声波全波列测井的数值计算及其响应特征和时频分析

【摘要】： 声波全波列测井中包含着纵波、横波、伪瑞利波、斯通利波等不同性质的分波,这些分波的速度变化、幅度衰减、频率改变、频散效应等与井壁岩层的岩性、孔隙流体性质以及井眼条件等因素息息相关。因此,全波列测井当中蕴含着更多的地层信息。为此,本文对声波全波列进行了数值计算和分析,考察了不同性质地层中声波全波列的传播特征。 首先,本文根据井中声场理论,数值计算出了准弹性地层中的声场时域波形。利用数值计算出的二维谱分析了在软地层和硬地层两种不同地层中频率-波数域内波场的特征以及井径对声场传播的影响。 其次,为了考察孔隙介质中声场的传播特征,本文以Biot-Rosenbaum声场理论为基础,考虑动态渗透率的影响,引入动态渗透率的近似计算公式,数值计算出了饱和流体孔隙介质中的井孔声场全波列及其二维谱。详细分析了井孔中快纵波、慢纵波以及横波的频散、衰减系数变化等传播特征。 最后,本文利用Choi-Williams时频分析方法,求出了理论时域波形和实测声压波形Choi-Williams时频分布图,对比和分析了不同渗透率和含不同性质流体地层中声波传播的时频特征。