倾斜线圈随钻电磁波电阻率测量仪器的响应模拟及应用 被引量：14

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作者 宋殿光 段宝良 +1 位作者 魏宝君 张贵宾 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期1-9,共9页

采用各向异性水平层状介质磁偶极子源并矢格林函数计算接收线圈倾斜的随钻电磁波电阻率仪器的响应,利用新的方式定义出定向相位差及幅度比信号。分析视电阻率以及定向信号的探测特性,总结出地层边界、地层对比度、相对倾角、各向异性、... 采用各向异性水平层状介质磁偶极子源并矢格林函数计算接收线圈倾斜的随钻电磁波电阻率仪器的响应,利用新的方式定义出定向相位差及幅度比信号。分析视电阻率以及定向信号的探测特性,总结出地层边界、地层对比度、相对倾角、各向异性、线圈倾斜角度对仪器响应的影响规律。结果表明,倾斜线圈仪器不但可以利用视电阻率进行地层评价,还可以利用新的定向信号探测出地层上下界面,相比传统的电磁波电阻率仪器具有更好的地层评价和地质导向功能,是一种应用前景广阔的仪器。 展开更多

关键词 随钻测井 电磁波电阻率 倾斜线圈 地质导向 并矢格林函数

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金属钻铤对随钻电磁波电阻率测井仪测量信号的影响 被引量：3

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作者 宋殿光 段宝良 +1 位作者 魏宝君 张贵宾 《测井技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期201-205,共5页

采用轴对称二维有限元方法分析了金属钻铤的电导率、凹槽及线圈尺寸等参数对随钻电磁波电阻率测井仪测量信号的影响规律。均匀介质中钻铤对仪器的响应没有影响,但非均匀介质中钻铤的存在可以减小井眼和侵入的影响;接收线圈电势随钻铤电... 采用轴对称二维有限元方法分析了金属钻铤的电导率、凹槽及线圈尺寸等参数对随钻电磁波电阻率测井仪测量信号的影响规律。均匀介质中钻铤对仪器的响应没有影响,但非均匀介质中钻铤的存在可以减小井眼和侵入的影响;接收线圈电势随钻铤电导率的增大而减小,但增大到一定数值后电势基本保持不变;凹槽与线圈间距对信号的影响要大于凹槽长度对信号的影响程度,在仪器的实际研制中对凹槽与线圈尺寸要求严格,而对凹槽长度则只需满足工程要求即可。 展开更多

关键词 随钻测井 电磁波电阻率 金属钻铤 钻铤凹槽 有限元素法

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二维均匀介质中积分方程的快速精确算法 被引量：1

3

作者 宋殿光 魏宝君 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2010年第2期674-680,共7页

采用稳定型双共轭梯度快速Fourier变换(BCGS-FFT)算法精确计算二维均匀介质中的积分方程.采用一种新的插值函数作为基函数和试探函数对积分方程进行弱化离散,离散后的积分方程采用稳定型双共轭梯度迭代方法进行求解,从而得到异常体内电... 采用稳定型双共轭梯度快速Fourier变换(BCGS-FFT)算法精确计算二维均匀介质中的积分方程.采用一种新的插值函数作为基函数和试探函数对积分方程进行弱化离散,离散后的积分方程采用稳定型双共轭梯度迭代方法进行求解,从而得到异常体内电场的分布.计算时采用快速Fourier变换技术将积分方程内Green函数与电场的乘积表示成褶积形式以加快计算速度.数值计算举例说明了算法的精确性和有效性. 展开更多

