基于倾斜发射-倾斜接收仪器结构进行随钻地质导向与地层各向异性评价 被引量：13

1

作者 马明学 岳喜洲 李国玉 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期50-58,共9页

由严格的电磁理论出发,分析不同仪器结构探测信号的方位敏感性和对电阻率各向异性的敏感性,结合目前主要方位电磁波仪器设计,提出倾斜发射-倾斜接收的仪器结构,分析该仪器结构的信号测量特征、地质导向能力与各向异性评价能力。针对仪... 由严格的电磁理论出发,分析不同仪器结构探测信号的方位敏感性和对电阻率各向异性的敏感性,结合目前主要方位电磁波仪器设计,提出倾斜发射-倾斜接收的仪器结构,分析该仪器结构的信号测量特征、地质导向能力与各向异性评价能力。针对仪器测量信息,建立距地层界面距离反演算法,实现仪器距地层界面距离与地层电阻率的实时反演。理论与测试结果表明:倾斜发射-倾斜接收的仪器结构具有良好的方位敏感性,地质信号响应(相位差与幅度比)与仪器距界面距离具有良好的线性关系,可以实现任意地层条件下仪器与地层相对倾角、方位角、水平电阻率与垂直电阻率反演。新型仪器能很好地为地质导向与地层评价提供技术支持。 展开更多

关键词 随钻测井 方位电磁波仪器 地质导向 电阻率各向异性

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注水开发油藏润湿性变化及其对渗流的影响 被引量：13

2

作者 马明学 鞠斌山 王书峰 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期82-86,共5页

为提高水驱开发油藏采收率预测精度,研究了油藏岩石润湿性与相对渗透率之间的变化规律及其对两相渗流的影响。采用室内润湿性实验测定方法,对水驱开发油藏润湿指数与含水饱和度的关系进行了定量表征,导出了适合润湿性变化型油藏的两相... 为提高水驱开发油藏采收率预测精度,研究了油藏岩石润湿性与相对渗透率之间的变化规律及其对两相渗流的影响。采用室内润湿性实验测定方法,对水驱开发油藏润湿指数与含水饱和度的关系进行了定量表征,导出了适合润湿性变化型油藏的两相渗流方程,建立了变润湿性水驱开发油田的采收率预测方法。润湿实验结果表明:所测岩心的润湿指数的对数与取心油层的含水饱和度呈近似线性关系。相对渗透率实验所测的代表低含水期到高含水期岩心的油水两相等渗点对应的含水饱和度由41%增加到53%,亲水程度增强。一维模型计算结果表明,含水率达到98%时,油润湿和强水润湿性油藏的预测采收率分别为52.7%和73.3%。研究揭示的水驱油藏岩石润湿性变化规律和建立的数学模型,可为更加准确地预测水驱油采收率提供参考。 展开更多

关键词 采收率 两相流动 润湿性变化 相对渗透率 数学模型

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一种新的计算泥浆侵入储层电阻率分布的数学模型 被引量：10

3

作者 马明学 鞠斌山 《测井技术》 CAS CSCD 2004年第6期503-507,共5页

水基钻井泥浆滤液侵入储层不仅是一个典型的水驱替油的过程 ,同时伴随着泥浆微粒的侵入和滤液中离子与储层水中离子的混合 ,改变储层的电阻率 ,影响测井解释结果。在经典油水两相驱替理论和微粒运移理论基础之上推导出了描述离子混合、... 水基钻井泥浆滤液侵入储层不仅是一个典型的水驱替油的过程 ,同时伴随着泥浆微粒的侵入和滤液中离子与储层水中离子的混合 ,改变储层的电阻率 ,影响测井解释结果。在经典油水两相驱替理论和微粒运移理论基础之上推导出了描述离子混合、泥浆微粒入侵、微粒在储层孔隙中运移、在孔隙表面沉积和在孔喉处被捕集的方程组 ;依据并联电路原理推导出了由岩石骨架 +死孔隙结构、泥浆微粒在孔隙表面和孔喉的滞留部分、剩余油、注入水与油层水的混合液 4部分并联电阻表达式。建立了一个计算泥浆侵入条件下电阻率剖面上分布的数学模型。用有限差分法进行了求解并给出了一个高侵算例。 展开更多

