井孔声波拾取VTI地层横波各向异性参数的理论方法研究

【摘要】： 本文针对横向各向同性(VTI)地层横波各向异性拾取问题开展理论研究。首先对横向各向同性地层包围流体井孔中多极源激发的声波场进行理论求解,考察TI地层中弹性波的相速度和群速度的传播特点,详细地分析了单极斯通利波、偶极弯曲波的频散、激发特性及时域波形;其次,计算了斯通利波、弯曲波对地层横波速度和井内流体声速的灵敏度曲线,结果表明弯曲波对竖直向传播的横波速度敏感,对慢速地层,斯通利波在低频区域(小于3千赫兹)对水平向传播的横波速度和井内流体声速敏感,而在高频区对竖直向传播的横波速度敏感。用一个等效弹性模量模型模拟测井仪器对斯通利波传播的影响,结果表明仪器的存在明显地影响斯通利波的速度和频散特征;最后利用波形相干叠加方法及频谱加权平均定理,对合成的单极斯通利波和偶极弯曲波数据进行处理,提取地层水平向传播的横波速度与竖直向传播的横波速度,计算出地层横波各向异性,误差在3%以下。结果表明:在除去井中偶极弯曲波的低频极限速度低于地层横波速度的一些地层外,在广泛存在的慢速横向各向同性地层中,可以利用上述方法拾取地层横波各向异性。