行双频率趋肤效应校正,得到2组校正后的数据,使感应测井仪器适应较宽范围的地层电阻率测量.双频率趋肤效应校正后,视电导率的非线性得到了极大改善,进一步采用归一化趋肤效应校正方法可以消除残余的误差.可用于新型感应测井仪器设计中.     

基于Gaver-Stehfest算法的矩形发射回线激发的瞬变电磁场

文中将矩形发射回线看作由无数磁偶源组成,并利用由垂直磁偶源激发的电场对磁矩按回线面积积分,推导出了矩形回线激发的频率域电场表达式,采用G-S(Gaver-Stehfest)算法求得时间域电场表达式,根据法拉第电磁感应定律,利用电场强度阶跃响应最终求得磁感应强度脉冲响应。将不同系数的G-S算法计算的感应电动势与张成范等计算的感应电动势相比较可知:采用14个系数时的G-S算法计算的感应电动势精度最高,最大相对误差为-3.8%,且表现出计算感应电动势的精度早期较高、晚期较低的特点。     

双感应测井资料实用化快速迭代反演技术及其在大庆油田的应用

介绍了最近开发的一种双感应资料实用化快速迭代反演技术及其在大庆油田的应用,包括测井资料综合分层、双感应原始视电阻率提取以及快速正反演计算等内容.综合分层技术主要用于从双感应资料中提取层界面位置及地层电阻率初值,原始视电阻率提取主要用于消除3点反褶积和趋肤效应校正对原始视电导率的改变,实用化快速反演技术则主要用来消除井眼泥浆和围岩等对双感应资料的影响以获得更加准确反映地层侵入状态的地层电阻率.用该技术已处理了大庆油田60多口井的测井资料,取得了满意效果.     

地层倾斜或井眼偏移对感应测井的影响

美国《测井分析家》杂志报道,根据近年发展的解析理论,已绘制出一些计算机模拟感应测井图,来研究倾角对感应测井读数的影响,研究结果表明,倾斜地层中段的视电阻率受倾角的影响很显著。一般说来:视电阻率随倾角增大而降低。当倾角0至60度变化时,视电阻率降低二倍或更多例子并不罕见。此外,感应测井所读出的地层视厚度不能简单地根据倾角的余弦来校正:当倾角增大时,在地层边界上,由感应测井测出的电阻率也增大,因而它比围岩电阻率更接近于最大电阻率,此一影响增大了倾斜地层的视厚度。此一研究得出两个结论,第一除地层很厚,否则地层中段的视电阻率对地层倾角非常     

水平井各向异性地层双感应电阻率响应分析

利用正演方法，建立单一邻层的地层模型，对邻层电阻率、相对距离和邻层厚度对双感应电阻率曲线的影响进行了研究，感应电阻率在单一邻层条件下，邻层的电阻率越高，地层视电阻率越大；相对距离越近，地层视电阻率越大；邻层）早度越大，视电阻率越高。研究成果应用于实际生产中，效果较好。     

AB—s方式瞬变电磁测深资料处理方法研究

根据半无限均匀介质空间中场的表达式,介绍了一维层状介质情况下AB-s方式瞬变电磁测深法的全区视电阻率定义的基本性质,并讨论了求解方法。特别地,本文引入了基于感应电动势的“虚拟全区视电阻率”概念,从而解决了全区视电阻率解的唯一性和存在性等问题。“虚拟全区视电阻率”能较连续和直观地反映地下一维电性层电性垂向变化特征 ,对瞬变电磁测深资料的定性解释具有重要意义,同时也为一维反演（构制初始模型和确立目标函数）奠定了基础。     

随钻自然伽马-感应测井仪测量因素分析及应用实例

随钻自然伽马—感应测井仪由MWD、随钻自然伽马仪及随钻感应电阻率仪组成。文章介绍了随钻自然伽马仪和目前钻井行业中唯一商业化的随钻感应电阻率测井仪的测量原理及系统组成结构，通过该系统的现场应用实例，对影响仪器响应的几种因素进行了分析。     

