油基泥浆微电阻率扫描成像方法研究

作     者：翟金海 

作者单位：电子科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：聂在平

授予年度：2012年

学科分类：081801[工学-矿产普查与勘探] 081802[工学-地球探测与信息技术] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 

主      题：油基泥浆 微电阻率扫描 电容耦合法 裂缝评价 有限元法 

摘      要：微电阻率扫描测井成像技术可以精细评价裂缝薄层、综合评价油气田储藏能力、帮助地质学者识别岩性与沉积构造等地层信息,因此在油气勘探领域有着极其重要的作用。微电阻率扫描仪器开始应用于盐水泥浆中,通过传导电流连通泥浆、地层与仪器构成一个回路,然而随着勘探向大陆架的延伸以及测井技术的发展,油基泥浆的选取可以有效适应新的测井环境,具有有效提高钻井效率,防止井眼坍塌,使井壁更规则等优点;但油基泥浆的引入破坏了原有的电流回路,因此,我们需要采用交变电流,运用位移电流导通回路。传统微电阻率扫描仅需要使用泊松方程进行有限元电磁建模仿真,而交变电流的引入使得需要选用波动方程进行有限元建模仿真,因此从导通原理上以及建模仿真方式都发生了根本变化。油基泥浆微电阻率扫描仪器在仪器设计上往往重视分辨率与探测深度两个指标,两者都与电极尺寸、频率等参数有关,但是却有着其内在矛盾,往往不可兼得。 本课题的研究正是基于上述背景而开展的,为油基泥浆微电阻率扫描测井仪器多参数优化设计、数据校正、裂缝评价编写计算机数值仿真程序。本文借鉴电容耦合法和四点测量法作为基本测量方法并以此设计优化仪器参数,结合两者的特点提出创新的仪器结构,通过多频率选择以及多回路电极选择的方法成功解决了分辨率与探测深度不可兼得的矛盾,并且使得仪器具有多径向探测深度;本文首次提出双频率校正与低频相互结合共同校正油膜影响的方法,有效地扣除了油膜响应。 本文分别以电容耦合法及四点测量法设计相应仪器极板,针对分辨率、探测深度等仪器指标,对极板结构、仪器整体参数及泥浆参数等影响因素分别进行定量考察,优化仪器参数后进行了地层目标探测实验。 本文结合水基泥浆微电阻率扫描测井关于裂缝评价的相关文献,针对油基泥浆中裂缝考察做了针对研究,提出影响裂缝宽度的因素及经验公式。 本课题的研究及具体设计工作,为油基泥浆微电阻率扫描成像测井仪器的设计中的关键技术提供理论指导,为下一步的研究设计提供坚实基础。