复杂近井环境中自发电位测井数据的有限元建模 Kirill Danilovskiy, Anastasia Glinskikh 和 Aleksey Petrov

《Geosciences》：Finite Element Modeling of Spontaneous Potential Well Logs in Complex Near-Wellbore Environments Kirill Danilovskiy, Anastasia Glinskikh and Aleksey Petrov

　　

摘要

自发电位（SP）测井仍然是岩井地球物理学中广泛使用的方法。然而，其解释通常受到简化物理模型和校正图表的限制，这些模型和图表未能充分考虑控制SP产生的过程，尤其是在泥质和异质地层中。在这项研究中，我们开发了一种基于有限元的算法，用于模拟复杂近井环境中的SP响应，旨在提供一个更具物理一致性的解释框架。所提出的算法基于带有电化学源项的Poisson方程的数值解，结合了阳离子传输数来描述扩散-吸附过程，并允许地层电阻率、流体性质和泥质含量的平滑变化。该算法的数值实现通过与已发表的解析解、校正图表和先前的数值研究进行验证，在包括薄层和侵入带在内的各种地质场景中，模拟的SP响应在形状和幅度上都显示出良好的一致性。将该方法应用于东南亚一个气田的真实数据表明，该方法能够可靠地估计地层水的盐度和阳离子传输数，其结果与独立估计一致。所提出的方法为SP响应建模提供了一种灵活的工具，特别是在处理异质地层和有限的历史数据集时，可以补充现有的解释技术。