随钻电磁波测井影响因素分析

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1、2010年6J1]国外测井技术Jun．2010总第177期W0RIDWEILL0GGINGTECHNOLOGYFotal177随钻电磁波测井影响因素分析孙金浩范炜(长城钻探测井公司辽宁盘锦124011)摘要：随钻电磁波电阻率测井的影响因素包括井眼、仪器偏心、井轴与地层相对夹角、各向异性、围岩、电介质和泥浆侵入等。通过不同的模型可以研究随钻电磁波电阻率测并的响应，对于随钻电磁波电阻率测井的正反演模拟与解释都有重要的指导意义，本文以贝光休斯MPR仪器为模拟仪器，介绍了利用XFDTD方法模拟井下情况所得到的这些环境因素影响的实验结果。关键词：

2、随钻电磁波；相位差；幅度比；相移电阻率；衰减电阻率；XFDTD；井径变化；泥浆介电常数；围岩影响；井斜角和地层各向异性；介电常数0前言随钻电阻率测井的影响因素包括井眼、仪器偏心、井轴与地层相对夹角、各向异性、围岩、电介质和泥浆侵入等。通过不同的模型可以研究随钻电阻率图1—1井径变化模型示意图测井的响应，对于随钻电磁波电阻率测井的正反演模拟与解释具有重要的指导作用。本次研究选择贝克休斯公司的MPR仪器作为模拟仪器，在实际模拟过程中为重点研究环境因素对随钻电磁波电阻率测井的影响，采用单发双收的测井模型。选择美国REMCOM公司的XFDTD软

3、件图1—2FFT变换后接收信号R1和R2的幅度与相位图(基于时域有限差分法)的全波三维电磁仿真软件来后的效果如(图1-2)所示。(图1—3)给出了在模拟XFDTD中绘制的振幅频谱效果图。(图1—4)为通过模拟泥浆电导率分别为Js／m、1井径变化的影响0．3s／m时，得到地层电阻率与相位差和幅度衰减的关系图。从图中可以看}{J，随着井径从0．05m变化到只考虑井径变化，不考虑围岩的影响模型如0．2m的过程中，相位差和幅度比基本上没有变化，说(图l—1)所示。在实际模拟过程中适合轴对称明井径对随钻电阻率测井响应的影响很小。FDTD模型，因此

4、在XFDTD建立了0．8m×1．5m×0．5m的长方体地层模型，地层网格采用120×140×2泥浆电导率影响33的网格模型，网格大小为0．05m。通过F变换得到的接收线圈幅度和相位变换采用图1—1地层模型，通过改变泥浆电阻率，模第一作者简介：孙金浩(1977一)，男，工程师，20()1年毕业于江汉石油学院应用地球物理专业，现主要从事测井资料综合评价和解释及软件开发lr：￡4总第177期孙金浩，等：随钻电磁波测井影响珏蚰啦素分驺析拍*，、i；●-图1-3接收线圈R1。R2的振幅频谱图3-1井内泥浆介电常数对幅度和相位测井的影响8('：!C

5、··_C，一(=’t1lll,el一1___—__(’ll1tId一03同高低对比度(目的层与围岩层的比值)和井眼距15t-2l(31卜神-_-_■-·-。_■____离层界至面不同距离一模拟研究随钻电阻率测井的响应：兰(’o5卜；0《J值。4．1高、低对比度下围岩影响3．0一．It—CrTlltd一1为了了解相位衰减和幅度衰减电阻率随地层厚罨l_=1．(，I-C-2：L=I．．．．———．．．．．—．，．．．．——．．．．．J———．．．．——．，．．．——．．．一度变化及井斜角的响应曲线，分别考虑了地层电阻一一l+0o．6o0．20

6、040率和围岩电阻率对比度为高、低时，建立了如(井{Il1图l一4井径变化对幅度衰减测井响应的影响4—1)的地层模型示意图，模拟了随钻电阻率测井在井径为0．1m，围岩电导率：ls／m，目的层电导率分别为：0．04s／m条件下，相对介电常数为l0，建立了柱坐标对称条件下地层模型，模拟了随钻电阻率在不同角度时围岩对随钻电阻率测井高对比度下罔岩对!∞{骺磷4Da测井响应的影响。慧{遵§m图2-1并内泥浆电导率对幅度衰减测井响应的影响拟不同泥浆电阻率测井响应得到的相位幅度如(图2—1)所示。由图2-1可以看出，泥浆电阻率的变化对相位差大小影响不

7、大；当井内泥浆电阻率逐渐增大，幅度比是先增大然后减小，不同大小井径影响区别不大。由此可见井内泥浆对相位差值的影响可以忽略，对图4一I研究围岩影响时建立的地层模型示意图幅度比值的影响不可忽略。(图4—2)给了在井斜角为0。时，激励源距离层界面为0．5m，层厚分别为2m和1m时接收线3泥浆介电常数的影响圈R1和R2的波形示意图，通过波形分析可以知道层厚为2m时的幅度衰减度大于层厚为1m时的幅通过改变井内泥浆介电常数e得到相位差和度衰减比，但是相位移的变换较小，可以看在高对幅度比值随泥浆介电常数的变化如(图3—1)所示。比度条件下，相位差电阻

8、率能更快的接近地层电阻由图3—1可以看出，井内泥浆相对介电常数从率，在层厚为lm时，由于此时还收到上围岩的影20变化到80的过程中，相位差值随泥浆介电常数响，使得其幅度衰减比小于了层厚为2m时幅度衰的增大而