关键词 电阻率测井 泥浆入侵 泥浆滤液 水驱油 微粒运移

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基于SRK状态方程的页岩气密度计算新方法 被引量：2

4

作者 马明学 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期99-103,共5页

针对应用Soave-Redlich-Kwong(SRK)状态方程计算的页岩气密度偏低、相对误差较大的问题,为提高地层条件下页岩气密度的计算精度,引入对比压力与对比温度2个参数,对SRK方法进行了改进,建立了页岩气密度计算新方法,并用牛顿迭代法对其进... 针对应用Soave-Redlich-Kwong(SRK)状态方程计算的页岩气密度偏低、相对误差较大的问题,为提高地层条件下页岩气密度的计算精度,引入对比压力与对比温度2个参数,对SRK方法进行了改进,建立了页岩气密度计算新方法,并用牛顿迭代法对其进行了求解,编制了相应的计算机程序。应用SRK方法和改进的SRK方法分别计算了压力1~30 MPa、温度283.15~428.15K的210个样点的页岩气密度,并与美国国家标准与技术研究院发布的页岩气密度进行了对比,结果发现:SRK方法计算的页岩气密度的相对误差为-11.10%^-0.05%,局部相对误差绝对值超过了10%;改进的SRK方法计算的页岩气密度的相对误差范围为-2.39%~2.11%,相对误差绝对值最大为2.39%。研究表明,基于SRK状态方程的页岩气密度计算新方法的计算精度明显提高,可满足页岩气藏评价和开发应用的要求。 展开更多

关键词 页岩气 密度 状态方程 迭代方法

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随钻方位电磁波电阻率测井技术与地质导向应用 被引量：10

5

作者 岳喜洲 马明学 +3 位作者 李国玉 刘小刚 刘天淋 谢涛 《测井技术》 CAS 2021年第2期122-127,共6页

随钻方位电磁波电阻率测井可在地层中预测电阻率界面,指导钻井轨迹实时调整以钻遇储层甜点,在大斜度井和水平井油藏勘探开发中的应用日益广泛。介绍了新型随钻方位电磁波电阻率测井仪器(DWPR)的研制和应用情况。基于电磁全分量测量设计... 随钻方位电磁波电阻率测井可在地层中预测电阻率界面,指导钻井轨迹实时调整以钻遇储层甜点,在大斜度井和水平井油藏勘探开发中的应用日益广泛。介绍了新型随钻方位电磁波电阻率测井仪器(DWPR)的研制和应用情况。基于电磁全分量测量设计理念,该仪器采用倾斜发射倾斜接收的双斜正交线圈系测量结构进行地层边界探测和地层评价。DWPR仪器在典型地层模型下的响应表明,该测量方式下的方位电阻率、地质信号及成像信息,可有效反映地层电阻率、方位及各向异性等特征。针对DWPR仪器特有的电阻率信号、方位信号,基于阻尼最小二乘原理,开发了实时边界反演地质导向软件。新型随钻方位电磁波电阻率测井技术在中国近海进行了50余口井的地质导向应用,实时地层边界反演结果均符合油藏地质认识,有效指导水平井钻进过程,大幅度提高了储层钻遇率。 展开更多

关键词 方位电磁波电阻率 随钻测井 地层边界 地质导向 水平井

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室内实验规模的出砂数学模拟 被引量：4

6

作者 鞠斌山 马明学 崔传智 《石油大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2004年第4期74-77,共4页

