感应测井原理PDF电子书下载

1 电磁场基本定律和麦克斯韦方程 1

1.1 库仑定律 1

1.1.1 例1：平板电荷分布的电场的法向分量 4

1.1.2 例2：电场中的导体效应 6

1.2 毕奥—萨伐尔定律 17

1.2.1 例1：直导线产生的磁场 23

1.2.2 例2：环状电流产生的磁场和矢势 24

1.2.3 例3：均匀导电介质中接地电极的磁场 28

1.3 电荷守恒定律和导电介质中的电荷分布 28

1.3.1 例1：指数变化 34

1.3.2 例2：正弦变化 35

1.4 法拉第定律与第一个麦克斯韦方程 38

1.4.1 例1：螺旋管的涡旋电场 41

1.4.2 例2：自由空间磁偶极子的涡旋电场 41

1.4.3 例3：环状电流磁场产生的感应电场 44

1.4.4 例4：一次交变场中薄导电环的感应电流 45

1.4.5 例5：导电介质中高频早期电磁场特性 52

1.5 电磁场方程 54

1.5.1 例1 58

1.5.2 例2 59

1.5.3 例3 60

1.6 不同电磁场响应之间的关系 65

2 均匀导电介质中磁偶极子的电磁场 73

3 感应测井正演问题的求解方法 88

3.1 分离变量法 88

3.2 薄壳法 90

3.2.1 壳表面近似边界条件的推导 90

3.2.2 单壳体中感应电流产生的电磁场的计算 92

3.2.3 两个共心球壳的场 94

3.3 积分方程法 99

3.4 近似计算方法 107

3.4.1 道尔理论 107

3.4.2 外部区域有趋肤效应的近似理论 111

4 井轴磁偶极子的电磁场 117

4.1 边值问题 117

4.2 磁场垂直分量的公式推导 118

4.3 小参数范围内磁场的正交分量 128

4.4 小参数范围内双线圈感应探头的径向响应特性 137

4.5 趋肤效应对双线圈感应探头径向响应特性的影响 142

4.5.1 例1：两层介质 145

4.5.2 例2：三层介质 146

4.6 小参数范围内井眼磁场的渐近特性 147

4.7 井轴上电磁场的近场和远场特性 152

4.8 井轴上垂直磁偶极子的频率响应 160

4.9 探头线圈尺度的影响 166

4.10 柱状分层介质中电流环的电场 171

4.10.1 单层发射线圈 174

4.10.2 单层发射和接收线圈 178

4.11 偏心探头的径向响应 187

4.12 磁导率和介电常数的影响 195

5 有限厚地层中垂直磁偶极子的准静态磁场 204

5.1 垂直磁偶极子磁场的垂向分量 204

5.1.1 磁偶极子位于层外 207

5.1.2 磁偶极子位于层内 208

5.1.3 导电薄层中垂直磁偶极子的场 209

5.2 小参数范围内双线圈感应探头的垂直响应 211

5.2.1 单元层的几何因子 211

5.2.2 有限厚地层的几何因子 212

5.3 有限厚地层的双线圈感应探头的理论 218

5.4 水平三层介质中的双线圈感应测井曲线 228

5.4.1 厚导电层 232

5.4.2 厚高阻层 233

5.4.3 薄导电层 233

5.4.4 薄高阻层 233

6 有限厚地层中井轴上的双线圈感应探头 234

6.1 道尔理论 234

6.2 外部介质存在趋肤效应的理论 238

6.3 层厚的影响 242

7 多线圈差分感应探头 245

7.1 探头参数的确定方法 245

7.2 多线圈差分探头的物理原理 251

7.3 1.L-1.2探头的垂向和径向响应 253

7.4 6F1M、4F1和4F1.1探头的垂向和径向响应 265

7.5 侵入带的高度对6F1M、4F1和4F1.1探头径向响应的影响 281

7.6 三线圈差分探头 285

7.7 偏心对多线圈感应探头聚焦特性的影响 292

7.8 差分探头频率的选择 294

7.9 差分探头系数的确定 294

8 测量二次场同相分量的感应测井 299

9 瞬态感应测井 311

9.1 均匀介质中磁偶极子的瞬态场 311

9.2 井轴垂直磁偶极子的后期瞬态场 324

9.3 柱状分层介质中瞬态场的视电阻率曲线 329

9.4 有限厚地层中垂直磁偶极子的瞬态响应特性 337

9.5 电偶极子的非静态场 344

10 横向线圈感应测井原理 347

10.1 均匀各向同性介质中磁偶极子的电磁场 347

10.2 井轴上水平磁偶极子的边值问题 350

10.3 近场区井轴上的磁场 357

10.4 远场区井轴上的磁场 364

10.5 两个柱状分层界面介质中的磁场 370

10.6 横向阻抗为T的柱状界面 374

10.7 一个水平界面介质中的磁场 377

10.8 有限厚地层的磁场 381

10.9 水平多层介质中的响应 391

11 各向异性对导电介质中磁偶极子的影响 396

11.1 层状介质的各向异性 396

11.2 均匀各向异性介质磁偶极子的电磁场 398

11.3 具有两个水平分界面的各向异性介质的磁场 405

12 三维感应测井的数值模拟 411

参考文献 417