检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：彭斐中国石油大学（北京）

学位级别：硕士

大斜度井和水平井在油田的普及，给电法测井的理论研究带来了新的问题。在斜井条件下，地层模型是非轴对称的，仪器的测井响应与直井时的情况大不相同。研究斜井条件下电测井仪器的响应，既是石油测井生产实践的需要，又是电法测井理论... 详细信息

大斜度井和水平井在油田的普及，给电法测井的理论研究带来了新的问题。在斜井条件下，地层模型是非轴对称的，仪器的测井响应与直井时的情况大不相同。研究斜井条件下电测井仪器的响应，既是石油测井生产实践的需要，又是电法测井理论发展的需要。\n 本论文建立了层状介质的地层模型，从层状介质中的偶极无线电磁波传播理论出发，推导得到了计算交流电测井响应的积分表达式，通过引入和改进快速傅立叶-汉克尔变换算法，计算了多种情况下不同井斜角时的交流电测井响应模拟曲线，形成了非轴对称条件下交流电测井响应计算的积分变换法。以正演模拟为基础，研究了井斜、层厚等因素对随钻电磁波电阻率测井响应的影响，并针对主要的影响因素，制作了井斜、层厚校正图版。\n 本论文主要得到了以下几个结论和认识：井斜是影响斜井中随钻电测井响应的主要因素之一，井斜角越大，对测井响应的影响越大，但这种影响随着目的层厚度的增加而减小：当井斜角大于50°时，在对应界面处，随钻电测井响应模拟曲线上出现“犄角”现象，这种现象在一定程度和范围内，可用来探测井眼是否靠近界面，估计井眼距界面的距离；在高频条件下，利用幅度比和相位差得到的视电阻率能较好的反映地层真实情况。

关键词：随钻电磁波电阻率测井斜井正演模拟地层模型积分变换法

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页岩油储层水平井随钻电磁波电阻率测井资料校正方法

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Applied Geophysics 2023年第1期20卷 9-19,130页

作者：刘英明王磊王才志王浩乔平中国石油勘探开发研究院测井与遥感技术研究所北京100100 中国石油大学(华东)地球科学与技术学院青岛266580

页岩油储层具有非均质强、各向异性显著等特征,造成水平井随钻电磁波电阻率测井响应复杂,资料定性解释和定量评价极为困难。为此,本文研发了一种适用于页岩油储层水平井随钻电磁波电阻率测井资料的校正方法。首先,考虑储层电性特征和泥... 详细信息

页岩油储层具有非均质强、各向异性显著等特征,造成水平井随钻电磁波电阻率测井响应复杂,资料定性解释和定量评价极为困难。为此,本文研发了一种适用于页岩油储层水平井随钻电磁波电阻率测井资料的校正方法。首先,考虑储层电性特征和泥浆类型,构建页岩油储层水平井电测井解释模型;研究相位差和幅度比曲线随井眼尺寸的变化,进而建立复杂仪器响应到均匀介质点源响应的映射关系,以消除钻铤及井眼等影响;在此基础上,针对页岩油储层,建立了基于解析算法的随钻电磁波电阻率测井资料逐点实时各向异性校正方法;最后,借助成像资料提供的界面和倾角信息,采用一维层状介质模型和梯度反演算法,逐层提取地层水平和垂向电阻率。结果表明:经井眼校正,随钻电磁波电阻率测井资料的处理可简化至一维,为资料快速处理奠定了基础;水平井随钻电磁波电阻率测井各向异性校正方法,可准确提取页岩油储层的水平和垂向电阻率信息,为该类油藏测井解释和定量评价提供准确的电性参数。

关键词：随钻电磁波电阻率测井页岩油储层水平井资料校正各向异性电阻率

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泥浆侵入对随钻电磁波电阻率测井响应的影响

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西安石油大学学报（自然科学版） 2020年第1期35卷 49-54,61页

作者：仵杰姬玉成志刚罗少成崔玮姜曼张妙瑜西安石油大学光电油气测井与信息检测教育部重点实验室陕西西安710065 中国石油集团测井有限公司陕西西安710077

泥浆侵入影响是随钻电磁波电阻率测井工程应用必须考虑的因素。基于COMSOL软件数值计算,分析常见6种侵入模型中四发双收随钻电磁波电阻率测井响应特征。结果表明:在低阻围岩模型中,侵入小于地层电导率或者侵入大于地层电导率而小于围岩... 详细信息