为了研究疏松砂岩的出砂特征,根据连续性孔隙介质渗流、微粒释放和微粒运移理论,建立了室内实验规模的出砂数学模型,并采用有限差分法对该模型进行了求解。结果表明,实验条件下数学模拟与物理实验模拟的结果吻合较好。用理论出砂模型模... 为了研究疏松砂岩的出砂特征,根据连续性孔隙介质渗流、微粒释放和微粒运移理论,建立了室内实验规模的出砂数学模型,并采用有限差分法对该模型进行了求解。结果表明,实验条件下数学模拟与物理实验模拟的结果吻合较好。用理论出砂模型模拟了胶体力、水动力导致的出砂和砂粒运移过程中滞留引起的渗透率变化。模拟结果表明,渗流速度高于临界流速才引起冲刷出砂;胶体力和冲刷力是出砂的诱发因素,砂微粒在运移过程中在孔隙表面再沉积和孔喉处被捕集将降低出砂程度;渗透率比值与注水孔隙体积倍数或渗流速度的关系曲线均呈"S"形;在运移过程中,砂微粒滞留导致渗透率比值随岩心长度的变化呈线性降低趋势。 展开更多

关键词 出砂 室内实验 渗透率 疏松砂岩 孔喉 微粒运移 临界流速 比值 滞留 吻合

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圆柱地层模型中超深方位电磁波仪器磁场信号模拟 被引量：2

7

作者 李国玉 洪德成 +3 位作者 岳喜洲 刘天淋 武圣哲 马明学 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期46-58,共13页

从麦克斯韦方程组出发推导出三轴磁偶极子源在频率-波数域中的解析表达式,结合归一化广义反射系数,求解井眼内磁场多分量。通过矢量叠加得到任意方向发射-接收天线磁场,模拟随钻方位电磁波测井仪器测量信号受井眼电导率、偏心、地层电... 从麦克斯韦方程组出发推导出三轴磁偶极子源在频率-波数域中的解析表达式,结合归一化广义反射系数,求解井眼内磁场多分量。通过矢量叠加得到任意方向发射-接收天线磁场,模拟随钻方位电磁波测井仪器测量信号受井眼电导率、偏心、地层电导率等因素的影响规律。结果表明:共面发射-接收天线测量到的磁场强度比非共面发射-接收天线的强度小;钻井液电导率对磁场信号影响不明显,地层电导率大于0.1 S/m时磁场信号非线性关系明显增强;偏心方向对仪器磁场信号影响明显;在偏心状态下仪器磁场信号与自转方位角关系复杂。 展开更多

关键词 圆柱状分层 磁偶极子源 方位电磁波 超深探测

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随钻电磁波测井仪天线结构设计数值模拟 被引量：3

8

作者 岳喜洲 马明学 李国玉 《石油管材与仪器》 2015年第1期16-19,共4页

文章采用矢量有限元方法仿真随钻电磁波测井仪器的天线结构对信号测量的影响。天线关键结构主要包括环周向布置与轴向平行的天线罩和置于其中的铁氧体。模拟结果表明,随着天线罩的长度、宽度、数目的增加,信号强度增加,相位差、幅度比... 文章采用矢量有限元方法仿真随钻电磁波测井仪器的天线结构对信号测量的影响。天线关键结构主要包括环周向布置与轴向平行的天线罩和置于其中的铁氧体。模拟结果表明,随着天线罩的长度、宽度、数目的增加,信号强度增加,相位差、幅度比减小。铁氧体会显著增强信号强度,但不影响幅度衰减和相位差。 展开更多

关键词 随钻电磁波 天线结构 天线罩 铁氧体 信号强度

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地层各向异性对随钻方位电阻率仪器测量信号的影响 被引量：2

9

作者 岳喜洲 马明学 李国玉 《石油管材与仪器》 2016年第6期55-58,共4页

随钻方位电阻率仪器在大斜度井、水平井中测量时会受到地层电阻率各向异性的严重影响。随钻方位电阻率仪器旋转测量时,可得到地质信号和各向异性信号。文章采用数值仿真方法计算地层各向异性对仪器测量信号的影响。计算结果表明,相位差... 随钻方位电阻率仪器在大斜度井、水平井中测量时会受到地层电阻率各向异性的严重影响。随钻方位电阻率仪器旋转测量时,可得到地质信号和各向异性信号。文章采用数值仿真方法计算地层各向异性对仪器测量信号的影响。计算结果表明,相位差地质信号会随着地层各向异性系数的增大而减小,而幅度衰减地质信号随着各向异性系数的增大而增大。两种地质信号均会随着相对倾角的增大而增大。相对倾角较大时,地质信号峰值对应地层界面的位置。在均匀地层,各向异性信号为零,在各向异性地层中,幅度比各向异性信号随着相对倾角、各向异性系数的增大而增大。 展开更多

