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充液井孔中的相控线阵声波辐射器在地层中产生的声场

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地球物理学报 2004年第4期47卷 731-736页

作者：车小花乔文孝石油大学资源与信息学院北京102249

应用有限元法研究了充液井孔中的相控线阵声波辐射器在井外地层中产生的声场 ,探讨了增强声源向地层的某一特定方向辐射的声波能量的方法 .采用相控线阵声波辐射器并调节其参数可以控制由充液井孔向地层中辐射的声波能量的方向 ,使声源... 详细信息

应用有限元法研究了充液井孔中的相控线阵声波辐射器在井外地层中产生的声场 ,探讨了增强声源向地层的某一特定方向辐射的声波能量的方法 .采用相控线阵声波辐射器并调节其参数可以控制由充液井孔向地层中辐射的声波能量的方向 ,使声源向地层中的某个特定方向辐射的纵波能量得到明显提高 .在井间地震勘探和反射声波成像测井等领域中应用相控线阵声波辐射器 ,将有利于增大探测深度。

关键词：井孔井外地层相控线阵声波辐射器声束角宽偏转角声场 …. …,…J、……, …、㈣,^. .IL,… …… “

液面位置对流-固交界面上伪瑞利波幅度影响的数值模拟

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声学学报 2013年第6期38卷 687-693页

作者：刘拓乔文孝车小花赵玉宏中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室北京102249 北京市地球探测与信息技术重点实验室北京102249 中国石油海外勘探开发公司北京100044

研究了流体半空间中存在气-液交界面并且其位置发生改变时,流-固交界面上伪瑞利波的传播特性和幅度响应特征。借助有限差分的方法,实现了对不同气-液交界面位置时振动方向垂直于流-固交界面的脉冲面源所激发表面波声场的数值模拟,分别... 详细信息

研究了流体半空间中存在气-液交界面并且其位置发生改变时,流-固交界面上伪瑞利波的传播特性和幅度响应特征。借助有限差分的方法,实现了对不同气-液交界面位置时振动方向垂直于流-固交界面的脉冲面源所激发表面波声场的数值模拟,分别讨论了气-液交界面自身的散射作用与伪瑞利波传播过程中的能量泄漏对伪瑞利波幅度的影响。数值模拟结果表明:气-液交界面自身对伪瑞利波的散射作用对伪瑞利波幅度仅有极微小的影响,而能量泄漏才是引起伪瑞利波衰减的决定性因素;随着气-液交界面位置的升高,脉冲伪瑞利波幅度呈指数规律下降,与此同时主频向低频偏移。所得研究结果可以发展为一种利用伪瑞利波幅度进行液位检测的可靠方法。

关键词：伪瑞利波数值模拟液面位置交界面幅度对流界面位置能量泄漏

一种基于圆弧片状压电振子的相控圆弧阵随钻声波测井辐射器

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地球物理学报 2015年第1期58卷 327-337页

作者：王瑞甲乔文孝车小花中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室北京102249 北京市地球探测与信息技术重点实验室北京102249

随钻三维反射声波成像测井技术可以实时地对井周围的地层构造和地质体进行成像,为地质导向钻井提供必要的信息,是下一代声波测井技术的发展方向.针对该项技术,提出了一种基于圆弧片状压电振子的相控圆弧阵声波测井辐射器,推导了该辐射... 详细信息

随钻三维反射声波成像测井技术可以实时地对井周围的地层构造和地质体进行成像,为地质导向钻井提供必要的信息,是下一代声波测井技术的发展方向.针对该项技术,提出了一种基于圆弧片状压电振子的相控圆弧阵声波测井辐射器,推导了该辐射器的声学性能在波数-频率域的数学描述,并采用了实轴积分的方法对该辐射器在无限大液体、井旁地层中产生的波场进行了求解.研究结果显示,无论在无限大液体中还是在充液井孔内,该声源均可以向任意方位定向辐射能量,其水平指向性图主瓣明显,旁瓣级低,具有较高的方位分辨率;相控阵技术能够使得即使在较低的频率下,该声源辐射的声场仍具有较好的方位特征;与传统的单极子反射成像技术相比,有希望利用该声源发展一种具有较好的方位分辨能力和更深径向探测深度的随钻反射成像测井方法;与偶极子反射成像技术相比,采用该声源可以在周向上360°范围内确定反射体的方位,能够消除井旁地层界面方位测量的多解性.

关键词：随钻声波测井三维反射声波成像相控圆弧阵低频

Acoustic evaluation of cementing quality using obliquely incident ultrasonic signals

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Applied Geophysics 2014年第3期11卷 269-276,350页

作者：段文星乔文孝车小花解辉中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室北京102249 北京市地球探测与信息技术实验室北京102249 中国石油集团测井有限公司西安710077

Ultrasonic cement bond logging is a widely used method for evaluating cementing quality. Conventional ultrasonic cement bond logging uses vertical incidence and cannot accurately evaluate lightweight cement bonding. Oblique incidence is a new technology for evaluating cement quality with improved accuracy for lightweight cements. In this study, we simulated models of acoustic impedance of cement and cementing quality using ultrasonic oblique incidence, and we obtained the relation between cementing quality, acoustic impedance of cement, and the acoustic attenuation coeffi cient of the A0-mode and S0-mode Lamb waves. Then, we simulated models of different cement thickness and we obtained the relation between cement thickness and the time difference of the arrival between the A0 and A0′ modes.

