电法测井传感器特性的有限元模拟与分析

• 作 者: 张帅
• 机 构: 中国石油大学(华东)
• 出 处: 中国石油大学(华东)
• 发表日期: 2012年期
• 关键词: 电法测井 传感器敏感场 横向检测方式 仿真平台设计

测井技术是油气勘探开发技术中必不可少的一门技术。测井是地质家和油气藏开发工程师的“眼睛”。电法测井是最重要的测井方法。在各种测井方法中,电法测井是最早发展起来的一种测井方法。电法测井是以研究钻孔中岩层间电性差异为基础的测井方法。本文分析并比较了现有电法测井的测井方式及其原理,发现它们的传感器激励产生的电流分布都是平行井眼纵向分布的,这样的方式可以增加电流流向地层的深度,但对井眼附近的地层反应不敏感。本文提出一种新的检测方式,即将ERT思想方法应用在电法测井领域,使传感器电极分布在井眼圆周上,这样形成的电流主要是分布在垂直井眼的平面上。本文以对这种新型电法测井传感器仿真模拟为目标,着重在以下方面进行了研究。　　
1.基于Ansys有限元分析工具,建立电法测井传感器三维模型。提出一种新的电法测井传感器检测方式,并得到电极间敏感场的分布。　　
2.分析电法测井传感器3种电极结构对敏感场分布的影响,优化传感器结构,使电法测井传感器仿真效果最佳。　　
3.建立一个完整的电法测井传感器模拟分析仿真平台,仿真平台界面简洁友好,功能完善,可在该平台上实现电法测井传感器及其地层三维建模、正问题有限元计算、对计算结果数据分析等基本功能。　　
4.利用建立的MATLAB仿真平台对岩层属性、泥浆厚度和泥浆电阻率、裂缝径向角度和裂缝径向延伸度进行仿真,并对结果数据进行模拟分析,通过观察电势云图和电势变数曲线研究电流分布情况。　　
本文为新型电法测井传感器的最终设计提供了技术支持,仿真平台的建立,传感器结构的优化及运用仿真平台模拟仿真得到的结果数据为图像反演和实际系统的开发提供了依据。