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粘弹性地层声波测井模拟

邢冬玲  
【摘要】: 声波测井是石油测井中的一类重要测井方法。从理论上研究油井中声波的传播,归结为求柱状分层结构声波场的分布。弹性波在弹性地层井孔声场中的辐射和传播已经有了非常广泛的研究,但对粘弹性地层的情况声波传播的研究和模拟很少。目前有两种方法研究粘弹性问题:一种是引入品质因数Q值的方法;另一种是采用复弹性模量的方法也称为粘性参数法。在测井理论研究中,对于全波列的求解人们使用粘性参数法。这两种方法应用到粘弹性地层声波测井时又有什么样的结果,他们又有什么区别和联系,却还没有人研究过。本文同时将这两种方法用到声波测井中,讨论了它们的区别和联系。本文的主要研究内容如下: 第一,从理论上推导出不同地层条件下的声场函数。在完全弹性地层充液井孔声场函数求解的基础上,同时将粘性参数法和Q值品质因数法用到粘弹性地层井孔声场总函数求解上,得到了两种方法求解的总声场函数。并在理论上分析了两种方法的区别。 第二,用数值模拟的方法进一步比较粘性参数法和品质因数Q值法在粘性地层声波测井全波列中的区别与联系。首先是对井孔声场函数采用复频域方法(实轴积分法),分析了声场函数的极点,选择了余弦包络函数作为点声源函数,对声场函数进行二维傅里叶变换,利用Fortran90进行数值模拟,并用Origin 60合成波形图,分析了不同井孔半径、不同源距、不同频率、不同粘性参数和不同品质因数对声场函数的影响。比较出粘性参数法和品质因数法在应用到声波测井中的区别与联系。


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