瞬變電磁井間渦流激發(fā)響應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究

張小康,沈建國(guó),李紅瑞

(天津大學(xué)微電子學(xué)院,天津300072)

目前,我國(guó)多數(shù)油田已進(jìn)入開(kāi)發(fā)中后期,步入高含水階段。油水關(guān)系復(fù)雜,剩余油分散,所以提高油田采收率、正確評(píng)價(jià)剩余油飽和度是急需解決的難題[1-4]。

以往的地面瞬變電磁勘探方法是利用不接地回線或接地線源向地下發(fā)射一次脈沖磁場(chǎng),在一次脈沖磁場(chǎng)間歇期間利用線圈或接地電極觀測(cè)地下介質(zhì)中引起的二次感應(yīng)渦流場(chǎng),從而探測(cè)介質(zhì)電導(dǎo)率,該方法的局限性是無(wú)法對(duì)井間地層進(jìn)行有效勘探[5-8]。與地面瞬變電磁勘探不同,本文研究的瞬變電磁井間勘探方法是將發(fā)射和接收線圈放在不同的井中記錄發(fā)射線圈電流反向?qū)ā⒎聪蜿P(guān)斷、正向?qū)ê驼蜿P(guān)斷的全部響應(yīng)。主要利用導(dǎo)通和關(guān)斷激發(fā)的瞬變電磁響應(yīng)波形的快速變化上升沿或下降沿(地面瞬變電磁勘探?jīng)]有這個(gè)響應(yīng),歸并在盲區(qū)中)中所包含的地層電導(dǎo)率信息,通過(guò)井內(nèi)大功率瞬變電磁激發(fā),測(cè)量發(fā)射井與鄰井之間渦流激發(fā)響應(yīng)波形,原始數(shù)據(jù)量大、所攜帶的地層信息豐富。所測(cè)量的有用信號(hào)是鄰井發(fā)射線圈在地層導(dǎo)電介質(zhì)中激發(fā)的渦流在接收井中產(chǎn)生的二次感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),其有用信號(hào)最強(qiáng)、幅度最大的位置是在發(fā)射線圈電流導(dǎo)通或關(guān)斷時(shí)刻電磁場(chǎng)變化最快的位置[9-14]。

Doll采用電磁感應(yīng)原理,將導(dǎo)電介質(zhì)假設(shè)成無(wú)數(shù)個(gè)導(dǎo)電環(huán),研究導(dǎo)電環(huán)中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的電流(渦流)以及該電流再次在與發(fā)射線圈同軸的接收線圈產(chǎn)生的渦流激發(fā)響應(yīng),得到了無(wú)用信號(hào)(直接耦合信號(hào))和有用信號(hào)(渦流激發(fā)響應(yīng))以及描述空間各點(diǎn)電導(dǎo)率對(duì)同井渦流激發(fā)響應(yīng)的貢獻(xiàn)——Doll幾何因子[15-17]。……