三维感应测井响应计算的交错网格有限差分法

应用交错网格有限差分法计算三维复杂环境中的感应测井响应 .其中 ,利用Krylov子空间不变性求解离散得到的大型稀疏复对称线性方程组 .在构造Krylov子空间时使用其系数矩阵的伪逆以改善迭代的收敛性 .迭代中 ,使用不完全Cholesky分解共轭梯度法求解 4个三维Poisson方程以得到新的Lanczos向量 .通常迭代不超过 2 0次可得到理想结果 .另外 ,提出一种新的物质平均公式以计算电导率平均值 ,可保证电流守恒 .

水平层状非均质TI地层中仪器偏心情况下三维感应测井响应高效数值模拟与响应特征分析

本文针对中国石油集团测井有限公司(CPL)三维阵列感应测井仪器(Three Dimensional Induction Tool,TDIT)的真实结构与参数,利用2.5维数值模式匹配技术研究建立水平层状非均质TI地层中仪器偏心情况下三维感应测井响应的高效数值模拟算法.首先,利用2.5维数值模式匹配技术给出水平层状非均质TI模型中偏心磁流源并矢Green函数的半解析解.在此基础上,结合三维阵列感应测井仪器参数以及测量过程中出现的仪器偏心与旋转等实际情况,通过叠加原理推导出该仪器响应的有效计算公式.最后,通过数值模拟结果分析考察仪器偏心、仪器自旋角等参数对测井响应的影响以及变化特征,为多分量感应资料处理与解释提供理论基础.

三维感应场率有限长柱体阵列高功率微波辐照特性分析

为了研究高功率微波对平行柱体阵列的辐照特性,提出一种分析有限长柱体阵列散射特性的三维感应场率法。基于矩量法分析柱体的散射场,建立了有限长柱体的三维感应场率模型,并反推出产生散射场的等效辐射电流。借鉴细线天线的阻抗分布规律,推导出柱体不同位置的分布电流,构成以柱体长度、半径以及观察角度为参数的感应场率矩阵。基于此,实现不同间距和长度的三根平行柱体的散射分析,并将计算结果与矩量法进行对比验证。结果表明,采用三维感应场率方法,只需计算单根柱体的感应场率矩阵,即可得出不同间距、不同长度柱体阵列的散射场,验证了三维感应场率法分析柱体阵列辐照特性的可行性。

基于数字相敏检波的三维感应测井信号处理方法研究

三维感应测井技术,既可以测得地层的水平电阻率也可测得垂直电阻率,还可得到各向异性地层模型的两种含水(油)饱和度、地层倾角和仪器方位角等信息,进而可以准确地进行地层评价。文章提出了一种基于数字相敏检波的三维感应测井数据处理方法。利用数字相敏检波对固定频率敏感的特性,使有用信号与无用信号分离的更加彻底,保留了与油、气储层有关的有用信号,具有检波精度高、性能可靠的特点。

基于DSP的三维感应测井数据采集处理系统研究

三维感应测井系统是一种全新的地层结构探测系统,它可以识别地层的三维特性,是人们认识地层特性,进行油、气储层评价的有效方法。本系统采用DSP芯片TMS320F2812和ADS7815作为信号采集和处理的核心,文章介绍了芯片的性能和工作原理以及相应的硬件电路设计,给出了信号处理器DSP和PC机间的通信流程。

基于ADSP21992的三维感应测井信号发生器的设计

基于DSP和直接数字频率合成(DDS)原理,利用ADSP21992芯片作为主控模块的核心,采用AD9834型DDS器件设计了一个三维感应测井信号发生器,该信号源的研制对于三维感应线圈系结构、参数、响应原理、三维感应信号采集技术、信号合成处理方法等研究有重要意义。

