文档介绍：中南大学
硕士学位论文
任意线源井地电法三维有限元正演研究
姓名:陈德鹏
申请学位级别:硕士
专业:地球探测与信息技术
指导教师:戴前伟
20090501
摘要井地电法是研究高含水期油田剩余油分布和注水推荐前沿的一种有效的勘探方法,能够解决油气田中常用的传统测井方法和地震方法所不能解决的一些问题。该方法在矿产勘查、水文地质、工程地质、环境地质勘察中也有广泛应用。井地电法主要有三大关键问题需要研究:井地电法仪器、三维正演模拟、三维反演成像。本文主要针对任意线源井地电法的三维有限元正演进行研究。在本文中,研究了任意丛庸芡线源井地电法三维地电场的基本理论,在前人工作的基础上推演出了更加完备的任意线源正常电位公式。将总电位分解为正常电位和异常电位,通过计算异常电位消除了电源附近的奇异性。求得了任意线源异常电位变分问题的能量泛函表达式,为本文奠定了有限单元法的数值计算基础。采用网格节点电导率分块连续变化的有限单元法来模拟油气田复杂的地质情况。针对有限元法形成的线性方程组系数矩阵的特点,采用对称逐步超松弛预处理共轭梯度法与按行压缩的存储技术来求解方程,该方法高效、稳定。研究设计了有限单元法正演模拟的算法、数据结构并编写了程序。对在垂直、倾斜、单分支水平线源激励下笨悸堑乇浅层注水和输油钢管构成线源所造成的影响牡湫陀推氐刂誓P进行了正演模拟。初步研究了线源各段上电流非均匀流入地层对地电场分布的影响和异常响应规律,使得我们的数值模拟更贴近油田生产实际情况。对激励电源处在异常体的不同位置也进行数值模拟,并分析了其异常响应特征和规律。通过对异常响应执行相关算子运算使得异常特征更加显著,异常边缘更加清晰,更加有利于异常的圈定。研究了异常体的物性参数的改变对异常响应的影响,并分析了其异常特征和规律。以上研究成果为井地电法反演计算奠定了良好的基础。关键字:任意线源,井地电法,三维有限元,电导率连续,异常电位,预条件共轭梯度法
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作者签名;至重堡垒编签名作者签名ΨΣ罾嫁骼诶妓日期理年勘』日年型￡月笪日研究成果。尽我所知,除了论文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其它人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得中南大学或其它单位的学本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留学位论文,允许学位论文被查阅和借阅;学校可以公布学位论文的全部或部分内容,可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文;学校可根据国家或湖南省有关部原创性声明本人声明,所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。关于学位论文使用授权说明门规定送交学位论文。
第一章绪论弟一早三百引言研究现况和水平律与油气藏的关系,划分电性异常界面并预测油气层延伸规律和方位。利用含油饱和度与电阻率的相关关系得到储层中剩余油饱和度和剩余储量的空间分布,实现高含水开发期剩余油分布的三维静态监测和注水开发油藏油水分布的四维动井地电法能够解决传统测井方法井体信息丰度大、井间信息丰度小的难题,为研究井孔以外油气田空间展布、油藏构造形态和油气富集区以及井间流体分布提供了重要的手段。油田滚动勘探中常采用的地震方法具有地震波阻抗对油气储了地层电性较之ㄋ俣仁芸障抖取⑸嘎省⒈ズ投纫约拔露却蟮枚啵绕涫堑阻率对油气储层的饱和度、空隙度以及渗透率等参数反应更为灵敏的优点。可见,井地电法对地震储层描述效果不佳是一种有效的补充方法。因此,井地电法是目前研究剩余油分布和注水推进前沿的现实而又有效的重要方法之一心哂欣砺点项目、教育部博士点新教师基金资助项目以及井地电法是高含水期油田剩余油分布预测分析的一种有效的技术手段,属于直流电传导类电法涞厍蛭锢硌б谰菔抢糜推赜围岩电阻率、极化率的差异,特别是油田开采过程中储层剩余油饱和度变化引起的电阻率、极化率的明显变化,通过注采井和生产井的套管作为线源将大功率电流供入储层,剩余油会对储层中的电流分布将产生明显的畸变。该方法在地表测量地表电位分布,利用三维电阻率正演模拟和反演成像技术获取储层三维电阻率分布,研究地下油水模型的变化对地面电场分布规律的影响,分析电场分布规态监测。层空隙度、渗透率和饱和度等参数不太灵敏的缺陷,井地电法具有能够充分利用研究和实践应用之价值。本文研究得到了国家自然科学基金项目、湖南省自然基金重湖南省科技计划项目闹С帧中南大学硕士学位论文
井地电法早期应用和研究现状井地电法最初由前苏联科学家【刻岢霾⒂美慈Χ翰闼奖呓缜以油田应用方面取得成果。美国盐湖城犹他大学的和教授【用两个生产井的套管作为电极,在美国罗斯福温泉地