多頻感應(yīng)幅相測(cè)井理論及實(shí)現(xiàn)方法研究.pdf

1、對(duì)于復(fù)雜油氣井，新型測(cè)井理論及實(shí)現(xiàn)方法的研究具有重要意義。多頻感應(yīng)幅相測(cè)井主要測(cè)量相位差和幅度比，具有分辨率高、儀器實(shí)現(xiàn)的體系結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。目前，國(guó)外已經(jīng)在隨鉆測(cè)井中研究幅相測(cè)井技術(shù)，其技術(shù)專利主要掌握在美國(guó)的斯侖貝謝和阿特拉斯以及俄羅斯的盧奇等公司的手中，國(guó)內(nèi)各測(cè)井公司與研究機(jī)構(gòu)仍處于探索和追趕研究階段。
　　本文結(jié)合攻讀博士學(xué)位期間承擔(dān)的相關(guān)研究課題，著眼于多頻感應(yīng)幅相測(cè)井儀的研制和工程實(shí)現(xiàn)，圍繞多頻感應(yīng)幅相測(cè)井的基本原

2、理、發(fā)射頻率和源距的選擇理論以及多頻感應(yīng)幅相測(cè)井的實(shí)現(xiàn)方法等三個(gè)方面展開(kāi)了深入的研究，主要的創(chuàng)新和工作成果如下：
　　（1）系統(tǒng)地論述了陣列感應(yīng)測(cè)井技術(shù)的發(fā)射頻率、源距與徑向探測(cè)深度、縱向分辨率的關(guān)系。明確了發(fā)射頻率的選擇原則，感應(yīng)測(cè)井的發(fā)射頻率上限決定因素：電磁場(chǎng)似穩(wěn)條件、傳播效應(yīng)、探測(cè)深度；感應(yīng)測(cè)井的發(fā)射頻率的下限決定因素：信噪比。在多頻感應(yīng)幅相測(cè)井的實(shí)現(xiàn)方法和技術(shù)研究中，這些成果為多頻感應(yīng)幅相測(cè)井儀信號(hào)的發(fā)射和獲取線圈系的設(shè)

3、計(jì)提供了理論基礎(chǔ)。
　?。?）在綜合前人的研究成果的基礎(chǔ)上，從麥克斯韋方程組出發(fā)，應(yīng)用電磁場(chǎng)理論，給出了多頻感應(yīng)幅相測(cè)井的兩個(gè)最重要的測(cè)量量——相位差和幅度比的解析表達(dá)式，并據(jù)此詳細(xì)闡述了多頻感應(yīng)幅相測(cè)井的基本原理。根據(jù)本文所述的多頻感應(yīng)幅相測(cè)井發(fā)射頻率和源距選擇的理論原則，設(shè)計(jì)了多頻感應(yīng)幅相測(cè)井儀的線圈系，研究了三線圈系的響應(yīng)函數(shù)，并在典型地層中模擬了儀器的探測(cè)特性。同時(shí)研究了儀器刻度原理，定義了刻度實(shí)現(xiàn)方法和設(shè)計(jì)參數(shù)，為多頻感

4、應(yīng)幅相測(cè)井的實(shí)現(xiàn)——多頻感應(yīng)幅相測(cè)井儀的研制提供了重要的理論支撐。
　?。?）在多頻感應(yīng)幅相測(cè)井的實(shí)現(xiàn)方法上，重點(diǎn)針對(duì)本測(cè)井儀特有的儀器結(jié)構(gòu)和工作頻率，獨(dú)創(chuàng)了對(duì)于二維旋轉(zhuǎn)對(duì)稱介質(zhì)的自適應(yīng)的井眼校正方法。井眼校正方法采用數(shù)據(jù)查詢的方式，以此對(duì)由于井眼尺寸和泥漿電阻率引起的相位差和幅度比誤差進(jìn)行校正。針對(duì)相位差和幅度比的內(nèi)部測(cè)量電路研究了一種改進(jìn)的數(shù)字相關(guān)法對(duì)相位差和幅度比進(jìn)行測(cè)量，解決了基本數(shù)字相關(guān)法在實(shí)際感應(yīng)測(cè)井中無(wú)法求解負(fù)相位差

5、這一棘手的問(wèn)題。
　?。?）為了驗(yàn)證多頻感應(yīng)幅相測(cè)井的理論及實(shí)現(xiàn)方法，根據(jù)多頻感應(yīng)幅相測(cè)井儀的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，進(jìn)行了儀器的總體設(shè)計(jì)，完成了儀器的控制和工作時(shí)序設(shè)計(jì)。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行了控制與通訊電路、數(shù)據(jù)采集和處理電路、信號(hào)產(chǎn)生與控制電路、電磁信號(hào)激勵(lì)電路等模塊電路的分析與設(shè)計(jì)，進(jìn)而完成了多頻感應(yīng)幅相測(cè)井儀器的設(shè)計(jì)與工程實(shí)現(xiàn)。
　　（5）完成了多頻感應(yīng)幅相測(cè)井的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)井實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，基于本文理論所實(shí)現(xiàn)的多頻感應(yīng)幅相測(cè)井儀的測(cè)井