关键词 随钻测井 方位电阻率 地质信号 地质导向 各向异性

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随钻电磁波电阻率测井曲线分离关系研究 被引量：2

10

作者 岳喜洲 马明学 李国玉 《石油管材与仪器》 2016年第2期53-56,59,共5页

随钻电磁波电阻率测井仪器受围岩、相对介电常数、泥浆侵入、电阻率各向异性等不同因素影响时,多条电阻率测量曲线之间会呈现复杂的分离关系。文章采取数值计算的方法,模拟各种环境因素对随钻电阻率曲线分离关系的影响。研究表明,围岩... 随钻电磁波电阻率测井仪器受围岩、相对介电常数、泥浆侵入、电阻率各向异性等不同因素影响时,多条电阻率测量曲线之间会呈现复杂的分离关系。文章采取数值计算的方法,模拟各种环境因素对随钻电阻率曲线分离关系的影响。研究表明,围岩影响使目的层电阻率曲线值降低,对幅度比电阻率的影响大于相位差电阻率;介电参数的影响使幅度比电阻率大于相位差电阻率;低阻泥浆侵入的影响使长源距测量值大于短源距测量值;在电阻率各向异性地层中,随着相对倾角的增大,相位差电阻率大于幅度衰减电阻率。不同的影响因素会导致电阻率曲线出现不同的分离次序,根据曲线分离规律,可定性分析仪器测量时受到的具体影响因素,对仪器环境校正和随钻地层评价有指导意义。 展开更多

关键词 随钻电阻率测井 围岩 相对介电常数 泥浆侵入 各向异性

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高分辨率感应测井仪面板设计

11

作者 李会银 鞠晓东 +2 位作者 郝孔云 马明学 郭常升 《测井技术》 CAS CSCD 2004年第4期329-331,共3页

介绍一种用于将SL65 0 4高分辨率感应测井仪挂接到通用数控测井系统的感应测井仪面板。该面板以奔腾级PC10 4模块为核心 ,具有独立的深度系统 ,支持多种深度编码方式 ;采用曼彻斯特编码半双工传输方式与井下仪器通讯 ,与Atlas3 5 0 8遥... 介绍一种用于将SL65 0 4高分辨率感应测井仪挂接到通用数控测井系统的感应测井仪面板。该面板以奔腾级PC10 4模块为核心 ,具有独立的深度系统 ,支持多种深度编码方式 ;采用曼彻斯特编码半双工传输方式与井下仪器通讯 ,与Atlas3 5 0 8遥传短节兼容 ;通过RS 2 3 2接口向数控测井系统主机传送数据 ;采用模拟输出可挂接模拟信号采集设备。采用专用键盘和图形液晶显示器实现人机交互 ,完成测井、刻度、参数设定、刻度文件转储等功能。 展开更多

关键词 感应测井 电缆遥传 曼彻斯特编码 液晶显示器 面板

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随钻电磁波电阻率测井仪频率综合单元电路设计

12

作者 李国玉 彭智 马明学 《石油仪器》 2014年第3期1-1,2-3,共3页

文章针对随钻电磁波电阻率测井仪电路系统的频率综合单元电路进行设计,实现了仪器的发射信号、本振信号及采样时钟信号的产生。经过对仪器原理、结构的分析研究,明确了频率综合单元电路各项功能、性能指标要求,制定了合理可行的方案,并... 文章针对随钻电磁波电阻率测井仪电路系统的频率综合单元电路进行设计,实现了仪器的发射信号、本振信号及采样时钟信号的产生。经过对仪器原理、结构的分析研究,明确了频率综合单元电路各项功能、性能指标要求,制定了合理可行的方案,并研制了以DSP控制器为核心的硬件实物,开发了相关应用软件。通过系统测试,达到了理想的设计效果。 展开更多

