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利用漫射近似测定超声波的吸收和散射衰减

石油地球物理勘探 2014年第2期49卷 295-299,315页

作者：张金伟葛洪魁宋丽莉中国石油大学(北京)非常规天然气研究院北京市昌平区府学路18号102249 中国地震局地球物理研究所地震观测与地球物理成像重点实验室北京100081 广东省地震局监测中心广东广州510070 中国石油大学非常规天然气研究院北京102249

超声波在材料中的衰减主要由吸收和散射引起,区分这两种类型的衰减对于深入理解衰减机制,评价材料特性及其变化具有重要意义。非均质介质的散射波能量传播可近似视为一个漫射过程,可用漫射方程近似描述。本文拟利用漫射近似评价材料的... 详细信息

超声波在材料中的衰减主要由吸收和散射引起,区分这两种类型的衰减对于深入理解衰减机制,评价材料特性及其变化具有重要意义。非均质介质的散射波能量传播可近似视为一个漫射过程,可用漫射方程近似描述。本文拟利用漫射近似评价材料的吸收和散射衰减,并为此建立了一个实验测试系统,对超声波在水泥中的衰减进行了实验测试,建立了测试分析方法;通过对散射波能量密度拟合,分别给出了不同样品的吸收和散射系数,建立了吸收和散射系数随超声波频率的变化规律,分析了颗粒粒径、应力和加热对样品衰减的影响。结果表明:吸收系数随超声波频率线性增大,散射系数随频率非线性增大;水泥样品的衰减主要由散射引起,应力的影响较小;加热引起的脱水和裂纹对两类性质的衰减均具有重要影响。因此,利用散射波可区分吸收和散射衰减,定量评价裂缝等引起的散射特性变化,用于材料无损检测和损伤演化监测。

关键词：超声波漫射吸收衰减散射衰减实验

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砂岩孔隙弹性特性的试验研究

岩石力学与工程学报 2001年第3期20卷 332-337页

作者：葛洪魁韩德华陈颙石油大学石油工程系东营257061 HoustonAdvancedResearchCenter 中国地震局北京100036

简述了Biot孔隙弹性理论和孔隙弹性参数 ,利用“不套封”加压试验、围压下的波速测量及“等质量变容变压”试验 ,分别测试了 4块砂岩的骨架材料体积模量、“排水”体积模量和不同压力下的癸烷模量 ;复合介质有效模量可用“等效介质理论... 详细信息

简述了Biot孔隙弹性理论和孔隙弹性参数 ,利用“不套封”加压试验、围压下的波速测量及“等质量变容变压”试验 ,分别测试了 4块砂岩的骨架材料体积模量、“排水”体积模量和不同压力下的癸烷模量 ;复合介质有效模量可用“等效介质理论”计算 ;Biot系数静态值大于其动态值 ,二者均与孔隙度有关 ,并随围压的增大而减小 ,建立了Biot系数的预测模型 ;岩石孔隙弹性特性在油气识别。

关键词：砂岩孔隙弹性流体模量等效介质理论

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岩石动静力学参数的试验研究

岩石力学与工程学报 1998年第2期17卷 216-222页

作者：林英松葛洪魁王顺昌石油大学石油工程系石油物探局

在三轴应力下对砂、泥岩等岩芯（干岩样）进行了岩石力学参数的动、静态同步测试，并对动静态弹性参数进行了线性回归。结果表明：岩石的动静态杨氏模量之间存在较好的相关性，而动静态泊松比之间的关系不明显，该项研究为岩石的声学性... 详细信息

在三轴应力下对砂、泥岩等岩芯（干岩样）进行了岩石力学参数的动、静态同步测试，并对动静态弹性参数进行了线性回归。结果表明：岩石的动静态杨氏模量之间存在较好的相关性，而动静态泊松比之间的关系不明显，该项研究为岩石的声学性质在石油工程中的应用提供了实验依据。

