史盼盼　文強(qiáng)

摘要：陣列感應(yīng)在直井和水平井的響應(yīng)對比是對實(shí)際測井的理論基礎(chǔ)，該文通過COMSOL對直井和水平井中陣列感應(yīng)進(jìn)行數(shù)值計算，得出陣列感應(yīng)在水平井中的響應(yīng)特性與直井差別較大。通過對電流大小和流向的分析進(jìn)一步解釋這種差別。

關(guān)鍵詞：陣列感應(yīng)；直井；水平井

中圖分類號：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）36-0133-01

隨著油氣勘探的進(jìn)一步深入，水平井、大斜度井的數(shù)量與日俱增，相應(yīng)的測井和解釋成為重要的發(fā)展方向。20世紀(jì)90年代，國外出現(xiàn)了顯得感應(yīng)測井儀器——陣列感應(yīng)。它所提供的井下豐富的地層信息，不但可以很好的消除各種環(huán)境影響和趨膚效應(yīng)影響，獲取地層的真電導(dǎo)率，而且還可以拓寬感應(yīng)測井的應(yīng)用范圍，進(jìn)行復(fù)雜的侵入解釋和薄層分析，對準(zhǔn)確評價油氣儲藏具有重要作用。本文通過COMSOL多物理場有限元軟件，建立基本的三層地層模型，使用陣列感應(yīng)儀器進(jìn)行數(shù)值計算，并對結(jié)果進(jìn)行電磁場分析。

1 在COMSOL直井和水平井模型創(chuàng)建

本文通過在COMSOL中創(chuàng)建的三層模型如圖1所示。圖1中儀器與地層正交為直井，儀器與地層平行為水平井。

本文采用的感應(yīng)測井儀器是由Baker Atlas公司設(shè)計高分辨率感應(yīng)測井儀器HDIL它是由單側(cè)布置的7個三線圈系子陣列組成，其線圈系結(jié)構(gòu)如圖2所示。它是由單側(cè)布置的7個三線圈系子陣列組成，表1是線圈系的參數(shù)。

2 直井和水平井場測井響應(yīng)對比

本文取層厚為2m，圍巖電導(dǎo)率為1S/m（電阻率1Ωm），目的層為0.01S/m（電阻率100Ωm）。儀器玻璃鋼外殼半徑0.045m，里面電導(dǎo)率取0 S/m。儀器從-2m移動到2m，步長為0.2m。

1）在直井中，短子陣列測量的讀數(shù)接近真實(shí)的電導(dǎo)率，而長陣列受圍巖影響嚴(yán)重，與地層真實(shí)電導(dǎo)率差距較大。

2）在水平井中，長子陣列在層邊界處出現(xiàn)尖峰現(xiàn)象，與直井的情況完全不同，短子陣列的讀數(shù)更接近地層電導(dǎo)率。

3）在水平井中，陣列感應(yīng)的分辨率和分層能力明顯大于直井。

3 直井和水平井電磁場分析

由于短子陣列差距不大，長子陣列差距較大，本文給出儀器處2m處（即層界面）的電流大小和流向圖，如圖4所示。在直井中，在層界面處形成渦流，與短子陣列相同，而水平井在上圍巖處形成了反向電流，因此在界面處出現(xiàn)尖峰現(xiàn)象。

4 結(jié)論

本文通過給出直井和水平井模型，并對其進(jìn)行數(shù)值計算，得出直井和水平井在短子陣列時規(guī)律類似，但在長子陣列時，響應(yīng)特性有較大差距，水平井中陣列感應(yīng)的分層能力比直井強(qiáng)。本文的研究結(jié)論對解釋直井和水平井中陣列感應(yīng)測井的響應(yīng)特征具有重要的理論和實(shí)際意義。

參考文獻(xiàn)：

[1] 肖加奇，張庚驥.水平井和大斜度井中的感應(yīng)測井響應(yīng)計算[J].地球物理學(xué)報，1995，38（3）：396-404.

[2] 趙小青，張會芳，潘保芝，等.水平井感應(yīng)測井影響因素分析及在水淹層解釋中的應(yīng)用[J].測井技術(shù)，2010，34（1）：42-46.

[3]張建華，劉振華，仵杰.電法測井原理與應(yīng)用[M].西安：西北大學(xué)出版社，2002：121-125.

[4] 晁立東，仵杰，王仲奕.工程電磁場基礎(chǔ)[M].西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社，2002：154-192.