Математическое моделирование в геоэлектрике. Часть I. Слоистые модели среды. Юдин В.М - 121 стр.

Глава 3. Электромагнитные поля в цилиндрически-
слоистой среде

3.0. Введение.


      Мы будем обсуждать задачи, направленные на изучение полей точечного
источника, электрического диполя и полубесконечной питающей линии,
расположенных в скважине, на электромагнитное поле внутри и вне скважины.
Эти задачи возникают при оценке влияния обсаженной скважины на
результаты измерений электромагнитного поля во вмещающей среде. К ним
примыкают также проблемы изучения искажающего влияния трубопровода на
результаты скважинно-наземных измерений полей на нефтегазовых
месторождениях. В скважинно-наземной электроразведке нужно изучить
влияние системы «скважина-обсадная труба» на результаты измерения
электромагнитного поля источников, расположенных в скважине или вне ее
(например, линия конечной длины на поверхности земли), на относительно
больших расстояниях от вертикальной металлической трубы. В этой ситуации
ее влияние можно учесть приближенно, пользуясь аналогиями между
обсаженной скважиной и линиями электропередач. Обсуждение проблемы с
этих позиций проводилось многими исследователями [Кауфман, 1997;
Могилатов, Гендельман, 1983; Горюнов и др., 1991, 1993].
      Один из важных запросов нефтегазовой промышленности - измерение
удельного сопротивления среды вне стальной обсадной трубы. Удельное
сопротивление среды – важный индикатор воды, газового и нефтяного
насыщения, истощения продуктивной зоны, затопления и т.д.
      Большинство работ по изучению влияния обсадной трубы выполнено не с
точки зрения скважинно-наземной электроразведки, а с позиций исследования
моделей каротажа скважин. Дадим краткий обзор этих работ.
      Концепция оценки тока, просачивающегося от питания, подключенного к
обсадной трубе, в среду восходит к Л.М.Альпину [1939], предложившему
трехэлектродную установку, измеряющую вторую разность напряжения внутри
обсадной трубы. В качестве практического решения, концепция не была
осуществлена почти 50 лет, главным образом из-за отсутствия аппаратных
средств. Сейчас такие средства появились.
      Математическое моделирование обсаженной скважины – чрезвычайно
трудная проблема из-за большой области моделирования и очень высокого
контраста удельного сопротивления и магнитной проницаемости (удельное
сопротивление стали обсадной трубы, которая приблизительно равна 0.2
микроомм, магнитная проницаемость стали 40-110). Факт, что только низкие
частоты могут использоваться для измерения, позволяет предложить быстрые и
точные алгоритмы моделирования. В статье [Schenke, Morrison, 1994;

                                   121