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震电效应下井外点力源激发井孔声电场的理论研究与数值模拟

姜彦吉  
【摘要】: 震电效应,是孔隙介质特有的一种物理现象。震电效应下激发的声波和电磁波的幅度及频率不仅与其声电波本身有关,而且与储层介质的孔隙度、渗透率等储层参数及流体性质密切联系。因此震电效应的研究无论在理论上还是对于现场实验都具有重要意义。 本文的主要内容是在震电效应下,对井外点力源激发井孔声电场的理论研究和数值模拟,应用pride方程组,将孔隙介质声-电耦合方程组问题转化为求解标量和矢量亥姆霍兹方程,写出孔隙地层及井内流体的位移、应力和电磁场表达式,通过边界方程,解出入射和反射系数,然后再通过MATLAB编程,对其进行数值模拟和图像分析。 在对井外点力源激发井内声电场进行数值模拟和分析的过程中,本文针对软硬地层,不同源距,不同主频,不同接收距等情况做了模拟和对比分析,并讨论了孔隙度、渗透率、弯曲度以及矿化度对井内外声电场的影响。 对于在震电效应下的计算结果,文中对比了其声场部分的结果与不考虑震电效应时的数值结果,没有差别。 震电效应下,井外点力源激发的井内声电场这一问题至今无人做过,对其进行研究,有利于掌握孔隙地层中声-电波场的传播规律和特性,本文的研究结果对解释跨孔震电观测资料具有一定的理论意义。


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