关键词 均匀介质 积分方程 BCGS-FFT算法 电磁散射

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均匀介质中基于积分方程的二维电磁成像模拟

4

作者 宋殿光 魏宝君 《微波学报》 CSCD 北大核心 2010年第S1期28-34,共7页

开发了一种基于积分方程的模拟均匀介质中二维电磁成像的反演算法。在反演中采用了Born迭代方法,该算法具有抗噪声能力强、迭代稳定的优点。在正演计算中采用了计算积分方程的稳定型双共轭梯度快速Fourier变换(BCGS-FFT)算法,将插值函... 开发了一种基于积分方程的模拟均匀介质中二维电磁成像的反演算法。在反演中采用了Born迭代方法,该算法具有抗噪声能力强、迭代稳定的优点。在正演计算中采用了计算积分方程的稳定型双共轭梯度快速Fourier变换(BCGS-FFT)算法,将插值函数作为基函数和试探函数对积分方程进行弱化离散,离散后的积分方程采用稳定型双共轭梯度迭代方法进行求解,从而得到异常体内电场的分布,迭代过程中采用快速傅里叶变换(FFT)技术进行加速。反演算例说明了所开发算法的精确性和有效性。 展开更多

关键词 电磁成像 积分方程 BCGS-FFT算法 Born迭代方法

原文传递

随钻电阻率测井的固定探测深度合成方法 被引量：1

5

作者 段宝良 宋殿光 +1 位作者 魏宝君 张贵宾 《西南石油大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期73-80,共8页

针对随钻电磁波电阻率测井仪原始曲线探测深度不确定的问题,开展了将原始测井结果合成为具有固定探测深度曲线的研究。研究中首先采用了一种简单快速的迭代反演算法进行曲线的围岩校正处理,之后利用高斯牛顿-梯度下降反演算法对每层地... 针对随钻电磁波电阻率测井仪原始曲线探测深度不确定的问题,开展了将原始测井结果合成为具有固定探测深度曲线的研究。研究中首先采用了一种简单快速的迭代反演算法进行曲线的围岩校正处理,之后利用高斯牛顿-梯度下降反演算法对每层地层进行三参数反演,获得地层的侵入带电阻率、侵入半径和地层真电阻率,再根据提出的伪源距概念,利用获得的三参数绘制探测深度与源距、源距与视电阻率的关系图版,最终通过插值获得具有固定探测深度的测量曲线。通过一系列数值模拟发现,合成后的不同探测深度曲线在有侵地层中出现有规律的分离现象,该现象与地质特征吻合很好,相比原始曲线能更直接地反映地层侵入特性,说明本方法能够提升该类仪器的应用效果,可以与阵列感应曲线进行对比,方便地质解释人员做出更准确的地层评价。 展开更多

关键词 随钻电阻率测井 固定探测深度 伪源距 三参数反演 倾角和围岩校正

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水平层状介质中三维异常体电磁波散射模拟的混合DTA-BCGS算法 被引量：1

6

作者 魏宝君 宋殿光 LIU Q H 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期156-161,共6页

为提高水平层状介质中三维异常体的电磁波散射精确数值模拟的效率,提出了一种将求解积分方程的对角张量近似(DTA)和稳定型双共轭梯度快速Fourier变换(BCGS-FFT)混合应用的算法。根据不同回代方式得到了两种近似,即DTA1和DTA2,二者均可... 为提高水平层状介质中三维异常体的电磁波散射精确数值模拟的效率,提出了一种将求解积分方程的对角张量近似(DTA)和稳定型双共轭梯度快速Fourier变换(BCGS-FFT)混合应用的算法。根据不同回代方式得到了两种近似,即DTA1和DTA2,二者均可以通过快速Fourier变换技术加速。DTA既可以作为BCGS-FFT算法的初始猜测值也可以作为它的预条件因子,从而使得这种混合算法能以比传统的BCGS-FFT算法更少的迭代次数精确求解电磁波散射场。对DTA、混合DTA-BCGS以及BCGS-FFT的精度和收敛性进行了对比,结果表明,DTA2改进型的对角张量近似可使计算精度进一步提高,而混合DTA-BCGS能以更少的迭代次数达到与传统的BCGS-FFT完全相同的精度。 展开更多

