斜井、水平井雙側向測井響應三維有限元數(shù)值分析.pdf

1、雙側向測井是電阻率測井方法中使用最廣泛的方法之一，可以有效的評價地層的孔隙度和含油氣飽和度及其產(chǎn)能，為油氣藏的描述和油田地質情況的研究以及油層巖性的確定提供參考資料。 針對當前石油勘探開發(fā)過程中水平井和斜井應用的實際需求，按照雙側向測井儀器模型和工作方式，文章利用三維有限元方法成功模擬雙側向測井儀器在斜井和水平井中的響應，得到測井儀器在地層中的響應曲線，進而獲得地層的電阻率分布，為斜井和水平井相應的解釋工作提供參照根據(jù)。本文的創(chuàng)

2、新點是采用三維網(wǎng)格加密技術完善了程序模擬復雜地層的能力，應用高階基函數(shù)并結合優(yōu)化后的邊界條件，提高了三維有限元素法的計算效率和精度；本文提出的新算法同傳統(tǒng)的三維有限元素法相比，能夠在相同精度情況下，可以將計算效率提高一個數(shù)量級。 在第一章緒論部分，描述了本文的研究背景和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，并且對有限元素法進行了簡單描述并給出了本文的主要研究貢獻。 在第二章中，介紹了雙側向測井儀器的儀器的結構和工作原理。 在第三章中詳

3、細論述了利用有限元法進行雙側向測井數(shù)值分析的過程，從雙側向測井中電場滿足的微分方程式出發(fā)，給出泛函表達式和邊界條件，經(jīng)過離散化求解泛函的極值達到求解邊值問題。文中詳細給出了網(wǎng)格劃分和邊界處理方法，最后通過前線解法求剛度矩陣，得到深淺側向監(jiān)督電極上的電壓從而求出深淺側向的儀器響應。文章通過改進網(wǎng)格劃分方法，實現(xiàn)了斜井水平井多地層和侵入偏心模型的構造，提高了程序處理復雜地層的能力；通過改進電極處理方法，成功模擬B電極對測量結果和電流線分布的

4、影響，定量的給出B電極對測量結果的影響。 在第四章中，針對三維有限元方法中線性插值基函數(shù)影響仿真效率和精度的問題，采用高階基函數(shù)，使得在相對稀疏的網(wǎng)格下就可以得到具有較高精度的仿真結果，不僅節(jié)省了計算時間，而且還提高了程序的仿真精度，并且通過改進深側向邊界的處理條件，改進了深側向結果的精確度。 第五章針對測井工作所遇到的常見地層和環(huán)境條件，開展了一系列模擬計算，對影響雙側向測井儀器響應的參數(shù)進行了詳細研究。分析儀器不同幾