泥浆侵入影响是随钻电磁波电阻率测井工程应用必须考虑的因素。基于COMSOL软件数值计算,分析常见6种侵入模型中四发双收随钻电磁波电阻率测井响应特征。结果表明:在低阻围岩模型中,侵入小于地层电导率或者侵入大于地层电导率而小于围岩电导率时,可以忽略侵入影响;侵入大于地层电导率和围岩电导率时,侵入对4条曲线影响最为明显;高阻围岩模型中,侵入对短源距影响明显,同一源距的高低频率曲线明显分离。6种侵入模型中均出现了“双轨”及“分辨率降低”的现象。通过空间涡流分布特性分析揭示了井中存在侵入时的随钻电磁波电阻率测井响应机理。研究结果为随钻电磁波电阻率测井解释以及井眼影响校正提供了理论依据。

关键词：随钻电磁波电阻率测井泥浆侵入三维数值模拟

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钻井液侵入情况下随钻电磁波电阻率测井的响应

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断块油气田 2019年第5期26卷 675-680页

作者：李亨刘迪仁倪小威冯加明杨勇杨多长江大学油气资源与勘探技术教育部重点实验室湖北武汉430100 长江大学地球物理与石油资源学院湖北武汉430100

钻井液侵入地层使得井周介质电阻率分布发生变化,从而影响了随钻电磁波电阻率测井的响应。文中基于渗流理论、对流扩散理论及电磁场理论,利用有限元数值模拟技术,定量分析了侵入时间、储层孔隙度等变化对钻井液侵入下随钻电磁波电阻率... 详细信息

钻井液侵入地层使得井周介质电阻率分布发生变化,从而影响了随钻电磁波电阻率测井的响应。文中基于渗流理论、对流扩散理论及电磁场理论,利用有限元数值模拟技术,定量分析了侵入时间、储层孔隙度等变化对钻井液侵入下随钻电磁波电阻率测井响应的影响。结果表明:钻井液侵入10 min后,随钻电磁波电阻率测井的响应明显受到钻井液侵入的影响;储层孔隙度大于15%时,相位差响应增长超过5%;储层含水饱和度小于60%时,相位差响应增长超过4%;钻井液与地层水的矿化度比值大于0.244时,相位差响应增长超过10%;储层渗透率和压差变化在钻井液侵入情况下对随钻电磁波电阻率测井相位差响应的影响基本固定。研究结果为随钻电磁波电阻率测井解释消除钻井液侵入的影响提供了一定理论基础,对探测深度的综合判断有助于相关仪器的研发和改进。

关键词：钻井液侵入渗流理论随钻电磁波电阻率测井响应电阻率

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CN-FDTD分析随钻电磁波电阻率测井的电磁响应

CN-FDTD分析随钻电磁波电阻率测井的电磁响应

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作者：张振山东大学

学位级别：硕士

随着世界石油工业的不断发展,随钻电磁波电阻率测井在油气勘探中得到广泛应用。时域有限差分方法是目前用于模拟随钻电磁波电阻率测井过程的重要数值方法,但任何一个方法都有其优点和缺点。传统的时域有限差分方法时间步长的选取受限于C... 详细信息

随着世界石油工业的不断发展,随钻电磁波电阻率测井在油气勘探中得到广泛应用。时域有限差分方法是目前用于模拟随钻电磁波电阻率测井过程的重要数值方法,但任何一个方法都有其优点和缺点。传统的时域有限差分方法时间步长的选取受限于Courant-Friedrich-Levy(CFL)稳定性条件,即其时间步长的选取与空间步长相关,当对精细结构进行模拟时,传统的时域有限差分方法往往是十分耗时的。本文采用基于Crank-Nicolson差分格式的柱坐标系时域有限差分方法(CN-FDTD),克服了稳定性条件限制,结合CUDA平台,进一步加速Crank-Nicolson时域有限差分方法的计算速度。应用此高速平台分析研究了正弦源产生的电磁波在地层中传播的瞬态特性和随钻电磁波电阻率测井仪在各向同性地层中的电磁响应。首先,在分析随钻电磁波电阻率测井原理和钻井模型的基础上,推导出圆柱坐标系下的CN-FDTD递推公式,分析了CN-FDTD递推过程中激励源的设置和吸收边界问题。编程实现了基于通用图形处理器的CN-FDTD计算程序,为研究随钻电磁波电阻率测井的电磁响应搭建了高速计算平台。其次,本文通过研究正弦源产生的电磁波在不同电导率地层中的瞬态传播特性,观察到电磁波在电导率不为零的地层中传播时存在损耗,且距离越远,损耗越严重,因此,随钻电磁波电阻率测井应该研究电磁波在地层中的近场特性。通过观察不同频率的正弦波在地层中的传播情况,发现发射频率越高,电磁波受趋肤效应的影响越大,在地层中的衰减越快。最后,重点研究了CN-FDTD方法在随钻电磁波电阻率测井响应分析中的应用。通过比较CN-FDTD与FDTD方法在多层地层中的计算速度和内存占用比,可以看出,虽然CN-FDTD要占用更多的内存,但其计算结果与FDTD相当吻合,计算速度可以达到传统FDTD的6倍左右。研究分析了不同储集层厚度和不同侵入带深度对幅度比曲线和相位差曲线的影响。数值模拟表明,相位差曲线可分辨出更薄的地层,储集层厚度越薄,其电导率越容易受上下两层地层的影响。而且相位差曲线相对幅度比曲线,更容易受侵入带的影响,侵入深度很大时,曲线反映的主要是侵入带的电导率,而不是原状地层的电导率。以上工作和结论对CN-FDTD算法应用于随钻电磁波电阻率测井的模拟计算具有实际意义,对分析随钻电磁波电阻率测井仪的实际电磁响应提供了理论基础。

