МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ НОВОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ЗОНДА С ТОРОИДАЛЬНЫМИ КАТУШКАМИ ДЛЯ ВЫСОКОРАЗРЕШАЮЩЕГО КАРОТАЖА НЕФТЕГАЗОВЫХ СКВАЖИН

Представленная работа посвящена обоснованию нового электромагнитного зонда для каротажа нефтегазовых скважин на основе компьютерного моделирования. Получено решение прямой задачи электромагнитного каротажа для тороидального источника в цилиндрически-слоистой геоэлектрической модели. Разработаны комплексы алгоритмов и компьютерных программ для анализа сигналов электромагнитного зонда с тороидальными катушками в пространственно неоднородных анизотропных средах. Путем масштабного компьютерного моделирования выполнено обоснование оптимальной конфигурации зондовой системы и исследованы ее возможности изучения макроанизотропных свойств геологических сред.

компьютерное моделирование, прямая задача, геоэлектрическая модель, анизотропная среда, электромагнитный каротаж, зонд с тороидальными катушками

1. Anderson B. I., Barber T. D., Lüling M. G. The response of induction tools to dipping, anisotropic formations // Transactions of the SPWLA 36th Annual Logging Symposium. 1995. Pap. D.

2. Graciet S., Shen L. C. Simulation of induction and MWD resistivity tools in anisotropic dipping beds // Transactions of the SPWLA, 38th Annual Logging Symposium. 1997. Pap. M.

3. Hagiwara T. A new method to determine horizontal-resistivity in anisotropic formations without prior knowledge of relative dip // Transactions of the SPWLA, 37th Annual Logging Symposium. 1996. Pap. Q.

4. Hagiwara T., Banning E. J., Ostermeier R. M., Haugland M. S. Effects of Mandrel, Borehole, and Invasion for Tilt-Coil Antennas // SPE Reservoir Evaluation & Engineering. 2005. Vol. 8. No. 3. P. 255-263. SPE-84245-PA.

5. Krieghauser B., Fanini O., Forgang S., Itskovich G., Rabinovich M., Tabarovsky L., Yu L., Epov M., Gupta P., Horst J. van der. A new multicomponent induction logging tool to resolve anisotropic formations // Transactions of the SPWLA, 41st Annual Logging Symposium. 2000. Pap. D.

6. Kriegshäuser B., Fanini O., Yu L., Gupta P. Advanced inversion techniques for multicomponent induction log data // SEG 2000 Expanded Abstracts. 2000. Vol. 19. P. 1810-1813.

7. Mollison R., Fanini O., Kriegshauser B., Yu L., Ugueto G., Popta J. Impact of multicomponent induction technology on a deepwater turbidite sand hydrocarbon saturation evaluation // Transactions of the SPWLA, 42nd Annual Logging Symposium. 2001. Pap. T.

8. Rabinovich M., Bespalov A., Corley B., Merchant G., Wang T., Quint E., Morrison J. Effect of fractures on multi-component and multiarray induction logs // Transactions of the SPWLA, 45th Annual Logging Symposium. 2004. Pap. UU.

9. Sun K., Omeragic D., Mihn Ch. C. et al. Evaluation of resistivity anisotropy and formation dip from directional electromagnetic tools while drilling. SPWLA 51st Annual Logging Symposium. June 19-23, 2010.

10. Tabarovsky L. A., Rabinovich M. B. Real time 2D inversion of induction logging data // Journal of Applied Geophysics. 1998. Vol. 38. Iss. 4. Р. 251-275.

11. Tabarovsky L., Rabinovich M. Geosteering in anisotropic formations using multicomponent induction measurements. United States Patent 7269515. March 4, 2005

12. Wang H., Davydycheva S., Zhou J., Frey M., Barber T., Abubakar A., Habashy T. Sensitivity Study and Inversion of the Fully-Triaxial Induction Logging in Cross-bedded Anisotropic Formation // 78th SEG Annual Meeting. 2008. [Электронный ресурс].

13. Wang T. A weak-anisotropy approximation to multicomponent induction responses in cross-bedded formations // Geophysics. - 2006. Vol. 71. Iss. 4. P. F61-F66.

