a专题讲座之一：电磁测井方法中的正、反演数学问题

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1、问题驱动的应用数学研究电磁测井方法中的正、反演数学问题陈国华大庆油田钻探工程公司测井公司电磁测井方法中的正、反演数学问题石油工业与应用数学一门科学只有在成功的运用数学时，才算达到了真正完善的地步。－马克思数学是辩证的辅助工具和表现形式。－恩格斯数学充满了浓浓的哲学气息：辩证统一规律、量变质变规律、矛盾的相互转化、否定之否定、有限和无限、近似与精确、过程与结果、抽象与具体，自始至终都渗透在数学之中。正因为如此，利用数学模型可以认识一些事物的本质。电磁测井方法中的正、反演数学问题石油工业与应用数学美国普林斯

2、顿大学应用数学及计算数学研究所鄂维南教授认为：今天的数学和其他科学、工程和技术之间的联系比以前更加紧密。很多科学前沿问题遇到的主要瓶颈是数学问题。但数学的角色不仅仅是一个“助手”，而是“坐到驾驶座上的驾驶员。石油工业与应用数学石油工业与应用数学石油工程数学问题的特点“上天不易，入地更难”复杂数学模型－学科交叉、跨专业、多重耦合物理场、非线性、随机性大规模数值计算－百万以上节点方程组、快速计算反演问题突出－地球物理、油藏数值模拟、试井从事石油工程应用数学问题研究的非石油大学及科研院、所复旦大学、吉林大学、

3、北京大学、哈尔滨工业大学、山东大学、四川电子科技大学、西安交通大学、清华大学中科院－计算数学所、声学所、力学所、原地球物理所中国电波传播研究所（二十二所）、中国原子能科学研究院401所、北京应用物理与计算数学研究所电磁测井方法中的正、反演数学问题1、提出一个想法或一个设计方案2、论证方案的可行性、方案的优化物理模拟试验－高成本、低效率数值实验－低成本、高效率3、方法创新－理论研究的工具“数学是科学的语言”电磁测井方法中的正、反演数学问题地球物理测井－概述地球物理测井（简称测井）是一门边缘发展学科，它运用

4、电学、磁学、核物理、热学、光学、力学等物理学的原理和方法，通过不同的物理传感器测量井下岩石的各种物理信息，并利用现代非线性应用数学理论及计算机技术，把测得的物理信息转化为相应的地质参数（饱和度、渗透率、孔隙度…），用于地质勘探、开发、找油、找气及对油藏进行精细描述。目前，地球物理测井可分为电阻率测井、电磁波测井、声波测井、核物理测井、热测井、力测井、电化学测井及多项流检测等测井方法。由于它在石油工业产业化部门中高技术含量最多，其在石油工程中占有重要定位，因此被确定为石油学科十大技术之一。测井是油气勘探开

5、发主体工程技术的重要组成部分，贯穿了油气勘探开发的全过程，是准确发现油气层和精细描述油气藏必不可少的手段。测井技术被形象的称为地质勘探家的“眼睛”。测井技术涵盖的范围及内容1、测井方法及应用原理；测井方法与原理2、原始测井资料质量控制；3、测井刻度；测井装备技术4、测井磁带格式解编；测5、测井资料预处理技术；井测井采集技术6、测井综合解释方法研究与软件技术；技7、测井多井处理、多井解释与软件技术；术8、测井油气识别与油藏研究技术；测井处理技术9、测井岩石物理分析与测井响应关系研究；10、测井采集设计技术

6、测井解释技术……广义测井解释技术现代测井技术还应包括：测井方法数值实验、岩石物理实验、测井仪器刻度保障体系成像测井、水平井测井、测井资料三维可视化…测井技术的发展历程1927年Schlumberger兄弟发明了电阻率测井方法世界石油测井历史上的第一条测井曲线1927年9月5日Diefenbach2905well，Rig.No.7，atPechelbronn，Alsace，France.Archie－建立了测井参数与地质参数之间的关系电磁测井曲线的地质应用aRwSnwmRt“Themostinflue

7、ntialstudyofrockresistivitywasArchie's1942examinationofsandstonecoresfromgulfcoastregion.”(Hearst,Nelson1985)Archie电磁测井方法中的正、反演数学问题一、电阻率测井二、自然电位测井三、感应测井四、电磁波测井五、复电阻率测井六、近代电磁测井技术－成像测井与薄层测井七、电磁测井的物理数学模型八、电磁测井反演问题九、电磁测井领域中存在的问题、解决途径与未来发展趋势十、结束语一、电阻率测井1、普通电阻

8、率测井相关技术领域的发展，也可使老横向测井技术焕发青春普通电阻率测井使用简单的下井装置(电极系)探测岩层电阻率，以研究岩层的电性特征。由于影响因素较多，其测量结果称为视电阻率。电阻率测井按其电极系的组合及排列方式不同，又分为梯度电极系测井及电位电极系测井。uRkaI0梯度电阻率测井uu(A)u(A)12电位电阻率测井uu(A)u()1k电极系系数A－激励电极0A、A－测量电极00一、电阻率测井2、聚焦电阻率测井聚焦测井仪