关键词：随钻电磁波电阻率测井 CN-FDTD 通用图形处理器 CUDA

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倾斜井中随钻电磁波电阻率测井反演方法研究

倾斜井中随钻电磁波电阻率测井反演方法研究

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作者：周游中国石油大学(北京)

学位级别：硕士

随着倾斜井在油田生产中的广泛应用,集数据采集、数据解释、地质导向等多功能于一身的随钻电磁波电阻率测井的重要性逐渐凸显。因为地层的环境复杂多变,决定随钻电磁波电阻率测井响应的因素过多,所以仪器记录的测井响应无法全面地表现... 详细信息

随着倾斜井在油田生产中的广泛应用,集数据采集、数据解释、地质导向等多功能于一身的随钻电磁波电阻率测井的重要性逐渐凸显。因为地层的环境复杂多变,决定随钻电磁波电阻率测井响应的因素过多,所以仪器记录的测井响应无法全面地表现地层真实情况。随钻电磁波电阻率反演的研究意义在于使获得的地层参数更加符合地层的真实情况,从而更好地服务于为测井解释和储层评价。一维反演因其精确、高效的特点成为当前地质导向实时反演的主流算法,然而反演采用方法不同,在计算效率、稳定性等方面也会不同,如何更加高效地进行随钻电磁波电阻率测井反演取决于方法的选择和改进。本文忽略井眼和泥浆侵入的影响,建立一维地层模型,基于正演数值模拟程序,研究并分析了围岩层厚、电阻率对比度、井斜角、电阻率各向异性等环境因素的随钻电磁波电阻率测井响应特征。基于测井中的实际应用,介绍了高斯牛顿法和共轭梯度法的原理与算法,然后结合已确定的地层界面,设计并应用非线性共轭梯度反演算法,在不同地层模型中进行随钻电磁波电阻率测井一维反演,以证明该方法的合理性。针对目的薄层提出了多采样点反演技术,并应用到复杂地层中,该技术可以更真实地反应地层情况,完善地质导向技术。

关键词：随钻电磁波电阻率测井反演方法非线性共轭梯度法多采样点反演

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基于物理信息神经网络的随钻电磁波电阻率测井响应模拟

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测井技术 2023年第6期47卷 653-661页

作者：刘阳王健徐德龙中国科学院声学研究所声场声信息国家重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

为实现复杂介质中随钻电磁波电阻率测井响应的快速模拟,加速随钻电磁波电阻率测井数据反演,基于物理信息神经网络(Physics-Informed Neural Network,PINN)模拟了随钻电磁波电阻率测井响应。PINN将控制方程纳入损失函数,将偏微分方程求... 详细信息

为实现复杂介质中随钻电磁波电阻率测井响应的快速模拟,加速随钻电磁波电阻率测井数据反演,基于物理信息神经网络(Physics-Informed Neural Network,PINN)模拟了随钻电磁波电阻率测井响应。PINN将控制方程纳入损失函数,将偏微分方程求解问题转化为最优化问题,实现偏微分方程的求解。在数值算例中通过PINN方法得到了电场散射场,研究了采样方式、激活函数、网络结构对PINN结果精度的影响。在高电阻率地层和侵入地层模型中,使用PINN方法计算了随钻电磁波电阻率测井响应。数值算例结果表明,基于PINN模拟的随钻电磁波测井响应与有限元方法结果一致,利用该方法可以实现随钻电磁波电阻率测井响应的精确求解。

