● 摘要
随着世界石油工业的不断发展，大斜度井、分支井和水平井等钻井技术越来越多地被用来开发规模更小、油层更薄、物性更差、非均质性强的油藏。随钻测井技术是完成大角度井、水平井钻井设计、实时井场数据采集、解释和现场决策以及指导并完成地质导向钻井的关键技术。其中，随钻电磁波电阻率测井是随钻测井技术的重要组成部分之一，是及时评价油气层的关键技术，在石油勘查中具有重要地位。
随钻电磁波电阻率仪器主要包括一个发射线圈和两个与发射线圈同轴的接收线圈，而线圈源距、线圈间距及工作频率等因素对仪器的探测特性有重要的影响。本文以麦克斯韦电磁理论为基础，采用有限元的方法对随钻电磁波电阻率仪器进行了建模和仿真，通过分析两接收线圈上的感应电动势之间的幅度比和相位差来分析仪器在不同情况下的工作响应，并采用两步优化的方式对仪器的一些几何参数进行了优化。此外，本文还研究了仪器在倾斜地层中的电磁响应，并利用其响应曲线特征，提取出更多有用的方位信息。
相位是随钻电磁波电阻率仪器一个非常重要的测量参数，通常由相移反演获得的电阻率精度较高。相位解调，是从已调制的信号中提取被测信号相位信息的过程。本文从最常见的正交序列解调出发，结合锁相环的相关理论，研究了一种能实现非整周期采样的解调方式，并与传统的正交序列解调进行了对比分析，仿真结果说明闭环解调方式能大大提高解调速度。
最后，搭建了随钻电磁波电阻率的硬件测量系统，并在实验室进行了一些简单的实验，实验结果说明该硬件系统能用来检测介质的电阻率。