多分量感应测井是当前唯一能够同时测量各向异性地层不同方向电导率的新技术,研究考察其在复杂地层中的响应特征并建立一套有效的数据处理方法,对新仪器设计和复杂储层评价等均具有重要意义。首先,根据各向异性电导率张量的对称正定性与散射场能量不等式,将修正Green算子(MGO)推广应用到各向异性地层中,建立适用于各向异性地层中电磁场三维数值模拟的畸变积分方程(DIE),在此基础上,利用背景电磁场正演结果、
主要研究工作包含快速正演模拟与多参数重建技术等两个方面的内容,取得了一批重要的理论和应用成果并开发出相应的软件。快速正演模拟利用解析方法研制开发出柱状各向异性地层中多分量感应测井正演模拟软件,系统考察了井眼泥浆、侵入半径、侵入带电阻率、仪器偏心和仪器长度变化等对测井响应的影响,数值计算结果证明,为保证仪器能够敏感探测纵向电阻率变化,其长度应在1~2米范围内。将数值模式匹配算法(NMM)推广应用到各向异性地层中电磁场的数值模拟问题,建立了并矢Green函数的快速算法,系统考察了多分量感应测井仪器在垂直或倾斜井眼中的响应。此外,为实现快速三维数值模拟,对时域有限差分算法也进行了初步研究,取得了一定效果,该工作仍在进行中。多参数重建技术研制开发出水平和倾斜层状各向异性地层中多参数快速迭代反演理论和方法,可同时重建层界面位置、地层相对倾角以及纵横向电阻率等参数,为提高反演效率专门开发出Frechet导数矩阵的快速算以及人机交互提取初值模型参数的新技术。最后,分别对多分量感应资料的理论合成数据和双感应资料的实际资料,进行了反演处理,有力地证明了反演算法的有效性。