全频段电测井正演数值模拟理论研究

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利用测井方法识别井旁裂缝及断层的技术探讨

利用测井方法识别井旁裂缝及断层的技术探讨

1引言地壳岩层受力达到一定强度而发生破裂并沿破裂面有明显相对位移的构造被称为断层,岩石发生破裂作用而形成的不连续面被称为裂缝,井下断层和裂缝都是岩石受力而发生破裂作用的结果。

理论研究和实际观测结果表明,井下断层和裂缝的形成机理是一致的。

断层的形成可分为几个阶段:第一个阶段是大量微裂缝形成;第二个阶段是由于微裂缝形成而使岩石的坚固性下降,导致应力集中,许多微裂缝合并而成为大裂缝;第三个阶段形成大断裂。

断层是裂缝的宏观表现,断层的两盘岩层沿断裂面发生了明显的相对位移,裂缝是断层形成的雏形。

在已存在的断层附近,一般总有裂缝与其伴生,两者发生的应力场是一致的,断层和裂缝都破坏了岩层的完整性。

裂缝是油气储层中一种重要的储渗空间,在油气藏形成过程中裂缝是油气运移的通道,在油田开发中储层裂缝的存在增强了储存空间和流体渗流条件。

岩石裂缝分为天然裂缝和人工裂缝。

天然裂缝是在地质应力作用下形成的;人工裂缝是在人为应力作用或诱导下形成的。

世界上许多大型、特大型油气田的储层即为裂缝性储层。

裂缝对地层渗透率影响既有正面的也有负面的。

一方面裂缝提供了基本的地层渗透率,可以提高油气藏的产量和采收率;另一方面,裂缝也会形成漏失层,对产层造成损害。

在预探及提高采收率的项目中,裂缝可能造成邻近的井旁水体过早或非常利用测井方法识别井旁裂缝及断层的技术探讨摘要:地层裂缝对地层渗透率影响既有正面的也有负面的。

一方面裂缝提供了基本的地层渗透率,可以提高油气藏的产量,另一方面,裂缝会形成漏失层,对产层造成损害。

一些预探井的试油结果和电测解释结论差别过大,电测解释的油层,试油结果出水或未预料的水产出。

本文通过对井下断层、裂缝形成过程的分析和认识,结合常规成像仪器和偶极横波远探测仪器的测量原理及实际应用效果,对实际作业案例试油结果不理想的原因进行分析,说明探井井位布置以及后续的试油求产,都需要考虑到井下断层及可能裂缝分布的影响,需要借助地震资料及测井新技术的应用,探测井下断层和裂缝的存在及和井旁水体的连通情况,评估井下断层及隐蔽裂缝可能造成的试油后果并提前采取措施。

频域全波形反演方法及应用研究

频域全波形反演方法及应用研究

频域全波形反演方法及应用研究第一章:引言地质勘探是一项重要的工作,为了更好地了解地下岩石结构,了解油气储层的分布,地球物理学方法被广泛采用。

全波形反演就是一种地球物理学方法,可以反演介质的物理参数,是近年来比较热门的研究方向之一。

本文旨在介绍频域全波形反演方法及其应用研究。

第二章:全波形反演基础2.1 声波方程全波形反演是一种利用声波传播原理的方法,因此需要了解声波方程。

2.2 梯度下降算法全波形反演涉及到非线性优化问题。

通常采用梯度下降算法求解最优解。

2.3 正演模拟正演模拟是模拟地震波传播的过程,是全波形反演方法不可或缺的基础。

第三章:全波形反演方法3.1 时间域全波形反演方法时间域全波形反演方法是最早出现的全波形反演方法之一。

主要思想是在时间域内比较模拟数据和观测数据的差异,不断更新模型参数,直到误差达到一定的精度。

3.2 频率域全波形反演方法频率域全波形反演方法是基于频率域上反演的一种方法。

通过对模拟数据和观测数据在频域上的比较,反演模型参数。

相比时间域全波形反演方法,频率域全波形反演方法可以大量减少计算时间。

3.3 高斯牛顿全波形反演方法高斯牛顿全波形反演方法是一种结合了时间域和频率域的反演方法。

通过将模型参数的更新过程拆分为两个步骤,可以大大减少迭代次数,提高计算效率。

第四章:应用研究4.1 油气勘探全波形反演方法在油气勘探领域应用广泛。

通过反演地下介质的物理参数,可以确定油气储层的位置、形态以及储层厚度等信息,有助于油气勘探的决策。

4.2 地震预测全波形反演方法在地震预测领域也有应用。

通过反演地下介质的物理参数,可以更好地了解地震发生的机理,预测地震危险性,并为防震减灾提供参考依据。

4.3 地质调查全波形反演在地质调查中也有应用。

通过反演地下介质的物理参数,可以确定岩石、土层的分布,判断地质构造,有助于矿产勘探和土地利用规划等。

第五章:结论全波形反演方法是一种重要的地球物理学方法,可以反演地下介质的物理参数,为油气勘探、地震预测、地质调查等领域提供重要支持。

体面积分方程矩量法及其在电法测井中的应用

体面积分方程矩量法及其在电法测井中的应用

体面积分方程矩量法及其在电法测井中的应用地球物理测井中,大斜度井、水平井占据的比重越来越大,仪器响应在这些测井环境中不同于直井环境,传统的基于直井的测井解释和数值模拟方法变得不再适用。

因此,进行电法测井的正演数值模拟研究,用于解释和分析测井仪器在这些测井环境中响应和异常现象,这对于仪器的研发和工程实际应用具有重要意义。

基于以上原因,本文对体面积分方程矩量法进行了研究,并用于电法测井的数值模拟。

传统的基于SWG基函数的体积分方程,需要处理边界面电荷,几何建模要共形剖分。

而本文采用的基于分片常数基的非共形体积分方程,不需处理边界面电荷;采用非共形网格剖分使几何建模更为灵活;只是需要处理双梯度Green函数的超强奇异性积分,本文采用了高阶奇异值提取法很好地处理了该积分奇异性问题。

