微球聚焦有限元数值计算中的预处理技术研究

针对微球聚焦测井仪器的测井预处理响应,在分析有限元数值计算方法的基础上,研究了自动网格剖分和自动节点编号预处理技术.在1/2空间三角形网格剖分中,采用极板对称轴对称分割的方法,提高了计算电位的对称性和计算精度.在网格自动编号中,提出了根据电极结构对求解区域分块的思想,保证电极的编号连续,满足有限元数值计算中等位面处理的要求.通过计算仪器常数、无侵和有侵地层模型验证了所设计预处理程序的有效性.     

三分量感应线圈系在均匀地层中的响应特性分析

本文根据三正交线圈系结构,对仪器进行单侧布置整个线圈系,根据线圈系结构设计要求,利用感应测井原理,建立发射线圈到接收线圈的响应关系,可得到应用于三分量感应测井仪器探头的响应计算。本方法简单有效,为设计三分量线圈系提供理论基础,并且能够很好地比对实际信号与理论计算的响应一致性,对多分量感应测井仪器的线圈系优化设计具有非常好的参考价值。     

高分辨率双侧向测井和双感应测井数据联合反演研究与应用

介绍了高分辨率双侧向测井电极系和双感应测井线圈系结构及其响应特征.利用电阻率测井理论和反演技术,以三参数(地层电阻率、侵入带电阻率和侵入半径)反演为重点,建立了基于高分辨率双侧向测井和双感应测井数据的联合反演算法.通过分析计算各种地层模型中2种测井方法的响应特征,将反演模型分类,对不同模型采用不同的初值估计方法及不同反演搜索方法.利用高侵和低侵模型、不同层厚和不同侵入深度模型测试了反演结果的有效性.联合反演可改善解的局部收敛性和多解性,在中等侵入深度时可合理确定地层电阻率、侵入半径和侵入带电阻率.6口井的实际数据处理进一步验证了三参数反演的有效性,并提出应用中应注意问题.     

基于阵列感应测井数据的分层方法与应用

目前的分层方法不能直接用于阵列感应测井曲线的分层。提出了基于阵列感应测井曲线数学和物理特征的分层新方法。利用趋肤效应校正和井眼影响校正后曲线的一阶和二阶导数确定层边界。根据曲线峰、谷和台阶特征确定每层读数,引入斜率、层厚和幅度并层等3个参数控制分层数。对有侵入地层,根据长、短子阵列的不同探测深度特征分别估计出地层和侵入电阻率模型。通过分析仪器线圈间距、层厚、电阻率对比度及侵入电阻率等参数变化对测井曲线分层结果的影响和实际测井数据的处理验证了新方法的有效性。     

阵列感应井眼校正中的一种快速正演方法

快速正演计算是阵列感应测井信号井眼校正计算的重要部分,井眼校正的计算方法是用高频短阵列的视电导率和测量信号非线性最小二乘法的匹配。提出了一种根据泥浆／地层电导率对比度和视电导率比值（有井眼的视电导率与均质视电导率之比）快速计算视电导率的方法。分析了均匀地层和径向非均匀地层视电导率的计算方法。模型计算表明泥浆和地层电导率的对比度与视电导率比基本呈线性变化。通过构造以对比度为参数的线性分段插值函数可快速计算出阵列感应的测井响应,既保证了计算精度,同时减少了井眼影响库的数据量。地层模型分析和实际测井资料处理证明该方法简单有效。     

基于COMSOL的随钻双感应测井仪器半空间响应分析

应用COMSOL有限元软件计算分析仪器槽开口方向、仪器高度和大地电导率变化对随钻双感应测井仪器半空间响应的影响规律。结果表明:不同仪器槽开口方向的半空间响应随着大地电导率的增加非线性增加。仪器槽开口方向向下的半空间响应影响最大,仪器槽开口方向向上的影响最小。深感应的半空间响应在仪器高度为0.4m附近达到最大,峰值位置不随大地电导率变化而变化。这些结论对准确确定随钻双感应测井仪器的线圈系误差具有重要的实际意义。     

声波测井圆环阵指向性设计

常规的单极子发射声波没有指向性,能量损失过多,用模态分解的方法设计出合适的阵列加权系数,就可以控制圆环阵的辐射主瓣角宽和旁瓣级,以利于在任意地层中有效激励滑行纵横波和减少能量损失.通过comsol有限元软件对圆环阵声波辐射数值模拟的例子,分析了圆环阵的辐射指向性对声波测井中各种模式波的接收幅度和到达时间的影响.结果表明,只要在圆环阵的各阵元上施加合适延迟时间合适幅度的激励信号,就能根据不同的实际情况设计出各种主声束的宽度和方向.圆环阵的使用可明显地改善声波测井的测量质量,为声波辐射器在石油勘探中的应用提供一定理论依据.     

基于全相位FFT的油套环空中声速计算方法

油套环空中会产生各种噪声,使测得的接箍反射信号非常复杂,环隙中真实的声速则很难计算准确,可通过对原始接箍数据进行傅里叶变换的方法对声速进行估计,但是存在不可忽视的误差。全相位傅里叶变换是傅里叶变换的一种改进方法,能够获得更加准确的频率谱与相位谱。文章采用全相位快速傅里叶变换（all-phase Fast Fourier Transform,apFFT）得到原始接箍信号的频谱,然后通过该频谱进一步计算环隙声速,可得到更加准确的声速估计。通过对不同信噪比下的模拟接箍信号采用快速傅里叶变换（Fast Fourier Transform,FFT）和全相位快速傅里叶变换（apFFT）得到其频谱,可以验证apFFT具有很强的抑制频谱泄漏的能力,且抗噪性能比FFT更好。根据FFT谱和apFFT谱分别计算出声速并对比其精度,可以验证通过apFFT谱计算出的声速稳定性更好、精度更高。然后采用上述两种方法对不同深度井的实测接箍数据进行频谱分析与对比,验证了apFFT较之于FFT对谱峰位置的辨识能力更强,根据谱峰位置计算声速的准确性也将更高。     

用时域有限差分方法模拟随钻测井响应

在研究计算随钻测井响应的时域有限差分法的基础上，分析了有钻铤和无钻铤时线圈型随钻测井在均匀介质中的瞬态辐射特性、侵入对随钻测井响应的影响、三层有侵地层模型响应以及多频率信号响应的幅度和相位。分析结果表明，时域有限差分方法不但可以计算常规响应特征，而且可以用于分析瞬态响应，同时计算多频率合成信号的响应。该方法可以成为计算多频率随钻测井响应和多频率相位测井响应的有效工具。     

阵列感应偏心几何因子及其推迟效应研究

在推导阵列感应测井偏心几何因子及其数值计算的基础上，分析了Doll偏心几何因子的特性，讨论了线圈距和地层电导率变化对带推迟效应偏心几何因子的影响。偏心时几何因子与居中时几何因子有较大的差别，表明偏心将导致异常井眼响应。长线圈距和高的地层电导率增大了推迟效应，实部信号下降，虚部信号增大。此外还讨论了频率和偏心距对偏心几何因子的影响。这些结果可用于实现快速井眼校正和井眼影响解释。