本文關(guān)鍵詞：水平井中的陣列感應(yīng)測(cè)井響應(yīng)特性研究

  更多相關(guān)文章： 水平井 陣列感應(yīng) 井眼影響 圍巖影響 侵入影響

【摘要】：隨著石油勘探技術(shù)的不斷發(fā)展,水平井鉆井技術(shù)已經(jīng)成為油氣勘探開發(fā)中重要的技術(shù)之一,在不同類型的油氣藏中得到廣泛的應(yīng)用。水平井鉆井技術(shù)在給油氣田開發(fā)帶來(lái)巨大效益的同時(shí)也給測(cè)井等工程技術(shù)帶來(lái)了新的課題,直井中的測(cè)井解釋理論已經(jīng)不適用于水平井中的測(cè)井解釋。因此,本文應(yīng)用COMSOL有限元軟件詳細(xì)研究陣列感應(yīng)儀器在斜井和水平井中的響應(yīng)特性,考慮不規(guī)則井眼、侵入、層界面和層內(nèi)非均質(zhì)等因素的影響,分析儀器在層界面附近時(shí)的響應(yīng)機(jī)理,為水平井中陣列感應(yīng)測(cè)井解釋提供理論依據(jù)。本文的研究分為五個(gè)部分。第一部分首先闡述陣列感應(yīng)測(cè)井儀器HDIL的研發(fā)背景、優(yōu)點(diǎn)、儀器結(jié)構(gòu)參數(shù)和性能指標(biāo),然后推導(dǎo)了感應(yīng)測(cè)井中各向同性均勻地層的電磁場(chǎng)場(chǎng)量分布,最后研究感應(yīng)測(cè)井中雙線圈系和三線圈系的測(cè)量原理。第二部分研究了陣列感應(yīng)在斜井和水平井中的響應(yīng)特性。首先基于COMSOL有限元軟件建立三層地層中斜井和水平井的陣列感應(yīng)模型,然后計(jì)算了目的層厚變化、圍巖和目的層電導(dǎo)率對(duì)比度、儀器傾角變化對(duì)陣列感應(yīng)測(cè)井的影響。結(jié)果表明,水平井的陣列感應(yīng)測(cè)井響應(yīng)特性取決于層厚、電導(dǎo)率對(duì)比度、子陣列間距、儀器距層界面距離等多種因素。當(dāng)層厚大于儀器分層厚度時(shí),水平井響應(yīng)與直井響應(yīng)接近;當(dāng)層厚小于儀器分層厚度時(shí),水平井響應(yīng)與直井明顯不同,在儀器進(jìn)出界面時(shí),響應(yīng)出現(xiàn)明顯尖峰;給定層厚,與直井比較,短陣列差別小,長(zhǎng)陣列差別大。斜井中,當(dāng)傾角小于30o時(shí),響應(yīng)受傾角影響小。當(dāng)傾角從30o到80o變化時(shí),從短子陣列到長(zhǎng)子陣列,傾角影響逐漸增大,主接收從高阻進(jìn)入低阻,界面出現(xiàn)尖峰現(xiàn)象。第三部分研究水平井中鑰匙型井眼對(duì)陣列感應(yīng)測(cè)井的影響。首先基于COMSOL有限元軟件創(chuàng)建三層地層中水平井的鑰匙型井眼模型,然后計(jì)算了井眼大小、泥漿和地層電導(dǎo)率對(duì)比度、儀器偏心和三層地層中井眼位置移動(dòng)對(duì)陣列感應(yīng)測(cè)井的影響。結(jié)果表明,井眼的大小、泥漿和地層電導(dǎo)率對(duì)比度和井眼偏心時(shí)對(duì)短子陣列影響較大;子陣列5在電導(dǎo)率對(duì)比度較大和井眼偏心較小時(shí),讀數(shù)異常,出現(xiàn)負(fù)值;在三層地層中,由于井眼影響,層厚變化對(duì)短子陣列影響較小,長(zhǎng)子陣列在水平井受泥漿影響沒(méi)有直井中嚴(yán)重,與無(wú)井眼時(shí)相比,在層界面處尖峰現(xiàn)象減弱。第四部分研究水平井中橢圓型侵入對(duì)陣列感應(yīng)測(cè)井的影響。首先基于COMSOL有限元軟件創(chuàng)建三層地層中水平井的橢圓型侵入模型,然后計(jì)算了侵入大小變化、井眼偏心、侵入中電導(dǎo)率對(duì)比變化和三層地層中侵入位置移動(dòng)對(duì)陣列感應(yīng)測(cè)井的影響。結(jié)果表明,侵入形狀在重力方向上增大影響較小,而侵入在與重力正交方向變化影響較大;侵入偏心位置、侵入電導(dǎo)率和泥漿電導(dǎo)率主要影響短子陣列,目的層電導(dǎo)率影響各個(gè)子陣列,圍巖電導(dǎo)率影響長(zhǎng)子陣列;在三層地層中,子陣列1在目的層中的讀出侵入電導(dǎo)率,子陣列5在圍巖的讀數(shù)接近圍巖真實(shí)電導(dǎo)率,長(zhǎng)子陣列在層界面處,尖峰現(xiàn)象比無(wú)侵入時(shí)減弱更加明顯。第五部分研究層內(nèi)非均質(zhì)對(duì)陣列感應(yīng)測(cè)井的影響。首先基于COMSOL有限元軟件創(chuàng)建三層地層中層內(nèi)非均質(zhì)模型,然后計(jì)算了層內(nèi)非均質(zhì)中韻律性和夾層對(duì)陣列感應(yīng)測(cè)井的影響。結(jié)果表明,在地層韻律性中,當(dāng)中間層較薄時(shí),短子陣列不能讀出其電導(dǎo)率的值,當(dāng)較厚時(shí),讀數(shù)接近其真實(shí)電導(dǎo)率,長(zhǎng)子陣列出現(xiàn)的尖峰可以確定出層界面的位置;繪制地層正韻律中距發(fā)射線圈不同橫截面上的磁場(chǎng)分布圖和渦流流向圖,展示了渦流在多個(gè)不同電導(dǎo)率交界面的折射現(xiàn)象。在夾層情況下,夾層厚度變化對(duì)短子陣列比較敏感,當(dāng)夾層位置移動(dòng)一側(cè)圍巖時(shí),各子陣列在目的層窄的一側(cè)電導(dǎo)率曲線變化逐漸復(fù)雜,長(zhǎng)子陣列在層界面處,尖峰現(xiàn)象比三層地層值更加復(fù)雜,而另一側(cè)各子陣列的讀數(shù)逐漸接近目的層真實(shí)電導(dǎo)率。
