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各向异性介质中多分量感应测井响应的计算(2)

2013-04-28 01:19
如图(4.6)仍是各向异性的模型，较模型图(4.3)仅是水平电阻率变为1 .m。数值模拟结果见图(4.7)，图中Rth、Rtv分别指此模型水平电阻率和垂直电阻率。再次证明了垂直发射接收线圈系中求得视电阻率响应的是水平电阻率，也可看出三维有限差分模拟出的视电阻率曲线与地层模型的电阻率曲线基本是吻合的。

                                                     
   图4.6各向异性模型2　　　        图4.7数值模拟各向同性模型2结果图 
 
感应测井中视电阻率是通过场值换算而来的，因此进一步讨论数值模拟出磁场强度。由模型图(4.1)、图(4.3)、图(4.6)用有限差分方法计算得到的磁场强度Z方向的分量如图(4.8),分别表示为FDM(Iso)、FDM(Aniso1)、FDM(Aniso2)。可见由各向同性模型图(4.1)与各向异性模型1图(4.3),计算Hz是完全相同的，但与各向异性模型2图(4.6)的结果是不同的，因为前两个模型的水平电阻率都是5.m,而后一模型是1.m，说明了磁场强度Z方向的分量反映的是地层水平电阻率，由Hz计算得到的视电阻率，必然只反映水平电阻率，而无法区别各向异性地层，正是常规测井仪出现问题的症结所在。又考虑其它磁场分量Hx(Hy)，对于本文中用到的模型中，其Hx与Hy是在一个平面上的，大小相同符号相反，探测特性基本一致，此处没有再绘制Hy曲线图。由模型图(4.1)、图(4.3)、图(4.6)用计算得到的磁场强度分量Hx在图(4.9)分别表示为FDM(Iso)、FDM(Aniso1) 、FDM(Aniso2)。可见算出的磁场强度分量Hx值是各不相同的，即使水平电阻率相同(模型图4.1与图4.3)，其Hx的值也不相同，在各向异性模型图(4.3)比在各向同性下算得值小，这与Hz是不相同的。说明磁场的其它分量Hx(或Hy)在这种模型中可以作为区分各向异性地层的参数

    （转载自http://zw.ＮＳＥEＣ.cn科教作文网）
  图4.8数值模拟三个模型的磁场强度Hz    图4.9 数值模拟三个模型的磁场强度Hz

并且磁场强度分量Hx曲线对地层界面反映强烈，且出现负值。这是由于各向异性地层的存在导致感应场的产生，而在接收线圈上相位漂移过大所致，即趋肤效应很大。为了进一步验证上述结论，又计算了一个五层模型如图(4.10)，同样方法得到结果是图(4.11)和图(4.12)。

 

第5章 结论
    经过两个多月的毕业设计，自己感觉增长了不少知识，尤其是对多分量感应测井有了一些了解，但更多的是看到了自身的不足，在以后生活中更的加倍努力学习。以下是通过此次毕业设计的出的结论：
(1)用交错网格有限差分方法导出了三维各向异性介质中Maxwell方程的离散化关系式，验证了用交错网格有限差分方法模拟三维电磁测量响应是准确；
(2) 在水平层垂直井中，磁场强度分量Hz只与地层水平电阻率有关，因此利用Hz无法识别各向异性地层。但磁场分量Hx、Hy与地层水平电阻率和垂直电阻率都有关,而且对地层界面比较敏感；
(3) 同轴垂直线圈发射和接收，视电阻率等于各向异性地层的水平电阻率。
本文所考虑的数值模拟，仅是一个方向发射与三个方向的接收，即垂直发射线圈系。由于时间有限，没有来得及讨论其它方向的发射线圈系，但仍此方法来讨论其它线圈系。对于更复杂的情况，如当地层或井眼倾斜情况。此处也没有进行讨论，只有以后再进一步研究。从简单的模型结果里可以知道，用交错网格有限差分可以进行三维各向异性地层电磁响应的数值模拟，结果表明多分量电磁测井可以给出更多的地层电阻率信息。进而可改善电性各向异性低阻储层的含油饱和度。文中的数值模拟算法及响应的模拟结果可用于多分量电磁测井仪设计参数的优化选择、多分量电磁测量数据的处理解释和各种环境因素校正方法的研究。