金属套管井间电磁校正方法研究

从麦克斯韦方程出发,得到了井间电磁接收信号与4层介质(井眼、金属套管、水泥环、地层)参数以及接收机位置之间的解析式。模拟计算了泥浆电阻率、金属套管(位置、电阻率、磁导率)、水泥环电阻率、发射频率以及接收机位置对井间电磁接收信号的影响。由数据模拟与分析得到井间电磁与井眼介质以及金属套管之间的关系。通过分析,得出井眼内泥浆以及水泥环电阻率对接收信号的影响可以忽略;金属套管对接收机的信号影响较大。在确定金属套管的位置、厚度、电导率、磁导率、发射频率以及测量2口井的井间距大于20m时,通过建立数据库的方式对金属套管的影响进行校正。将金属套管校正后的数据与无金属套管存在的数据对比,误差小于1%。     

井间电磁成像测井数值模式匹配算法

介绍井间电磁成像系统应用的关键技术,研究将数值模式匹配算法(NMM)引入该系统中进行正演计算的可行性。分析了NMM的基本原理,结合井间电磁成像系统的工作流程,简化了NMM法的计算步骤,采用并行计算,编写了相应的程序。在均匀地层与水平成层一维地层模型下,将该方法与解析解进行对比,验证了其正确性;在轴对称二维地层模型下,将该方法与积分方程法、有限元法进行对比,证明该方法在大井间距中正演计算的可行性,且显著提高了计算速度。该方法对基函数的节点选择要求很高。证明了将NMM应用于井间电磁成像进行快速正演计算有很大的发展潜力与应用前景。     

井间电磁成像测井仪收发同步技术研究

井间电磁成像测井仪中接收信号与发射信号的相位差与地层电导率密切相关,研究接收与发射信号的精确同步技术能为准确测量其相位差、准确解算地层电导率以及精确分析地层剩余油储量提供支持。提出一种基于GPS的收发同步方法。在地面系统和井下系统实现4个实时时钟,以GPS接收机提供的基准时间对地面系统进行精确授时;精确测量地面系统和井下仪器的传输时延,地面控制系统根据传输时延对井下系统精确授时,实现井下系统时钟与GPS提供的基准时间同步,达到了接收机与发射机的时间同步。初步实验结果表明,使用RS-485总线进行通讯其同步时间误差小于400ns(信号频率为1kHz时,相位误差为0.144°)。     

瞬变电磁井间勘探的全空间几何因子

井间是剩余油的主要分布区域,为探测井间剩余油,提高采收率,提出了基于全空间几何因子的瞬变电磁井间勘探方法。在本井使用线圈发射、邻井使用线圈接收,根据瞬变电磁场理论,在阶跃信号的激励下发射线圈在地层中激发出沿圆周方向的闭合瞬变电场,该电场在导电地层中产生与地层电导率呈正比的涡流。由Doll地层环模型可知,地层中的涡流在空间任意点激发得到与地层电导率成正比的二次场响应信号(有用信号),并可表示为空间各点电导率的加权平均值,其权重即为井间瞬变电磁勘探的全空间几何因子;全空间几何因子集中分布在发射线圈和接收线圈附近,其它区域分布较少,在发射线圈和接收线圈两侧呈现不同的极性;对瞬变电磁响应与地层电导率、井间距和源距的变化规律研究可知,瞬变电磁井间勘探有用信号随着地层电导率的增大而增大,随着井间距的增加单调减小,在发射线圈和接收线圈处于同一深度时该响应信号幅度最大。     

井间电磁成像测井系统分析与研究

以电磁场理论为基础,研究井间电磁感应幅度与相位的正反演模型与算法.分析EMI公司XBH-2000井间电磁成像测井系统与斯伦贝谢公司Deeplook-EM井间电磁成像测井系统的优缺点,针对井间电磁测井中发射天线、接收天线与微弱电磁感应信号采集处理展开研究.提出发射部分采用低压储能、磁偶极子定向谐振发射以及幻相电缆平衡供电等技术,接收部分采用GPS综合同步相位检测、锁相放大、自适应取样积分、共模抑制、温度补偿校正与天线刻度等信号检测与处理技术.该研究有效提升了电磁波发射效能,提高了信噪比,为仪器研制奠定了理论基础.     

金属套管对井间电磁测井的影响

以电磁场理论为基础 ,导出了过套管进行井间电磁测井问题的理论公式 ,并用低频电磁波进行了数值模拟 ,分析了套管对井间电磁测井的影响。结果表明 ,用低频电磁波过套管测量地层电阻率的井间测井方法是可行的。该理论可为套管井井间电磁测井仪器的研制、井间电磁层析成像技术及测井解释提供理论依据     

电偶源激发下水平层状介质电场的分布特征与反演研究

本文推导了人工源频率域电磁法电偶源激发下水平层状介质电场的计算公式,利用快速汉克尔变换数字滤波方法对理论模型进行了计算,并对电场的分布特点进行了分析。引入OCCAM反演思想解决了水平层状介质电偶源激发下电场资料的反演问题。反演算例验证了反演算法的正确性和可靠性,同时也表明了利用阵列电场资料(多测站、多频点)反演地下介质电阻率分布是可行的。     