关键词：物理信息神经网络随钻电磁波电阻率测井测井响应电磁场模拟

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未钻地层随钻电磁波电阻率测井仪器设计及定向探测特性研究

未钻地层随钻电磁波电阻率测井仪器设计及定向探测特性研究

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作者：曹景强中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

本文首先采用磁流源并矢Green函数对未钻地层随钻电磁波电阻率测井仪器在各向异性水平层状地层中的响应进行数值模拟研究,既可用于计算仪器传统的相位移和幅度衰减也可用于计算仪器定向相位移和幅度衰减。采用径向成层各向同性介质的Gr... 详细信息

本文首先采用磁流源并矢Green函数对未钻地层随钻电磁波电阻率测井仪器在各向异性水平层状地层中的响应进行数值模拟研究,既可用于计算仪器传统的相位移和幅度衰减也可用于计算仪器定向相位移和幅度衰减。采用径向成层各向同性介质的Green函数计算考虑金属钻铤情况下仪器在地层中的能量衰减问题。利用所开发的数值模拟算法,对Schlumberger公司PeriScope 15和Halliburton公司ADR进行理论分析,采用数值模拟技术研究了PeriScope 15和ADR对未钻地层界面的预测能力和超深探测能力。为了能够较简洁地精确获得地层的电导率参数并能精确地指示出地层交界面的存在,本文优化了LWD仪器中天线阵列沿仪器轴线的位置,可以使接收天线中来自钻头前方的信号与来自仪器周围的信号最大限度地解耦,进而得以解决这一问题。计算结果表明:只要采用科学的定义方式,在随钻电磁波电阻率测井仪器中发射天线与接收天线无论是采用交叉排列方式还是顺序排列方式均可以将来自钻头前方地层的信号与来自仪器周围地层的信号最大限度地解耦。采用对称补偿线圈后的定向测量信号只在接近地层边界面时对地层倾角和地层各向异性敏感,在地层中定向测量信号对地层各向异性和地层相对倾角不再敏感。计算发现:若仪器远离具有任意电阻率的地层边界面,则定向幅度衰减和定向相位移的测量信号均为零;当仪器在高阻目的层中接近上部低阻围岩时定向幅度衰减和定向相位移的测量信号均为正,当仪器在高阻目的层中接近下部低阻围岩时定向幅度衰减和定向相位移的测量信号均为负,即在两种情况下反号;当仪器从地层边界面任意一侧接近同一边界面时,测量信号均按相同符号变化方向单调增加或降低;地层边界面两侧电导率差别越大,测量信号在地层边界上的峰值越大,定向测量信号越强。利用上述符号的改变可以及早预测未钻低阻地层的存在及上下部位,从而及时调整随钻仪器使之一直处于高阻目的层中。

关键词：随钻电磁波电阻率测井并矢Green函数倾斜天线对称补偿线圈定向探测特性

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海域水合物储层随钻电磁波电阻率和声波测井响应有限元数值模拟

海域水合物储层随钻电磁波电阻率和声波测井响应有限元数值模拟

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作者：刘天一中国地质大学(北京)

学位级别：硕士

天然气水合物分布广、资源量大、密度高,是一种燃烧清洁、潜力巨大的非常规天然气资源,被誉为21世纪理想的清洁替代能源。加大天然气水合物的勘探开发力度有助于我国实现绿色能源可持续发展和“双碳”目标。随钻测井技术是实现天然气水... 详细信息

