隨鉆方位電阻率測井電磁響應的研究.pdf

1、在石油鉆井領域尤其是海上鉆井中，隨鉆電磁波測量技術因其在地質(zhì)導向和邊界探測中具有重要價值而得到廣泛開發(fā)和應用。然而傳統(tǒng)的隨鉆測量技術均采用同軸發(fā)射和接收天線，雖然可以確定油氣儲層的位置，但由于缺乏方位靈敏性，無法提供各向異性儲層的定向信息，因而不足以對各向異性地層進行評價。自2000年開始，隨著定向隨鉆測量的引入，產(chǎn)生了新一代定向測井儀器。這些儀器除含有軸向天線外，還有傾斜和橫向天線，能夠精確測量地層各向異性、傾斜角和方位角，提高了地層

2、界面預測和地質(zhì)導向的能力。 本文通過研究電磁波在各層介質(zhì)中的反射和透射規(guī)律，導出介質(zhì)層中電磁波的解析表達式，計算電磁波電阻率隨鉆測量的幅度衰減和相移，分析定向電磁測量對地層界面的靈敏性。同時計算隨鉆電阻率儀器激發(fā)的電磁場隨儀器方位變化的關系，分析方位電阻率成像的規(guī)律。
　　首先，本文從麥克斯韋方程出發(fā)，將測井儀器發(fā)射源簡化為一個磁偶極子，其在層狀地層中產(chǎn)生的電磁場可以分解為電場矢量垂直于入射面的線性極化波（TE波）和平行于

3、入射面的線性極化波（TM波），通過研究這兩種波在各層介質(zhì)中的反射和透射規(guī)律，利用邊界條件得出磁偶極子在水平層狀介質(zhì)中的解析表達式，并以此為基礎計算電磁波隨鉆測量的幅度衰減和相移。
　　其次，采用不同目的層厚度的三層和多層地層模型，計算定向幅度衰減隨儀器方位變化的關系，分析方位電阻率成像的分辨率。結果表明，當目的層厚度較大時，通過成像可以確定地層邊界;但當厚度逐漸減小，成像效果變差，甚至可能曲解真實地層情況，影響測井決策。
　

4、　最后，根據(jù)電磁波隨鉆測量的幅度衰減和相移表達式，結合方位電阻成像，分析定向電磁測量對地層界面的靈敏性，研究地層相對傾角和接收天線傾角對電磁測量的影響。計算結果表明，線圈距和目的層厚度越大、頻率越低、目的層和圍巖電阻率差別越大，定向電磁測量的探測范圍越大;隨著地層傾角和接收天線傾角的增加，定向電磁響應在接近地層界面時的變化越明顯，對地層界面的靈敏性越強。同時分析定向電磁測量信號的方位分辨特性，實現(xiàn)對地層界面的準確預測。
　　以上工