对称化测量高频电磁波测井的优化组合研究

采用对称化测量可克服现有单发双收高频电磁波测井仪器（ＤＰＴ）由于收－发不对称结构导致的幅度比测井曲线严重失真的缺陷，提高ＤＰＴ的纵向分辨率．通过对二线非均质测井环境下ＤＰＴ响应的数值模拟，指出选用原频率较低、源距较长仪器的相位差测量与源频率较高、源距较短仪器的幅度比测量进行组合，可获得高品质的视介电常数和视电阻率曲线，显著提高ＤＰＴ的资料解释能力．这里源频率的恰当选择起着关键作用．     

层状各向异性地层中三维感应测井响应快速计算及资料处理

本文采用广义反射系数法推导了水平层状各向异性地层中电磁场的积分解析解,并利用快速汉克尔变换技术实现了三维感应仪器测井响应的快速计算.三维感应测井响应与地层水平电导率、垂直电导率和井斜角及仪器方位角同时有关,单一分量的测井曲线不能满足资料解释的需要.通过对仪器测量分量响应特征的考察,本文提出了一种基于组合量测井曲线的资料直观解释方法.数值模拟显示,交叉分量相关组合量可准确划分地层纵向边界,并可直观识别各向异性层;与单独分量相比,主分量相关组合量提高了纵向分辨率、减弱了与地层电导率参数的非线性关系.     

复杂岩性解释模型稳定性和可靠性评价

对解释模型进行评价以及如何选择合适的解释模型是复杂岩性解释中非常重要的问题。本文应用统计学的理论以及非线性优化技术,系统研究了在线性约束条件下对储层参数的置信区域和误差大小进行估计的问题,通过将梯度投影算法与奇异值分解技术相结合的方法给出了计算储层参数置信区域与误差大小的公式,以及对复杂岩性解释模型的稳定性和可靠性进行合理评价的具体方法。最后通过数值计算实例研究了一种能够有效提高解释模型稳定性和可靠性的措施,数值计算结果证明解释模型响应函数的最小非零奇异值大小是影响稳定性和可靠性的一个重要参数,当最小非零奇异值较大时,模型的稳定性往往较好,否则较差,因此通过对解释模型进行适当组合并选取最小非零奇异值较大的综合解释模型,可以大大提高其稳定性和可靠性。     

电磁波测井资料反演中Jacobi矩阵的快速算法及其特性分析

针对采用单发双收探头同时测量相位差和幅度比,测井响应与地层介电常数和电阻率两者都有关的电磁波测井资料反演问题，构造了其反演目标函数Jacobi矩阵〖WTHX〗J的快速算法.J直接给出了测井响应随地层参数变化的关系，利用J和它转置矩阵J〖WTBZ〗T的有意义乘积〖WTHX〗J·J〖WTBZ〗T和〖WTHX〗J〖WTBZ〗T.〖WTHX〗J〖WTBZ〗可以方便地对在非均质地层中测井响应特征和仪器的探测特性进行考察分析，为测井资料处理方法研究与仪器改进提供依据.     

张量感应测井资料处理中若干问题的研究

在横向各向同性（TI）介质中,张量感应测井响应与地层的水平和垂直电导率σh和σv、井眼斜角α、仪器方位角φ同时有关,其资料处理和解释相当复杂,一般采用先定出φ,然后在井眼坐标系中同时反演σh、σv和α的资料处理方式.我们发现将测井响应变换到井眼坐标系时实际上无法确定其交叉分量的符号而只能确定其绝对值,这个问题尚未引起重视.本文给出了无需确定φ就可由测井响应直接计算井眼坐标系磁感应张量的公式,此方法简单,所得结果不受φ提取精度的影响.在此基础上本文给出了利用井眼坐标系的磁感应张量的交叉分量曲线提取地层纵向边界和判别相邻地层电导率高低的一种特征识别方法.本文还给出了大斜度井中TI介质的电导率视值的一种简化近似公式.     

张量感应测井视值解释方法的改进

三轴张量感应测井可探测地层电导率各向异性,Zhdanov et al.利用在横向各向同性均匀介质中测井响应的低频渐近式给出了由张量感应测井响应提取地层各向异性电导率和井孔倾角与方位角信息的解析公式,为张量感应测井资料解释奠定了基础.但是,他们给出的井孔倾角公式存在双值解的不确定性,其各向异性电导率解也不是最佳近似解.本文以更为简洁的推导和分析方法,给出了单值的井孔倾角解以及近似程度更好的各向异性电导率解,并通过数值模拟实例加以说明.本文的结果可为张量感应测井资料的视值解释提供更好的选择.     

利用高频电磁波测井反演地层介电常数和电阻率

高频电磁波测井响应对地层纵向边界相当敏感,在其资料反演中必须重视地层纵向边界位置的提取和反演精度.首先应用特征识别技术由测井曲线提取地层参数,在此基础上建立反演初始地层模型,通过分别构造反演地层电参数和纵向边界位置的目标函数,采用改进的阻尼型高斯-牛顿算法,实现了对地层电参数和纵向边界位置的交替循环反演.对含17个水平分层的典型地层模型的模拟测井资料进行反演计算,测井响应的反演精度达到2.0髎(平均相对误差),电参数的误差为4.4%     

任意方向发射源在柱状多层介质中的电磁场的理论计算

针对柱状多层介质测井模型,本文给出了井轴上沿任意方向的发射源在介质空间的电磁场的理论公式,利用递推方法可以很方便地进行数值计算.文中还分别对轴向与径向的电偶极子源和磁偶极子源共4种情况,给出了井轴上接收区磁场强度与侵入半径的关系曲线.     

利用高频电磁波测井反演地层介电常数和电阻率

高频电磁波测井响应对地层纵向边界相当敏感 ,在其资料反演中必须重视地层纵向边界位置的提取和反演精度 .首先应用特征识别技术由测井曲线提取地层参数 ,在此基础上建立反演初始地层模型 ,通过分别构造反演地层电参数和纵向边界位置的目标函数 ,采用改进的阻尼型高斯 -牛顿算法 ,实现了对地层电参数和纵向边界位置的交替循环反演 .对含1 7个水平分层的典型地层模型的模拟测井资料进行反演计算 ,测井响应的反演精度达到2 .0 % (平均相对误差 ) ,电参数的误差为 4.4% .     

电磁传播电阻率测井的二维全参数反演方法研究

Baker-Hughes INTEQ的MPR是应用较广的传播电阻率测井仪器,它有4条相位差和4条幅度比测井曲线,本文以它在垂直井中的测井响应为例开展电磁传播电阻率资料的二维反演方法研究.由于其测井响应对地层纵向边界的探测灵敏度比对其他地层参数的大得多,在其资料反演中必须重视地层纵向边界位置的提取和反演精度.本文首先应用特征识别方法由分辨率最好的测井曲线提取地层纵向边界,接着对浅、深探测的两条相位差曲线分别做纵向一维反演,利用此结果来建立二维反演的初始地层模型,采用改进的阻尼型正则化高斯-牛顿优化算法,实现了MPR资料的二维全参数反演.对含23个纵向分层的两种典型地层模型的数值模拟测井资料的二维反演得到了令人满意的结果,它可显著提高MPR的资料解释水平.发现只用它的5条测井曲线就可得到与8条测井曲线几乎相同的反演效果.