交流電測(cè)井是通過(guò)測(cè)量發(fā)射線(xiàn)圈在地層中產(chǎn)生的電磁場(chǎng)進(jìn)而獲得地層電性信息的一類(lèi)測(cè)井方法。實(shí)際測(cè)量時(shí)需要明確儀器的電磁特性和結(jié)構(gòu)對(duì)測(cè)井響應(yīng)的影響,從而準(zhǔn)確地對(duì)地層電阻率進(jìn)行計(jì)算。本文利用COMSOL有限元軟件,對(duì)感應(yīng)測(cè)井和隨鉆電磁波電阻率測(cè)井響應(yīng)受儀器材料和結(jié)構(gòu)的影響進(jìn)行計(jì)算分析:首先以HDIL儀器為對(duì)象,研究得到金屬芯棒導(dǎo)電性對(duì)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的影響是恒定的。對(duì)比分析具有不同線(xiàn)圈距的子陣列的影響規(guī)律發(fā)現(xiàn),線(xiàn)圈距越短,測(cè)井響應(yīng)受到芯棒的影響程度越大。實(shí)際應(yīng)用的芯棒是理想導(dǎo)體,此時(shí)芯棒磁性的影響可以忽略不計(jì);其次對(duì)隨鉆電磁波電阻率測(cè)井儀器WPR的測(cè)井響應(yīng)受鉆鋌電導(dǎo)率,相對(duì)磁導(dǎo)率的影響特征進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),鉆鋌的導(dǎo)電性使感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)幅值減小,但不影響幅度比和相位差信號(hào)。鉆鋌越粗,線(xiàn)圈距越短,受到的影響越大,但總體上差距很小,可以忽略;最后對(duì)含有傾斜線(xiàn)圈的隨鉆方位電磁波電阻率測(cè)井響應(yīng)受鉆鋌的電導(dǎo)率,相對(duì)磁導(dǎo)率以及不同井眼尺寸下的影響特征進(jìn)行研究,結(jié)果表明無(wú)論接收線(xiàn)圈是否傾斜,金屬鉆鋌對(duì)幅度比和相位差信號(hào)均無(wú)影響。因此在交流電數(shù)值模擬研究中可以簡(jiǎn)化儀器模型,提高模擬效率。研究成果能夠?yàn)閮x器研制和測(cè)井資料的處理解... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)石油大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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隨鉆電磁波電阻率測(cè)井儀器發(fā)展情況示意圖

中國(guó)石油大學(xué)（北京）碩士學(xué)位論文-9-第2章交流電測(cè)井測(cè)量原理和有限元方法原理為了研究?jī)x器材料和結(jié)構(gòu)對(duì)感應(yīng)測(cè)井和電磁波電阻率測(cè)井響應(yīng)的影響，首先要明白二者的基本測(cè)量原理；其次，分析有限元方法的計(jì)算原理和基本步驟，為后續(xù)的影響研究奠定理論基矗2.1感應(yīng)測(cè)井測(cè)量原理2.1.1雙線(xiàn)圈系測(cè)量原理感應(yīng)測(cè)井基于電磁感應(yīng)原理，將線(xiàn)圈系放置在地層中，對(duì)發(fā)射線(xiàn)圈施加一個(gè)交變電流，變化的電流會(huì)產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，一次交變電磁場(chǎng)在地層單元環(huán)中產(chǎn)生交變的渦流，因此渦流的強(qiáng)度是與地層電導(dǎo)率有關(guān)的物理量。接收線(xiàn)圈處的二次感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是由渦流產(chǎn)生的，因此可以用二次感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)計(jì)算地層的電導(dǎo)率。圖2.1為雙線(xiàn)圈系感應(yīng)測(cè)井原理圖。圖2.1雙線(xiàn)圈系感應(yīng)測(cè)井原理圖Fig.2.1Schematicofdualcoilinductionloggingprinciple

第2章交流電測(cè)井測(cè)量原理和有限元方法原理-12-圖2.2三線(xiàn)圈系感應(yīng)測(cè)井原理圖Fig.2.2Schematicoftriplecoilinductionloggingprinciple雙線(xiàn)圈系之間加入屏蔽線(xiàn)圈后，三線(xiàn)圈系的總直耦信號(hào)為：332TTRTBmmTRmTBRiwIAANNVVVNL（2.12）式中，T代表發(fā)射線(xiàn)圈，R代表接收線(xiàn)圈，B代表屏蔽線(xiàn)圈。TN、RN、BN分別對(duì)應(yīng)線(xiàn)圈匝數(shù)；TA、RA分別對(duì)應(yīng)線(xiàn)圈的面積，由于三個(gè)線(xiàn)圈纏繞在同一根芯棒上，因此它們的半徑相同，線(xiàn)圈的面積也相等。為了消除直耦分量，線(xiàn)圈匝數(shù)和比例因子必須滿(mǎn)足如下關(guān)系式：3BRNN（2.13）三線(xiàn)圈系的視電導(dǎo)率是基于兩個(gè)雙線(xiàn)圈系（T-R和T-B）計(jì)算得到的視電導(dǎo)率經(jīng)過(guò)系數(shù)轉(zhuǎn)換所確定的。

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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