综合多探测器声学和电阻率数据改进存在钻井诱导裂缝条件下的地层评价

钻井诱导裂缝在那些过平衡的钻井中经常会被遇到。这些裂缝典型特征是接近垂直，且具有和那些延伸平行于最大地层应力方向的天然裂缝或水力诱导裂缝相同的方向。填充有油基泥浆和地层流体混合液的裂缝的出现会影响井眼附近的电阻率分布。这种电阻率变化将影响现在感应测井仪器的多种组分以及多种探测深度，它们不同程度地依赖于裂缝的走向、长度以及地层电阻率。裂缝也在井眼附近对声学特性产生各向异性，使用交叉偶极声波仪器可有效地探测这种各向异性。借助于先进的反演和建模技术对测得感应数据的分析可允许对裂缝走向、长度的恢复，同样也可得到原状地层的水平和垂直电阻率。对测得的交叉偶极数据的分析可确定裂缝强度和方向，它们可和多分量感应3DEX结果一起来减少解释不确定性并更好地描述裂缝参数。 在本文中，讨论了一个源于印度海上的一个应用实例，在那里一个12.25″的直井被过平衡钻探，钻井泥浆采用的是13．2ppg的合成油基泥浆。大量随钻测井和电缆测井数据被采集到，包括：随钻电磁传播电阻率、电缆阵列感应HDIL、多分量感应3DEX以及交叉偶极声波测井XMACElite资料。一些层位上钻井诱导裂缝的存在可基于随钻电阻率和阵列感应电阻率数据的大差异、深浅阵列感应电阻率曲线的分离及多分量测量3DEXHxx和Hyy的不同响应来立即明显地确定。我们设计了一个增强的数据处理程序以便从被压裂层段的地层里得到精确的地层信息。 3DEX里多频聚焦Hxx和Hyy分量的差异及方位测量特性的综合解释可靠地提供了裂缝的方位。基于对Hxx和Hyy数据的最小值、最大值和零交叉点的综合分析，成功地实现了裂缝方位的确定。 一种交叉偶极声波方位各向异性分析方法也提供了裂缝方向，其结果和由3DEX确定的方位吻合很好。 不同探测深度上的阵列感应测量分析可产生一个径向裂缝范围的初步评估，这主要通过将测得数据和使用不同裂缝长度事先计算好的三维模型对比来得到。 一种新的3DEX数据处理程序被开发并应用，它利用了随钻电阻率数据以及一种针对3DEX仪器Hxx和Hyy分量处理的特有旋转技术目的是得到不受裂缝影响的水平和垂直电阻率的可靠估计。 计算得到的地层电阻率参数然后被成功地应用于最终的地球物理分析中。     

随钻感应电阻率测井响应影响因素分析

随钻感应电阻率测井仪器结构复杂,测量信号的大小受磁芯、反射层、钻铤的影响,并且是非对称结构,用常规的居中感应电阻率测井理论不能满足仪器研究和设计的要求.介绍了随钻感应电阻率测井仪器的结构及特点,通过基于有限元算法的Maxwell数值模拟软件,计算和分析了磁芯和反射层以及钻铤对测量信号的影响,确定了仪器K值,并进行了仪器实际测量值与数值模拟计算值的对比.为仪器的数据处理和更进一步的发展提供了理论依据.     

感应测井的最大均匀性,最大油,最小油算法反演

由于噪音干扰，感应测井曲线的反演不会得出完善确切的地层电阻率剖面。此项研究应用三种算法，对感应测井曲线进行反演，第一种算法运用了最大均匀性标准，目标是想使电阻率剖面尽可能变成一个常数；第二种算法是最大油算法，目的是储层电阻率剖面变得最高；第三种是最小油算法，以得出最低电阻率剖面为目的。所有这三种算法受一定条件限制：即计算得出的测井曲线在预置值内和现场测井曲线必须相吻合。由于在现场测井作业中噪音和深     

垂直井多分量感应测井大型三维有限差分模拟

电性各向异性低电阻率储层的含水饱和度评价经常出现偏差，其原因在于对这种储层的评价没有综合考虑测井仪器的测量特性和地层电阻率方向上的差异。对垂直井，表征各向异性地层的参数主要有水平电阻率和垂直电阻率，但常规电法测井只提供地层水平方向的电阻率信息，不能直接测量地层垂直方向的电阻率。多分量感应测井直接用来测量电性各向异性地层的水平电阻率和垂直电阻率，从而可对各向异性储层进行较为客观的评价。简单介绍了多分量感应测井原理，推导了垂直井中进行三维有限差分模拟的计算公式。计算结果表明，该算法能较好地模拟三维地层模型。它对更深入研究多分量感应测井方法以及进行仪器研制打下了较好的基础。     

三维感应测井数值计算与理论分析

研究了三维感应测井仪器在均匀、无限大、横向各向同性(TI)导电地层中的响应,分析了井眼倾角、水平电导率、垂直电导率、工作频率等因素对接收线圈系感应电动势的影响。趋肤效应对XX/YY方向感应电动势的影响比ZZ方向显著;垂直井时,水平方向电导率可通过ZZ感应电动势求解;垂直电导率可通过XX/YY方向感应电动势和求得的联合计算求解。倾斜角可通过交叉耦合电动势计算。在低频近似条件下,计算证明了可由三维感应测井响应提取地层各向异性电导率以及井眼倾角等信息,为三维感应测井资料解释奠定了基础。     

随钻方位电磁波电阻率测井仪分段组合线圈系设计

针对现有随钻方位电磁波电阻率测井仪地层层界面检测灵敏度较弱且层界面探测深度较浅的问题,设计了分段组合线圈系,并采用理论分析和仿真试验的方法,对不同线圈系的测量响应进行数值模拟计算,分析了层界面位置和距离变化对分段组合线圈系测量响应的影响规律。数值模拟结果表明,分段组合线圈系的感应电动势信号幅值明显高于现有线圈系的感应电动势信号幅值,其层界面探测深度约为1.70 m,优于现有线圈系的层界面探测深度。研究表明,分段组合线圈系可提高测井仪器的地层层界面检测灵敏度和层界面的探测深度,这可为随钻方位电磁波电阻率测井仪器的研制提供理论支持。