基于COMSOL仿真软件的阵列感应测井偏心响应计算方法

基于LSTM的小井眼阵列感应测井响应预测
刘萌娜;杨川;陈延军;王瑞飞
【期刊名称】《计算机仿真》
【年(卷),期】2024(41)2
【摘要】快速准确地获取测井响应曲线是进行后续测井反演的基础。

为了对测井响应进行高效的正演建模,将LSTM神经网络应用于小井眼阵列感应测井响应的预测中。

数据集来源于COMSOL软件建模仿真得到的小井眼感应测井响应数据。

在离线训练阶段,LSTM模型从测井响应数据库中提取到小井眼感应测井响应的数据特征。

给定简单各向同性层状地层和复杂各向同性地层两种地层参数,训练得到的模型可用于预测阵列感应仪器的小井眼测井响应。

研究表明,LSTM预测结果与基于测井响应数据库传统多维插值法的结果基本吻合。

在保证预测结果精度的前提下,LSTM预测极大地提高了不同地层场景下测井响应的预测时间,且具有良好的泛化能力。

【总页数】6页(P86-90)
【作者】刘萌娜;杨川;陈延军;王瑞飞
【作者单位】西安石油大学电子工程学院;西安石油大学石油工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】P631
【相关文献】
1.咸水泥浆井中的阵列感应测井井眼影响特性分析
2.基于MATLAB小井眼阵列感应测井信号处理滤波器设计
3.垂直井眼中三维阵列感应测井资料自适应井眼校正
4.高倾角井眼中的阵列感应测井响应特征
5.基于LSTM的感应测井数据预测方法研究
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２０２３年３月第３８卷第２期西安石油大学学报（自然科学版）ＪｏｕｒｎａｌｏｆＸｉ’ａｎＳｈｉｙｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）Ｍａｒ．２０２３Ｖｏｌ．３８Ｎｏ．２收稿日期：２０２１ ０５ １９基金项目：国家自然科学基金（５１９７４２５０，４１８７４１５８）；陕西省创新人才推进计划（２０２０ＫＪＸＸ－０１８）；中海油有限公司科研课题“海上油气井在线监控关键技术研究”（ＹＸＫＹ－ＺＸ０８２０２１）第一作者：杨玲（１９９３ ），女，博士研究生，研究方向：井下电磁探测技术。

Ｅ ｍａｉｌ：ｌｉｎｇｙａｎｇ２９１５＠１６３．ｃｏｍ通讯作者：党瑞荣（１９５７ ），男，教授，研究方向：井下电磁探测技术。

Ｅ ｍａｉｌ：ｄａｎｇｒｒ＠ｘｓｙｕ．ｅｄｕ．ｃｎＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３ ０６４Ｘ．２０２３．０２．０１４中图分类号：ＴＥ９２７；ＴＥ２４２文章编号：１６７３ ０６４Ｘ（２０２３）０２ ０１０５ ０８文献标识码：Ａ基于瞬变电磁偏心阵列的套管开窗侧钻井开窗轨迹与窗口形态检测方法杨玲１，党瑞荣１，党博１，刘长赞１，郭瑞１，盛磊祥２（１．西安石油大学电子工程学院，陕西西安７１００６５；２．中海油研究总院有限责任公司，北京１０００２７）摘要：针对侧钻井的复杂井身结构，提出了一种基于瞬变电磁偏心阵列的套管开窗侧钻井开窗轨迹与窗口形态检测方法。

