三分量感应水平线圈系在薄层中的响应特性研究

三分量感应仪器最初的设计目的是测量薄交互层的电导率和层厚.建立0.3m三层和五层薄交互层模型,用COMSOL有限元软件三维数值计算三分量阵列感应8个水平线圈系子阵列响应,详细分析其响应特征与线圈间距和层厚的关系.结果表明,三层模型中的水平子阵列响应特征由其发射、屏蔽和接收在薄层中的位置决定,发射、屏蔽和接收进出薄层,在响应曲线上均有一定表现.当发射和主接收间距小于薄层厚度时,可有效分辨薄层.当发射和屏蔽之间的距离小于层厚时,可利用主接收进出薄层特征点识别薄层厚度.否则,由于发射、屏蔽和接收在层中的位置关系复杂和响应变化大,无法有效分辨薄层.此外,测井响应受围岩影响较大,读数不等于薄层的电导率.研究成果对三分量阵列感应仪器设计和测井响应解释评价具有重要的理论和实际意义.

水罐中水平线圈系井眼影响研究

三分量阵列感应测井仪器是识别砂泥岩薄交互低电阻率油层、测量水平井和大斜度井电阻率的重要工具,水平线圈系测量信号的井眼影响校正是准确测量电阻率的关键技术。利用COMSOL有限元软件研究水罐井眼影响物理装置模型中水平线圈系的响应特征。计算分析井径、仪器位置、泥浆和地层电导率等参数变化时8个水平子阵列的响应特性,并与理想井眼模型响应比较。结果表明,子阵列1、2、3、4受井径、泥浆与地层电导率的影响较大,与理想模型一致。子阵列5、6、7的井眼影响逐渐减小,与理想模型有一定误差。最长子阵列8的响应与理想模型差别较大。仪器偏心时,偏心与趋肤效应迭加,井眼响应出现异常,水罐中的影响比理想模型大。该研究结论可应用于水罐的设计和井眼影响试验。

玻璃钢和两端金属对三分量阵列感应水平分量的影响研究

考虑不同地层电导率情况下玻璃钢和两端金属体存在时的物理问题,通过COMSOL有限元数值计算分析玻璃钢半径、两端金属体长度和距离变化对三分量阵列感应水平接收信号的影响规律。结果表明,玻璃钢的存在减少了发射线圈与接收线圈之间的涡流,增大了水平线圈接收信号;金属长度的变化对各子阵列的影响可以忽略;两端金属体对接收信号的影响与周围地层的电导率有关,绝对误差与地层电导率近似成正比关系;金属与最近端线圈距离大于0.3 m时,各子阵列测量信号受金属影响可以忽略。