泥浆侵入储集层的导电性研究

根据多孔介质中的流体渗流理论和岩电理论，利用数值计算方法，对淡水泥浆滤液侵入地层后的导电性能进行了定量计算．结果表明，泥浆侵入条件下地层电阻率的径向分布并非象以往的阶跃模型所描述的那样呈阶梯状突变，而是随时间增加呈复杂的变化趋势．在侵入初期，井眼附近存在高电阻率尖峰，在侵入带和未侵入带之间存在一个低电阻率的环带．本文还进一步研究了在泥浆滤液连续侵入储集层的条件下，该低电阻率环带以及地层电阻率分布随时间的演变．     

自然电位测井模拟实验及其研究

本文根据井下自然电场的成因、自然电位测井工艺过程以及模拟实验的相似理论,得到了部分空间物理模型的理论依据,按该理论设计制作了模拟实验装置,并进行了不同条件下的实验,最后得到了自然电位与地层电阻率、侵入半径、地层的水淹程度等因素的关系,还将实验结果与数值模拟和实测资料进行了对比分析。     

高含水期地层水电阻率求取方法

针对油田高含水期地层流体性质和地层压力的变化给应用自然电位曲线求取地层水电阻率产生不利影响的实际问题,从自然电位产生的机理出发,研究了应用自然电位曲线求取地层水电阻率的方法。对影响自然电位曲线的各种因素(井径、层厚、泥浆侵入、泥质含量、过滤电位等)进行了分析,并对其影响因素提出了校正方法。应用实际测井资料解释,并与试油水分析资料对比,结果表明该方法能够提供可靠的地层水电阻率值。     

自然电位影响因素分析及响应方程构造

在砂泥岩地层中自然电位的影响因素主要有地层水矿化度与泥浆矿化度差异、泥质含量、含水饱和度、地层温度和地层厚度。有些公司提供了自然电位受温度和地层厚度的校正图版,但没有考虑泥浆冲洗深度、侵入深度和束缚水饱和度大小对自然电位的影响。充分借鉴了前人的研究成果,结合双水饱和度模型重新构造了砂泥岩中自然电位的响应方程。用新构造的方程计算的地层水电阻率数值与测试得到的地层水电阻率数值非常接近。     

侵入条件下的双侧向测井影响因素分析

基于有限元方法分析了侵入条件下多种因素(围岩、层厚、侵入带等)对双侧向测井响应的影响,并在电热耦合场条件下,详细分析和模拟了井径对测井响应的影响.结果表明:目的层厚度较小时,仪器响应受上下围岩影响较大;当围岩电阻率与目的层电阻率相差较大,并且目的层厚度等于仪器电极距时,视电阻率曲线产生一个明显的反冲;侵入浅时曲线受侵入带和原状地层的综合影响,侵入的加深使曲线趋近于无侵高阻地层响应;随井径增大,仪器响应受井眼影响加重,井壁温度减小使仪器响应更易受井径变化影响.对测井曲线影响因素的分析可以指导在现场测井中应用曲线的形态特征进行储层评价,同时也为分析测井响应提供了理论基础.     

2.5维问题电阻率正演的新方法

利用格林函数导出了2．5维问题，以研究区域网格化中任意电性分布条件下空间电位所满足的边界积分方程．用边界元法解该方程求得地表和地下的电位分布，从而进行视电阻率模拟．运用该方法得出的计算结果与前人所作的数值模拟和实验结果进行对比表明，作者提出的方法克服了有限元法和α－中心法的许多缺陷，将其用于电阻率成像可大大提高成像质量，扩大电阻率成像技术的实用范围．     

阵列侧向测井响应的计算及其特征

用稳流场的有限元数值方法 ,对于包含井眼、侵入带、围岩和目的层的地层模型 ,计算了阵列侧向具有不同探测深度的视电阻率的径向侵入特性、井眼效应和层厚影响 ,给出了阵列侧向的伪几何因子曲线 ,结合仪器常数的计算讨论了该仪器的测井响应特征 .将计算结果与双侧向测井响应进行了对比 ,结果表明 ,阵列侧向测井能够同时给出 6个不同探测深度的响应值 ,具有纵向分辨率高、径向探测信息丰富等优点 ,尤其适用于薄层测井和测量井周围非均匀地层的性质 ,是 1种新型的、有效的测井手段 .     

