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井孔声场二维谱的数值计算与理论分析

吉林大学学报（地球科学版） 2009年第3期39卷 535-540页

作者：岳崇旺王祝文陈博涛丁阳吉林大学地球探测科学与技术学院长春130026

简要介绍了井孔声场二维谱计算方法,实现了井孔声场二维谱的数值计算。通过对硬地层和软地层两类地层的模拟计算,得到硬地层和软地层的二维谱的分布图以及井孔中接收到的声压波形。根据对两类地层二维谱的分析,表明纵波(首波)、横波和... 详细信息

简要介绍了井孔声场二维谱计算方法,实现了井孔声场二维谱的数值计算。通过对硬地层和软地层两类地层的模拟计算,得到硬地层和软地层的二维谱的分布图以及井孔中接收到的声压波形。根据对两类地层二维谱的分析,表明纵波(首波)、横波和泥浆纵波的声幅较小,频散不明显。斯通利波的频率范围较低,频散较弱。伪瑞利波频散较强、幅度较高,软地层不存在伪瑞利波。泄漏模对应的模式波,是一种几何衰减波,在声场传播中具有衰减快,频散性较强的特征。利用二维谱分析井孔声场,能够将复杂的声波传播特征用图像表现出来,具有直观、形象的效果。

关键词：井孔声场二维谱声波测井

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井外爆炸点源激发井孔声波场

吉林大学学报（地球科学版） 2011年第1期41卷 299-304页

作者：周来江张玉君崔志文王克协吉林大学物理学院长春130012 哈尔滨工程大学水声工程学院哈尔滨150001

利用井外爆炸点源激发的声波场与井孔的相互作用模拟井间地震的物理过程,推导了全频域井孔内外声波场的理论计算公式,并针对不同震源主频、不同源距(震源到井轴的径向距离)和软硬地层进行了井内声场的全波模拟与频率-相速度分析。结果表... 详细信息

利用井外爆炸点源激发的声波场与井孔的相互作用模拟井间地震的物理过程,推导了全频域井孔内外声波场的理论计算公式,并针对不同震源主频、不同源距(震源到井轴的径向距离)和软硬地层进行了井内声场的全波模拟与频率-相速度分析。结果表明:井外爆炸点源激发井孔内外的声场等效于无穷多级声场迭加的结果;震源靠近井壁时的频率-相速度图与震源在井内时相似;震源的主频越高、源距和接收器离井轴的径向距离越大、地层越硬,则顾及的多级声场的项数就要越多;震源主频越低、源距越小,井中激发的斯通利波则越强。

关键词：井孔声场井间地震爆炸点源频率-相速度分析

倾斜地层下的井孔声场分析及声速校正图版制作

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声学学报 2015年第3期40卷 437-445页

作者：魏周拓陈雪莲中国石油大学地球科学与技术学院COSL-UPC声学测井联合实验室青岛266580

理解声波在倾斜井孔下的传播规律,对于准确获得目的层真速度有着至关重要的作用。通过有限差分和几何声学分析方法对比了倾斜地层下纵横波首波速度的变化规律,旨在建立倾斜地层下的声速校正图版。研究结果表明,当倾斜地层速度"上低下高"... 详细信息

理解声波在倾斜井孔下的传播规律,对于准确获得目的层真速度有着至关重要的作用。通过有限差分和几何声学分析方法对比了倾斜地层下纵横波首波速度的变化规律,旨在建立倾斜地层下的声速校正图版。研究结果表明,当倾斜地层速度"上低下高"时,从全波中得到的声波速度不再是地层的真实速度,均大于目的层真速度。尤其是当地层界面倾角大于45°时,即便是源距超过了4 m,仍对首波速度有影响,必须对其校正。相反,当倾斜地层速度"上高下低"时,任何源距和地层倾角下的视速度值都接近目的层真速度,可以不予校正。根据以上分析,建立了倾斜地层下的声速校正图版,并指出下层速度的变化对于校正图版有着较大影响,源距的变化对于图版影响很小,在不同源距下可以使用同一个图版。

关键词：校正图版倾斜地层声速声场分析井孔声波速度制作地层速度

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,… …… “

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相控圆弧阵声源在TI地层井孔中产生的声场

声学学报 2016年第3期41卷 315-320页

作者：王瑞甲乔文孝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

研究了相控圆弧阵声源在各向异性地层井孔中产生的声场的特征,重点分析了该声源对于地层横波各向异性的方位敏感性,旨在探索一种新的地层声学各向异性测量方法。结果显示:相控圆弧阵声源在地层中可激发多种方位阶数的声场,主要成分为单... 详细信息

研究了相控圆弧阵声源在各向异性地层井孔中产生的声场的特征,重点分析了该声源对于地层横波各向异性的方位敏感性,旨在探索一种新的地层声学各向异性测量方法。结果显示:相控圆弧阵声源在地层中可激发多种方位阶数的声场,主要成分为单极子波场和偶极子波场;在HTI地层竖直井中,方位角不同的圆弧阵声源激发的波动的速度不同,相控圆弧阵声源对于地层横波速度的方位各向异性的敏感性主要是它所激发的弯曲波的贡献。相比于传统的正交偶极子声波测井而言,采用相控圆弧阵声源可以评价井附近地层的周向非均质性,可以提高井周测量覆盖次数,提高反演结果的可靠性。另外,相控圆弧阵声源兼具备多极子声源的功能,优化的相位控制方式可以实现方位各向异性的最佳测量。

