3D FEM随钻电磁波电阻率测井响应影响因素研究

姜 明，柯式镇*，李安宗，康正明，李成远，张文豪

1中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室，北京102200

2中国石油大学(北京)地球物理与信息工程学院，北京102200

3中国石油集团测井有限公司随钻测井仪器研究中心，西安 710061

3D FEM随钻电磁波电阻率测井响应影响因素研究

姜 明1,2，柯式镇1,2*，李安宗3，康正明1,2，李成远1,2，张文豪1,2

1中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室，北京102200

2中国石油大学(北京)地球物理与信息工程学院，北京102200

3中国石油集团测井有限公司随钻测井仪器研究中心，西安 710061

影响随钻电磁波电阻率测井仪器响应的因素主要来自两方面:一方面是自身结构因素，包含线圈、天线凹槽、盖板、钻铤等，这些因素通过影响接收线圈感应电动势的幅度，进而对电阻率测量结果产生影响；另一方面因素来自外界环境，包括井眼泥浆、围岩、侵入、介电常数以及地层各向异性等，测井过程中的仪器响应，是对井下多种不同介质的综合响应，为了达到探测原状地层电阻率的目的，需要扣除其它因素对仪器响应的影响。因而研究影响随钻电磁波电阻率测井响应的因素，对测井资料的解释与应用是十分必要的。本文以随钻电磁波电阻率仪器WPR (Wave Propagation Resistivity)为算例，建立真实的3维仪器结构，采用3维有限元3 D FEM (Three-Dimensional Finite Element Model)方法，针对真实仪器自身结构以及外界环境因素对仪器响应造成的影响进行了数值模拟，并利用解析解对本文的数值解进行了验证。感应电动势绝对值随着线圈半径、线圈凹槽宽度、天线槽长度、盖板占空比增大而明显增大；……