本文主要内容如下:1.详细推导了体积分、面积分、体面积分方程的矩量法求解过程,采用高阶奇异值提取法解决了三类积分方程中涉及的奇异性及近奇异性积分;建立了基于分片常数基的体积分方程,并结合面积分方程建立了的体面积分方程,用该方程精确计算了金属介质组合目标的近场以及介质内部的场,实现了很好的精度;2.采用点匹配法测试非共形体积分方程,实现了阻抗矩阵的快速填充并达到了很好的精度,并且将点匹配法的体积分方程与迦辽金法匹配的面积分方程组合实现了混合两种测试方法的体面积分方程,并在算例中验证了其精度;3.用基于球函数展开的解析方法求解了环形线圈的近场;4.对比了水平线圈和倾斜线圈在各向异性地层中的响应差异;对各向同性地层中,不同的倾斜线圈系的测井响应进行了数值仿真,发现幅度比和相位差变化复杂,出现两者变化趋势不一致的情况;实现了对地层倾斜、井斜的三维测井问题的计算;5.对井眼和钻铤作纵向截断,其网格相对于井眼边界地层非共形剖分,采用井眼内网格随测量点移动的计算模式来数值模拟仪器在井眼中移动测量的过程,实现一套网格的多次使用。

测井原理及方法

测井原理及方法
产生自然电场的主要原因: • 地层水溶液离子浓度与泥浆滤液的离子浓度不同,产生
离子扩散;-扩散电动势 • 岩石颗粒表面对离子有吸附作用;-吸附电动势 • 泥浆滤液向地层中渗透作用。-过滤电动势
自然电位测井
自然电位的测量
自然电位SP的理论计算
自然电流: 测量的自然电位异常幅度值Usp:自然电流流过井内泥浆 柱电阻上的电位降:
1、 常规测井资料原理及应用
1. )电阻率测井电阻率测井 2. )自然电位测井 3. )声波测井 4. )伽马和密度测井 5. )补偿中子测井
电阻率测井
电法测井是地球物理测井中三大测井方法之一,它根据岩层电学性 质的差别,测量地层的电阻率、电导率或介电常数等电学参数,用来研 究地质剖面,判断岩性,划分油气水层,和其它方法一起研究储集层的 含油性、渗透性和孔隙性等性质。
a.主要类型
(2)微侧向(MLL): 微电极测井中泥饼分流作用太大,测RXO不准确,采用聚焦原理,形 成微侧向测井。
(3)微球形聚焦(MSFL): 微侧向MLL探测浅,受泥饼影响大。MSFL方法探测浅,又基本不受泥饼影 响,是目前最好的RXO测量方法。
(4)八侧向(LL8): 以上均为贴井壁测量,LL8是不贴井壁测量Rxo的方法。它是在七侧 向电极系下方附近设屏流回路电极B1,在上方较远处设回路电极B2。
• 厚层可以用“半幅点” 确定地层界面。
地层电阻率的影响
• 含油气饱和度比较高的储集层,其电阻率比它完全含水时rsd明显升 高,SP略有下降。一般油气层的SP幅度略小于相邻的水层。Rt/Rm 增大,曲线幅度减小。
• 围岩电阻率Rs增大,则rsh增大,使自然电位异常幅度减小。
泥浆侵入带、井径的影响
b.电极系分类: 通常供电和测量共4个电极,一个在地面,井下三个组成电极系。 梯度:单电极到相邻成对电极的距离大于成对电极间的距离。 电位:单电极到相邻成对电极的距离小于成对电极间的距离。 梯度电极系进一步分为:底部(正装)梯度、顶部(倒装)梯度。

基于COMSOL的电化学地震检波器频率特性数值仿真模型

基于COMSOL的电化学地震检波器频率特性数值仿真模型
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传感器与微系统( Transducer and Microsystem Technologies)
2019 / J. 1000—9787( 2019) 04—0012—03
基于 COMSOL 的电化学地震检波器频率特性数值仿真模型*
陈德勇1,2 ,陈连宏1,2 ,孙振源3 ,李光磊1,2 ,王军波1,2 ,陈 健1,2
Abstract: A numerical simulation model for accurately solve transfer function of electrochemical seismometer is presented. The fluid-solid coupling physical field is firstly used to link the external vibrations with the motion morphology of internal electrolyte solution. Some simulation parameters are test by normative experimental method to make the simulation model and physical truth coincide. Relevancy of amplitude frequency response curve leading in simulation and measured results is 0. 97,based on the numerical model,the effect of the number of electrode pores on amplitude frequency response curve is discussed. By optimizing number of pores,at last,the working bandwidth is extended to 0. 14~ 100 Hz without exerting feedback. Keywords : electrochemical seismometer; numerical simulation; frequency characteristics; micro-electromechanical system( MEMS) ; bandwidth

井间电磁波数值模拟及成像技术

井间电磁波数值模拟及成像技术

井间电磁波数值模拟及成像技术杨曦;潘和平【摘要】系统地介绍了井间电磁波数值模拟与成像方法的研究现状.正演方面主要讨论了有限差分、有限元和积分方程法,分析了各种方法的优缺点、适用范围,并指出了未来发展趋势;反演方面主要讨论了线性反演和非线性反演,根据井间电磁波成像的性质,对时间域和频率域线性反演方法分别做了详细论述,并给出了未来发展趋势.【期刊名称】《物探与化探》【年(卷),期】2009(033)002【总页数】8页(P140-147)【关键词】井间电磁波探测;数值模拟;电磁波成像【作者】杨曦;潘和平【作者单位】中国地质大学,地球物理与空间信息学院,湖北,武汉,430074;中国地质大学,地球物理与空间信息学院,湖北,武汉,430074【正文语种】中文【中图分类】P631地下电磁波探测技术是寻找金属、非金属矿产、煤田、油气藏和地下水的重要而有效的方法,其应用遍布于地质工程、工程勘查、环境监测等领域,与国民经济建设、人民社会生活有密切关系,是勘探地球物理学中的重要分支。