浊积岩储层泥质含量计算方法及其应用

浊积岩储层中受放射性矿物和地层水矿化度的影响,使得自然伽马曲线和自然电位曲线不能真实地反映储层泥质含量情况.研究中发现,含水地层电阻率曲线与泥质含量有很好的相关性.而对油、气、水组合复杂的地层,直接利用电阻率曲线计算泥质含量效果不好.利用地层电阻率与含油性的关系对电阻率曲线进行油气校正,得到相应含水地层的电阻率数值,然后再用校正后的电阻率曲线计算泥质含量.将该方法用于计算辽河西部凹陷高升、冷东、兴隆台、曙光4个油田的浊积岩储层泥质含量.实际应用证明.用校正后的电阻率曲线求取的泥质含量精度大大提高.从而提高了对测井资料解释及其他储层参数求取的精度.     

含油气泥质砂岩薄膜电位理论及其在测井中的应用

地层水电阻率是测井解释中一个极其重要的参数,目前以纯地层条件推导的用于确定地层水电阻率的自然电位理论模型不适于含油气泥质砂岩地层。根据电化学原理,并结合泥质砂岩导电特性,以实验测量为依据,系统地研究了含油气泥质砂岩薄膜电位理论,并建立了改进的自然电位模型。研究结果表明,泥质砂岩薄膜电位与岩石阳离子交换容量、含油气饱和度、接触溶液浓度差密切相关。在浓度差一定的条件下,薄膜电位随岩石阳离子交换容量、含油气饱和度的升高而增大,其中含油气饱和度的影响相当于平衡离子浓度的变化。利用自然电位测井资料确定含油气泥质砂岩地层水电阻率时,必须考虑阳离子交换容量和含油气饱和度的影响。利用改进的自然电位模型进行的实例计算结果表明,该模型可以有效地用于确定泥质砂岩地层的地层水电阻率。     

双侧向测井响应特征分析及环境校正方法

 双侧向测井是确定地层含油性的关键测井资料之一,但由于受各种复杂因素的影响,其测井信息对油气层分辨能力受到限制,给油气层解释带来困难。本文依据电测井理论和快速正演数值计算方法,模拟不同储层条件下双侧向测井响应并分析其特征,从而揭示双侧向测井的影响因素;以此为基础,采用反演算法,对双侧向测井资料进行预处理,计算目的层位的原状地层电阻率、冲洗带电阻率及侵入半径,实现双侧向测井资料的环境校正。实际应用表明,该方法可有效消除双侧向测井的环境因素影响,识别油、气、水层符合率更高,可满足工程需要。     

水平井中砂泥岩互层的双侧向测井响应研究

摘要：针对砂泥岩互层的复杂测井环境,采用三维有限元数值模拟方法,计算了多层介质模型的水平井双侧向测井响应。结果表明,井眼半径、泥浆电阻率和围岩（砂岩、泥岩）的电阻率及侵入半径与电阻率对水平井双侧向测井响应都有不同程度的影响。在砂泥岩地层中,井眼尺寸越大,泥浆电阻率越高,对视电阻率的影响越严重;当目的层厚大于8 m 后,视电阻率受围岩（砂岩、泥岩）影响很小,基本上反映地层的真实电阻率,并且曲线变化规律大致相同,此时可近似为三层介质模型;对于低阻侵入,侵入越深,视电阻率越偏离真实地层电阻率。     

阵列侧向测井仪器的正演响应分析

为了进一步了解阵列侧向测井仪器在实际地层中的响应特性,在设计实现阵列侧向测井响应有限元数值计算基础上,考察了不同二维地层模型下目的层厚度和侵入深度变化对测井响应的影响.结果表明,阵列侧向测井的不同探测深度曲线分辨率匹配、层厚和测量模式不同,读数不同.侵入半径变化影响明显,除浅探测深度曲线外,其余曲线的侵入影响特性接近.高侵时,测量读数会乱序.不同的井眼、围岩、侵入和地层参数时侧向测井的仪器常数不同,将影响测井响应读数.     

基于元／网格动量传递的离散元与有限元耦合的时空多尺度算法

建立了时间多尺度与空间多尺度兼顾的离散元与有限元耦合的时空多尺度计算模型,并推导了基于元/网格动量传递的力学和动力学参变量的过渡算法,实现了离散元与有限元耦合过渡区内参变量信息的合理交换,从理论上解决了时空多尺度计算中离散元区域与有限元区域之间物理和力学特征的光滑过渡问题.通过弹性应力波在细长杆中传播的算例,验证了该时空多尺度数值计算方法具有较高的准确性和计算效率.     