3DEX发射电路解析与三维感应信号源设计

分析了感应测井仪器3DEX发射电路的组成、工作原理及性能参数,设计了一种新的三维感应信号源方案。采用直接频率合成(DDS)技术和CAN总线通信接口。硬件电路系统由基于DSP的采集控制板和基于DDS的信号发生器板组成,采集控制板通过USB接口接收PC机控制面板传来的指令,通过SPI接口对DDS信号发生器板进行设置,可产生7对合成正弦波形;采集控制板同时能够对输出信号进行取样采集,并将采集到的波形数据通过USB接口传输到PC机控制面板。PC机控制面板通过USB接口对信号源的参数进行设定,并能够显示信号波形、频谱;测量信号幅度、频率、相位、谐波失真等参数。经过分析和实验验证,信号源的性能参数完全可以达到3DEX发射电路的指标要求,在输出信号频率选择性和频率控制灵活性方面优于3DEX发射电路方案。

基于DSP和DDS的三维感应测井高频信号源实现

引言 高频信号源设计是三维感应测井的重要组成部分。三维感应测井的原理是利用激励信号源通过三个正交的发射线圈向外发射高频信号，再通过多组三个正交的接收线圈，得到多组磁场分量，从而准确测量地层各向异性电阻率。

层状各向异性地层中三维感应测井响应快速计算及资料处理

本文采用广义反射系数法推导了水平层状各向异性地层中电磁场的积分解析解,并利用快速汉克尔变换技术实现了三维感应仪器测井响应的快速计算.三维感应测井响应与地层水平电导率、垂直电导率和井斜角及仪器方位角同时有关,单一分量的测井曲线不能满足资料解释的需要.通过对仪器测量分量响应特征的考察,本文提出了一种基于组合量测井曲线的资料直观解释方法.数值模拟显示,交叉分量相关组合量可准确划分地层纵向边界,并可直观识别各向异性层;与单独分量相比,主分量相关组合量提高了纵向分辨率、减弱了与地层电导率参数的非线性关系.

基于DSP和USB的三维感应测井数据采集系统研究

引言 数据采集是DSP最基本的应用领域,本文设计的数据采集系统利用TI公司的TMS320F2812 DSP芯片。该芯片的主要特点有：150MI／s（百万条指令／秒）的执行速度使得指令周期减小到6.67ns,从而提高了控制器的实时控制能力；采用哈佛总线结构,具有高性能的32位的CPU，在一个周期内能够实现32位×32位或两个16位×16位的乘法累加操作，

三维感应测井仪D类谐振功率放大器设计

设计了一种用于三维感应测井仪的功率放大器。由现场可编程门阵列(FPGA)控制发射频率的选择并输出发射信号,采用D类功率放大器,有效降低系统功耗,提高效率,用并联谐振回路实现选频功能;针对功放电路在高温下发射电流随温度上升而增加的情况,采用脉冲宽度调制(PWM)方式自动调节功率放大器的端电压,稳定发射电流。实验结果表明,常温下放大器效率达到76%,谐波抑制比超过40dB;150℃温度下工作1h,发射电流稳定在1A,系统稳定性明显增加。该设计已成功应用于三维感应测井仪实验样机中。

三维感应测井仪器刻度响应有限元法数值模拟研究

为了配合三维感应测井仪器的开发,指导其刻度装置的设计,研究采用三维有限元法编制了三维感应测井响应数值模拟程序,模拟单一倾斜刻度环下的刻度响应,考察了刻度环半径、刻度环电阻、刻度环倾斜角度、刻度环倾斜方位、刻度环水平放置位置对仪器响应的影响,与物理实验进行了相互验证。分析结果证明了所建立的数值模拟算法的正确性,得到了给定的三维感应线圈系和刻度环半径条件下的最优倾斜角、倾斜方位、刻度电阻和水平放置位置。

三维感应测井仪器在三维井眼环境中的正演模拟

分析三维感应测井仪器三线圈系视电导率受层边界、井眼钻井液、侵入和仪器偏心等因素的影响。结果表明:井眼对XX/YY方向视电导率的影响比ZZ方向显著;侵入对XX/YY/ZZ方向视电导率都有影响,且XX/YY方向视电导率偏移方向与ZZ方向视电导率偏移方向相反;井眼和侵入对XZ/ZX分量影响主要表现在边界附近;偏心对ZZ方向视电导率几乎没影响,但当测井仪器偏心在X方向时,YY分量的响应影响最大,而当测井仪器偏心在Y方向时,XX分量的响应影响最大。

