【摘要】：隨著水平井鉆井技術(shù)的提高,大斜度井和水平井的廣泛應(yīng)用,具有較高分辨率和豐富電阻率信息的陣列側(cè)向測(cè)井在油氣勘探開(kāi)發(fā)中占據(jù)了重要地位。因此,在復(fù)雜的井眼及地層條件下進(jìn)行陣列側(cè)向測(cè)井響應(yīng)機(jī)理的研究,對(duì)于求得真實(shí)地層電阻率,實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確地層評(píng)價(jià)是十分重要的。本文根據(jù)陣列側(cè)向測(cè)井原理,利用ANSYS有限元軟件,對(duì)二、三維地層模型進(jìn)行建模、網(wǎng)格剖分和求解,實(shí)現(xiàn)了陣列側(cè)向測(cè)井正演數(shù)值模擬;首先分析了直井條件下,陣列側(cè)向測(cè)井受到井眼、不同層厚/圍巖和鉆井液侵入等因素的影響,得到了相應(yīng)的測(cè)井響應(yīng)特征規(guī)律;其次對(duì)大斜度井和水平井陣列側(cè)向測(cè)井進(jìn)行了測(cè)井響應(yīng)計(jì)算,研究和分析了地層厚度、鉆井液侵入、井眼位置等環(huán)境影響因素的測(cè)井響應(yīng),總結(jié)了相關(guān)的規(guī)律認(rèn)識(shí);最后借鑒傳統(tǒng)的側(cè)向測(cè)井校正方法,制作了水平井陣列側(cè)向測(cè)井視電阻率校正圖版,在一定條件下,可以去除井眼和層厚/圍巖的影響,獲得地層真實(shí)電阻率,為精準(zhǔn)的測(cè)井解釋和地層評(píng)價(jià)奠定了理論基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)石油大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TE243
【圖文】：

重要的是隨鉆鉆井技術(shù)得到了快速提高，這使得人們對(duì)資源的獲取[1-2]；常規(guī)直井技術(shù)已經(jīng)不能解決較為復(fù)雜的油氣藏的勘探與開(kāi)發(fā)問(wèn)井和鉆井環(huán)境的選擇和影響出現(xiàn)了較多的實(shí)際問(wèn)題，環(huán)境污染、居影響等問(wèn)題日益明顯，為了解決這一系列問(wèn)題，石油工程師和專家了大斜度井和水平井的發(fā)展中，1954 年前蘇聯(lián)鉆成第一口水平井，鉆井比蘇聯(lián)晚了 10 年左右，我國(guó)第一口水平井位于四川，其中技術(shù)我國(guó)的勝利油田；定向井技術(shù)是一種比較特殊的鉆井類型[3]，比如分支類型等等，圖 1.1 是從直井到水平井的示意圖，這樣的水平井可以避選擇上的諸多問(wèn)題，比如遠(yuǎn)離居民區(qū)進(jìn)行鉆井，環(huán)境污染的減少，型可以增加油氣的接觸面積，從而增加產(chǎn)量，能夠應(yīng)用于較為復(fù)雜解決了許多直井不能解決的問(wèn)題，雖然水平井的工程造價(jià)要高于直井的油氣產(chǎn)量是直井的 3-4 倍，裂縫型的油藏油氣產(chǎn)量會(huì)更高，因而量會(huì)逐漸增大，水平井技術(shù)也會(huì)隨之得到快速的發(fā)展和應(yīng)用[4]。

2.2.1 陣列側(cè)向求解區(qū)域大部分地層都具有對(duì)稱性，因此測(cè)井時(shí)就可以將 3D 簡(jiǎn)化成 2D 的（r，z）問(wèn)題，除去測(cè)井儀器所占的部分外，剩下的區(qū)域就是求解區(qū)域Ω。圖2.2是簡(jiǎn)化的求解域示意圖，z 軸與井軸方向重合，沿著徑向依次是井眼鉆井液 Rm、侵入帶 Ri、目的層 Rt和圍巖 Rs，由于整個(gè)區(qū)域?qū)τ?z 軸方向是左右對(duì)稱，對(duì)于 r 軸方向是上下對(duì)稱，因此圖 2.2 只是給出了部分求解區(qū)域。圖 2.2 陣列側(cè)向測(cè)井求解區(qū)域Fig. 2.2 Solving area of array laterolog tool2.2.2 陣列側(cè)向定解問(wèn)題以上分析可以知道，在求取電阻率 Ra時(shí)，必須求得電位 Um1

圖 3.1 ANSYS 軟件操作界面Fig. 3.1 ANSYS software operation interfaceNSYS 軟件主要包括 3 個(gè)模塊，預(yù)處理模塊可以進(jìn)行實(shí)體建模、網(wǎng)格界約束及載荷，計(jì)算模塊可以進(jìn)行電磁場(chǎng)等物理場(chǎng)的耦合分析，后應(yīng)的結(jié)果進(jìn)行輸出。ANSYS 基本分析步驟有：1）創(chuàng)建有限元模型-前處理（pre processor）a）創(chuàng)建或讀入幾何模型（modeling）b）定義材料屬性（define material properties）c）劃分網(wǎng)格（節(jié)點(diǎn)及單元）（meshing）2）施加載荷并求解-求解（solution）a）施加載荷及載荷選項(xiàng)，設(shè)定約束條件（define loads）b）求解（solve）3）查看結(jié)果-后處理（post processor）

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5 張?jiān)破铡⒕龁?王明偉 張雪飛 整理;水平井技術(shù)與提高單井產(chǎn)量[N];中國(guó)石油報(bào);2009年

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本文編號(hào)：2784484