مدل‌سازی عددی نمودارهای مقاومت القایی آرایه ای (AIT)

Abstract

مهم‌ترین نمودار چاه پیمایی، نمودار ‏مقاومت الکتریکی است؛ که برای تعیین نوع و مقدار هیدروکربن موجود در مخازن ‏مورد استفاده قرار می‌گیرد.‏ در روش­های سنتی تفسیر نمودارهای ‏مقاومت، از چارت بوک استفاده می‌شود. چارت بوک مدلی تئوری از رفتار ابزار نمودارگیر ‏است؛ که با استفاده از مدل‌های یک‌بعدی کامپیوتری تهیه می‌شود. این کدهای کامپیوتری ‏معادله ماکسول را در ‏فضایی ساده‌سازی شده و با صرف‌نظر از شیب لایه‌ها، رخنه ناهمگن سیال حفاری، اثر لایه‌های مجاور و زاویه چاه حل می‌کنند؛ که در مخازن پیچیده از نظر خواص و هندسه با خطای زیگردابی همراه است. برای لحاظ کردن پیچیدگی‌های مخزن و افزایش دقت تفسیر، از روش‌های عددی نظیر <br /> روش­های اجزاء محدود و تفاضل محدود برای مدل کردن دو و سه‌بعدی نمودارهای مقاومت استفاده می‌شود.‏ هدف اصلی این مقاله، مدل‌سازی ابزار القایی آرایه‌ای ‏AIT‏ است؛ تا رفتار این ابزار در شرایط مختلف چاه و مخزن واکاوی و ‏شناخته شود. کسب این آگاهی، امکان تفسیر دقیق‌تر داده‌های این نمودار را فراهم کرده و در کنار آن، با شناخت نقاط قوت و ‏ضعف ابزار ‏AIT، به‌ کارگیری آن در چاه‌های ایران با روال منطقی و به صورت بهینه انجام شود. ‏برای راستی آزمایی، نمودار مقاومت الکتریکی در یک مدل چند لایه بازسازی و با مقاومت واقعی مقایسه شد. در مدل چند لایه، ابزار ‏AIT‏ طراحی شده، مقاومت لایه‌های ضخیم را با دقت اندازه‌گیری کرده است؛ ولی برای لایه‌های نازک انطباق کامل وجود ندارد. برای شناخت بهتر رفتار ابزار ‏AIT‏ در طراحی و شرایط مختلف، آنالیز حساسیت بر روی ویژگی‌های اصلی آن ‏شامل فرکانس، ‏فاصله گیرنده-فرستنده و تغییرات مقاومت سیال درون چاه انجام شد؛ تا مشخص شود تغییر این ‏پارامترها چه اثری در رفتار ابزار ‏AIT‏ دارد.‏ در فرکانس‌های بالا به دلیل تشدید پدیده اثر پوسته‌ای، علی­رغم وابستگی خطی مقاومت با فرکانس، ابزار ‏توانایی اندازه‌گیری مقاومت سازند را از دست می‌دهد. با افزایش فاصله گیرنده-فرستنده، مقدار مقاومت برداشت شده ‏تغییر چندانی نشان نمی­دهد؛ حال آن‌که این افزایش، قدرت تفکیک عمودی را تا حد زیگردابی کاهش می‌دهد. ‏به دلیل رفتار غیرخطی، ابزار ‏AIT در چاه‌های با رسانندگی سیال حفاری بیش از 1 زیمنس/متر قابل برداشت نیست.‏