【關(guān)鍵詞】：水平井 陣列感應(yīng) 井眼影響 圍巖影響 侵入影響
【學(xué)位授予單位】：西安石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：P631.81;TE243
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 研究的目的和意義10
• 1.2 水平井技術(shù)研究現(xiàn)狀10-14
• 1.2.1 水平井鉆井技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀10-13
• 1.2.2 水平井中感應(yīng)測(cè)井的發(fā)展現(xiàn)狀13-14
• 1.3 主要研究?jī)?nèi)容14-16
• 第二章 陣列感應(yīng)測(cè)井理論16-24
• 2.1 陣列感應(yīng)測(cè)井儀器HDIL綜述16-18
• 2.2 感應(yīng)測(cè)井中線圈系理論18-23
• 2.2.1 均勻介質(zhì)中感應(yīng)測(cè)井電磁場(chǎng)分布18-21
• 2.2.2 感應(yīng)測(cè)井雙線圈系感應(yīng)測(cè)井理論21-22
• 2.2.3 感應(yīng)測(cè)井三線圈系測(cè)量理論22-23
• 2.3 小結(jié)23-24
• 第三章 陣列感應(yīng)在斜井和水平井中響應(yīng)特性24-39
• 3.1 斜井和水平井的陣列感應(yīng)的模型創(chuàng)建24-27
• 3.1.1 COMSOL有限元軟件求解感應(yīng)測(cè)井問(wèn)題24
• 3.1.2 在COMSOL創(chuàng)建斜井和水平井模型24-27
• 3.2 水平井中的陣列感應(yīng)響應(yīng)特性27-31
• 3.2.1 水平井位置對(duì)水平井中陣列感應(yīng)測(cè)井響應(yīng)特性的影響27-29
• 3.2.2 目的層層厚變化對(duì)水平井中陣列感應(yīng)響應(yīng)特性的影響29
• 3.2.3 目的層和圍巖電導(dǎo)率及其比度變化對(duì)水平井中陣列感應(yīng)響應(yīng)的影響29-31
• 3.3 斜井中的陣列感應(yīng)測(cè)井響應(yīng)影響31-35
• 3.3.1 同一傾角下各子陣列的響應(yīng)分析31-33
• 3.3.2 不同子陣列隨儀器傾角變化的影響33-34
• 3.3.3 不同電導(dǎo)率對(duì)比度對(duì)斜井中各子陣列的響應(yīng)影響34-35
• 3.4 陣列感應(yīng)響應(yīng)特性的機(jī)理分析35-38
• 3.5 小結(jié)38-39
• 第四章 水平井中陣列感應(yīng)的井眼影響39-49
• 4.1 在COMSOL中水平井陣列感應(yīng)井眼模型的創(chuàng)建39-40
• 4.2 井眼對(duì)陣列感應(yīng)測(cè)井的影響40-44
• 4.2.1 不同井眼的對(duì)比影響40-41
• 4.2.2 泥漿和地層電導(dǎo)率對(duì)比度影響41-42
• 4.2.3 井眼偏心的影響42-44
• 4.3 井眼在三層地層中的影響44-48
• 4.3.1 三層可變地層中的井眼影響44-46
• 4.3.2 三層地層中水平井井眼位置影響46-48
• 4.4 小結(jié)48-49
• 第五章 水平井中陣列感應(yīng)的侵入影響49-58
• 5.1 在COMSOL中水平井陣列感應(yīng)侵入模型創(chuàng)建49-50
• 5.2 侵入形狀和大小的對(duì)比50-52
• 5.2.1 侵入不同大小形狀時(shí)的差異50-51
• 5.2.2 侵入偏心的影響51-52
• 5.2.3 水平井中有無(wú)侵入對(duì)比52
• 5.3 侵入中電導(dǎo)率對(duì)比度的影響52-54
• 5.4 三層地層中侵入影響54-56
• 5.4.1 三層地層中侵入位置移動(dòng)影響54
• 5.4.2 侵入在層界面附近的電磁場(chǎng)分布54-56
• 5.5 小結(jié)56-58
• 第六章 層內(nèi)非均質(zhì)的影響58-66
• 6.1 在COMSOL中層內(nèi)非均質(zhì)模型創(chuàng)建58-59
• 6.2 層內(nèi)非均質(zhì)中的韻律性研究59-63
• 6.2.1 正反韻律研究59-60
• 6.2.2 復(fù)合韻律研究60-61
• 6.2.3 地層在韻律性變化時(shí)電磁場(chǎng)的空間分布61-63
• 6.3 目的層中的夾層影響63-65
• 6.3.1 夾層層厚的影響64
• 6.3.2 夾層位置的影響64-65
• 6.4 小結(jié)65-66
• 結(jié)論66-69
• 致謝69-70
• 參考文獻(xiàn)70-74
• 攻讀碩士期間發(fā)表論文74-75

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