收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

各向异性地层中井孔波的传播

邵乙迪  
【摘要】:声波测井是一种重要的油气资源勘探手段,随着声波测井技术的不断革新,也促进了人们对井孔声学的理论研究。由于地层表现出的各向异性特征,使得各向异性地层中的井孔声场得到越来越多的关注。本文首先从弹性动力学基本方程组出发,推导了各向同性地层中多极源声场的位移势函数表达式,并说明了柱坐标系下SH波、SV波的定义。利用实轴积分法(RAI)编程计算得到了两种典型地层(硬地层和软地层)中单极源、偶极源和四极源激发的声场。通过STC方法提取了多极源声场中各个波群的信息,发现声源中心频率为4kHz时偶极源激发的弯曲波和四极源激发的螺旋波的速度接近地层的横波速度。之后对横观各向同性(transverse isotropy,TI)地层中的多极源声场进行了研究。首先说明了TI介质的本构方程中各个弹性系数的物理意义,之后对TI介质地层井孔中的多极源声场进行了理论推导,并通过编程计算得到了TI介质地层中井轴上接收到的多极源声场全波信号。通过计算发现,TI介质地层中单极源激发的斯通利波波速对介质水平剪切模量的变化最敏感,偶极源激发的弯曲波波速对竖直方向的剪切模量变化最敏感。基于解析计算结果开展了剪切各向异性的反演,对硬地层,利用单极斯通利波反演水平面内剪切模量66c,利用横波首波反演竖直面内剪切模量44c,从而获得硬地层横波各向异性系数;对软地层,利用单极斯通利波反演水平面内剪切模量66c,利用偶极弯曲波反演竖直面内剪切模量44c,从而获得软地层的横波各向异性系数。在根据低频斯通利波的波速和各向同性介质中剪切模量之间的关系反演TI介质水平剪切模量66c的过程中,对White提出的低频斯通利波波速与剪切模量的关系式做了修正,给出了声源中心频率为6kHz时,斯通利波速度与TI介质地层水平剪切模量之间的近似关系式。最后通过有限元软件COMSOL Multiphysics对各向同性介质地层和TI介质地层中的单极源声场进行模拟,并将有限元的模拟结果与根据井孔声场解析解编程计算得到的结果进行了对比分析,发现波形基本吻合,验证了编程计算结果的正确性,也证明了使用有限元软件模拟声波测井信号的可行性。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 翁印奎;;联邦德国将钻掘世界上最深的井孔[J];国际地震动态;1985年09期
2 H.Willelm ,汪鹏程;井孔温度渐近法的一种新方法[J];地球物理学进展;1991年02期
3 王秀明,张海澜,应崇福;充液井孔声场的路径积分估值中的极点分布(英文)[J];大庆石油学院学报;2000年01期
4 胡秀章,王肖钧,李永池;层状岩石中井孔稳定性的数值分析[J];石油勘探与开发;2004年04期
5 邸元;袁子峰;;倾斜地层中斜井井孔的应力分析[J];地下空间与工程学报;2012年05期
6 钟耀斌;李永芳;;机井施工中井孔弯曲倾斜和坍塌事故的成因及预防[J];地下水;2012年05期
7 车用太;;井孔水位的微动态特征综述[J];水文地质工程地质;1984年04期
8 车用太,杨会年;井孔水位微动态形成机理的探讨[J];地震地质;1985年03期
9 贺天培;;浅谈西昌太和井孔的氡和流量测值异常与禄劝6.3级地震[J];四川地震;1985年02期
10 车用太,朱清钟;汤坑水压致裂试验的井孔水位动态观测与研究[J];地震;1986年06期
11 糜克仁;井孔变径对水位观测精度的影响[J];地震;1991年02期
12 万登堡;井孔水位记震能力变化与近大地震关系研究[J];地震研究;1992年04期
13 刘金国;反井钻井井孔偏斜机理的研究[J];煤炭科学技术;1996年02期
14 林伟军,张澄宇,张海澜,王秀明;非轴对称结构井孔声场的实验研究[J];声学学报;2004年04期