关键词 随钻测井 电阻率 频率综合 发射信号 DSP控制器

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超深探测随钻电磁波测井地质信号特性研究 被引量：8

13

作者 刘天淋 岳喜洲 +2 位作者 李国玉 马明学 王仡仡 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期41-48,共8页

为了解超深探测随钻电磁波测井地质信号的过界面特征及其影响因素,基于层状各向异性介质多分量电磁波测井解析解,对PeriScope轴向发射–倾斜接收线圈系、DWPR双斜线圈系以及GeoSphere对称测量模式3种结构的地质信号,在超深探测随钻电磁... 为了解超深探测随钻电磁波测井地质信号的过界面特征及其影响因素,基于层状各向异性介质多分量电磁波测井解析解,对PeriScope轴向发射–倾斜接收线圈系、DWPR双斜线圈系以及GeoSphere对称测量模式3种结构的地质信号,在超深探测随钻电磁波测井的低频、长源距条件下进行了数值模拟,对比了3种结构地质信号的过界面响应特征、探测深度以及各向异性的影响,探讨了其在超深探测中的适用性。研究得知,3种结构的地质信号均可指示地层界面及其方位,且长源距、高频下响应的非单调性明显,其中DWPR双斜地质信号的单调性最强;电阻率比100∶1地层模型下,GeoSphere地质信号具有更大的探测深度,DWPR双斜线圈系地质信号次之;DWPR双斜线圈系的幅度比地质信号不受地层各向异性的影响,其余地质信号均受地层各向异性的影响。研究结果表明,降低频率、加大源距可有效增强地质信号探测深度,降低频率、减小源距有利于地质信号对地层界面响应的单调性,各向异性对绝大部分地质信号的影响明显。 展开更多

关键词 超深探测 随钻电磁波测井 地质信号 边界探测 各向异性

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CPLD在SL-6504高分辨率感应测井仪数据采集系统中的应用 被引量：2

14

作者 李国玉 范宜仁 马明学 《测井技术》 CAS CSCD 2004年第5期446-448,共3页

介绍了CPLD在SL 65 0 4高分辨率感应测井仪数据采集中的应用。该系统中采用了一个 9通道压频转换 (VFC)的数据采集方式 ,包括门控电路 ,计数器电路 ,状态与控制电路等 ,在设计中将这些数字电路部分用Lattice公司的CPLD(ispLSI8840 )实... 介绍了CPLD在SL 65 0 4高分辨率感应测井仪数据采集中的应用。该系统中采用了一个 9通道压频转换 (VFC)的数据采集方式 ,包括门控电路 ,计数器电路 ,状态与控制电路等 ,在设计中将这些数字电路部分用Lattice公司的CPLD(ispLSI8840 )实现 ,设计简单 ,调试方便 ,成本降低 ;采用单片机AT89C5 2作为控制部件 ,功能灵活 ,性能价格比较好。 展开更多

关键词 复杂可编程逻辑器件(CPLD) 压频转换(Ⅵ℃) 计数器 单片机 数据采集 感应测井仪器 应用

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电阻率各向异性模拟井设计 被引量：2

15

作者 罗曦 李爱勇 +1 位作者 马明学 孙向阳 《石油仪器》 2014年第1期35-38,99,共4页

国内外领先的测井技术研发机构均致力于多分量电磁波测井仪的研发。测井仪器的研发和生产都离不开试验,而可靠的试验环境对仪器的研发和生产均是至关重要的。由于缺少已知电阻率各向异性参数的测试环境,设计一个电阻率各向异性模拟井对... 国内外领先的测井技术研发机构均致力于多分量电磁波测井仪的研发。测井仪器的研发和生产都离不开试验,而可靠的试验环境对仪器的研发和生产均是至关重要的。由于缺少已知电阻率各向异性参数的测试环境,设计一个电阻率各向异性模拟井对于多分量电磁波测井仪的研发显得尤其重要。文章探讨了电阻率各向异性模拟井设计方法,给出了一种新颖、实用的设计方案,在确保整套系统的精确可靠和易操作的前提下,最大限度降低研制和运行成本,提高试验效率。最后,通过数值仿真和实测效果对比验证了模拟井的设计和功能。 展开更多