天然气水合物分布广、资源量大、密度高,是一种燃烧清洁、潜力巨大的非常规天然气资源,被誉为21世纪理想的清洁替代能源。加大天然气水合物的勘探开发力度有助于我国实现绿色能源可持续发展和“双碳”目标。随钻测井技术是实现天然气水合物高效勘探开发的主要技术之一,目前该技术被国外油田服务公司所垄断,属于“卡脖子”技术。开展随钻测井仪器的数值模拟研究,对仪器研制及水合物勘探意义重大。本文针对海域水合物储层,采用有限元法对随钻电磁波电阻率和声波测井响应开展数值模拟研究。对不同的仪器、储层参数进行模拟分析,优选仪器参数并验证应用效果,结合水合物储层总结随钻电磁波电阻率测井响应规律。优化隔声体刻槽结构,研究多极子换能器特性,提出一种测量水合物储层纵、横波速度的方法,总结随钻声波测井响应规律。取得以下成果及认识:(1)建立了海域天然气水合物储层随钻电磁波电阻率和声波测井响应的有限元数值模拟方法,通过将模拟结果与解析解对比,验证了方法的准确性。(2)揭示了不同仪器参数、水合物储层参数与井眼环境对随钻电磁波电阻率测井响应的影响规律,获得了有利于水合物储层勘探的仪器参数。在200k Hz～2MHz频率范围内,通过增大仪器的发射频率和源距提高其纵向分辨率;所模拟仪器能够准确识别薄互层模型,纵向上最小能够识别0.2m的水合物储层,在储层厚度达到2m时测井响应达到峰值,径向侵入过深时会导致模拟的电阻率值失真。(3)揭示了不同隔声体结构、换能器模式与水合物储层参数对随钻声波测井响应的影响规律,提出了一种测量水合物储层纵、横波速度的方法。隔声体通过对频率、材料属性、刻槽角度、刻槽位置、刻槽宽度等参数进行优化可以提高隔声量;多极子换能器分别选择12k Hz、3k Hz、3k Hz的频率激发单极子、偶极子、四极子模式;单极子模式需要使用隔声体压制钻铤波干扰,四极子模式的钻铤波存在截至频率;使用12k Hz的单极子模式和3k Hz的四极子模式能够分别测量水合物储层纵、横波速度。本研究对为高精度的随钻测井仪器设计提供建议与依据,为天然气水合物测井评价奠定基础。

关键词：随钻声波测井随钻电磁波电阻率测井水合物有限元法隔声体设计

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随钻电磁测井信号调理电路的研究及测试

随钻电磁测井信号调理电路的研究及测试

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作者：朱翔山东大学

学位级别：硕士

随钻电磁波电阻率测井技术是近十几年兴起的一项勘探技术,在石油开采尤其是海上油田钻井中,因其在定向钻探以及地层边界探测当中具有重要实用价值而得到越来越多的使用。和传统测井技术相比,随钻电磁波电阻率测井技术有着测量精度高、... 详细信息

随钻电磁波电阻率测井技术是近十几年兴起的一项勘探技术,在石油开采尤其是海上油田钻井中,因其在定向钻探以及地层边界探测当中具有重要实用价值而得到越来越多的使用。和传统测井技术相比,随钻电磁波电阻率测井技术有着测量精度高、应用范围广、能实时检测井下地层数据等优点,已经成为国际先进测井技术发展主流。从测井装备的总体发展情况来看,国外几家大型油田技术公司的随钻电磁波电阻率测井装备已经开始投入量产,而近几年来国内对于这方面的研究才刚刚起步,关于井下系统的结构还处在实验阶段,对于随钻测井技术的大规模研究与开发尚未开始。本文对随钻电磁波电阻率测井井下电路的基本原理和结构进行了系统的研究,并针对关键电路模块信号接收与调理模块制作了实际电路进行了验证。论文中还利用矢量网络分析仪和频谱仪与计算机建立自动测试系统,自行编写了配套的控制软件,对信号调理实验电路进行了全方位的测试,在验证调理电路功能的同时,也对电路设计过程当中的各种技术指标做出了进一步的修正。论文中主要进行了以下几方面的工作：首先,本论文对随钻电磁波电阻率测井的基本原理进行了研究,具体分析了完成随钻电阻率测井的井下电路所需要的具体结构以及各个模块的工作原理,在此基础之对测井电路关键模块信号调理电路进行了结构和功能设计,并制作相应的实验电路测试模块。而且针对影响电路模块性能的一些技术指标和测量方法,进行了进一步的研究和说明。其次,为了对实验电路的各种技术指标进行测试,本文设计并实现了一款采用矢量网络分析仪为主要测试工具的自动化测试系统,系统中使用了远程控制并进行自动化测量的方式,利用测试仪器和计算机的远程通信功能,并自行编写了相应的控制与数据保存软件,最终实现了对调理电路方便、快速的测量。最后,本文针对电磁波电阻率调理模块实验电路开展了多方面的测试,并得到了丰富的数据结果。从结果的分析可以看出,使用外差式接收结构的信号调理电路能够比较满意的完成对微弱信号的调理与放大,所输出的信号能够更为方便被后级电路进行处理。以上的实验结果和测量数据,对研究随钻电磁波电阻率测井电路的设计具有实际指导意义,也为进一步的电路调试和改进提供了充分的数据支持。

关键词：随钻电磁波电阻率测井信号调理电路网络分析仪自动测试

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