作为地下电磁波探测研究领域的重要技术手段之一——井间电磁波探测技术,是当代地球物理应用技术发展的重要前沿,也是一项极具挑战性的重大研究课题。

井间电磁波探测始于20世纪80年代,由于跨井地震成像在地球物理探测领域的成功应用,促成了早期井间低频电磁成像的研究和实验[1-2]。

井间电磁波探测系统由一个置于一口井中的偶极子发射天线以及一口或多口邻井中相应的接收天线组成。

系统所用的探测中心频率范围一般为20 Hz~200 MHz,其在地下介质中相应的主波长范围是5~0.5 m[3]。

接收天线感应经地层传播过来的电磁波场,得到反映井间地质构造的二维乃至三维数据,从而以较高的精度和分辨率实现对井间地层岩石的导电特性的直接测量和描述。

由于井间电磁波探测技术成本低、效率高的工作特点及其高分辨率和对地下介质中孔隙流体的敏感性,使其立刻受到了广泛关注,并在众多专家学者的努力下取得了迅速发展。

5700测井技术介绍―阵列感应测井原理及应用.

5700测井技术介绍―阵列感应测井原理及应用.

5700测井技术介绍—阵列感应测井原理及地质应用目录一、前言 (1二、阵列感应测井原理及应用 (11.阵列感应测井原理简介 (12阵列感应资料处理 (23.阵列感应测井的地质应用 (10三、阵列感应测井实例分析 (141、低矿化度泥浆侵入含高矿化度地层水的储层 (142、高矿化度泥浆侵入含低矿化度地层水的储层 (173、在稠油井中的应用效果 (204、水淹层解释应用效果 (215、在判断地层水矿化度方面的应用效果 (23四、总结和建议 (24一、前言阵列感应测井是测井发展史上的一个飞跃,自从测井公司引进了阿特拉斯的阵列感应测井仪HDIL后,经过多年的使用,已经成为测井中一项不可缺少的项目,特别是在沙泥岩地层和低电阻率地层中,发挥了其它测井项目不可替代的作用。

二、阵列感应测井原理及应用1.阵列感应测井原理简介阵列感应测井的最基本原理与普通感应测井原理类似,但它在硬件上采用简单的三线圈系结构,这种线圈系没有硬件聚焦功能,它采用数学方法对呈不对称形状的纵向响应曲线进行软件聚焦处理。

它由7组接收线圈对和1个共用的发射线圈组成,实际上相当于具有7种线圈距的三线圈系。

在接收线圈系的设计上充分考虑了以下几个问题:(1、消除直藕信号;(2、三线圈子阵列纵向特性的频率响应没有盲频;(3、要有若干子阵列分别反映浅部和深部地层信息;(4、各接收子阵列之间的间距应按一定规律变化和分布;(5、离发射线圈较远的接收子阵列应考虑发射功率和接收信号的强度。

高分辨率阵列感应测井仪在硬件设计时充分考虑了上述因素,它的每个接收线圈系都由两个相互对称的线圈组成,即一个主接收线圈和一个辅助接收线圈,它利用了两个线圈电磁场叠加原理,来实现消除直藕信号影响的目的。

在线圈系的排列上设计了最小线圈距为6in,最大线圈距为94in,在这两个线圈距之间采用了近似于指数形式的线圈系分布,即全部子阵列间距为6in、10in、15.7in、24.5in、38.5in、60in、94in。

常用的几个地质软件的特点介绍-推荐下载

常用的几个地质软件的特点介绍-推荐下载

常用的几个地质软件的特点介绍卡奔软件:本人感觉简单好用,但是图形功能不算好,兼容性不太好,BendLinkEx不能在win2003版中用,关键好的一点是它的宏功能,虽然不能象forward和watch等测井处理解释软件好,但对于不懂测井软件的人是个好工具,而CE只看过演示,觉得还不错,用了他就不用上面的两个或其他的(除了做数模外的)地质软件. BendLinkEx 地层对比和油藏研究工具是国内唯一使用PC机进行地层对比、细分层对比和编制油气藏剖面的应用软件。

实现自动和手动进行地层对比,快速生成对比数据表,首次将编制油气藏剖面和油气藏分析研究溶为一体,是地质工程师寻找油气水分布规律、划分储量计算单元、进行油砂体对比分析、编制各种对比图件等工作的实用工具。

IntellExplore 井筒资料综合应用的强大工具是专门对井的各类资料进行分析和研究的应用软件。

首次将钻井、录井、测井、岩芯、分析化验、测试等各类单井资料溶为一体进行综合分析、解释,独创的Carbon-Script扩展分析解释方法以及方法程序的实时调试和执行,使研究工作提高到一个新的境界,让您的才智发挥的淋漓尽致。

IntellExplore的综合性、灵活性和实用性在石油行业首屈一指。

CarbonExplorer 卡奔石油浏览器(CE)实现通过Internet/Intranet网络对勘探开发数据库中各项数据进行查询、浏览、统计、分析和作图等工作,是油田科研工作者和生产管理者必备的桌面工具软件。

CE实现了通用浏览器无法完成的石油专项数据的浏览分析、统计和作图等功能。

卡奔石油浏览器(CE)功能很容易扩展,只需增加一个应用程序描述便可,石油浏览器改变了传统的工作习惯,实现了将大量烦琐的基础资料查找、统计和分析工作搬上计算机,这使勘探开发研究工作和生产管理工作的效率大幅度提高,使油田基础资料的管理和应用达到国内外先进水平。

Forward .NET平台是为了适应当今计算机网络技术的发展,满足油田测井公司、采油厂、研究院勘探开发测井精细解释、储层参数评价的需要,历经三年多精心开发完成的新一代测井地质综合应用网络平台。

