新型薄层双侧向测井仪器理论

和 N2 、 A1 和 A1′ 、 A2 和 A2′ 对应相接。由于
双侧向具有两组屏蔽电极，因此，改变屏蔽 电极的聚焦性能，可以得到不同的电场分布
，获得不同的探测深度。
Vd Vs Rad Kd ; Ras K s I0 I0
新型薄层双侧向测井仪器理论响应的数值模拟
2、双侧向测井数学模型
双侧向电阻率测井方法的数学模型，可归结为求解具有如下边界条件的偏
的极值问题，由此可求得各电极节点的电位值。
新型薄层双侧向测井仪器理论响应的数值模拟
三、新型双侧向测井仪的理论响应结果分析
1、双侧向测井仪器电极系设计 双侧向测井仪的电极系设计，主要思想是改变电极几何尺
寸及组合方式，以此达到垂向分辨率高、径向探测深的目的。
目前，国内外的双侧向测井仪器种类比较多，技术指标各 不相同，很难说明哪一家公司或哪一个油田的双侧向测井仪电 极系设计为最优。对此，以斯伦贝谢公司的双侧向测井仪为参 考标准 ( 主要是分层能力，探测深度 ) ，并与我们设计的仪器
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薄层反演测井曲线
新型薄层双侧向测井仪器理论响应的数值模拟
四、结论
针对双侧向测井仪器，采用二维非均质有限元电阻率测井数 学模型，设计出了一种新型双侧向电极系，该仪器的数值模拟结
果证实：
1 、新型双侧向测井仪可划分厚度为 30cm 薄层，深、浅探测 深度分别为1.8m、0.3m。 2、在垂向分辨率上比 CSU-DLS提高 30cm，其探测深度也有 所加深，与传统的双侧向测井仪相比，提高了双侧向测井分层能
新型薄层双侧向测井仪器理论响应的数值模拟
双侧向测井的有限元数学模型
根据有限元的变分原理，上述偏微分方程边值问题的求解， 等价于求如下二次泛函：
1 u u 2 u 2 F (u ) r ( ) ( ) u ds 2 z n r
新型薄层双侧向测井仪器
理论响应的数值模拟
陈国华
中国石油大庆石油管理局钻探集团测井公司
新型薄层双侧向测井仪器理论响应的数值模拟
一、前言
非线性科学
的制定
中的若干逆问题 二、双侧向测井的方法原理及数学模型
三、新型双侧向测井仪的理论响应结果分析 四、结论
新型薄层双侧向测井仪器理论响应的数值模拟
一、前言
大庆油田高含水后期薄差水淹层测井面临的问题，主要是薄差水 淹层识别的测井方法不适应，实际工作表明，应用传统的电阻率测井
微分方程。在导电介质中，电位u满足LapLace方程：
(u) 0
在柱坐标系中，该方程取以下形式：
wk.baidu.com
u u ( r ) ( r ) 0 r r z z
在外边界处，电位u满足如下的边界条件：
u( r, z ) u( r, z )
z Z r R
0
0
深测量也不能反映目的层电阻率，对此，我们认为用深、浅测量共
同确定地层真电阻率是比较合适的。采用深、浅测井曲线联合反演 的方法，反演后的测井曲线得到了明显的改善
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地层参数为: Rm=3；Rs=5； Rxo=25；Dxo/2=0.25m； Rt=100；H=0.3m
方法来进行薄差油层测井评价，很难达到预期效果，急需一种分层能
力好、探测深的侧向电阻率测井方法，对此，我们曾开展过薄层深、 浅双三侧向测井方法理论研究，其研究成果投产之后，使三侧向测井
仪器响应效果得到明显改善，并见到了一定地质效果。
但是，此项工作并不意味着完美无缺，现场实验证明，改进后的 仪器在探测深度、组合应用还存在着一些令人不满意的问题。对此， 我们从另外一条途径即优化设计深、浅双侧向测井仪器的电极系结构， 用有限元方法模拟双侧向测井仪器的理论响并进行对比分析，以此探 索上述问题的解决方法。
力与探测深度的匹配水平。
新型薄层双侧向测井仪器理论响应的数值模拟
在绝缘表面应有不导电条件：
u 0 n
在各个电极的表面上应满足总电流积分与等位条件：
u ds I j n sj u uj
u u u u ( ) ( ) n n
j 1, 2,3
在介质的分界面上，还应满足相应的内边界条件：
新型薄层双侧向测井仪器理论响应的数值模拟
4、地层真电阻率的确定
在传统的深、浅电阻率测井曲线使用方面，大多数测井分析家
是利用深测量确定目的层电阻率，浅测量确定侵人带电阻率。然而 ，理论模拟证实，浅测量在不同的地层条件下，用来确定侵人带电 阻率误差很大，特别是在侵入很浅的条件下，它基本反映的也是目 的层电阻率，而在侵入很深时，它才反映侵入带电阻率，而这时的
新型薄层双侧向测井仪器理论响应的数值模拟
二、双侧向测井的方法原理及数学模型
1、双侧向测井的方法原理
双侧向测井方法是由九个电极组成电极 系，主电极A0在中间，A0的两端对称地排列
着四对电极，其中M1、M2、N1和N2称为监
督电极；Al、A1′、A2、A2′分别称为第一屏 蔽电极、第二屏蔽电极，并且 M1 和 M2 、 Nl
3、 纵向响应特性
新型双侧向测井仪在地层厚度为 0.3m 的薄层响应特性曲线， 可以看出，新型双侧向测井仪完全可以划分30cm的薄层（地层
参数为Rm=3、Rs=5、Rxo=25、Dxo/2=0.25m、Rt=100）。
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技术指标相对比，以此评价我们设计的测井仪器电极系。
2、 径向响应特性
在地层参数为 Rm=3、Rt=50、Rx=10且地层无限厚的条件 下，采用似几何因子定义，新型双侧向测井仪的深、浅探测深 度分别为 1.8M 和 0.3M ，与传统的双侧向测井仪相比，深双侧 向测井的探测深度明显得到提高。
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3、 纵向响应特性
在地层参数为 Rm=3 、 Rs=1 、 Rt=100 且只有一个地层界面 的条件下，新型双侧向测井仪的测井响应与地层界面的关系曲
线，在距地层界面30cm处，其响应值与地层真值相差约10％。
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