关键词：弹性参数杨氏模量泊松比实验研究岩石力学

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高压水射流破岩的数值模拟分析

岩石力学与工程学报 2004年第4期23卷 550-554页

作者：倪红坚王瑞和葛洪魁石油大学(华东)石油工程学院胜利油田钻井工艺研究院东营257017

采用非线性动力有限元法和岩石动态损伤模型对高压水射流破岩过程进行了模拟,结果表明,水射流破碎岩石主体所用的时间为毫秒量级,普通连续水射流破岩的主要形式是卸载及射流冲击所产生的拉伸破坏,并呈“阶跃式”发展。在此基础上,探索... 详细信息

采用非线性动力有限元法和岩石动态损伤模型对高压水射流破岩过程进行了模拟,结果表明,水射流破碎岩石主体所用的时间为毫秒量级,普通连续水射流破岩的主要形式是卸载及射流冲击所产生的拉伸破坏,并呈“阶跃式”发展。在此基础上,探索了水射流参数对破岩效果的影响,数值计算与试验结果吻合良好,表明利用该方法分析水射流破岩过程和机理是可行的,所得结论可作为水射流破岩体系设计和优化的依据。

关键词：岩石力学水射流岩石损伤流-固耦合数值模拟

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利用超声二次谐波测试水泥试样的非线性系数

机械工程学报 2013年第14期49卷 9-15页

作者：谢凡葛洪魁郭志伟中国地震局地震观测与地球物理成像重点实验室北京100081 中国石油大学(北京)非常规天然气研究院北京102249

使用RITEC公司的RAM5000非线性测试仪器构建稳定、高可重复性的非线性系数相对观测及数据处理系统。为水泥制品损伤演化的非线性特征研究提供可靠的观测平台。测量三种不同颗粒直径的水泥试样的名义非线性系数。使用三组高频换能器对试... 详细信息

使用RITEC公司的RAM5000非线性测试仪器构建稳定、高可重复性的非线性系数相对观测及数据处理系统。为水泥制品损伤演化的非线性特征研究提供可靠的观测平台。测量三种不同颗粒直径的水泥试样的名义非线性系数。使用三组高频换能器对试验样品在40组电压激励下产生的高次谐波幅值进行观测。获取减少三次谐波的影响并突出二次谐波的合理的电压激励参数和数据处理方法。采用线性相关系数作为名义非线性系数稳定性的判断依据。通过86.5 h,173次观测验证了系统的稳定性和可重复性。并获取水泥试样水饱和过程中非线性系数变化和波速变化。

关键词：非线性声学非线性系数超声水泥

地震干涉处理方法在随钻地震资料处理中的应用

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石油地球物理勘探 2012年第1期47卷 32-36,188+193页

作者：黄伟传葛洪魁吴何珍韩来聚魏茂安中国地震局地球物理研究所北京100081 中国石化胜利石油管理局钻井工艺研究院山东东营257017

本文在简明阐述地震干涉理论及相关算法的基础上,结合随钻地震数据处理的特点,开展了地震干涉处理和偏移成像方法的研究。通过对胜利油田Fan158井随钻地震数据进行频率波数域滤波、干涉和垂直叠加处理,从强噪声背景下提取了钻头激发的... 详细信息

本文在简明阐述地震干涉理论及相关算法的基础上,结合随钻地震数据处理的特点,开展了地震干涉处理和偏移成像方法的研究。通过对胜利油田Fan158井随钻地震数据进行频率波数域滤波、干涉和垂直叠加处理,从强噪声背景下提取了钻头激发的有效信号,并对该数据进行了Kirchhoff和自相关偏移成像处理。再结合工区地面地震资料,对剖面的波组特征进行了分析,结果表明,应用反褶积干涉处理和自相关偏移成像均取得较好效果。

关键词：地震干涉随钻地震 Kirchhoff偏移自相关偏移反褶积干涉

致密储层岩石应力各向异性与材料各向异性的实验研究

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地球物理学报 2021年第12期64卷 4239-4251页