关键词 积分方程 对角张量近似(DTA) 稳定型双共轭梯度 快速FOURIER变换 水平层状介质 并矢Green函数

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近钻头无线短传理论及信号衰减特性分析 被引量：5

7

作者 宋殿光 岳步江 +3 位作者 狄帮让 张龙 范业活 贺鸣 《西安石油大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2020年第2期98-103,共6页

利用等效理论将螺线环天线等效成磁流环,使电流环和螺线环两种天线可共用同一仿真模型。利用COMSOL有限元软件实现了仿真建模,通过分别加载电流源和磁流源,实现了两种类型天线的无线短传信号仿真计算。通过大量算例分析,得到了地层电阻... 利用等效理论将螺线环天线等效成磁流环,使电流环和螺线环两种天线可共用同一仿真模型。利用COMSOL有限元软件实现了仿真建模,通过分别加载电流源和磁流源,实现了两种类型天线的无线短传信号仿真计算。通过大量算例分析,得到了地层电阻率、工作频率、天线与钻铤间距、源距和井眼等参数对两种天线信号衰减的影响规律,给出了两种短传天线工作性能与井况的对应关系。本研究对研制无线短传传感器,以及更好地理解和掌握该类仪器信号的衰减特征具有重要参考价值。 展开更多

关键词 近钻头测量 无线短传 电流源 磁流源 螺线环天线 有限元素法

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近钻头电阻率测量理论及响应模拟 被引量：3

8

作者 宋殿光 岳步江 +2 位作者 狄帮让 范业活 贺明 《测井技术》 CAS 2019年第6期564-568,共5页

利用有限元素法仿真软件,对采用螺线环型天线的近钻头电阻率测量工具进行建模仿真.对发射源进行等效变换,建立轴对称二维和三维磁流源等效模型.利用这2种模型,分析工作频率、地层电阻率、钻铤与天线尺寸等参数对信号衰减的影响规律,并... 利用有限元素法仿真软件,对采用螺线环型天线的近钻头电阻率测量工具进行建模仿真.对发射源进行等效变换,建立轴对称二维和三维磁流源等效模型.利用这2种模型,分析工作频率、地层电阻率、钻铤与天线尺寸等参数对信号衰减的影响规律,并对该仪器的前向和径向探测深度以及纵向分辨率指标进行分析和评估.结果表明,螺线环型天线能有效测量钻头周边电阻率信息,2种等效模型能有效分析信号的衰减规律和仪器的探测特性.研究给出的建模方法和得到的结论对研制该类仪器和分析仪器的响应规律具有重要的指导意义. 展开更多

关键词 随钻测量 近钻头电阻率 发射源等效 探测深度 纵向分辨率 有限元素法

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一种新随钻电磁波电阻率仪器的补偿设计

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作者 李梦华 宋殿光 《中国科技期刊数据库 工业A》 2016年第2期118-119,共2页

本文针对目前补偿型随钻电磁波电阻率较长的缺点,提出了一种新的补偿设计,只需保留一个最短的补偿线圈,即可通过算法补偿,实现所有测量的补偿,且这种补偿方式与传统补偿方式相比,同样可以消除电子线路和井眼不规则等的影响。通过大量数... 本文针对目前补偿型随钻电磁波电阻率较长的缺点,提出了一种新的补偿设计,只需保留一个最短的补偿线圈,即可通过算法补偿,实现所有测量的补偿,且这种补偿方式与传统补偿方式相比,同样可以消除电子线路和井眼不规则等的影响。通过大量数值模拟,比较了新补偿设计与传统补偿设计的效果,结果表明,两者的效果相当,且不受井斜角的影响。由于该设计在不影响测量质量的情况下,缩短了仪器尺寸,这在随钻领域可以大大减小钻井风险,因此该补偿设计方案具有较好的应用前景。 展开更多

