随钻电磁波电阻率测井数据处理方法研究

论文摘要

随钻测井是最近几年来迅速崛起的一项先进的测井技术,与常规测井方法相比,随钻测井数据更真实、更及时,精度更高,更为客观的反应地层的实际地质特征,满足了当代石油天然气工业对测井技术的特殊需要。随着整个石油工业的不断发展,大斜度井、水平井等钻井技术越来越多地被用来开发规模更小、物性更差、油层更薄、非均质性强的油藏。随钻测井（LWD）由于自身的特点,更多地被用于这些油藏的评价和大斜度井、水平井的地质导向钻井应用工作中。其中,随钻测井中的电磁波电阻率测井是电法测井中的一种,在石油勘查中具有重要地位。本课题研究了2MHz随钻电磁波传播电导率测井响应以及反演地层信息、地质导向作用,这对测井数据的处理解释和地质评价具有一定的参考意义。本文正演响应利用解析方法中的并矢Green函数法对2MHz随钻电磁波传播电导率测井响应进行了具体研究;反演利用正演响应求解全微分并建立雅克比矩阵进行进一步的研究。包括理论算法推导、物理模型建立、测井响应规律,反演以及数据处理等。取得了以下主要成果:（1）推导出了层状各向异性介质中的并矢Green函数GMH（r ,r′）和GME （r ,r′）,介绍了如何利用递推算法来得出Sommerfeld积分待定系数的线性方程组,并用Fortran power station4.0语言编写了计算机程序。（2）在2MHz源频率和特定源距情况下,改变线圈和仪器轴的角度,模拟得到了层状各向同性和各向异性地层中层厚、围岩、线圈倾角及地层倾角对随钻电磁波测井响应的影响规律。（3）利用响应原理分析了随钻电磁波测井的纵向分辨率及探测深度的影响因素。（4）利用倾斜线圈测井仪器的理论模拟出地质导向的作用以及利用这个仪器的解耦性反演出各向异性地层的电导率和地层相对倾角。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 随钻测井概述
• 1.2 国内外研究现状及发展历程
• 1.3 随钻测井技术发展趋势
• 1.4 本论文的主要研究内容
• 1.5 本论文的创新点
• 第二章 随钻电磁波电阻率测井的基础理论
• 2.1 均匀各向同性介质中随钻电磁波电阻率测井仪器的响应
• 2.2 径向成层各向同性介质中随钻电磁波电阻率测井仪器的响应
• 2.3 各向异性水平层状介质中随钻电磁波电阻率测井仪器的响应
• 2.3.1 均匀各向异性介质中单位磁偶极子产生的电磁场
• 2.3.2 各向异性水平层状介质中单位磁偶极子产生的电磁场
• 2.3.3 各向异性水平层状介质中的磁流源并矢Green函数
• 2.4 本章小结
• 第三章 随钻电磁波电阻率测井响应分析
• 3.1 电阻率转换关系
• 3.2 金属钻铤的影响规律
• 3.3 井眼的影响因素分析
• 3.4 仪器的垂向分辨特性
• 3.4.1 层厚影响
• 3.4.2 围岩影响
• 3.4.3 地层倾角和地层各向异性的影响
• 3.4.4 仪器的垂向分辨能力
• 3.5 本章小结
• 第四章 含倾斜线圈测井仪器在反演和地质导向中的应用
• 4.1 基本理论
• 4.2 反演计算方法
• 4.2.1 三参数反演方法
• 4.2.2 雅克比矩阵M的构造
• 4.2.3 数值计算举例
• 4.3 含倾斜线圈仪器在地质导向中的应用
• 4.3.1 基本理论
• 4.3.2 数值计算举例
• 4.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