钻头电阻率测井仪器探测特性研究

钻头电阻率测量是一种服务于地质导向的方法,在钻井过程中可以有效地降低作业风险。开展钻头电阻率测井仪器探测特性的数值模拟是研制精密仪器的重要手段,但其复杂的螺绕环激励源为数值模拟带来困难,因此需要利用一种等效的方法来简化。本文利用三维有限元素法(3D FEM),将复杂的螺绕环激励源简化为延伸的电压偶极子,实现了钻头电阻率测井探测特性的数值模拟。考察了钻头电阻率测井探测深度、纵向分辨率与前视探边能力及其影响因素。数值模拟结果表明,钻头电阻率测井探测深度与泥浆类型、泥浆电阻率和井底钻具长度有关。钻头电阻率测井纵向分辨率取决于井底钻具长度,井底钻具长度越小,钻头测量分辨率越高。钻头测量具有一定的前视探边能力,其与源距没有关系,电导性地层前视能力好于电阻性地层。井底钻具长度越小,仪器的前视探边能力越好。本文结果可为钻头电阻率测井仪器设计与解释提供理论依据。