连续体平面应力的有限元算法

在研究平面应力问题时,工程中使用的形状复杂的连续体很难用经典的力学计算求得解析结果,而应用有限元法将能够求得满足工程精度的近似解。本文以受压正方形板的应力分布为例,说明了有限元法在平面应力计算中的具体应用,该应用实例表明了有限元法在工程中用于求解连续体应力问题的重要性。     

基于水系多样性影响下的砂岩储层流体识别技术探讨

地层水矿化度变化大的地区测井解释难度大,易得出错误的解释结论。以测井响应机理研究为基础,依托阿尔奇公式中的电性、物性和含油性之间的关系,提出了水层底部包络线法、视地层水电阻率法和自然电位与电阻率乘积法。分别以水系相对集中的A井考查水层底部包络线法和视地层水电阻率法识别水系的准确性,以水系相对变化大的B井区考查自然电位与电阻率乘积法直接识别流体性质的实用性。结果表明,当水系相对集中为两套时,水层底部包络线法和视地层水电阻率法可以很好地识别不同水系,为在同一套水系中进行流体识别奠定了基础。当水系变化较大的情况下,自然电位与电阻率乘积法不受水系的干扰,直接识别流体解释符合率达到了80.9%,对于其他地层水矿化度变化大的地区有重要的借鉴作用。     

利用积分方程计算阵列感应测井响应

利用积分方程计算了阵列感应测井仪器各子阵列在轴对称二维地层中的响应,计算中将纵向成层原状地层作为背景地层,从而将计算区域限制在井眼和侵入带内。与数值模式匹配法和有限元素法将全部地层作为求解区域相比,未知量范围和计算量均大大减小,计算精度亦可相应提高。采用改进型逐次逼近解法(MSAM)计算了积分方程,该方法所需内存量小,且可适用于高电导率对比度地层。采用递推算法计算纵向成层背景地层中Green函数及其对空间坐标积分的待定系数,从而大大加快了计算速度。数值算例的结果说明了利用积分方程计算阵列感应测井响应的有效性。     

大型电机线棒端部电场的有限元计算方法

由于大型电机定子线棒端部电场分布不均,造成防晕层表面易产生电晕和热老化现象。采用有限元弱解形式与多场建模相结合的方法,对大电机定子线棒端部防晕层电场及损耗密度分布进行了数值计算,并与阻容链算法进行了对比。结果表明,该算法能够避免阻容链方法所导致的算法误差,提高求解准确性;亦能有效解决传统有限元方法的建模及边界设定困难等问题,提高求解效率及精度;其防晕层损耗密度分布与电晕实验中的发热状况一致。该算法能满足具有多段非线性防晕结构的三维定子线棒端部电场计算的工程需要,可作为计算防晕结构及材料参数的理论依据,并为进一步建立优化计算模型提供基础。此外,该算法为存在表面电阻率的有限元电场计算提供思路。     

基于磁势矢模型的电磁直线驱动装置解析建模

针对目前有限元法求解电磁直线驱动装置稳态电磁特性时运算周期长、计算效率较低的问题,提出研究此类驱动装置的解析建模方法。以直驱式自动变速器用动圈式电磁直线驱动装置为例,建立了驱动装置磁场泊松方程,引入磁势矢模型推导了磁场分布方程,并结合边界条件得到了径向气隙磁通密度及电磁力表达式,以此获悉驱动装置稳态电磁特性。结果表明,解析模型与有限元模型的求解误差最小为0.6%,最大为6.6%,与试验误差不超过2.5%,有限元及试验均验证了模型的正确性与精确性。所提方法在确保求解精度的前提下求解过程简单且通用性好,为实现电磁直线驱动装置的模块化设计和无位移传感器控制提供了理论参考,对丰富和发展全电集成动力系统控制方法有一定的理论意义和工程应用价值。     

水平井和大斜度井中双侧向测井响应的正演

讨论了用三维元素法正演计算双侧向测井响应的技术要求，得出水平井和大斜度井中双侧向测井的模拟计算结果，详细分析了水平井和大斜度井中双侧向测井响应特征．结果表明．井眼、侵入带、围岩、仪器偏心和井斜均会对双侧向测井响应产生不同程度的影响．