隨鉆電磁波測(cè)井響應(yīng)數(shù)值模擬.pdf

1、隨著復(fù)雜油氣田勘探開發(fā)的不斷深入,大斜度井、水平井等復(fù)雜工藝井的廣泛應(yīng)用,以及國(guó)外隨鉆測(cè)井技術(shù)的快速發(fā)展,國(guó)內(nèi)急需開展隨鉆測(cè)井技術(shù)研究與隨鉆測(cè)井儀器研發(fā);隨鉆電磁波測(cè)井,作為隨鉆測(cè)井技術(shù)重要分支之一,在隨鉆地質(zhì)導(dǎo)向以及儲(chǔ)層評(píng)價(jià)方面發(fā)揮著重要作用,有必要利用數(shù)值模擬方法,對(duì)隨鉆電磁波響應(yīng)進(jìn)行仿真模擬,系統(tǒng)地認(rèn)識(shí)復(fù)雜地層條件下隨鉆電磁波測(cè)井響應(yīng)特征。
　　 首先,針對(duì)一維層狀地層模型,將發(fā)射線圈等效為磁偶極子源,并進(jìn)一步分解為垂向和

2、水平方向兩磁偶極子源的疊加,通過(guò)分別推導(dǎo)兩個(gè)方向源所產(chǎn)生場(chǎng)的解析解,獲得層狀介質(zhì)中任意方向磁偶極子源電磁場(chǎng)的分布;并通過(guò)高斯積分方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)解析解中含貝塞爾函數(shù)積分的精確求解,完成了層狀介質(zhì)中隨鉆電磁波測(cè)井響應(yīng)快速模擬。
　　 根據(jù)實(shí)際隨鉆過(guò)程中所面臨的復(fù)雜測(cè)井環(huán)境,構(gòu)建合理的地層數(shù)學(xué)模型,結(jié)合儀器及井眼形狀采用柱坐標(biāo)系下的時(shí)域有限差分方法進(jìn)行隨鉆電磁波測(cè)井響應(yīng)三維數(shù)值模擬;為了提高模擬精度以及程序執(zhí)行效率,在徑向和z向上均采用

3、非均勻網(wǎng)格剖分技術(shù),實(shí)現(xiàn)了對(duì)儀器線圈及井眼的精細(xì)剖分;通過(guò)在模擬區(qū)域外側(cè)設(shè)置UPML層作為吸收邊界條件,獲得了良好的吸收效果,減少了剖分單元數(shù)與存儲(chǔ)空間;采用“階梯近似”方法對(duì)地層界面進(jìn)行處理,并根據(jù)數(shù)值穩(wěn)定條件、趨膚深度等選取合適網(wǎng)格步長(zhǎng),實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜地層條件下隨鉆電磁波測(cè)井響應(yīng)精細(xì)模擬。
　　 基于數(shù)值模擬技術(shù),研究了不同介質(zhì)條件下隨鉆電磁波測(cè)井響應(yīng)特征,分析了層厚、圍巖、井斜角、工作頻率、泥漿電阻率等常見(jiàn)影響因素條件下的測(cè)井