多頻感應幅相測井理論及實現(xiàn)方法研究.pdf

1、對于復雜油氣井，新型測井理論及實現(xiàn)方法的研究具有重要意義。多頻感應幅相測井主要測量相位差和幅度比，具有分辨率高、儀器實現(xiàn)的體系結(jié)構相對簡單等特點。目前，國外已經(jīng)在隨鉆測井中研究幅相測井技術，其技術專利主要掌握在美國的斯侖貝謝和阿特拉斯以及俄羅斯的盧奇等公司的手中，國內(nèi)各測井公司與研究機構仍處于探索和追趕研究階段。
　　本文結(jié)合攻讀博士學位期間承擔的相關研究課題，著眼于多頻感應幅相測井儀的研制和工程實現(xiàn)，圍繞多頻感應幅相測井的基本原

2、理、發(fā)射頻率和源距的選擇理論以及多頻感應幅相測井的實現(xiàn)方法等三個方面展開了深入的研究，主要的創(chuàng)新和工作成果如下：
　　（1）系統(tǒng)地論述了陣列感應測井技術的發(fā)射頻率、源距與徑向探測深度、縱向分辨率的關系。明確了發(fā)射頻率的選擇原則，感應測井的發(fā)射頻率上限決定因素：電磁場似穩(wěn)條件、傳播效應、探測深度；感應測井的發(fā)射頻率的下限決定因素：信噪比。在多頻感應幅相測井的實現(xiàn)方法和技術研究中，這些成果為多頻感應幅相測井儀信號的發(fā)射和獲取線圈系的設

3、計提供了理論基礎。
　?。?）在綜合前人的研究成果的基礎上，從麥克斯韋方程組出發(fā)，應用電磁場理論，給出了多頻感應幅相測井的兩個最重要的測量量——相位差和幅度比的解析表達式，并據(jù)此詳細闡述了多頻感應幅相測井的基本原理。根據(jù)本文所述的多頻感應幅相測井發(fā)射頻率和源距選擇的理論原則，設計了多頻感應幅相測井儀的線圈系，研究了三線圈系的響應函數(shù)，并在典型地層中模擬了儀器的探測特性。同時研究了儀器刻度原理，定義了刻度實現(xiàn)方法和設計參數(shù)，為多頻感

4、應幅相測井的實現(xiàn)——多頻感應幅相測井儀的研制提供了重要的理論支撐。
　?。?）在多頻感應幅相測井的實現(xiàn)方法上，重點針對本測井儀特有的儀器結(jié)構和工作頻率，獨創(chuàng)了對于二維旋轉(zhuǎn)對稱介質(zhì)的自適應的井眼校正方法。井眼校正方法采用數(shù)據(jù)查詢的方式，以此對由于井眼尺寸和泥漿電阻率引起的相位差和幅度比誤差進行校正。針對相位差和幅度比的內(nèi)部測量電路研究了一種改進的數(shù)字相關法對相位差和幅度比進行測量，解決了基本數(shù)字相關法在實際感應測井中無法求解負相位差

5、這一棘手的問題。
　　（4）為了驗證多頻感應幅相測井的理論及實現(xiàn)方法，根據(jù)多頻感應幅相測井儀的結(jié)構特點，進行了儀器的總體設計，完成了儀器的控制和工作時序設計。在此基礎上，進行了控制與通訊電路、數(shù)據(jù)采集和處理電路、信號產(chǎn)生與控制電路、電磁信號激勵電路等模塊電路的分析與設計，進而完成了多頻感應幅相測井儀器的設計與工程實現(xiàn)。
　　（5）完成了多頻感應幅相測井的現(xiàn)場測井實驗。實驗結(jié)果表明，基于本文理論所實現(xiàn)的多頻感應幅相測井儀的測井