随钻超深电磁波仪器探测深度及响应特征模拟

黄明泉 杨震

黄明泉, 杨震. 随钻超深电磁波仪器探测深度及响应特征模拟[J]. 石油钻探技术, 2020, 48(1): 114-119. doi: 10.11911/syztjs.2019132
引用本文: 黄明泉, 杨震. 随钻超深电磁波仪器探测深度及响应特征模拟[J]. 石油钻探技术, 2020, 48(1): 114-119. doi: 10.11911/syztjs.2019132
HUANG Mingquan, YANG Zhen. Simulation to Determine Depth of Detection and Response Characteristics while Drilling of an Ultra-Deep Electromagnetic Wave Instrument[J]. Petroleum Drilling Techniques, 2020, 48(1): 114-119. doi: 10.11911/syztjs.2019132
Citation: HUANG Mingquan, YANG Zhen. Simulation to Determine Depth of Detection and Response Characteristics while Drilling of an Ultra-Deep Electromagnetic Wave Instrument[J]. Petroleum Drilling Techniques, 2020, 48(1): 114-119. doi: 10.11911/syztjs.2019132

随钻超深电磁波仪器探测深度及响应特征模拟

doi: 10.11911/syztjs.2019132
基金项目: 

国家科技重大专项“低渗透油气藏高效开发钻完井技术”课题1“低渗透油气深层高温高压随钻测控技术”(编号:2016ZX05021-001)和国家重点研发计划“深海关键技术与装备”(编号:2016YFC0302802)联合资助

详细信息
    作者简介:

    黄明泉(1969—),男,河南睢县人,1991年毕业于江汉石油学院电子仪器及测量专业,高级工程师,主要从事随钻测量仪器研究与应用工作。E-mail:hmqsddc@sohu.com

  • 中图分类号: P631.8+11

Simulation to Determine Depth of Detection and Response Characteristics while Drilling of an Ultra-Deep Electromagnetic Wave Instrument

  • 摘要: 研究不同天线组合的边界探测深度是研发随钻超深电磁波仪器的基础工作。采用数值模拟方法,研究了轴向天线、水平天线和倾斜天线3种接收天线的探测深度和响应特征,结果发现:随钻超深电磁波仪器的探测深度与线圈距、工作频率及地层电阻率对比度相关;不同电磁场分量对地层界面响应特征不同,超深探测轴向接收天线测电阻率比常规电磁波更容易受邻层影响;采用水平接收天线时,天线距越小,工作频率越大,定向电动势信号幅度越大;采用倾斜接收天线时,天线距越大,工作频率越大,相对定向信号幅度越大。对于随钻超深电磁波仪器,采用水平接收天线时天线距要小,采用倾斜接收天线时天线距要大;多个频率和天线距的组合可以增大随钻超深电磁波仪器的探测深度和对地层电阻率的适应性;通过降低工作频率、增大天线距,可使随钻超深电磁波仪器的探测深度达到20.00~30.00 m。研究认为,该探测深度能弥合地震和测井之间的差距,使随钻油藏描述成为可能。
  • 图  1  天线组合模型示意

    Figure  1.  Schematic diagram of antenna combination model

    图  2  不同频率和不同天线距条件下Hzz的探测特性

    Figure  2.  Detection characteristics of Hzz at different frequencies and antenna spacing

    图  3  水平天线超深探测特性模拟结果

    Figure  3.  Simulation results of the ultra-deep detection characteristics with horizontal antenna

    图  4  水平天线全电阻率对比度超深探测特性模拟结果

    Figure  4.  Simulated results of the full resistivity contrast characteristics for ultra-deep detection with horizontal antenna

    图  5  倾斜天线超深探测模拟结果

    Figure  5.  Simulated results of ultra-deep detection with tilted antenna

    图  6  超深探测电阻率响应模拟结果

    Figure  6.  Simulation results of resistivity response for ultra-deep detection

    图  7  水平天线双界面响应模拟结果

    Figure  7.  Simulation results of dual interface response of horizontal antenna

    图  8  倾斜天线双界面响应模拟结果(幅度比)

    Figure  8.  Simulation results of dual interface response of tilted antenna (amplitude ratio)

    图  9  倾斜天线双界面响应模拟结果(相位差)

    Figure  9.  Response simulation of tilted antenna with double boundaries (phase shift)

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出版历程
  • 收稿日期:  2019-02-18
  • 修回日期:  2019-10-14
  • 网络出版日期:  2019-12-28
  • 刊出日期:  2020-01-01

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