15 赵治海;刘功平;段真富;赵云刚;;井孔倾斜原因及预防措施[J];地下水;2007年06期
16 林伟军,张海澜;2.5维有限差分算法在井孔声场研究中的应用[J];工程地球物理学报;2004年01期
17 南亲江;俞红;;水文井孔堵漏装置的研制与应用[J];煤田地质与勘探;2007年04期
18 朱正亚,须方,魏墨盦;弯曲模式声波在充液井孔中的传播[J];声学学报;1991年04期
19 G.S.Gusev;马作彬;;井孔重力测量技术[J];国外油气勘探;1994年06期
20 王秀明,张海澜,应崇福;井孔声场的本征模及其在分层介质井孔声场计算中的应用[J];地球物理学报;1998年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王秀明;张海澜;;井孔声场的几种积分表示[A];1993年中国地球物理学会第九届学术年会论文集[C];1993年
2 王秀明;张海澜;应崇福;;水平分层井孔声场的理论与实验研究[A];1995年中国地球物理学会第十一届学术年会论文集[C];1995年
3 林伟军;张海澜;;2.5维有限差分算法在井孔声场研究中的应用[A];中国声学学会2001年青年学术会议[CYCA'01]论文集[C];2001年
4 何晓;胡恒山;;各向异性地层井孔偶极声场的三维有限差分数值模拟[A];中国地球物理·2009[C];2009年
5 岳承祺;邱国塔;魏嘉;;井孔资料综合解释系统[A];1993年中国地球物理学会第九届学术年会论文集[C];1993年
6 刘继生;马俊;王克协;谢荣华;曾桂红;;非轴对称井孔声场三维应力—速度有限差分数值模拟[A];2001年中国地球物理学会年刊——中国地球物理学会第十七届年会论文集[C];2001年
7 邸元;袁子峰;;倾斜地层中斜井井孔的应力分析[A];第十二次全国岩石力学与工程学术大会会议论文摘要集[C];2012年
8 陈祖安;R.C.K.Wong;;无穷介质中含井孔的热固结问题[A];中国科学院地质与地球物理研究所2001学术论文汇编(第二卷)[C];2001年
9 王晶;陈德华;王秀明;;不同泥浆侵入模型对井孔声场的影响[A];泛在信息社会中的声学——中国声学学会2010年全国会员代表大会暨学术会议论文集[C];2010年
10 张海澜;;井孔中低频声源的辐射声场[A];1993年中国地球物理学会第九届学术年会论文集[C];1993年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 张碧星;各向异性介质地层流体井孔中多极源声测井理论和数值研究[D];吉林大学;1994年
2 刘耀炜;动力加载作用与地下水物理动态过程研究[D];中国地质大学(北京);2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨德坚;大功率超声波声场在多层井孔中的径向分布及数值模拟[D];哈尔滨工业大学;2015年
2 姚珊娜;超声波作用下井孔能量传输理论研究[D];哈尔滨工业大学;2015年
3 杨闯;孔隙性地层井孔声场的有限差分数值模拟方法研究[D];吉林大学;2016年
4 朱琳;复杂井孔条件下随钻多极子波场的数值模拟研究[D];中国石油大学(华东);2015年
5 涂雨晴;横向各向同性地层井孔多极源偏心时激发声场模拟[D];吉林大学;2017年
6 周莹;水平应力作用下之水平井孔多极声场研究[D];吉林大学;2017年
7 何晓;孔隙地层中流体井孔内的模式波[D];哈尔滨工业大学;2006年
8 许楠;孔隙地层井孔声场模拟与斯通利波衰减拾取渗透率[D];吉林大学;2011年
9 李剑辉;孔隙地层包围的井孔声场有限差分模拟及吸收边界[D];哈尔滨工业大学;2006年
10 苏洋;倾斜井轴入射的平面SV波与井孔耦合的理论研究与数值分析[D];吉林大学;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978