ВЛИЯНИЕ МАГНИТНОЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ НА ДИАГРАММЫ ИНДУКЦИОННОГО И ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО КАРОТАЖА
Е.И. Штанько1, Д.А Архипов1, М.И. Эпов1,2
1Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, 630090, г. Новосибирск, пр. Академика Коптюга, 3, Российская Федерация
2Сибирский научно-исследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырья, 630091, г. Новосибирск, ул. Красный проспект, 67, Российская Федерация
Ключевые слова: метод конечных элементов, уравнение Гельмгольца, магнитная поляризация, индукционный каротаж, электромагнитный каротаж, глинистые пласты
Аннотация
В статье приведены результаты исследования эффекта
вызванной магнитной поляризации глинистых пластов под действием внешнего
гармонического электромагнитного поля (частоты 70 кГц и 875 кГц). Предложена
двухэтапная процедура численного моделирования. Первый этап заключается в
определении эффективной относительной магнитной проницаемости синтетического
образца с включениями глинистых частиц. При этом генерируется трёхмерный
гетерогенный сеточный образец. Затем численно моделируется пространственное
распределение электрического поля. По этому распределению рассчитывается
наведённая в измерительной катушке электродвижущая сила (эдс). Относительная магнитная проницаемость
определяется сравнением с эдс однородных образцов с различными значениями
магнитной проницаемости. Установлено, что при возбуждении электрического поля
катушкой с переменным током в образце с глинистыми частицами проявляется эффект
наведенной магнитной поляризации. Его проявление состоит в том, что эффективная
магнитная проницаемость становится комплексной. На втором этапе вычисляется диаграмма
эдс трёхкатушечного каротажного зонда в макромодели «глинистая покрышка -
коллектор». При этом магнитная проницаемость глинистой покрышки задаётся
комплексной величиной. На сгенерированных каротажных диаграммах в окрестности
подошвы глинистой покрышки появляются экстремумы, не соответствующие
распределению электропроводности и магнитной проницаемости в заданной модели.
Они могут быть некорректно интерпретированы при анализе реальных каротажных
диаграмм в отдельные пласты. Численное моделирование на всех этапах выполняется
векторным методом конечных элементов на согласованном адаптивном тетраэдральном
разбиении и векторном базисе Вебба первого полного порядка.
DOI: 10.15372/GiG2023213 |