陣列感應在直井和水平井中的對比

史盼盼　文強

摘要：陣列感應在直井和水平井的響應對比是對實際測井的理論基礎，該文通過COMSOL對直井和水平井中陣列感應進行數值計算，得出陣列感應在水平井中的響應特性與直井差別較大。通過對電流大小和流向的分析進一步解釋這種差別。

關鍵詞：陣列感應；直井；水平井

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

隨著油氣勘探的進一步深入，水平井、大斜度井的數量與日俱增，相應的測井和解釋成為重要的發展方向。20世紀90年代，國外出現了顯得感應測井儀器——陣列感應。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境影響和趨膚效應影響，獲取地層的真電導率，而且還可以拓寬感應測井的應用范圍，進行復雜的侵入解釋和薄層分析，對準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，使用陣列感應儀器進行數值計算，并對結果進行電磁場分析。

1 在COMSOL直井和水平井模型創建

本文通過在COMSOL中創建的三層模型如圖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。

本文采用的感應測井儀器是由Baker Atlas公司設計高分辨率感應測井儀器HDIL它是由單側布置的7個三線圈系子陣列組成，其線圈系結構如圖2所示。它是由單側布置的7個三線圈系子陣列組成，表1是線圈系的參數。

2 直井和水平井場測井響應對比

本文取層厚為2m，圍巖電導率為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接近真實的電導率，而長陣列受圍巖影響嚴重，與地層真實電導率差距較大。

2）在水平井中，長子陣列在層邊界處出現尖峰現象，與直井的情況完全不同，短子陣列的讀數更接近地層電導率。

3）在水平井中，陣列感應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，因此在界面處出現尖峰現象。

4 結論

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

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