在瞬变电磁法偏心探测模型与磁场分布特性的基础上，采用沿井轴螺旋分布在４个象限的偏心阵列进行探测。

并在对各偏心探头接收信号进行深度补偿后，利用各偏心探头的方向识别特性可实现套管开窗侧钻井开窗轨迹与窗口形态检测。

在胜利油田开展的现场试验结果表明，相对于传统居中的电磁探测模型，该方法能清晰识别侧钻轨迹和窗口形态，为套管开窗侧钻井的深入研究和推广应用提供一定的数据支撑。

关键词：套管开窗侧钻井；瞬变电磁法；偏心阵列；开窗轨迹；窗口形态检测ＥｃｃｅｎｔｒｉｃＡｒｒａｙ ｂａｓｅｄＢｏｒｅｈｏｌｅＴｒａｎｓｉｅｎｔＥｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃＳｙｓｔｅｍｆｏｒＴｒａｊｅｃｔｏｒｙａｎｄＷｉｎｄｏｗＳｈａｐｅＤｅｔｅｃｔｉｏｎｉｎＳｉｄｅｔｒａｃｋｉｎｇＷｅｌｌＹＡＮＧＬｉｎｇ１，ＤＡＮＧＲｕｉｒｏｎｇ１，ＤＡＮＧＢｏ１，ＬＩＵＣｈａｎｇｚａｎ１，ＧＵＯＲｕｉ１，ＳＨＥＮＧＬｅｉｘｉａｎｇ２（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉ’ａｎＳｈｉｙｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’ａｎ，Ｓｈａａｎｘｉ７１００６５，Ｃｈｉｎａ；２．ＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣｈｉｎａＮａｔｉｏｎａｌＯｆｆｓｈｏｒｅＯｉｌＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００２７，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｎｅｃｃｅｎｔｒｉｃａｒｒａｙ ｂａｓｅｄｂｏｒｅｈｏｌｅｔｒａｎｓｉｅｎｔｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ（ＴＥＭ）ｓｙｓｔｅｍｆｏｒｔｒａｊｅｃｔｏｒｙａｎｄｗｉｎｄｏｗｓｈａｐｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｉｓｐｒｏ ｐｏｓｅｄａｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｃｏｍｐｌｅｘｗｅｌｌｂｏｒｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｓｉｄｅｔｒａｃｋｉｎｇｗｅｌｌｓ．ＢａｓｅｄｏｎｔｈｅＴＥＭｄｅｔｅｃｔｉｏｎｍｏｄｅｌｗｉｔｈｅｃｃｅｎｔｒｉｃｓｅｎｓｏｒａｎｄｍａｇ ｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｔｈｅｅｃｃｅｎｔｒｉｃａｒｒａｙｓｐｉｒａｌｌｙｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｉｎｆｏｕｒｑｕａｄｒａｎｔｓａｌｏｎｇｔｈｅｂｏｒｅｈｏｌｅａｘｉｓｉｓｕｓｅｄｆｏｒｄｅｔｅｃ ｔｉｏｎ．Ａｆｔｅｒｔｈｅｄｅｐｔｈｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｒｅｃｅｉｖｅｄｓｉｇｎａｌｏｆｅａｃｈｅｃｃｅｎｔｒｉｃｓｅｎｓｏｒ，ｔｈｅｗｉｎｄｏｗｉｎｇｔｒａｊｅｃｔｏｒｙａｎｄｗｉｎｄｏｗｓｈａｐｅｏｎｔｈｅｃａｓｉｎｇｗｉｎｄｏｗｓｉｄｅｃａｎｂｅｄｅｔｅｃｔｅｄｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｄｉｒｅｃｔｉｏｎｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｅａｃｈｅｃｃｅｎｔｒｉｃｓｅｎｓｏｒ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｏｆｆｉｅｌｄｔｅｓｔｉｎＳｈｅｎｇｌｉＯｉｌｆｉｅｌｄｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｃｅｎｔｅｒｅｄｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｄｅｔｅｃｔｉｏｎｍｏｄｅｌ，ｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｍｅｔｈｏｄｃａｎｃｌｅａｒｌｙｉ ｄｅｎｔｉｆｙｔｈｅｓｉｄｅｔｒａｃｋｉｎｇｔｒａｊｅｃｔｏｒｙａｎｄｗｉｎｄｏｗｓｈａｐｅ，ａｎｄｐｒｏｖｉｄｅｓｏｍｅｄａｔａｓｕｐｐｏｒｔｆｏｒｔｈｅｉｎ－ｄｅｐｔｈｒｅｓｅａｒｃｈ，ｐｏｐｕｌａｒｉｚａｔｉｏｎａｎｄａｐ ｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｃａｓｉｎｇｗｉｎｄｏｗｉｎｇｓｉｄｅｔｒａｃｋｉｎｇ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃａｓｉｎｇｓｉｄｅｔｒａｃｋｉｎｇｗｅｌｌ；ｔｒａｎｓｉｅｎｔｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｍｅｔｈｏｄ；ｅｃｃｅｎｔｒｉｃａｒｒａｙ；ｗｉｎｄｏｗｉｎｇｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ；ｗｉｎｄｏｗｓｈａｐｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎ杨玲，党瑞荣，党博，等．基于瞬变电磁偏心阵列的套管开窗侧钻井开窗轨迹与窗口形态检测方法［Ｊ］．西安石油大学学报（自然科学版），２０２３，３８（２）：１０５ １１２．ＹＡＮＧＬｉｎｇ，ＤＡＮＧＲｕｉｒｏｎｇ，ＤＡＮＧＢｏ，ｅｔａｌ．Ｅｃｃｅｎｔｒｉｃａｒｒａｙ ｂａｓｅｄｂｏｒｅｈｏｌｅｔｒａｎｓｉｅｎｔｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｓｙｓｔｅｍｆｏｒｔｒａｊｅｃｔｏｒｙａｎｄｗｉｎｄｏｗｓｈａｐｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｉｎｓｉｄｅｔｒａｃｋｉｎｇｗｅｌｌ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＸｉ’ａｎＳｈｉｙｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ），２０２３，３８（２）：１０５ １１２．Copyright ©博看网. All Rights Reserved.西安石油大学学报（自然科学版）引　言随着油田勘探开发进入中后期阶段，长期注采、地层运动、落物等原因导致的低效井、套损井、报废井越来越多，而大量报废老井的近井地带仍可能存在大量的剩余油［１ ２］。