关键词 新随钻电磁波 电阻率仪器 补偿设计

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磁芯对电流环型无线短传天线的影响研究 被引量：1

10

作者 宋殿光 岳步江 +2 位作者 狄帮让 张龙 贺鸣 《石油管材与仪器》 2019年第6期49-52,共4页

为优化电流环型无线短传天线的设计,对天线性能受磁芯的影响进行了分析。采用COMSOL有限元软件实现了对带磁芯电流环型天线的建模仿真。通过对不同算例的仿真结果进行分析,得到了磁芯对天线的影响规律。天线信号随电流源频率和磁芯磁导... 为优化电流环型无线短传天线的设计,对天线性能受磁芯的影响进行了分析。采用COMSOL有限元软件实现了对带磁芯电流环型天线的建模仿真。通过对不同算例的仿真结果进行分析,得到了磁芯对天线的影响规律。天线信号随电流源频率和磁芯磁导率的增大而增大,但磁导率对信号的增大作用存在饱和现象,饱和磁导率约为1000;磁芯对发射和接收天线信号的影响是独立的,且影响程度与地层电阻率无关;增大线圈半径、磁芯宽度,减小线圈缠绕宽度,天线信号增大明显,增加磁芯厚度,信号也有增大趋势,但变化幅度很小。依据此影响规律,对线圈与磁芯的缠绕形式以及结构尺寸进行优化设计,选取合适的磁芯材料,能有效提升电流环型无线短传天线的通讯性能。 展开更多

关键词 近钻头测量 无线短传 电流环型天线 磁芯 COMSOL有限元软件

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基于随机森林的钻井工程预警研究

11

作者 李广 王杰 +4 位作者 梁静 岳彩通 范业活 宋殿光 吕泽鹏 《石油天然气学报》 CAS 2017年第4期193-198,共6页

针对因录井传感器工作性能不稳定、安装位置受限等原因造成数据失真和丢失导致的钻井工程异常预报准确率不高，因传感器传输问题无法获知钻井状态导致工程事故预报准确率不高，因新研制的岩屑流量监测仪系统单一无法准确预警等问题，以... 针对因录井传感器工作性能不稳定、安装位置受限等原因造成数据失真和丢失导致的钻井工程异常预报准确率不高，因传感器传输问题无法获知钻井状态导致工程事故预报准确率不高，因新研制的岩屑流量监测仪系统单一无法准确预警等问题，以录井传感器、井下传感器和岩屑流量监测仪为对象，结合其数据失真、数据不完整、数据传输困难、动态数据流、单一系统等特点，从欧氏距离、曼哈顿距离、GMBR距离、马氏距离4个维度，以无异常、异常上升、异常下降为目标空间，采用随机森林算法设计参数异常判断。以各个参数的欧氏距离为维度，以各种钻井事故复杂程度为目标空间，采用随机森林算法设计钻井工程事故复杂预警模型。利用该模型在现场真实数据集上进行仿真，结果表明工程参数异常和事故复杂预报准确率均明显提升。 展开更多

关键词 钻井工程 数据流 随机森林

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随钻伽马成像测井快速正演方法及数值模拟

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作者 吕伟 张龙 +2 位作者 宋殿光 冯思恒 周俊 《石油管材与仪器》 2022年第6期26-31,共6页

随钻伽马成像测井是地质导向常用的技术之一,实时模拟伽马成像测井在地层中的响应有助于更好地实现地质导向。基于伽马成像的方位响应特性,根据伽马射线在地层中的衰减规律,通过对地层及仪器模型进行简化,构建出伽马成像快速正演模型。... 随钻伽马成像测井是地质导向常用的技术之一,实时模拟伽马成像测井在地层中的响应有助于更好地实现地质导向。基于伽马成像的方位响应特性,根据伽马射线在地层中的衰减规律,通过对地层及仪器模型进行简化,构建出伽马成像快速正演模型。该模型只需对4个方位的伽马响应进行计算,再通过插值即可实现全井周伽马成像数据的快速计算。对几种典型地层模型进行数值模拟分析,得到了伽马成像测井的响应规律,为提升该技术在地质导向中的应用效果奠定了理论基础。 展开更多

关键词 随钻测井 伽马成像 快速正演 数值模拟

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