交流電測井是通過測量發(fā)射線圈在地層中產(chǎn)生的電磁場進而獲得地層電性信息的一類測井方法。實際測量時需要明確儀器的電磁特性和結(jié)構(gòu)對測井響應(yīng)的影響,從而準(zhǔn)確地對地層電阻率進行計算。本文利用COMSOL有限元軟件,對感應(yīng)測井和隨鉆電磁波電阻率測井響應(yīng)受儀器材料和結(jié)構(gòu)的影響進行計算分析:首先以HDIL儀器為對象,研究得到金屬芯棒導(dǎo)電性對感應(yīng)電動勢的影響是恒定的。對比分析具有不同線圈距的子陣列的影響規(guī)律發(fā)現(xiàn),線圈距越短,測井響應(yīng)受到芯棒的影響程度越大。實際應(yīng)用的芯棒是理想導(dǎo)體,此時芯棒磁性的影響可以忽略不計;其次對隨鉆電磁波電阻率測井儀器WPR的測井響應(yīng)受鉆鋌電導(dǎo)率,相對磁導(dǎo)率的影響特征進行研究發(fā)現(xiàn),鉆鋌的導(dǎo)電性使感應(yīng)電動勢幅值減小,但不影響幅度比和相位差信號。鉆鋌越粗,線圈距越短,受到的影響越大,但總體上差距很小,可以忽略;最后對含有傾斜線圈的隨鉆方位電磁波電阻率測井響應(yīng)受鉆鋌的電導(dǎo)率,相對磁導(dǎo)率以及不同井眼尺寸下的影響特征進行研究,結(jié)果表明無論接收線圈是否傾斜,金屬鉆鋌對幅度比和相位差信號均無影響。因此在交流電數(shù)值模擬研究中可以簡化儀器模型,提高模擬效率。研究成果能夠為儀器研制和測井資料的處理解... 

【文章來源】：中國石油大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

隨鉆電磁波電阻率測井儀器發(fā)展情況示意圖

中國石油大學(xué)（北京）碩士學(xué)位論文-9-第2章交流電測井測量原理和有限元方法原理為了研究儀器材料和結(jié)構(gòu)對感應(yīng)測井和電磁波電阻率測井響應(yīng)的影響，首先要明白二者的基本測量原理；其次，分析有限元方法的計算原理和基本步驟，為后續(xù)的影響研究奠定理論基矗2.1感應(yīng)測井測量原理2.1.1雙線圈系測量原理感應(yīng)測井基于電磁感應(yīng)原理，將線圈系放置在地層中，對發(fā)射線圈施加一個交變電流，變化的電流會產(chǎn)生變化的磁場，一次交變電磁場在地層單元環(huán)中產(chǎn)生交變的渦流，因此渦流的強度是與地層電導(dǎo)率有關(guān)的物理量。接收線圈處的二次感應(yīng)電動勢是由渦流產(chǎn)生的，因此可以用二次感應(yīng)電動勢計算地層的電導(dǎo)率。圖2.1為雙線圈系感應(yīng)測井原理圖。圖2.1雙線圈系感應(yīng)測井原理圖Fig.2.1Schematicofdualcoilinductionloggingprinciple

第2章交流電測井測量原理和有限元方法原理-12-圖2.2三線圈系感應(yīng)測井原理圖Fig.2.2Schematicoftriplecoilinductionloggingprinciple雙線圈系之間加入屏蔽線圈后，三線圈系的總直耦信號為：332TTRTBmmTRmTBRiwIAANNVVVNL（2.12）式中，T代表發(fā)射線圈，R代表接收線圈，B代表屏蔽線圈。TN、RN、BN分別對應(yīng)線圈匝數(shù)；TA、RA分別對應(yīng)線圈的面積，由于三個線圈纏繞在同一根芯棒上，因此它們的半徑相同，線圈的面積也相等。為了消除直耦分量，線圈匝數(shù)和比例因子必須滿足如下關(guān)系式：3BRNN（2.13）三線圈系的視電導(dǎo)率是基于兩個雙線圈系（T-R和T-B）計算得到的視電導(dǎo)率經(jīng)過系數(shù)轉(zhuǎn)換所確定的。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]隨鉆電磁波測井儀器結(jié)構(gòu)影響的三維有限元模擬[J]. 許巍,柯式鎮(zhèn),李安宗,陳鵬,朱軍,桑泉.  中國石油大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(06)
[2]用柱狀成層各向異性介質(zhì)的并矢Green函數(shù)模擬多分量感應(yīng)測井儀器的響應(yīng)[J]. 魏寶君,王成園,黨峰,常欣莉,曹景強.  中國石油大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(02)
[3]長城鉆探國內(nèi)首創(chuàng)隨鉆方位電磁波電阻率測井儀[J]. 董旭霞.  國外測井技術(shù). 2014(03)
[4]金屬鉆鋌對隨鉆電磁波電阻率測井儀測量信號的影響[J]. 宋殿光,段寶良,魏寶君,張貴賓.  測井技術(shù). 2014(02)
[5]隨鉆電磁波測井儀器偏心條件下響應(yīng)模擬與分析[J]. 范宜仁,胡云云,李虎,孫慶濤,雷震宇.  中國石油大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2014(02)
[6]三維感應(yīng)測井儀器刻度響應(yīng)有限元法數(shù)值模擬研究[J]. 俞燕明,肖加奇,柯式鎮(zhèn),李強.  測井技術(shù). 2013(06)
[7]復(fù)雜地質(zhì)層中電磁波測井響應(yīng)特性的數(shù)值研究[J]. 劉國勝,楊海東,湯健超.  中南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(02)
[8]柱狀成層介質(zhì)中傾斜線圈響應(yīng)的模擬及其在電磁波傳播隨鉆測量中的應(yīng)用[J]. 魏寶君,歐永峰,武楊,王莎莎,張克.  中國石油大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(05)
[9]PeriScope隨鉆邊界測量儀渤海油田應(yīng)用狀況[J]. 張衛(wèi)平,鄧強,趙國權(quán).  石油科技論壇. 2011(05)
[10]隨鉆電磁波電阻率測井儀器響應(yīng)影響因素數(shù)值模擬[J]. 楊震,劉慶成,岳步江,馬慧斌.  測井技術(shù). 2011(04)

碩士論文
[1]隨鉆電磁波電阻率測量儀器數(shù)值模擬方法研究[D]. 張旭.中國石油大學(xué) 2010



本文編號：3323229