14. Wang T., Yu L., Fanini O. Multicomponent induction response in a borehole environment // Geophysics. 2003. Vol. 68. Iss. 5. P. 1510-1518.

15. Wang T., Yu L., Fanini O., Kriegshauser B., Merchant G. Understanding multicomponent induction logs in a 3-d borehole environment // Transactions of the SPWLA, 42nd Annual Logging Symposium. 2001. Pap. GG.

16. Yu L., Fanini O., Kriegshauser B., Koelman J. M. V., Popta J. van. Enhanced evaluation of low-resistivity reservoirs using multicomponent induction log data // Petrophysics. 2001. Vol. 42. P. 611-623.

17. Yu L., Fanini O. N., Kriegshauser B. F., Mollison R., Koelman J. M. V., Popta J. van. A new multicomponent induction logging tool for evaluating electrically anisotropic reservoirs // EAGE. First Break. 2000. Vol. 18. No. 12. P. 511-519.

18. Zhang Z., Yu L., Kriegshauser B., Chunduru R. Simultaneous determination of relative angles and anisotropic resistivity using multicomponent induction logging data // Transactions of the SPWLA, 42nd Annual Logging Symposium. 2001. Pap. Q.

19. Zhang Zh., Yu L., Kriegshäuser B., Tabarovsky L. Determination of relative angles and anisotropic resistivity using multicomponent induction logging data // Geophysics. 2004. Vol. 69. Iss. 4. P. 898-908.

20. Zhdanov M. S., Kennedy W. D., Cheryauka A. B., Peksen E. Principles of tensor induction well logging in a deviated well in an anisotropic medium // Transactions of the SPWLA, 42st Annual Logging Symposium. 2001. Pap. R.

21. Zhdanov M. S., Tartaras E., Gribenko A. Fast 3D Imaging from a Single Borehole Using Tensor Induction Logging Data // Petrophysics. 2004. Vol. 45. No. 2. P. 167-178.

22. Эпов М. И., Глинских В. Н., Никитенко М. Н. Способ измерения удельной электропроводности и электрической макроанизотропии горных пород. Патент на изобретение RU 2525149. Опубл. 10.08.2014. Бюлл. № 22.

23. Эпов М. И., Еремин В. Н., Петров А. Н., Глинских В. Н. Электромагнитный зонд для каротажа в нефтегазовых скважинах. Патент на изобретение RU 2583867. Опубл. 10.05.2016. Бюлл. № 13.

24. Эпов М. И., Еремин В. Н., Петров А. Н., Глинских В. Н., Суродина И. В., Киселев В. В. Устройство для регистрации характеристик электромагнитного поля с использованием тороидальных катушек. Патент на изобретение RU 2578774. Опубл. 27.03.2016. Бюлл. № 9.

25. Эпов М. И., Глинских В. Н., Еремин В. Н., Никитенко М. Н., Петров А. Н., Суродина И. В., Михайлов И. В. Математическое и физическое моделирование сигналов электромагнитного зонда для изучения макроанизотропии осадочных отложений. 19-я научно-практическая конференция «Геомодель 2017» - Вопросы геологоразведки и разработки месторождений нефти игаза: расширенные тезисыдокладов, 2017. ID 43809.

26. Epov M. I., Glinskikh V. N., Eremin V. N., Nikitenko M. N., Petrov A. N., Mikhaylov I. V. Electromagnetic tool for high-resolution logging: theoretical and experimental studies. SPE Russian Petroleum Technology Conference. Moscow, 16-18 October 2017.

27. Светов Б. С. Электродинамические основы квазистационарной геоэлектрики. М.: Изд-во ИЗМИРАН, 1984. 183 с.

28. Кауфман А. А. Теорияиндукционного каротажа. Новосибирск: Наука, 1965. 236 с.

29. Табаровский Л. А. Применение метода интегральных уравнений в задачах геоэлектрики. Новосибирск: Наука, 1975. 144 с.

30. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике. М.: Наука, 1984. 831 с.

31. Градштейн И. С., Рыжик И. М. Таблицы интегралов, рядов и произведений. М.: Физматгиз, 1962. 1100 с.