裂隙介质中变化井径的井孔声波测井响应数值模拟

裂隙介质中变化井径的井孔声波测井响应数值模拟

2 0世 纪 8 0年 代 , Wh i t e 等[ 4 ] 对 各 向异性 介质
孑 L 围岩性状等因素的变化, 造成井径的大小也会产
生 相应 的变化 , 而井 径 的变化 会对 测井 响应 结果 产 生不 能忽 视 的影 响 。因此 , 分 析裂 隙介 质 中井径 变 化对声 波 传播 的影 响规律 非 常重 要 。 为此 , 我们 以 Hu d s o n裂 隙理 论模 型 为基 础 建
虑水层 ( 饱 水裂隙) 和油层( 饱油裂 隙) 两种情况进行井孔声 波测井 正演数值模拟 , 并通 过改变井 径大小 和裂 隙参 数( 裂 隙角度 、 裂 隙密度 ) 来模拟分析全 波列声 波测井响应 的变化特征 。模拟结果表 明 , 在变化井径 的条件下 , 随
着裂 隙参数 的变化 , 声波在油层 和水层 中的响应各有不 同且具一定规 律性 , 据此 可在一定 程度 上区分 油、 水层 。 研究取得 的认识 可为变化井径的裂隙储层声波测井资料解 释提供有参考价值 的指导性建议 。 关键词 : 裂隙介质井孔模 型; 声波测井 ; 数值 模拟 ; 变化井径 ; 裂 隙角度 ; 裂隙密度
裂 隙 介质 中变化 井径 的 井孑 L 声 波 测 井 响 应 数 值 模 拟
张雪 昂, 王祝 文, 韩春 江 , 向 曼 , 杨 闯
( 吉林 大 学地球 探测 科 学 与技 术 学 院 , 吉林 长春 1 3 0 0 0 0 )
摘要 : 为了研究井径变化对储层声 波测井 响应的影响 , 基 于 Hu d s o n裂隙理论建 立 了裂 隙介质井孔模 型 , 分 别考
中的弹性波传播规律开始了初步研究 , 但是他们并
没有 对 围岩 的各 向异 性 参数 进 行分 析 ; 其后 , Hu d - s o n等[ 5 0 _ 研 究 了地 层介 质 的各 向异性 产 生 原 因和 特征属 性 , 同 时 提 出 了对 各 向异 性 参 数 的定 义 ; Th o ms e n  ̄ n ] 和T a n g等口 。 ] 还 提 出了裂 隙群 组 参 数 的变 化 与 地 质 体 各 向 异 性 的 关 系 ; S i n h a _ 1 。 ] 和 Ti c h e l a a r 等_ 1 ] 提 出 了测 定 介质 中定 向裂 隙群 组方

测井资料约束的波阻抗反演中的多解性问题

测井资料约束的波阻抗反演中的多解性问题

3国家自然科学基金49474227号“复杂地质条件下的地震与测井资料综合约束反演”资助收稿日期:19981120测井资料约束的波阻抗反演中的多解性问题3马劲风(西北大学地质学系,陕西西安710069)王学军 钟 俊 许亚军(石油地球物理勘探局研究院,河北涿州072751) 测井资料约束的波阻抗反演技术,是一种建立于褶积模型基础之上的波阻抗反演技术,由于人们对这种方法的理论基础认识不清,片面地认为使用该方法可以获得高分辨率的波阻抗剖面或对地震资料进行提高分辨率处理。

通过理论模型试算,证明波阻抗约束反演中存在着多解性问题,表明地震道之间的相似性,并不能代表反射系数序列或波阻抗序列的相似性。

在实际资料处理中,不能采用将合成地震记录与实际地震记录剖面对比,求取相关系数的方法来进行高分辨率波阻抗反演和提高地震剖面分辨率的处理。

关键词 测井约束 波阻抗反演 相关系数 高分辨率第一作者简介 马劲风 男 34岁 副教授(博士) 石油物探 现行测井资料约束的波阻抗反演技术起源于合成声波测井技术,即基于褶积模型的叠后一维地震资料反演技术。

70年代后期国外提出的这项技术,在储层识别与横向预测中起过重要的作用,然而这种方法受噪声、不良的振幅保持,以及地震资料带限性质的影响很大,而且还存在波阻抗值随递推公式传递误差的问题。

用这种方法处理出来的波阻抗剖面分辨率很低,难以解决薄层或薄互层问题,使其应用受到限制。

80年代后期,Seym our 等[1]提出了利用地震剖面所过井位的声波测井资料作为约束条件,正、反演结合进行迭代,求取地下波阻抗的方法。

由于这种方法利用了测井资料的高频信息,大幅度拓宽了地震资料的频带,地震剖面的视分辨率得到了很大的提高,因而这种方法表现出了强劲的发展势头,成为国内外众多公司竞相发展的对象。

出现了美国HG S 公司的BCI 软件、法国CGG 公司的ROVI M 、俄罗斯的PARM 、加拿大的STRAT A ,荷兰的JAS ON 等方法,国内的许多院校、生产单位也研制了类似的软件。

PSSL全谱饱和度测井仪技术简介

PSSL全谱饱和度测井仪技术简介

PSSL全谱饱和度测井仪简介一、概述在油田开发中后期,谱测井使目前在金属套管中评价地层剩余油饱和度、岩性及油层水淹等级的一种有效手段。

PSSL脉冲中子全谱饱和度测井仪集碳氧比能谱测井、碳氢比能谱测井、氯能谱测井、钆能谱测井、示踪能谱测井、中子寿命测井于一体,能在10%以上孔隙度条件下,穿透套管、水泥环等介质实现对地层剩余油饱和度的测量。

多种方法交互使用,使得测量精度和解释符合率大大提高。

PSSL全能谱饱和度测井仪是西安奥华电子仪器有限责任公司集多年脉冲中子测井仪器之积累,充分吸收国内已有的双源距碳氧比测井仪和西安奥华公司DSC多功能水流仪,国外的RST、RMT、RPM等同类产品的优点,避其不足。