关键词： Ultrasonic oblique incidence Lamb waves cementing evaluation

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声波测井高灵敏度宽带接收器研究

中国石油大学学报（自然科学版） 2014年第6期38卷 54-60页

作者：吴金平乔文孝车小花中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室北京102249 中国石油大学地球探测与信息技术重点实验室北京102249

采用有限元法与实验测量相结合对可应用于声波测井的高灵敏度宽带接收器进行研究。通过 ANSYS 对接收器的优化分析表明,接收器的性能主要受陶瓷片长度和厚度的影响,减少陶瓷片长度有利于拓宽工作频带,增加陶瓷片厚度有利于提高接收灵敏... 详细信息

采用有限元法与实验测量相结合对可应用于声波测井的高灵敏度宽带接收器进行研究。通过 ANSYS 对接收器的优化分析表明,接收器的性能主要受陶瓷片长度和厚度的影响,减少陶瓷片长度有利于拓宽工作频带,增加陶瓷片厚度有利于提高接收灵敏度。优化后接收器的性能指标如下：接收器的工作频率为1-30 kHz,频带内接收灵敏度平均值为-204.85 dB,灵敏度起伏量小于2.3 dB。在此基础上,加工制作接收器并进行实验测试,测试结果与计算结果基本吻合,证实了接收器具有高灵敏度、宽频带的特点。

关键词：声波测井接收器工作频率接收灵敏度

基于时域有限差分法的随钻声波测井仪隔声体隔声效果的数值模拟

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中国石油大学学报（自然科学版） 2009年第3期33卷 66-70页

作者：杨勇车小花李俊张菲中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室北京102249

随钻测井环境下,钻铤纵模式波会严重干扰地层纵波的测量,因此需要使用隔声体来减弱钻铤波对地层纵波测量的干扰。采用圆柱坐标系下的交错网格技术,自行开发了一种可用于设计随钻声波测井仪器隔声体的三维时域有限差分程序。利用该程序... 详细信息

随钻测井环境下,钻铤纵模式波会严重干扰地层纵波的测量,因此需要使用隔声体来减弱钻铤波对地层纵波测量的干扰。采用圆柱坐标系下的交错网格技术,自行开发了一种可用于设计随钻声波测井仪器隔声体的三维时域有限差分程序。利用该程序数值模拟采用不同结构的隔声体时,硬地层井眼中的随钻单极子声波测井响应,并对这几种不同结构的隔声体性能进行评价。结果表明:采用不同结构的隔声体,对钻铤纵模式波的时延量和隔声量存在很大差异;与其他结构隔声体相比,周期性交错排列的凹槽结构的隔声体在测量地层纵波速度时具有较好的效果。

关键词：随钻测井声波测井隔声时域有限差分数值模拟

Azimuthal cement evaluation with an acoustic phased-arc array transmitter:numerical simulations and field tests

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Applied Geophysics 2016年第1期13卷 194-202,222页

作者：车小花乔文孝鞠晓东王瑞甲中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室北京昌平102249 北京市地球探测与信息技术重点实验室北京昌平102249

We developed a novel cement evaluation logging tool,named the azimuthally acoustic bond tool（AABT）,which uses a phased-arc array transmitter with azimuthal detection *** combined numerical simulations and field tests to verify the AABT *** numerical simulation results showed that the radiation direction of the subarray corresponding to the maximum amplitude of the first arrival matches the azimuth of the channeling when it is behind the *** larger channeling size in the circumferential direction,the amplitude difference of the casing wave at different azimuths becomes more *** test results showed that the AABT can accurately locate the casing collars and evaluate the cement bond quality with azimuthal resolution at the casing-cement interface,and can visualize the size,depth,and azimuth of *** the case of good casingcement bonding,the AABT can further evaluate the cement bond quality at the cementformation interface with azimuthal resolution by using the amplitude map and the velocity of the formation wave.

关键词： Cement bond quality phased-arc array transmitter azimuthal resolution amplitude arrival time

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利用反射纵波评价裂缝倾角的模拟实验研究

测井技术 2001年第5期25卷 324-326页

作者：车小花乔文孝杜光升石油大学资源系

声波全波列测井中的反射纵波可以用来评价高角度裂缝和对井周附近地质结构进行成像。目前的研究主要侧重于直接从波形资料处理出发计算裂缝的位置和倾角 ,其可靠性和准确性无从评价和校验。文中采用模拟实验的方法记录了倾角为 6 0°～8... 详细信息

声波全波列测井中的反射纵波可以用来评价高角度裂缝和对井周附近地质结构进行成像。目前的研究主要侧重于直接从波形资料处理出发计算裂缝的位置和倾角 ,其可靠性和准确性无从评价和校验。文中采用模拟实验的方法记录了倾角为 6 0°～80°范围内的 8种倾角裂缝的反射脉冲纵波波形 ,自行推导了反演裂缝倾角的公式 ,结合波场分离技术对实验测量波形数据进行了处理 ,计算出的裂缝倾角与实际值具有良好的一致性。本文结果表明 ,利用至少

关键词：反射纵波裂缝倾角物理模拟波场分离声波全波列测井

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井下套管厚度评价的方法研究

测井技术 2000年第6期24卷 403-406页

作者：乔文孝车小花杜光升石油大学资源系

利用理论分析和实验模拟的方法研究了超声脉冲反射技术测量井下套管厚度的方法。研究结果表明 ,垂直入射固体板并被反射的超声脉冲波的频谱在该板的共振频率取得极小值时出现谱陷 ,利用谱陷频率可以比较准确地评价固体板的厚度。对于厚... 详细信息

利用理论分析和实验模拟的方法研究了超声脉冲反射技术测量井下套管厚度的方法。研究结果表明 ,垂直入射固体板并被反射的超声脉冲波的频谱在该板的共振频率取得极小值时出现谱陷 ,利用谱陷频率可以比较准确地评价固体板的厚度。对于厚度范围为 4～ 10 mm的套管 ,所用换能器的工作频率范围应为 2 70～ 710 k Hz。

关键词：采油套管检测厚度评价超声波检验共振频率