激發(fā)極化測(cè)井儀若干理論與方法研究
本文選題:多參數(shù)測(cè)量 + 激發(fā)極化 ; 參考:《華中科技大學(xué)》2013年博士論文
【摘要】:本文針對(duì)含水地層、復(fù)雜地層、和深層和超深層地層的測(cè)井等問題,從電化學(xué)的角度研究和分析激發(fā)極化測(cè)井方法,實(shí)現(xiàn)對(duì)陽離子交換量、地層水礦化度、地層巖石孔隙度和巖石孔隙半徑分布等信息獲取及在線多參數(shù)計(jì)算;并且通過電網(wǎng)絡(luò)和電極陣列的方法獲取實(shí)驗(yàn)室條件下的阻抗分布信息,進(jìn)而獲取含水飽和度分布的信息。論文的主要研究工作和內(nèi)容可以概括為以下幾個(gè)方面。 本文基于“巖石導(dǎo)電機(jī)理的本質(zhì)是溶液中離子傳導(dǎo)過程”這一思想指導(dǎo),建立了地層電位、陽離子交換量和地層水礦化度三者在不同平衡狀態(tài)下的關(guān)系模型,為在線實(shí)時(shí)求解激發(fā)極化測(cè)井過程中的陽離子交換量和地層水礦化度提供出一條可行途徑。另外,通過對(duì)巖石孔隙的極化和退極化過程分析,說明弛豫過程包含了巖石孔隙結(jié)構(gòu)的信息,并以此建立了飽和極化率和巖石孔隙度之間的數(shù)學(xué)關(guān)系。文中給出了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室?guī)r心測(cè)量的數(shù)據(jù)分析結(jié)果,驗(yàn)證了利用該方法獲取巖石孔隙度的合理性。 然而孔隙度尚不能很好的描述孔隙大小和具體結(jié)構(gòu)的信息問題,本文通過電化學(xué)極化理論,利用迭代反演方法取得地層巖石中不同大小孔隙體積所占的百分比。將該結(jié)果和其他測(cè)井儀器的測(cè)量參量綜合后,為獲得地層滲透率提供了新的信息。 另外,本文采用電網(wǎng)絡(luò)模擬和電極陣列的方法,利用反演實(shí)現(xiàn)重建地層巖心的阻抗分布模型。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,利用反演方法獲取的阻抗分布信息可以為計(jì)算含水飽和度分布的深入研究提供了一種新的途徑。 最后,論文給出了所研制的我國具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的井下激發(fā)極化測(cè)井儀器設(shè)計(jì)方案。初步的井下實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,設(shè)計(jì)方案正確,設(shè)計(jì)指標(biāo)基本達(dá)到預(yù)期。
[Abstract]:In this paper , the information acquisition and on - line multi - parameter calculation of cation exchange , formation water salinity , formation rock porosity and distribution of rock pore radius are realized from the viewpoint of electrochemistry and the logging of deep and ultra - deep formations .
The main research work and contents of this paper can be summarized as follows .
Based on the thought of " the essence of rock conduction mechanism is the ion conduction process in solution " , this paper establishes the relation model of formation potential , cation exchange capacity and formation water salinity in different equilibrium states , and provides a feasible way for online real - time solving the cation exchange and formation water salinity in the process of excitation polarization logging .
However , the porosity is not very good to describe the pore size and the specific structure information problem . In this paper , by using the theory of electrochemical polarization , the percentage of pore volume in the formation rock is obtained by iterative inversion method . After the measurement parameters of other logging instruments are combined , new information is provided for obtaining the formation permeability .
In addition , the electrical network simulation and the method of the electrode array are used to reconstruct the impedance distribution model of the formation core by inversion . The simulation results show that the impedance distribution information obtained by the inversion method can provide a new way for further research on the calculation of the water saturation distribution .
Finally , the paper presents the design scheme of downhole excitation polarization logging instrument with independent intellectual property in China . The results show that the design scheme is correct and the design index is basically expected .
【學(xué)位授予單位】:華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號(hào)】:P631.83
【參考文獻(xiàn)】
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