最新研制成功的新一代饱和度测井仪。

仪器提供多种不同的工作模式,工作在CO-NLL(碳氧比组合中子寿命及活化伽玛能谱)模式时,仪器提供的主要信息为C/O、Si/Ca及相关孔隙度、岩性等参数,还同时采集俘获-西格马及活化能谱信息,给出测量精度同样很高的地层俘获截面参数;仪器工作在纯中子寿命模式时,更加准确的求得地层的宏观俘获截面等地层参数。

仪器本着为用户提供高稳定、高可靠、高精度、多功能(简称“三高一多”)的设计理念,为用户提供一流的测井仪器和一流的售后服务。

二、仪器构成1、下井仪器:二支如下图所示:其中仪器在遥测短节中组合了井温、CCL、伽玛等参数的测量,其中CCL为选配件。

2、便携式网络化测井地面系统:一套三、技术指标1、耐压:80MPa2、耐温:150℃/4h3、直径Φ90mm4、仪器长度:5.8m5、中子产额:>=1.5×108n/s6、中子管寿命:>=200h7、推荐测速CO-NLL模式及CO模式时:50m/hNLL-CAP模式及NSP(自然伽玛能谱)模式时:120m/hNLL模式:360m/h8、抗振能力:29.4m/s2,三维,0∼100Hz9、全温度范围内能量增益稳定性和线性:<0.5%10、测量误差:中子寿命模式3%;能谱测量模式5%(在孔隙度为35%的饱和油砂和水砂中)11、仪器外部供电电源:AC220V,总供电电流不大于3A;井下仪器供电为直流供电,地面系统提供300V、1.5A的供电能力,井下仪器最大消耗180V(含电缆压降),0.35A功率。

感应测井中的NMM法及其在咸水泥浆井中应用

感应测井中的NMM法及其在咸水泥浆井中应用

作者简介 : 杰 (95 ) 男, , 仵 16- , 教授 博士 , 主要从事 电磁测 井理论、 数值模拟和 阵列感应信号处理方面的研究。
国 外 测 井 技 术
2 1 年 2月 01
计算精确 , 求解可靠。径向用有限 ‘ 分量E pz, p 方向 ( , 设在第m ) 层内E= 为常 使用的是解析解 , E ,
将( 式带人 ( ) 5 ) 3 式得到两个方程

向不均匀的地层模型 中交流电测井和普通电阻率测 井的响应 ,在纵 向上采用解析方法推导 出了反射矩 阵和透射矩阵的递推公式 ,在径向上采用数值解时 改进 的基 函数——幅度基函数和斜度基 函数 ,其结 果不仅达到 了有限元方法的精度 ,而且大大加快 了 运算速度 。基 函数 的选择对于数值模拟 的速度和精 度起着至关重要的作用[ 而网格剖分一般从线圈半 7 1 ,
区域 , 此式改写成 :
2 网格剖分与基 函数
N M法的径 向有限元数值计算中, M 计算结果 的 影响因素主要是网格剖分数 、 剖分形式和求解区域
的大小。为了节省内存、 增加计算速度 , 同时考虑电 而是采用指数或等 比级数剖分。 剖分点数和计算范 围, 严格说要根据实 际地层 的, 电导率变化范 围较大 , 常采用 固定的剖分点 通 数 和计算 范 围。
O 引言
Pdni aes 等人01 1 2 在研究 电磁散射时 , 把波膜的概 念 与有限元结合起来 , 出一种称为 “ 提 数值模式 匹
配(Ma方法” N r ) 的半解释 、 半有 限元解法 。该方法把
分析 了 N M法计算误差的主要来源并采取 了相应 M 的改进措施 , 最后验证 了改进措施的有效性。
22 径 向基 函数 .

