基于有限元方法電法測井模型的數(shù)值仿真及應(yīng)用
本文選題:有限元方法 + 區(qū)域分解; 參考:《電子科技大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:隨著地球物理探測以及測井技術(shù)的快速發(fā)展,人們對于測井儀器的探測能力有了更高的要求。目前測井儀器開發(fā)主要面臨以下的困難:首先,儀器的結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜,探測器前端有更多精細(xì)結(jié)構(gòu)的傳感器;其次,隨著定向井、傾斜井、水平井以及大位移井的出現(xiàn),地層情況變得更加復(fù)雜;最后,隨著二次開發(fā)以及油氣資源的緊缺,對于儀器的探測精度以及探測能力有了更高的要求。面對這些新的工程挑戰(zhàn),本文采用有限元方法以及區(qū)域分解方法,對復(fù)雜的測井模型進(jìn)行精密建模,對于多尺寸大物理模型進(jìn)行區(qū)域分解建模并且求解。本文考察了一種基于柱體電容模型的傳感器探頭,該探頭用于隨鉆測量油基泥漿的電參數(shù)。通過對該結(jié)構(gòu)進(jìn)行工作頻率的考察以及結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,使得其能覆蓋電阻率??1000~1000000??m和介電常數(shù)1~80r??的測量范圍。最后通過對實(shí)驗(yàn)樣機(jī)進(jìn)行加工和測量,得到了理想的測試結(jié)果。其次,針對目前隨鉆巖芯電參數(shù)測量遇到的難題,本文驗(yàn)證了一種可行的設(shè)計(jì)方案。通過在傳統(tǒng)的極板周圍增加屏蔽電極,從而聚焦電流流過巖石內(nèi)部,突破井下復(fù)雜環(huán)境對測量造成的影響。隨后還通過一系列的考察,分析并給出了該儀器模型的工作原理和工作模式,為該儀器的設(shè)計(jì)以及應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。介電測井技術(shù)是電磁波測井技術(shù)的重要補(bǔ)充,其主要用于探測電阻率測井無法分辨的地層。介電掃描(dielectric scanner)測井儀器的開發(fā)為介電測井提供了可靠的數(shù)據(jù)來源。本文結(jié)合介電掃描儀器的模型特點(diǎn),采用區(qū)域分解方法對介電測井儀器進(jìn)行詳細(xì)的考察,給出了該儀器隨地層電參數(shù)變化的響應(yīng)特性曲線。本文還分析了該儀器的垂直分辨率以及探測深度等重要參數(shù),對該儀器進(jìn)行了全面的分析考察。
[Abstract]:With the rapid development of geophysical exploration and logging technology, people have higher requirements for logging tools. At present, the development of logging tools mainly faces the following difficulties: first, the structure of the tool is more complex, and the detector front end has more sensors with fine structure; secondly, with the appearance of directional wells, inclined wells, horizontal wells and extended reach wells, Finally, with the secondary development and the shortage of oil and gas resources, there is a higher requirement for the precision and capability of the instrument detection. In the face of these new engineering challenges, this paper uses the finite element method and the region decomposition method to model the complex logging model precisely, and to model and solve the multi-size large-scale physical model. In this paper, a sensor probe based on cylindrical capacitance model is investigated, which is used to measure electric parameters of oil based mud while drilling. Through the investigation of the working frequency and the optimization of the structure, the structure can be covered with the resistivity of 1000000 ~ 1000000m and the dielectric constant of 1 ~ 80rg? Range of measurements. Finally, the ideal test results are obtained by machining and measuring the experimental prototype. Secondly, this paper verifies a feasible design scheme in view of the difficulties encountered in the measurement of core electrical parameters while drilling. By adding shielding electrodes around the traditional plate, the focus current flows through the rock, and the influence of the complex underground environment on the measurement is broken. Then through a series of investigations, the working principle and working mode of the instrument model are analyzed and given, which provides a theoretical basis for the design and application of the instrument. Dielectric logging technology is an important supplement to electromagnetic wave logging technology, which is mainly used to detect strata which cannot be distinguished by resistivity logging. The development of dielectric scanning tool provides a reliable data source for dielectric logging. Combined with the model characteristics of dielectric scanning instrument, the dielectric logging tool is investigated in detail by using the method of domain decomposition, and the response characteristic curve of the change of electric parameters in the instrument is given. This paper also analyzes the vertical resolution and depth of the instrument, and makes a comprehensive analysis and investigation of the instrument.
【學(xué)位授予單位】:電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:P631.81
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,本文編號:1883955
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