基于COMSOL有限元软件在双侧向测井中的研究作者：郭涛杨少波陈斐曹婷来源：《无线互联科技》2013年第12期摘要：本文对基于COMSOL Multiphysics有限元软件在双侧向测井中的研究进行了介绍，计算了双侧向测井的深模式和浅模式响应。

关键词：COMSOL Multiphysics软件；双侧向测井；深模式；浅模式1 引言双侧向测井是一种聚焦型电阻率测井方法，是在三侧向测井与七侧向测井的基础上发展起来的。

它能利用同一电极系同时进行深测与浅测，因而具有明显的优点。

双侧向测井电极系包括9个电极：一个主电极A0，两对监督电极M，M'和N，N'，两对屏蔽电极A1，A1'和A2，A2'。

以主电极为中心，每一对电极相对A0电极对称地排列，并且每一对电极之间相互短路相连。

2 建立模型及网格剖分应用COMSOL软件建立几何模型，模型最外层为地层，地层中间为井眼，仪器位于井眼中心位置，所以该模型只对仪器不偏心的情况下适用。

在对模型进行网格剖分时，最难的部分就是对仪器电极进行剖分，剖分不合理会对最终计算的电阻率有很大的影响。

所以在这一部分，本文采用的是均匀加分布的形式对各个电极进行剖分处理。

图1所示为模型的网格剖分。

3 计算视电阻率双侧向测井分为深侧向和浅测向两种模式。

在进行深侧向测井时，主电极A0发出的电流为I0，屏蔽电极A1和A1'发出的总电流为I1，屏蔽电极A2和A2'发出的总电流为I1'。

其中I0是给定的常数，I1和I1'是待定的，要通过仪器的自动调节，使得满足下列两个条件来确定式中，U（A1）和U（A2）分别为屏蔽电极A1和A2的电位，γ为常数，U（M）和U （N）分别为监督电极M1和M2的电位。

在进行浅侧向测井时，主电极A0的电流为I0，屏蔽电极A1和A1'发出的总电流为I1，电极A2和A2'变成回路电极，总电流为I1'=-I0-I1。

新型随钻电磁波阵列补偿传播电阻率测井仪器性能仿真马明学;毛保华;岳喜洲;刘保银;张中庆【摘要】For the new electromagnetic resistivity tool structure developed by COSL , the numerical simulation software is developed based on 3D vector finite element method . The accuracy of the algorithm is verified by comparison with the simulation results of the third-party software .On the basis of this ,researching the investigating characteristics and the influence of various environmental factors ,including the depth of the investigation ,the vertical resolution , the wellbore effect , the formation anisotropy , etc . The simulation results enhance the understanding of the ACPR detection characteristics ,and establishe a solid theoretical basis for the interpretation of logging data .By constructing the experimental platform to construct the formation model , the relative error of the instrument measurement data and the software simulation result is less than 5.0% ,which indicates the accuracy of ACPR circuit design .The comparison of the field test data shows that the phase difference resistivity of the ACPR and the dual lateral resistivity are still highly consistent in the high resistivity interval ,which shows the reliability and applicability of the ACPR instrument .%针对随钻电磁波阵列补偿传播电阻率仪结构,开发了三维矢量有限元素法正演仿真软件,并通过第三方软件的仿真结果对比验证了算法的正确性.在此基础上考察了ACPR仪器的探测特性以及各种环境因素的影响,包括仪器探测深度、纵向分层能力以及井眼环境影响、地层各向异性影响等,为后续测井资料解释奠定了理论基础.通过搭建实验平台构造地层模型,仪器测量数据与软件仿真结果相对误差小于5.0%,说明ACPR仪器电路设计合理.现场测试数据对比表明,ACPR仪器相位差电阻率和双侧向电阻率在高电阻率层段仍然具备高度一致性,显示该仪器的可靠性和适用性.【期刊名称】《测井技术》【年(卷),期】2017(041)006【总页数】6页(P652-657)【关键词】随钻电磁波阵列补偿传播电阻率测井仪;矢量有限元素法;数值仿真;COMSOL;探测特性;环境影响【作者】马明学;毛保华;岳喜洲;刘保银;张中庆【作者单位】中海油服油田技术研究院,河北燕郊 065201;杭州迅美科技有限公司,浙江杭州 310012;中海油服油田技术研究院,河北燕郊 065201;杭州迅美科技有限公司,浙江杭州 310012;杭州迅美科技有限公司,浙江杭州 310012;浙江大学,浙江杭州 310012【正文语种】中文【中图分类】P631.840 引言20世纪90年代Schlumberger、Halliburton和Baker Hughes等公司相继推出了补偿型、阵列型随钻电磁波测井仪器,如Schlumberger公司的ARC系列[1-2]、Halliburton公司的EWR系列[3]、Baker Hughes公司的MPR系列。