电磁场与电磁波的数值模拟研究

电磁场与电磁波的数值模拟研究

电磁场与电磁波的数值模拟研究一、引言电磁场与电磁波是电磁学中的基础概念,它们的研究在电子工程、通信工程等领域具有重要的理论和应用价值。

为了深入研究电磁场与电磁波的特性,许多学者在数值模拟方法上进行了大量的研究。

本文将介绍电磁场与电磁波的数值模拟研究,着重介绍有限元法、时域有限差分法和谐振器模型等方法的基本原理和应用。

二、有限元法有限元法是一种广泛应用于电磁场数值计算的方法。

有限元法通过将复杂的几何构型分割成许多小的单元,利用贝尔纳杰引理和法向盒子法等原理对电磁场进行离散化处理,最终通过组合这些单元来得到系统的电磁场。

由此得到的离散化电磁场数据可以用于描述电磁波的场分布和传播过程。

有限元法的优点在于可以用于计算复杂的几何构型的电磁场,准确性较高,可以模拟各种不同频率的电磁场。

缺点在于其计算复杂度较高,需要大量的计算时间和存储资源。

三、时域有限差分法时域有限差分法是另一种常用的电磁场数值计算方法。

它通过将几何构型分割成许多小的区域,利用麦克斯韦方程组和时域有限差分法原理对电磁场进行离散化处理,最终得到系统的电磁场。

与有限元法相比,时域有限差分法具有时间上的离散化处理,可以模拟电磁波的时间变化过程。

时域有限差分法的优点在于计算速度较快,可以用于计算时间变化的电磁场,通常情况下更适用于低频电磁场的计算。

缺点在于其计算精度较低,不适用于频率较高的电磁场计算。

四、谐振器模型谐振器模型是一种基于贡献矩阵的电磁模拟方法。

这种方法基于以下基本假设:谐振器将能量聚集在一个小区域内,并以谐振的方式进行能量的传输。

谐振器模型通过在谐振器中注入电磁波,计算谐振器内部能量分布的变化,并根据能量的传输关系计算整个系统的电磁波特性。

谐振器模型优点在于其计算速度较快,可以广泛应用于不同频率电磁波的计算。

缺点在于其只适用于谐振场的计算。

五、应用电磁场与电磁波的数值模拟方法在电子工程领域中有广泛的应用。

其中,有限元法被广泛用于计算射频电磁场中的微波器件和天线,时域有限差分法被广泛用于计算低频电磁场的传输和辐射,谐振器模型被广泛应用于计算谐振器对电磁波的响应。

测井中数值模拟与反演简介

测井中数值模拟与反演简介
数值模拟与反演方法介绍
大纲
基本概念介绍 正演数值模拟介绍
反演理论及方法介绍
关于核磁共振方面的正反演介绍
基本概念介绍
• 对物理系统本质规律的认识包括三 个方面的研究内容 系统的参数化
用最少的参数来描述一个物理系统。
物理系统的正演
研究物理系统的物理规律(建立理论模型); 由系统的参数通过物理规律来预测可测的参数 --------(数值模拟)。
数值模拟举例--地磁倒转模拟截取
数值模拟举例---地幔对流模拟截取
反演理论及方法介绍
• 地学是基于观测的科 学,而反演是地学研 究的重要手段。 • 由于观测数据存在误 差,理论模型存在误 差,这些误差存在什 么分布规律,如何从 这些带有误差的数据 中获得需要的模型参 数解将是反演的一个 重要研究内容
谢谢!
真齐辉
物理系统的反演
由观测值通过物理规律来推断物理模型的参数值。
数值模拟定义
• 模拟:基于现实的各种假设条件,通过一个模型 模拟真实系统的各种特征形态。 • 数值模拟:主要就是求偏微分方程的数值解。
• 求解偏微分方程最主要的有三种数值方法:有限 元方法,有限体积法和差分方法。
数值模拟三大要素
• 数值模拟的三大要素:(微分方程的求解)
参考文献:
• 王 鹏,蒋齐平,侯彦威. 含水溶洞的地面核磁共振响应数值 模拟研究[J].地球物理学进展 .2011年8月.第26卷 第4 期:1457~1463. • 李鹏举,姜大鹏,李鹏飞,宋延杰. 核磁共振T2谱M-P广义 逆反演研究[J].吉林大学学报(地球科学版).2011年03月第41 卷 第2期:579~585. • 王家映,地球物理反演理论(第二版).高等教育出版社 • Tarantola.Inverse Problem Theory and Methods for Model Parameter Estimation.SIAM,2004. • EDWIN K. P. CHONG STANISLAW H. ZAK . An Introduction to Optimization.VILEY.2001 • Richard C.Aster,Brian Borchers,and Clifford Thurber. Parameter Estimation and Inverse Problems.June 9,2004.

2019-CNPC-电法测井新技术高杰

2019-CNPC-电法测井新技术高杰
2 0 4 ℃ (0 .5 h) 177℃ (3h)
S T I4 0 0 9 .1 5 m 177kg 1 0 .1 6 c m 138M pa
177℃
H R d2 .3 1 m (9 1 ’’) H R m 0 .9 9 m (3 9 ’’)
4 in(m in), 2 4 in(m a x )
ID 1 5 8 cm IM 7 9 cm LL 41cm 4 .5 in(m in), 2 4 in(m a x )
围岩
L9
L8 L7
L6
L5
油层
Rxo Ri
Rt
L4
L3 L2
L1
0.72米0.72米 1.23米
1.23米1.82米 2.97米
1.82米
围岩
水层
围岩
2.97米
100-25
AIT软件聚焦合成原理示意图
2019-11—GaoJ
100-26
阵列感应测井 分辨率与探测深度
2019-11—GaoJ
100-27
主要特点:
线圈型仪器
软件聚焦合成曲线
提供不同分辨率和探测深度的多条曲线
2019-11—GaoJ
100-19
感应测井响应函数
径向积分响应函数
纵向响应函数
90 %
分辨率
2019-11—GaoJ
100-20
深感应二维响应函数
深感应二维响应函数
2019-11—GaoJ
100-21
四家测井服务公司相量感应测井仪技术指标
1.基于几何因子和地质特点的 多参数控制一维反演方法。 合理可靠;
2. 可选的二维反演处理。
计算背景电导率;倾角校正。
HRAI 有

水平井随钻电磁波电阻率数值模拟

水平井随钻电磁波电阻率数值模拟

水平井随钻电磁波电阻率数值模拟胡松;王晓畅;孔强夫【摘要】随钻电磁波电阻率随着钻井技术进步市场和份额逐渐增加,由于水平井测量环境与直井存在较大差别,仪器受到影响因素也与直井不同,明确水平井中随钻电磁波电阻率的测井响应规律有助于水平井测井资料解释.依据电磁波电阻率测量原理,根据Chew理论,推导了TI介质中电磁场的波场分解,进而建立三维空间电磁波电阻率数值模拟正演方法.模拟了不同工作频率、不同相对井斜角、不同围岩电阻率以及地层界面情况下电磁波电阻率的测井响应规律.结果表明:幅度比和相位差随着地层电阻率的增大而减小,表现出与地层电阻率呈单调递减的函数关系;相位差对地层电阻率的敏感程度明显优于幅度比,适用的地层范围更大;井斜角越大,地层界面上下地层电阻率对比度越高,越容易在层界面附近产生"极化角",有助于识别地层界面;相同工作频率,围岩对幅度衰减电阻率的影响要大于相位差电阻率的影响;相同测量方式,围岩对低频工作模式的影响要大于对高频工作模式的影响;随井斜角的增大,幅度衰减电阻率与相位电阻率出现分离;工作频率越高,不同源距的电阻率值分离程度大.%The market and share of LWD resistivity was gradually increased with the progress of drilling technology, due to the difference measurement environment between the vertical wells and the horizontal, the affected factors are also different from vertical wells, clear about the logging response law of the LWD resistivity will help to the horizontal well logging data interpretation.On the basis of electromagnetic wave resistivity measuring principle, according to Chew theory, the wave field decomposition of the electromagnetic field in TI medium was deduced, and then a three-dimensional numerical simulation forward modelingmethod was established.The response characteristics of the LWD resistivity in different work frequency and relative deviation angle and different surrounding rock resistivity and stratigraphic interface and so on were simulated.Results show that the amplitude ratio and phase difference decreases with the increase of formation resistivity, the sensitive degree of phase difference to the formation resistivity is better than the amplitude ratio.The higher relative deviation and greater formation resistivity contrast, the easier appear the polarization angle, this can help to identify the formation interface.the effect of surrounding rock resistivity on amplitude attenuation is greater than the phase difference resistivity in the same working frequency.In the same measurement methods, the influence of surrounding rock on low frequency working mode is greater than high frequency work mode.With the increase of deviation angle, amplitude attenuation resistivity and phase resistivity separated, the higher working frequency, the larger degree separation of different spacing.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2017(017)014【总页数】8页(P59-66)【关键词】随钻电磁波电阻率;水平井;数值模拟;应特征【作者】胡松;王晓畅;孔强夫【作者单位】中国石化石油勘探开发研究院,北京 100083;中国石化石油勘探开发研究院,北京 100083;中国石化石油勘探开发研究院,北京 100083【正文语种】中文【中图分类】TE142对储层评价来说,地层含烃饱和度是一个重要指标,地层电阻率是推断地层含烃饱和度的一个重要岩石物理参数[1]。