基于三维感应线圈的新型MEMS电流传感器

基于三维感应线圈,研制了一种新型微机电系统(MEMS)电流传感器。传感器以玻璃为衬底,以聚酰亚胺为支撑和绝缘材料,通过溅射、光刻、电镀、抛光等微加工工艺在玻璃衬底上制作出三维感应线圈。传感器具有功耗低、线性度好、质量轻和结构简单等优点,通过U型装置固定在传输导线表面,安装方便。实验测试结果表明:电流传感器两端输出的电压信号与传输线路中的电流成线性关系,线性度为0. 58%。

层状各向异性地层三维感应测井响应快速反演

三维感应测井仪器能探测到地层的水平电导率和垂直电导率信息,可以从三维角度识别地层特性,对薄储层、复杂储层的探测具有先天优势。利用测井响应主分量构造了与地层各向异性电参数、几何参数相关的目标函数,采用改进的阻尼型高斯一牛顿优化算法,实现了三维感应测井资料在砂一泥岩薄交互层的快速纵向一维反演。对含28个水平分层的Oklahona各向异性地层模型模拟测井资料进行反演计算,得到了令人满意的结果。

三维感应成像测井仪设计与实现

砂泥岩薄互层电阻率准确测量是提高泥质砂岩储层计算的一项重要工作。为了解决薄互层电阻率准确测量问题,该文提出一种三维感应成像测井仪的设计与实现方法。首先,基于感应电磁测量方法,设计由1个三轴发射器、4个单轴接收阵列和3个三轴的接收阵列组成的三维探测器。在此基础上,通过三维线圈系参数与结构创新设计、多频循环发射、高精度多道同步采集、高性能发射接收一体化集成等技术实现,在每一个深度点可获取78个电导率测量值。最后,利用数据校正与处理技术来消除各种环境影响,经过理论模型和实际资料的处理结果均证实,该仪器处理得到5条不同径向探测深度的水平电阻率与垂向电阻率、地层倾角等曲线,实现了对薄互层电阻率的准确测量。

水平井中三维感应测井响应分析与资料处理应用

为解决三维感应仪器(3DIT)在水平井推广应用过程中遇到的现实技术难题,从分析水平井中三维感应测井响应特征着手,建立水平井中三维感应测井资料处理方法,进一步发掘三维感应测井仪器在水平井开发中的应用价值。首先,基于均匀单轴各向异性地层模型,定量分析三维感应仪器测井响应与地层水平电阻率和垂直电阻率的变化关系。其次,基于三层平面分层地层模型,利用测井响应数值计算软件进一步模拟地层水平和垂直电阻率、围岩电阻率、层厚、倾角、仪器探边距离等参数对仪器响应的影响,建立三维感应测井响应特征数据库,并形成水平井中三维感应测井邻层影响校正图版。在此基础上,初步建立以视值处理和图版校正为核心流程的水平井三维感应测井资料快速有效的处理方法。实际测井资料处理揭示了三维感应测井在水平井目的层地质构造描述和储层评价中有重要的应用价值。

三维感应测井仪在松辽盆地北部低电阻率储层评价中的应用

针对如何准确识别与评价松辽盆地北部低电阻率储层测井解释的难题,应用三维感应测井仪提供的地层水平和垂直电阻率,建立薄交互低电阻率储层解释评价方法。首先,利用三维感应测井仪器测量电导率矩阵,经过数据处理有效反演地层倾角、水平和垂直电阻率,再基于地层电阻率解释模型计算砂岩的电阻率,从而计算储层含油饱和度。其次,考虑到松辽盆地北部含泥岩、砂岩和钙质储层低电阻特性,建立了含泥岩、砂岩和钙质各向异性电阻率解释模型,提高储层饱和度估算的精度。该方法应用于松辽盆地北部三维感应测井的实际测井资料处理和解释,取得较好地质评价结果,证明三维感应测井仪在低电阻率储层中评价中具有应用价值。

三维感应测井仪温漂校正研究

三维感应测井仪在井下工作时的环境温度与地面温度差异很大,而温差过大会对仪器天线的收发信号和电路信噪比均产生明显影响,导致仪器测量的地层参数误差较大。通过分析天线和电路的温度影响因素,文章讨论了一套三维感应测井仪测量数据温度漂移的校正方法。