發(fā)布時間：2020-12-03 07:39

　　地層電阻率是測井解釋和油氣儲層評價的重要參數(shù)。隨著油氣精細探測的逐步深入,礫巖地層、薄砂泥巖交互層、致密地層等具有各向異性特征的儲集層成為了當(dāng)今石油行業(yè)的重要研究方向之一,研究地層電各向異性的張量電阻率與油氣評價參數(shù)之間的關(guān)系,為油氣儲層評價提供理論依據(jù)顯得尤為重要。本文完成了基于嵌入式平臺的巖石張量電阻率測量系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn),主要研究內(nèi)容包括以下幾個部分。第一部分利用COMSOL有限元數(shù)值模擬軟件對巖石電阻率數(shù)值計算方法進行研究,根據(jù)實際測量巖樣建立了均勻介質(zhì)地層模型、垂直夾層模型、帶傾角夾層模型三種物理模型,對模型中參數(shù)設(shè)置、網(wǎng)格剖分的技巧以及不同電阻率條件下的夾層對巖樣整體電阻率的影響規(guī)律進行研究,為各向異性測量與分析奠定理論基礎(chǔ)。第二部分是測量方案和以S3C2440A為核心的巖石電阻率測量系統(tǒng)電路設(shè)計。對傳統(tǒng)的四電極電阻率測量方法進行了改進,提出可測量巖樣張量電阻率9個分量的方法,并采用環(huán)狀測量電極的設(shè)計有效減小了由電極極化引起的影響;電路設(shè)計包括電源電路、調(diào)理濾波電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、串口通信電路、系統(tǒng)Flash存儲電路,并完成硬件模塊的制作。第三部分為系統(tǒng)軟件平臺的設(shè)計與實... 

【文章來源】：西安石油大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

溶劑抽提法實驗原理

西安石油大學(xué)碩士學(xué)位論文143.1.2COMSOL軟件模擬仿真流程⑴模型構(gòu)建，使用軟件自帶的CAD建模工具構(gòu)建符合課題研究條件的幾何模型。⑵設(shè)置材料屬性和邊界條件，并在我們創(chuàng)建的幾何模型中為不同區(qū)域設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)，針對本文建立的均勻介質(zhì)的模型分別設(shè)置巖石參數(shù)和巖石表面的電極片材料及相應(yīng)參數(shù)，而對于含夾層的模型則需要分別設(shè)置巖石夾層、上下層以及電極材料的各項參數(shù)。⑶網(wǎng)格剖分，對幾何模型進行合理的剖分是得到高精度數(shù)值解的前提，必須要遵循網(wǎng)格尺寸變化盡可能與場的梯度一致原則。⑷求解，利用軟件所自帶的多種求解器中選擇一種合適的求解器求解，本設(shè)計選擇的是迭代求解器中的共軛梯度法求解。⑸后處理，將計算結(jié)果按照用戶的要求以曲線或者圖形的形式展現(xiàn)。具體流程框圖如圖3-1所示：圖3-1COMSOL仿真流程圖3.2COMSOL軟件的建模、計算與數(shù)值分析在數(shù)值模擬模塊中，對實際巖石樣品進行合理建模并設(shè)置相應(yīng)的物理參數(shù)，數(shù)值模擬所得出的巖樣理論電阻率結(jié)果可為實驗測量數(shù)據(jù)的分析提供參考。在建模時我們均設(shè)計的是與實際巖樣大小相同的50mm*50mm*50mm的正方體模型，電極為15mm*15mm*0.5mm的銅片電極。本章節(jié)共探究了均勻介質(zhì)、垂直夾層、帶傾角夾層三種模型的電阻率特性規(guī)律。對于所設(shè)計模型中電阻率測量方案我們選取一個面作為發(fā)射極，其它五個面作為接收極；在模型的發(fā)射極我們施加恒定的電流，測量其余5個接收

第三章基于COMSOL的巖電特性模擬仿真與分析15面與發(fā)射極之間的電壓差，從而計算出巖石的各向電阻率。3.2.1均勻地層巖樣數(shù)值模擬研究根據(jù)巖樣的實際大小進行建模，設(shè)定模型中巖石部分以及電極材料的參數(shù)，對模型的不同區(qū)域進行合理的網(wǎng)格剖分，均勻地層實體圖和均勻地層巖樣模型的網(wǎng)格剖分圖如圖3-2中所示：（a）均勻地層模型實體圖（b）均勻地層模型網(wǎng)格剖分圖3-2均勻地層模型仿真均勻地層模型時，將巖樣主體設(shè)定為同一材料屬性，當(dāng)施加恒定電流時巖樣內(nèi)部電流流向及密度如圖3-3所示：圖3-3均勻介質(zhì)巖樣內(nèi)部電流流向圖在恒定電流的作用下因測量距離以及方向差異引起的電壓壓降不同，各方向上的電阻計算結(jié)果如表3-1所示：


本文編號：2896207