井间地震波动方程正演数值模拟及其应用

井间地震波动方程正演数值模拟及其应用

The wa v e e q u a t i o n f o r wa r d nu me r i c a l s i mu l a t i o n a n d
a pp l i c a t i o n i n c r o s s we l l s e i s mi c
DOU Yu~ t a n , 。 , GUO Cha n g — s h e ng , M AO Zho ng ~ h ua , DI NG We i
( 1 . 1 n s i t i t u t e o fOc e a n o l o g y, C h i n e s e Ac a d e my o fS c i e n c e s , Qi n g d a o 2 6 6 0 7 1 ,C h i n a; 2 . Gr a d u a t e S c h o o l o f t h e C h i n e s e Ac a d e my o f S c i e n c e s , Be i j i n g 1 0 0 0 4 9 , C h i n a ; 3 . Rs e a r c h I n s t i t u t e o f P e t r o l e u m E x p l o r a t i o n&De v e l o p me n t ~ No r t h we s t , P e t r o c h i n a , L a n z h o u 7 3 0 0 2 0, C h i n a ; 4 . G e o l o g i c a l E x p l o r a t i o n C o mp a n y o f S h e n g l i O i l f i e l d, Do n g y i n g 2 5 7 1 0 0 t C h i n a )

测井原理及解释初步

测井原理及解释初步

三 测井概念
在油气勘探与开发领域,测井是一种井下 油气勘探方法。它运用物理学的原理,使 用专门的仪器设备,沿钻井剖面测量岩石 的物性参数,了解井下地质情况,从而达 到发现油气层、评估油气藏的目的。在油 气勘探领域,测井资料主要用来研究岩性
剖面、构造特征、沉积环境、评 价油气藏。此外,测井还是勘探煤
电阻率测井 是在钻孔中采用布置在不同部位的供电电极和测
声速测井 声速测井是利用不同的岩石和流体对声波传播速
度不同的特性进行的一种测井方法。通过在井中放置 发射探头和接收探头,记录声波从发射探头经地层传 播到接收探头的时间差值,所以声速测井也叫时差测 井。用时差测井曲线可以求出储集层的孔隙度,相应 地辨别岩性,特别是易于识别含气的储集层。
放射性测井 放射性测井即是在钻孔中测量放射性的方法,一
般有两大类:中子测井与自然伽马测井。中子测井是 用中子源向地层中发射连续的快中子流,这些中子与 地层中的原子核碰撞而损失一部分能量,用深测器(计 数器)测定这些能量用以计算地层的孔隙度并辨别其中 流体性质。自然伽马测井是测量地层和流体中不稳定 元素的自然放射性发出的伽马射线,用以判断岩石性 质,特别是泥质和粘土岩。 量;可以在产液井中寻找产液的井段,在注入井中寻 找注入的井段;对热力采油井,可以通过邻井的井温 测量检查注蒸汽的效果;可以评价压裂酸化施工的效 果等。 斜角度的方法。根据测得的数据,可以研究地质构造 与沉积环境,从而追踪地下油气的分布情况。
井壁取心 井壁取心是使用测井电缆将取心器下入井中,用 油气探井 为勘察地下含油气情况所钻的井称油气探井。探
炸药或机械力将岩心筒打入井壁,取下小块岩石以了 解岩石及其中流体性质的方法。
井一般有4大类。⑴参数井:了解一个地区(盆地或凹 陷)生油岩和储集岩存在和分布的情况的井;⑵预探井: 了解一个圈闭中是否含有油气和储集岩分布情况的井; ⑶评价井:在预探井发现含油气储集层后,为探明这 个圈闭(油气藏)含油气面积和地质储量所钻的井;⑷ 资料井:为获得油气藏油层参数(主要是使用特殊工具 在钻进中取出整块,进行检测与分析)所钻的井。

大庆油田地球物理测井中的若干应用数学问题(陈国华2010)

大庆油田地球物理测井中的若干应用数学问题(陈国华2010)