关键词 电阻率各向异性模拟井 三维感应测井 电各向异性地层 垂直 水平电阻率

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随钻测井仪器在电缆测井系统中的测试实现 被引量：1

16

作者 丰扬 李国玉 马明学 《石油管材与仪器》 2015年第6期24-28,共5页

为方便随钻电阻率仪器挂接到电缆测井系统进行测试,设计了实现两种通讯协议转换的仪器。通过对电缆测井仪器通讯总线协议和随钻测井仪器通讯总线协议分析,制定了该仪器与随钻仪器、与电缆测井地面系统的通讯协议内容,并研制出以DSP、FPG... 为方便随钻电阻率仪器挂接到电缆测井系统进行测试,设计了实现两种通讯协议转换的仪器。通过对电缆测井仪器通讯总线协议和随钻测井仪器通讯总线协议分析,制定了该仪器与随钻仪器、与电缆测井地面系统的通讯协议内容,并研制出以DSP、FPGA、HI15530为核心的控制电路,配以相应软件代码。最终测试表明,该仪器可以将随钻仪器所测数据实时传输至电缆测井地面系统从而监测电缆井中随钻仪器工作状态。通过修改软件代码,可以测试其他随钻仪器响应性能,是一种便捷经济的随钻测井设备实钻前试验方法。 展开更多

关键词 曼彻斯特编解码 FPGA HI15530 DSP

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新型随钻电磁波阵列补偿传播电阻率测井仪器性能仿真 被引量：2

17

作者 马明学 毛保华 +2 位作者 岳喜洲 刘保银 张中庆 《测井技术》 CAS CSCD 2017年第6期652-657,共6页

针对随钻电磁波阵列补偿传播电阻率仪结构,开发了三维矢量有限元素法正演仿真软件,并通过第三方软件的仿真结果对比验证了算法的正确性。在此基础上考察了ACPR仪器的探测特性以及各种环境因素的影响,包括仪器探测深度、纵向分层能力以... 针对随钻电磁波阵列补偿传播电阻率仪结构,开发了三维矢量有限元素法正演仿真软件,并通过第三方软件的仿真结果对比验证了算法的正确性。在此基础上考察了ACPR仪器的探测特性以及各种环境因素的影响,包括仪器探测深度、纵向分层能力以及井眼环境影响、地层各向异性影响等,为后续测井资料解释奠定了理论基础。通过搭建实验平台构造地层模型,仪器测量数据与软件仿真结果相对误差小于5.0%,说明ACPR仪器电路设计合理。现场测试数据对比表明,ACPR仪器相位差电阻率和双侧向电阻率在高电阻率层段仍然具备高度一致性,显示该仪器的可靠性和适用性。 展开更多

关键词 随钻电磁波阵列补偿传播电阻率测井仪 矢量有限元素法 数值仿真 COMSOL 探测特性 环境影响

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阵列感应测井仪温度校正方法研究 被引量：9

18

作者 李国玉 马明学 彭智 《石油仪器》 2012年第4期87-89,共3页

温度校正是阵列感应测井仪数据处理的工程难点之一。通过阵列感应测井仪温度影响因素的分析,得到了阵列感应测井仪温度校正方法并应用于实际,进而探讨了可应用于阵列感应温度校正的新方法。

关键词 阵列感应测井 温度校正 校正系数

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阵列感应测井仪刻度方法研究 被引量：3

19

作者 李国玉 马明学 彭智 《石油仪器》 2011年第1期83-85,共3页

正确的刻度是阵列感应测井仪测量的关键。在阵列感应测井仪刻度理论的基础上,在半空间刻度环境下,理论计算并且分析了阵列感应的视电导率,通过与实际测量对比,进而得到刻度环境的大地电导率。利用大地电导率可以得到更加精确的线圈系误差。

关键词 阵列感应测井 刻度 半空间 大地电导率 线圈系误差

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