矢量有限元素法在随钻电阻率测井模拟中的应用[1]

Advances in Geosciences 地球科学前沿, 2023, 13(4), 421-432 Published Online April 2023 in Hans. https:///journal/ag https:///10.12677/ag.2023.134041水面等值反磁通瞬变电磁法矢量有限元三维正演研究蓝金星1，孙 娅1，席振铢1，龙 霞2*1中南大学地球科学与信息物理学院，湖南 长沙 2湖南五维地质科技有限公司，湖南 长沙收稿日期：2023年3月13日；录用日期：2023年4月17日；发布日期：2023年4月29日摘 要等值反磁通瞬变电磁法(OCTEM)在浅水域探测中应用前景广阔，为研究其探测能力，采用矢量有限元法进行浅水域水面等值反磁通瞬变电磁法三维正演模拟。

首先，从频率域麦克斯韦方程组出发，利用Galerkin 法推导了基于电场的矢量有限元方程，再通过余弦变换变换将频率域响应转换至时间域；然后采用三维矢量有限元法计算了浅水域典型地电模型响应，与数值滤波解进行对比，验证了算法的正确性，并分析了不同水深、不同基底围岩电阻率下等值反磁通瞬变电磁响应规律；最后，采用矢量有限元法计算了浅水域水面等值反磁通瞬变电磁三维响应，正演结果表明等值反磁通瞬变电磁法对低阻异常体响应强烈，异常清晰明显，对浅水域低阻异常体具有较高的探测能力。

本研究可为浅水域等值反磁通瞬变电磁法数据处理解释提供一定理论参考。

关键词浅水域探测，等值反磁通瞬变电磁法，矢量有限元，三维正演Study on Three-Dimensional Forward Modeling for Opposing Coils Transient Electromagnetic Method by Vector Finite Element on Water SurfaceJinxing Lan 1, Ya Sun 1, Zhenzhu Xi 1, Xia Long 2*1School of Geosciences and Info-Physics, Central South University, Changsha Hunan 2Hunan 5D Geophyson Company Limited, Changsha Hunan*通讯作者。

通过对地层电阻率的测量和分析 ，评价储层的物性和孔隙度等参 数，为储层优化开发提供支持。
05
电阻率测井实例分析
实例一：某油田的电阻率测井解释
总结词
该实例展示了电阻率测井在某油田勘探中的应用，通过电阻 率曲线分析地层岩性、孔隙度、含油性等信息。
详细描述
该油田位于我国东部地区，地层复杂多变，通过电阻率测井 技术，可以确定地层岩性、孔隙度、含油性等参数，为油田 的勘探和开发提供了重要的依据。
辅助电极
用于测量电位差，与主电极一起形成 测量回路。
接地电极
用于连接地面，形成完整的电流回路 。
隔离电极
用于隔离不同层位的地层，避免相互 干扰。
03
电阻率测井方法
直流电阻率测井
总结词
通过向地下供电，测量地层电阻率的方法。
详细描述
直流电阻率测井使用稳定电流源向地下供电，测量地层电阻率的一种方法。它具 有测量精度高、稳定性好的优点，但测量速度较慢，且容易受到电极极化和井眼 效应的影响。
地层对比与划分
通过对比不同地层的电阻率值，对地 层进行划分和识别，确定地层的岩性 、物性和含油性等。
电阻率测井的地质应用
岩性识别
通过电阻率曲线形态和数值的变 化，判断地层的岩性特征，如砂 岩、泥岩等。
含油性评估
根据电阻率值的大小和变化规律 ，评估地层的含油量和油藏类型 ，为油藏开发提供依据。
储层评价
详细描述
电磁波传播电阻率测井利用电磁波在地层中的传播特性，通过测量电磁波的传播速度和幅度衰减来计 算地层电阻率。这种方法具有测量速度快、精度高、受井眼效应影响小的优点，但需要高频率的电磁 波源和精密的接收设备。
04
电阻率测井解释
电阻率测井资料的处理

应用有限元方法的3—D电阻率反演
Sasaki,Y;黄力军
【期刊名称】《物探化探译丛》
【年(卷),期】1993(000)A07
【总页数】5页(P40-44)
【作者】Sasaki,Y;黄力军
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】P631.322
【相关文献】
1.自适应高阶矢量有限元方法在随钻电阻率测井中的应用 [J], 刘得军;马中华;苑赫;安涛
2.随钻电磁波电阻率和电缆电阻率测井联合反演及应用 [J], 冯进;张中庆;罗虎
3.基于水平井电阻率测井的井间夹层反演方法及应用 [J], 胡松;王敏;田飞;赵磊
4.油基泥浆环境下储层电阻率动态剖面反演方法研究及应用 [J], 张志强;王猛;杨杰
5.VisiTrak超深电阻率探测工具和多边界反演新技术在地质导向中的应用 [J], 韦贤;张伟;杨小江;潘石坚
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基于高精度自适应hp-FEM的随钻电阻率测井电场数值模拟陈晓晖;刘得军;马中华
【期刊名称】《计算物理》
【年(卷),期】2011(28)1
【摘要】采用高精度自适应hp有限元(FEM)算法对随钻电阻率测井电场分布情况进行模拟,能够根据地层模型的实际情况和误差指示自动选择合适的细化方式和计算策略,不需要对整个求解域进行计算就能使有用信号呈指数速率准确地收敛到其真值附近.计算结果显示,获得的接收线圈感应电动势的相位差和幅度比曲线和地层分层情况吻合较好,有助于实际随钻电阻率测井资料的解释.
【总页数】7页(P50-56)
【关键词】随钻电阻率测井;电场;自适应;hp-FEM;麦克斯韦方程
【作者】陈晓晖;刘得军;马中华
【作者单位】中国石油大学(北京);中石化石油工程技术研究院钻井工艺所
【正文语种】中文
【中图分类】TM937
【相关文献】
1.高精度自适应hp-FEM在电法测井数值模拟中的应用 [J], 马中华;刘得军;李辉;李坤;张嵩
2.自适应hp-FEM在随钻电阻率测井仪器响应数值模拟中的应用 [J], 李辉;刘得军;刘彦昌;郭智勇;邢晓楠
3.含洞穴地层随钻电阻率测井响应自适应印有限元数值模拟 [J], 刘得军;马中华;邢晓楠;李辉;郭智勇;
4.随钻方位电阻率测井仪器响应数值模拟 [J], 李辉;鄢志丹;刘长波;姜一波
5.基于自适应hp-FEM的过套管电阻率测井仪器响应数值模拟 [J], 李辉;刘得军;刘悦;郭智勇;张颖颖
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