3 地球物理测井数值模拟研究的现状
在测井方法的数学模型研究与科学工程计算方面,早期主要靠实验室物理模型(如电法物理模拟装置、各种刻度装置)及 其它实验手段完成。随着有限元和有限差分等计算机求解高阶线性代数方程组技术的发展,利用数学模型研究测井方法及计算 机模拟测井理论响应的工作也广泛地开展起来。
大庆油田地球物理测井中的若干应用数学问题——学术交流报告
在绝缘表面 u 满足绝缘条件
u 0 n
(5)
(6)
即电位的法向剃度为零,其中 n 为绝缘体表面法向量。 在各个电极的表面上,电位与电流应满足等位面条件
u u j
sj
u ds I j n
j 1,2,3, , m
(7)
பைடு நூலகம்
其中 u j 为其电位,通常是未知的。 I j 为第 j 个电极上的总电流, S j 为其电极表面,对于供电电极,电流 I j 为已知值;对于聚焦 电极,屏蔽电流
(3)
在外边界处,电位 u 满足如下的边界条件
u ( r, , z ) z Z 0 u ( r, , z ) r R 0
(4)
其中 z=± Z 为 z 方向上、下外边界坐标,r=R 为 r 方向外边界坐标。 在方向边界处,电位 u 应满足对称电位导数条件
u ( r , , z ) 0 0 u( r, , z ) 0
4 测井物理方法与数学模型
依据物理学的方法原理,测井基本可分为电阻率测井、电磁波传播测井、声波测井、核物理测井;若从数学的偏微分方程 理论对测井方法进行分类, 则描述这些测井方法的数学模型基本可分为扩展型 LapLace 方程、 亥姆霍茨方程、 波动方程、 Boltzmann 迁移方程。这四类方程不仅具有代表性,而且还具有普适性,既其它的测井方法数学模型都可以通过这四类方程的某一类及附 加的特殊物理、几何边界条件而得到。因此,理论上研究的各种测井物理方法问题,完全可以等价于研究数值求解 LapLace 方
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4
全频段电测井正演数值模拟理论研究
摘要
ABSTRACT
Being an important method in well logging, the electrical logging is widely used in oil fields. The electrical logging commonly includes D.C.( direct current) logging and A.C.( alternating current) logging, and the former is usually used in conductive-mud boreholes and mainly reflects formation resistivity; The latter can be used in almost all kinds of boreholes and its responses are related to the formation electrical parameters(resistivity, dielectric constant and permeability). Therefore, the study of forward modeling of Electrical logging is of high value and significance. In this paper, the numerical mode-matching method(NMM) of A.C. logging is introduced in detail; the radial basis functions are discussed; with the help of the corresponding forward programs developed, the responses of some formation models are computed; the response curves of R-signal and X-signal of induction log as well as amplitude ratio and phase shift of the radio-frequency logging are analyzed. The main conclusions are as follows: NMM is an efficient forward method for axially symmetric formations; the investigation depth of X-signal is greater than that of R-signal; the vertical resolution of R-signal is better than that of X-signal; magnetic formations could cause significant perturbations on X-signal; borehole’s effect on amplitude ratio and phase shift can usually be ignored; the vertical resolution and radial investigation depth of the amplitude ratio and the phase shift do not match each other; for the conventional electric logging tools, the error caused by the approximation that the transmitter coil is treated as the point magnetic dipole can be ignored. In addition, in view of the similarity of NMM between D.C. logging and A.C. logging, NMM of the normal resistivity logging is introduced; a dissent is put forward about previous work; the corresponding forward program is also developed, and the responses of some formation models are computed. Key words: Forward method, Numerical Mode-Matching method(NMM), Basis functions, R-signal(Resistive signal) and X-signal (Reactive signal), Amplitude ratio and Phase shift
全频段电测井正演数值模拟理论研究
摘要


电法测井在测井行业中占有重要地位,目前广泛应 用于油田生产。普通电阻率测井及侧向测井只能在井内 有导电泥浆时才能使用,其响应主要反映地层电导率。 交 流 电 测 井 可 以 应 用 于 各 种 井 眼 情 况 ,利 用 的 是 交 流 电 的互感原理,使得发射线圈通过交流电时,接收线圈感 应出与地层参数有关的电动势。高频交流电测井响应既 反映地层电导率,又反映地层介电常数。 首先,本文详细地介绍了交流电测井数值模式匹配 法原理,讨论了径向基函数,开发了相应的正演程序, 计算了一些地层模型的响应。针对感应测井的 R 信号与 X 信号响应曲线以及射频段介电测井的幅度比与相位差 的响应曲线进行了分析,得出的主要结论有:数值模式 匹配法对于轴对称地层是一种效率很高的正演方法;X 信号的探测深度大于 R 信号的探测深度;R 信号的分层 能力好于 X 信号的分层能力;X 信号对磁性地层的响应 比 R 信 号 敏 感 得 多 ;一般情况下,可不予考虑井眼对幅度比 与相位差的影响; 幅度比与相位差曲线在分层能力和探测深度 上不匹配;对于常规仪器,在理论分析时,可以忽略把发射线 圈当成磁偶极子引起得误差。 其次,考虑到数值模式匹配法原理的相通性,本文 还介绍了普通电阻率测井的数值模式匹配法原理,对前 人的工作提出了异议,并编制了相应的正演程序,给出 了几种地层模型的响应结果, 并与解析结果进行了比较。 关键词:正演,数值模式匹配法,基函数,R 信号与 X 信号,幅度比与相位差
2.关于幅度比与相位差的结论及建议 ............................................................... 81 3.关于 NMM 法正演的结论与建议 ................................................................... 82 参考文献 ....................................................................................................................... 83
全频段电测井正演数值模Байду номын сангаас 理论研究
2010-2-10
摘 要 ...................................................................................................................... 4 第一章 综 述 ............................................................................................................. 6 §1.1 电法测井的发展概况 ................................................................................... 6 §1.2 电法测井的正演方法 ................................................................................... 8 §1.3 本论文的主要工作 ....................................................................................... 9 第二章 交流电测井数值模式匹配法原理 ............................................................... 10 §2.1 用 NMM 法求多层不均匀介质中的波 ......................................................... 10 §2.2 反射阵和透射阵 ......................................................................................... 13 §2.3 源 项 ........................................................................................................... 15 §2.4 解题步骤 ..................................................................................................... 16 §2.5 径向上的基函数 ......................................................................................... 16 §2.5.1 常用
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