多分量感应测井响应特性及解释方法研究

摘要

各向异性地层中测井响应与传统各向同性地层中的垂直井测井响应有很大的区别，所以研究各向异性地层中电磁测井响应规律对测井资料的解释和地质评价具有重要意义。电性各向异性低电阻率储层的含水饱和度评价经常出现偏差，其原因在于对这种储层的评价没有综合考虑测井仪器的测量特性和地层电阻率方向上的差异。多分量感应测井直接用来测量电性各向异性地层的水平电阻率和垂直电阻率，从而可对各向异性储层进行比较客观的评价。 多分量感应测井仪器由于其自身的优点越来越多的被应用于大斜度井和水平井等复杂各向异性地层的测量，这些测量对于精确描述地层各向异性性质是必不可少的。多分量感应测井仪由三组互相垂直的发射--接收线圈对组成，通过这三组互相垂直的发射--接收线圈，可得到9个磁场分量。利用这九个磁场分量可得到各向异性地层的水平电导率和垂直电导率，以及地层倾角和仪器方位角。 本文推导出了层状各向异性介质中的并矢Green函数GME（r，r’）和GMH（r，r'），重点介绍了如何利用递推算法来确定Sommerfeld积分待定系数的线性方程组。所给出的并矢Green函数表达式形式简洁、易于编程，且计算时无溢出现象。用Fortran power station4.0语言编写了计算机程序。给出计算层状各向异性倾斜地层中多分量感应测井响应的具体方法，并且通过数值计算结果证明该算法的有效性。利用并矢Green函数计算层状各向异性倾斜地层中多分量感应测井的响应，并分析了线圈距、层厚、倾角和围岩对多分量感应测井响应的影响。利用均质地层的视电导率σa.x'x'分量和σa，z'z'分量的刻度图板来反演（解释）层状介质各向异性地层的水平电导率σh和垂直电导率σv，为地层评价及测井资料解释提供了重要的参考价值。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1电法测井概述

1.2感应测井

1.3多分量感应测井基本原理及线圈系结构

1.4论文研究的背景及意义

1.5论文的主要内容

1.6论文的创新部分

第二章并矢Green函数的递推算法及精确计算

2.1 Green函数法概述

2.2基本理论

2.2.1均匀各向异性介质中单位磁偶极子产生的电磁场

2.2.2层状各向异性介质中单位磁偶极子产生的电磁场

2.2.3层状各向异性介质中的磁流源并矢Green函数

2.3本章小结

第三章多分量感应测井的正演模拟与响应特性研究

3.1大斜度井中感应测井响应计算方法综述

3.1.1大斜度井中感应测井响应解析方法的研究

3.1.2大斜度井中感应测井响应数值模拟方法

3.2多分量感应响应算法检验

3.2.1磁偶极子场的TE和TM波分解

3.2.2数值模拟

3.3多分量感应测井仪器垂向分辨特性

3.4多分量感应测井响应特性分析

3.4..1倾角和围岩的影响

3.4.2源距与层厚变化的影响

3.4.3各向异性系数变化的影响

3.5本章小结

第四章多分量感应测井响应的数据处理

4.1多分量感应测井的不足

4.2各向异性地层的主要类型及电阻率分析

4.2.1各向异性的主要表现形式

4.2.2层状各向异性地层电阻率特性

4.3多分量感应测井的多频聚焦法

4.4多分量感应测井图板法

4.5反演地层真实电导率

4.6本章小结

结论

参考文献

附录A稀疏矩阵线性方程组AX=S的递推算法

致谢