Импульсное сверхширокополосное электромагнитное зондирование водонефтяного контакта в нефтегазовом коллекторе

• Автор: Музалевский, Константин Викторович
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 141 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава 1. Зондирование нефтенасыщенного коллектора импульсными полями, излученными элементарными источниками
1.1. Постановка задачи
1.2. Спектроскопическая модель сред нефтегазового коллектора
1.3. Амплитудно-частотная и импульсная характеристики сред нефтегазового коллектора
1.4. Распространение импульса с плоским фронтом в нефтенасыщенной среде

1.5. Тестирование модели распространения импульсов с плоским фронтом в средах нефтегазового коллектора
1.6. Построение двумерной функции Грина для слоистой среды
1.7. Возбуждение импульсной цилиндрической волной нефтегазового коллектора
1.8. Построение трёхмерной функции Грина для слоистой среды
1.9. Возбуждение импульсной сферической волной нефтегазового коллектора
1.10. Выводы главы
Глава 2. Применение метода дискретных источников для расчёта электромагнитных импульсных полей возбуждаемых щелевой и вибраторной антенной
2.1. Метод расчёта импульсного электромагнитного поля, возбуждаемого нитевидным источником в слоистой среде в присутствии идеально проводящего цилиндра
2.2. Влияние расположения дискретных источников и радиуса цилиндра на погрешность выполнения граничных условий
2.3. Верификация двумерного метода дискретных источников
2.4. Метод расчёта импульсного электромагнитного поля, возбуждаемого вибраторной антенной в слоистой среде
2.5. Верификация трёхмерного метода дискретных источников
2.6. Выводы главы
Глава 3. Сверхширокополосиое зондирование нефтенасыщенной среды в присутствии водонефтяного контакта вибраторной и цилиндрической антеннами
3.1. Зондирование водонефтяного контакта вибраторной антенной
3.2. Зондирование водонефтяного контакта щелевой антенной
3.3. Обобщенный анализ затухания и скорости движения импульсов в нефтенасыщенной среде
3.4. Выводы главы
Заключение
ЛИТЕРАТУРА
Список сокращений
АЧХ - амплитудно-частотная характеристика,
БПФ - быстрое преобразование Фурье,
ВНК - водонефтяной контакт,
ГИС - геологическое исследование скважин,
ГНК - газонефтяной контакт,
ДП - диэлектрическая проницаемость,
ИУ - интегральное уравнение,
ИХ - импульсная характеристика,
КДП - комплексная диэлектрическая проницаемость, МДИ - метод дискретных источников,
МКР - метод конечных разностей,
МКЭ - метод конечных элементов,
ПФ - передаточная функция,
СЛАУ - система линейных алгебраических уравнений, СШП — сверхширокополосный,
УЭС - удельное электрическое сопротивление,
ФП - фактор потерь.

Введение
Диссертация посвящена проблеме теоретического исследования процессов распространения, излучения и рассеяния сверхширокополосных (СШП) электромагнитных импульсов в неоднородных средах, обладающих частотной дисперсией диэлектрической проницаемости (ДП), с целью создания радиофизических основ волнового зондирования слоистой структуры нефтегазового коллектора.
Актуальность проблемы
Эффективное извлечение углеводородного сырья является одной из наиболее актуальных проблем энергообеспечения и рационального пользования ископаемыми ресурсами. В частности, эта проблема решается с применением наклонно-направленного бурения с горизонтальным завершением скважин в нефтенасыщенном пласте. На современном этапе нефтеносные залежи разрабатываются в тонкослоистых коллекторах, где толщина нефтенасыщенного пласта менее 3 м [1]. Правильно спланированные горизонтальные скважины, проведенные по оптимальной траектории, позволяют увеличить коэффициент извлечения углеводородов до 60-80%, а также избежать преждевременного прорыва пластовых вод или газа [2]. Такая технология нефтедобычи применяет средства геонавигации в процессе проходки зоны максимальной продуктивности пласта, чтобы обеспечить технологически приемлемое положение скважины относительно газонефтяного (ГНК) и водонефтяного (ВНК) контактов.
В настоящее время широко используются электромагнитные методы геонавигации и геологического исследования (ГИС) наклонных скважин [3]. Электромагнитные методы ГИС используют структуру переменного электромагнитного поля, возбуждаемого в горных породах зондирующими устройствами. В частности, такой метод используется при индукционном каротаже скважин [3] с целью определения пространственного распределения электропроводности в
Рис. 1.9. Форма СШП импульса длительностью 1,0 не при прохождении
дистанций:
а) 0,5 м; б) 1,0 м; в) 1,5 м; г) 2,0 м. 1 - импульс в виде периода синусоиды; 2 - импульс в виде полупериода синусоиды; 3 - производная по времени от ИХ; 4 - ИХ.
Из выражения (1.6) ясно, что предельная временная форма однополярного импульса при распространении в среде стремится к ИХ среды (см. рис. 1.9). В случае двуполярного исходного импульса предельной формой импульса является производная по времени от ИХ среды. Этот вывод хорошо согласуется с данными расчетов, представленными на рис. 1.9. Кроме того, в силу суперпозиции полей можно представить исходное поле двуполярного синусоидального импульса в виде суммы однополярных импульсов, состоящих из первого положительного полупериода и второго отрицательного полупериода синусоиды (см. рис. 1.10).