高分辨率感应测井曲线幅度差分析

利用高分辨率深、中感应测井曲线的幅度差可以对地层特性进行定性判断。研究了高分辨率深、中感应测井曲线幅度差产生的原因。通过数值模拟计算,分析了围岩、泥浆侵入、井眼等因素对高分辨率感应测井幅度差的影响及其产生幅度差的各种井眼和地层条件。数值模拟结果表明,高分辨率感应测井在非渗透性地层也有可能出现深、中感应测井曲线分离的现象,即"双轨"现象。     

井间电磁测量数据的模拟与处理解释

用有限元法模拟了偶极子源在二维介质中的频率域井间电磁响应.针对测量区域的层状地层分布特征,沿构造走向(y-轴方向)作Fourier变换,将全三维电磁场问题转化为一系列二维问题在波数域求解,极大地减小了计算量,使实际测量数据的处理解释成为可能.针对波数域中波数取值对模拟结果的影响,采用三次样条插值加密波数域数据,用高斯积分实现Fourier逆变换将波数域解变换为空间域电磁场.采用具有一定面积的伪δ函数表示源电流分布,避开了源点的奇异性,使数值解精度得以提高.通过对中国东部某油田2口井的实测井间电磁数据的模拟与处理解释,验证了该算法的有效性,为井间电磁数据的反演解释奠定了基础.     

井间电磁油气储层监测技术的发展和应用

井间电磁探测方法（Cross-hole Electromagnetic Method,CHEM）是近20年发展起来的一项新的储层监测和评价技术,它可以提供井间储层电阻率分布信息,进而实现流体空间分布的描述。该技术可用于识别由于储层非均质性等造成的死油区、监测储层的宏观波及系数、优化设计加密井位和提升油藏数值模拟的有效性。通过对近年国际学术会议及相关学术期刊关于井间电磁探测技术文献的追踪分析,介绍了井间电磁探测技术的基本原理、响应数值模拟、采集设计与处理解释技术和目前在油气储层监测中的应用状况及存在的问题,指出了井间电磁探测技术未来的发展与研究方向,以供国内电磁勘探业界及相关研究人员参考。     

电阻率成象测井有限元分析

电阻率成象测井是石油测井中最新一代的测井方法。对测井仪器响应的精确模拟，可以为此类仪器的优化设计和资料解释提供依据。针对电阻率成象仪的激励条件比较复杂以及井下地层的非均质性，选用适于处理复杂条件问题的三维有限元方法对仪器产生的位场进行分析；基于电阻率成象仪器的测量原理，给出了利用有限元分析得到视电阻率的方法；通过对水平、倾斜等典型地层模型的数值模拟测量，得出相应的电阻率井壁成象结果，从而直观地反映井壁地层特征。     

0.2m分辨率补偿密度测井仪设计与应用

为满足油田开发薄层需求,完善超薄层水淹层测井技术系列,设计了0.2m分辨率补偿密度测井仪。该仪器以Monte Carlo数值模拟技术为理论研究基础,优化设计探测器结构及相关参数,使其纵向分辨率可达0.2m。通过现场测井资料评价,补偿密度测井仪曲线可以清晰识别0.2m薄层,提高了薄层孔隙度参数计算的精度。     

过套管地层电阻率测井仪的试制及现场实验

分析了过套管测量地层电阻率的测井原理、方法以及技术特点,解决了微弱信号检测等关键技术难题,建立了过套管电阻率测井室内刻度实验装置,对地层电阻率测量范围等技术参数进行了测试,为过套管电阻率测井仪的技术评价提供了实验依据。在大庆油田进行了现场测井实验的结果表明,在新完钻且未射孔生产的套管井中,测量的地层电阻率与其裸眼井测井电阻率有着较好的一致性。     

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。     

井况及地层对井间电磁场的影响

以电磁场散射理论为基础,运用有限元法求解过套管井的井间电磁场问题,在低频电磁波的情况下进行了数值模拟,分析了金属套管对井间电磁测井的影响.同时,对比分析了不同井况和地层条件下井间电磁场的特征.结果表明,用低频电磁波过套管测量地层电阻率的井间测井方法是可行的.该结果可为套管井的井间电磁测井仪器的研制、井间电磁层析成像技术及测井解释提供一定的依据.     

基于全尺寸疲劳试验系统的海洋管道模态分析

以往海洋管道全尺寸疲劳试验的试验类型多为弯曲疲劳,考虑到管道焊缝处环向受力不均且试验周期较长的问题,拟应用共振原理来完成海洋管道疲劳试验,而产生共振的关键在于使激振频率达到管道的固有频率。鉴于此,针对?323.9 mm×18.0 mm、X65钢级海洋管道,利用Workbench有限元分析软件模拟共振式全尺寸疲劳试验系统中海洋管道的工况对其进行了模态分析,采用改变约束个数和位置的方法分析了不同装夹方式对管道固有频率和模态振型的影响。由管道前6阶的固有频率和模态振型可知,随着约束的增加或位置的改变,可使海洋管道的固有频率增大。分析结果为共振式全尺寸疲劳试验系统的设计和优化提供了重要的理论依据。