井中激发、接收的瞬变电磁深层精细勘探方法

• 作者: 沈建国 王春启 沈永进
• 来源期刊: 石油物探
• 关键词: 深部精细勘探 电导率 界面 瞬变电磁 响应波形 相位 涡流
• 年，卷（期）: 2021,（4）
• 所属期刊栏目: 综合研究与应用|Comprehensive Research
• 页码范围: 675-685
• 页数: 11页
• 分类号: P631
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-1441.2021.04.016

摘要

在钻孔底部使用线圈或电极激发瞬变电磁场,采用阵列接收线圈或电极的响应波形对深部地层的电导率分布进行精细探测.瞬变电磁场满足的微分方程是对空间坐标的二阶导数,有两个复特征根,其实部描述衰减,虚部刻画相移,瞬变电磁能量在地层中既衰减又相移.相移描述瞬变电磁能量在空间的扩散及在电导率界面的反射和透射,反射和透射场均携带地层电导率差异信息及界面信息.由一维模型测试结果可知:不同于地震勘探的反射波与入射波在时间域分开,瞬变电磁的反射场存在于整个响应波形中.相移引起时间延迟,使不同源距的接收波形起始点、上升沿和峰值出现的时间差异明显,响应波形差异大.地层中各个位置的响应波形均有变化最快的时刻,此刻该地层位置的涡流再次激发的响应最大,且与该位置地层的电导率成正比,该响应叠加在所有源距的接收波形中,是瞬变电磁响应的有用信号.套管井瞬变电磁测井波形在多个时刻的幅度随深度变化,所形成的曲线与裸眼井电导率测井曲线一致,对比实验的结果验证了井中激发、接收的瞬变电磁深层精细勘探方法的有效性.此外,井中阵列接收波形的幅度谱和相位谱均可用于计算地层的电导率.