【摘要】：隨著鉆井向大斜度井水平井等復(fù)雜井方向發(fā)展,傳統(tǒng)的電纜測(cè)井技術(shù)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足石油工業(yè)的發(fā)展與需求,具有測(cè)量精度高、測(cè)量信息更為客觀真實(shí)的隨鉆測(cè)井技術(shù)已成為當(dāng)今的趨勢(shì)。本文主要研究隨鉆電磁波電阻率測(cè)井的快速正反演方法,基于COMSOL有限元軟件,構(gòu)建不同地層模型,建立隨鉆電磁波電阻率測(cè)井響應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù),分析不同影響因素的響應(yīng)特征,研究基于信息庫(kù)的反演方法,并使用實(shí)際的測(cè)井曲線進(jìn)行驗(yàn)證。為隨鉆電磁波電阻率測(cè)井解釋提供理論支撐。主要研究成果分為以下四部分:第一部分研究隨鉆電磁波電阻率測(cè)井響應(yīng)三維數(shù)值計(jì)算。分析隨鉆電磁波電阻率測(cè)井儀器參數(shù)及計(jì)算原理,基于COMSOL有限元軟件構(gòu)建三層地層模型,研究數(shù)據(jù)后處理問題以及刻度問題,給出了幅度比和相位差的計(jì)算公式,計(jì)算研究轉(zhuǎn)換電導(dǎo)率的刻度方法,表明基于現(xiàn)有源距和頻率的儀器的深淺幅度刻度曲線分離,相位刻度曲線分離很小。第二部分研究隨鉆電磁波電阻率測(cè)井響應(yīng)特性。計(jì)算和分析井徑、偏心、圍巖、探測(cè)深度、侵入以及傾角等因素變化時(shí)的測(cè)井響應(yīng),針對(duì)不同影響因素建立相應(yīng)模型。分析高傾角地層中的電各向異性的影響特征。結(jié)果表明:井徑和偏心的影響很小。低阻圍巖薄層分離明顯,厚層基本重合;高阻圍巖與之相反;相位在地層與侵入電導(dǎo)率對(duì)比度小時(shí)不能有效反映侵入深度;低阻圍巖的侵入影響可忽略,侵入越深,影響越嚴(yán)重;傾角90度左右時(shí),“犄角”效應(yīng)最明顯;當(dāng)傾角小于20度時(shí),主要受水平電導(dǎo)率影響;當(dāng)傾角大于80度時(shí),主要受垂直電導(dǎo)率影響;第三部分建立隨鉆電磁波電阻率測(cè)井響應(yīng)信息庫(kù)及快速正演研究。構(gòu)建COMSOL模型并驗(yàn)證其合理性,分析不同目的層厚、不同對(duì)比度以及不同傾角下的響應(yīng)特性。結(jié)果表明:層厚增加時(shí),幅度變化不大,相位變化低導(dǎo)圍巖增大,高導(dǎo)圍巖減小;對(duì)比度小于1時(shí),相位和幅度隨儀器運(yùn)動(dòng)先增大后減小,對(duì)比度大于1時(shí)運(yùn)動(dòng)軌跡與之相反,且對(duì)比度越大,“犄角”效應(yīng)越嚴(yán)重。第四部分研究隨鉆電磁波電阻率測(cè)井快速反演方法。使用實(shí)際測(cè)井曲線驗(yàn)證反演方法,分析實(shí)際測(cè)井曲線的響應(yīng)特性。當(dāng)?shù)貙与娮杪蕿?0Ω.m,響應(yīng)變化很小;當(dāng)?shù)貙与娮杪蕿?0Ω.m,相位差不反應(yīng)圍巖信息;幅度比可用來識(shí)別層邊界。長(zhǎng)源距幅度變化可用于反演層邊界。測(cè)量信號(hào)隨目的層電阻率的近似線性單調(diào)變化,這說明反演時(shí)很容易找到最優(yōu)解。反演的井眼軌跡距層中心距離,結(jié)果與實(shí)際曲線一致。
【學(xué)位授予單位】：西安石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TE155
【圖文】：

圖 2-2 隨鉆電磁波電阻率三維數(shù)值計(jì)算流程圖MSOL 有限元仿真軟件建立模型。在 COMSOL 界過這些幾何體構(gòu)建隨鉆電磁波電阻率測(cè)井模型，設(shè)置參數(shù)名稱和大小、變量、函數(shù)等，用參數(shù)名分。對(duì)于有限元軟件，利用網(wǎng)格剖分處的交點(diǎn)計(jì)算數(shù)值計(jì)算的結(jié)果。COMSOL 中網(wǎng)格剖分方法較多通過綜合使用，提出合理的剖分方案。在構(gòu)建�？梢怨潭▋x器剖分的網(wǎng)格數(shù)量，模型從內(nèi)向外的型邊界上的網(wǎng)格剖分是難點(diǎn)也是重點(diǎn)，應(yīng)該確保器并進(jìn)行數(shù)值計(jì)算。模型是建立在磁場(chǎng)模塊下，選RES 求解器，在參數(shù)化掃描中添加要計(jì)算的地層參處理用于處理數(shù)據(jù)和分析物理現(xiàn)象。利用 MATLA

圖 2-3 轉(zhuǎn)化儀器布置結(jié)構(gòu)圖表 2-4 線圈位置表R2 R3 R4 T R5 R6 R -31.75 -26.75 -18.25 0 18.25 26.75 31 -0.8065 -0.6794 -0.4636 0 0.4636 0.6794 0.8COMSOL 構(gòu)建幾何模型 Multiphysics 在多個(gè)工程應(yīng)用領(lǐng)域都取得一定成果，在石油測(cè)人員也開始使用 COMSOL 軟件進(jìn)行研究[26]。如圖 2-4 所示，使用始的隨鉆電磁波電阻率測(cè)井三層地層模型。

MTTTJ IAN分?jǐn)?shù)值計(jì)算中，必須做好網(wǎng)格剖分才可以保證解的可靠性，同時(shí)剖分的原則一般是由模型的最內(nèi)部結(jié)構(gòu)向外，從模型最小的結(jié)型特點(diǎn)和計(jì)算要求，對(duì)此模型的網(wǎng)格剖分研究出不同的剖分方a）儀器及目的層網(wǎng)格剖分 （b）目的層與圍巖的交界處網(wǎng)格

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