作者：王小琼葛洪魁王文文张茜油气资源与探测国家重点实验室(中国石油大学(北京)) 北京102249 中联煤层气有限责任公司北京100016 国家知识产权专利局专利审查协作天津中心天津300308

本文在实验室中对四组来自不同地区的致密砂岩和页岩的波速和波速各向异性开展了研究.结合扫描电镜分析和波速应力敏感性测试,分析了引起致密砂岩和页岩各向异性的主要影响因素及规律.研究结果:(1)层理和微裂隙是引起致密砂岩各向异性... 详细信息

本文在实验室中对四组来自不同地区的致密砂岩和页岩的波速和波速各向异性开展了研究.结合扫描电镜分析和波速应力敏感性测试,分析了引起致密砂岩和页岩各向异性的主要影响因素及规律.研究结果:(1)层理和微裂隙是引起致密砂岩各向异性的主要影响因素,而页岩的各向异性主要由定向发育的矿物成分导致,本研究中所用的致密砂岩各向异性强于页岩的各向异性.(2)平行地层方向的岩石波速高于垂直地层方向的岩石波速,超声波速随着应力增加而增加(3)波速各向异性随应力的变化分为两阶段,第一阶段随应力增加而减弱的应力各向异性,与定向排列的微裂隙相关.第二阶段随应力不再发生变化的材料各向异性,与基质中的矿物成分相关.(4)利用体积应变获得的裂隙孔隙度,以及矿物成分含量验证了这两类各向异性,应力各向异性与裂隙密度成正比,材料各向异性与黏土矿物含量线性相关.(5)根据波速各向异性随应力变化的两阶段,可以定量区分裂隙和基质(矿物)对岩石各向异性的影响,研究结果对体积压裂的裂缝扩展具有重要的意义.

关键词：波速应力敏感性各向异性页岩致密砂岩

钻柱与井壁摩擦造成的扩大斜井眼中的地层破裂压力

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石油钻探技术 1993年第1期21卷 18-21页

作者：葛洪魁

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页岩纳米孔隙气体流动的滑脱效应

天然气工业 2014年第7期34卷 46-54页

作者：葛洪魁申颍浩宋岩王小琼姜呈馥史鹏王晖杨柳中国石油大学(北京)非常规天然气研究院陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院

页岩具有超低基质渗透率及纳米尺度的孔喉结构,天然气在页岩纳米孔隙中的流动不再遵循达西定律,受到较常规储层更加显著的滑脱效应影响,研究页岩纳米孔隙气体流动的滑脱效应,对于指导页岩气的压裂设计、产能预测、气藏数值模拟等都具有... 详细信息

页岩具有超低基质渗透率及纳米尺度的孔喉结构,天然气在页岩纳米孔隙中的流动不再遵循达西定律,受到较常规储层更加显著的滑脱效应影响,研究页岩纳米孔隙气体流动的滑脱效应,对于指导页岩气的压裂设计、产能预测、气藏数值模拟等都具有重要的意义。为此,在文献调研的基础上,分析对比了目前页岩中气体流动的多尺度流动规律,并着重分析了评价滑脱效应对气体在页岩中流动的影响规律,以及气体解吸对于页岩纳米孔隙滑脱效应的影响。结果表明:Klinkenberg方程无法准确地描述页岩的滑脱效应,孔隙尺寸越小,滑脱效应对于气体流动影响越大,且页岩受到滑脱效应影响的压力范围更大,这不仅仅局限于低压范围内,如果在页岩气产能预测与气藏数值模拟过程中,不考虑滑脱效应将会带来更大的计算偏差;有机质孔隙表面的气体吸附、解吸会改变气体的流动通道,对纳米孔隙中气体滑脱效应存在重要的影响;最后指出,多尺度流动效应和基于孔喉分布的应力—温度—流动耦合模型是页岩气储层渗流机理的下一步研究方向。

关键词：页岩气纳米孔隙流动规律滑脱效应气体吸附生产能力预测储集层渗流机理