关键词： TI 相控井孔横波速度声波测井波场覆盖次数非均质偶极子单极子

利用井孔偶极弯曲波反演横向各向同性孔隙地层渗透率的研究

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声学学报 2011年第6期36卷 619-625页

作者：谢馥励吕伟国张碧星王克协阎守国中国科学院声学研究所声场声信息国家重点实验室北京100190 吉林大学物理学院声学系长春130023

对利用井孔偶极弯曲波衰减特性反演横向各向同性孔隙地层的纵、横向渗透率进行了理论方法和数值研究。对软地层,在方差函数极值行为分析的基础上,用最小二乘反演对多组理论模拟数据进行处理,得到的纵、横向渗透率精度都比较高,这与软地... 详细信息

对利用井孔偶极弯曲波衰减特性反演横向各向同性孔隙地层的纵、横向渗透率进行了理论方法和数值研究。对软地层,在方差函数极值行为分析的基础上,用最小二乘反演对多组理论模拟数据进行处理,得到的纵、横向渗透率精度都比较高,这与软地层弯曲波衰减对纵向渗透率的敏感程度明显比硬地层高有关;用添加不同强度的随机噪声综合反映现场资料可能带来的误差,对多道间提取的衰减叠加求平均可明显的抵消噪声的影响;对快速孔隙地层偶极声测井理论模拟数据也尝试性地进行了纵、横向渗透率反演,发现,虽然硬地层弯曲波的衰减对纵向渗透率很不敏感,但纵向渗透率的取值偏离真值却对横向渗透率的反演结果有明显影响。

关键词：最小二乘反演地层渗透率横向各向同性孔隙地层弯曲波偶极井孔利用

外表面应力自由的充液有限壁厚井孔中的声场及其频散曲线的“平台”特征

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声学学报 2012年第3期37卷 232-236页

作者：王晶陈德华张海澜王秀明中国科学院声学研究所声场声信息国家重点实验室北京100190

为了开发一种新型标准刻度井,对外表面应力自由的充液有限壁厚井孔中的声场进行了更加深入的研究,计算分析了这种圆柱形封闭声波导结构中的声场和多阶对称模式波的频散特性。结果表明:充液有限壁厚井孔中高阶对称模式波的相速度频散曲... 详细信息

为了开发一种新型标准刻度井,对外表面应力自由的充液有限壁厚井孔中的声场进行了更加深入的研究,计算分析了这种圆柱形封闭声波导结构中的声场和多阶对称模式波的频散特性。结果表明:充液有限壁厚井孔中高阶对称模式波的相速度频散曲线在一定频率范围内出现"平台"现象;当声源激发主频大于5 kHz且慢度时间相关法(STC)的窗长取4到5个周期时,得到全波波形中的"首波"速度与高阶模式波相速度频散曲线上的"平台"区域速度接近,该"平台"区域的速度与有限壁厚管材的纵波速度相差百分比随管材泊松比增加呈指数型上升;通过选择合适的管材材料以及改变其几何尺寸,可在一定频率范围内控制对称模式波相速度频散曲线的"平台"宽度、位置及平稳度。这一研究可为建立行业标准的声速刻度井提供新思路。

关键词：频散曲线表面应力平台壁厚声场井孔充液自由

横向各向同性地层(VTI)井孔声弹效应对弯曲波的影响

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地球物理学报 2012年第10期55卷 3485-3492页

作者：刘金霞崔志文李刚吕伟国王克协吉林大学物理学院长春130012

本文发展了建立在地层参考状态为各向同性介质假定下的现行井孔声弹性理论,就井外为横向各向同性面与井轴垂直的、具有9个独立三阶弹性模量的横向各向同性介质(VTI井况),水平面内受双轴应力作用下给出了一个简洁的与井内压力、应力差、... 详细信息

本文发展了建立在地层参考状态为各向同性介质假定下的现行井孔声弹性理论,就井外为横向各向同性面与井轴垂直的、具有9个独立三阶弹性模量的横向各向同性介质(VTI井况),水平面内受双轴应力作用下给出了一个简洁的与井内压力、应力差、应力和以及多极源偏振方位角有关的井孔弯曲波声弹公式,并且导出了平面纵、横波速度的声弹公式.数值考察了弯曲波速度之改变量的灵敏系数随频率的变化、受井外水平双轴应力作用时两种偏振的偶极弯曲波频散曲线以及对应不同方位径向偏振的横波速度.研究结果表明弯曲波声弹公式与5个二阶弹性系数以及7个独立的三阶弹性模量有关;而且由内压引起的井孔弯曲波声弹性公式中的三阶弹性模量仅与6个独立的弹性模量有关.横向各向同性介质井孔弯曲波速度的交叉现象仍是判断地应力存在的标志;一个重要的认识是受双轴应力作用的弯曲波速度变化在低频区主要与c144和c155两个三阶弹性模量有关,而且此认识与径向偏振的平面横波一致.在缺乏足够实验条件情况下,对VTI情况,以c144,c155和c123三个独立的量进行测量,然后可暂不考虑三阶弹性模量的各向异性,建立简化的应力反演公式.反之,如果已知地层的地应力信息,由简化的声弹公式可以反演三阶弹性模量c144,c155和c123.

关键词：井孔双轴应力声弹性横向各向同性三阶弹性模量

高温地热储热流体的物理状态及井孔水热动力分析与计算

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地质学报 1985年第1期59卷 74-86页

作者：胡循森中国地质科学院水文地质工程地质研究所

文章分析了高温地热储热流体的天然物理状态,求解了地热流体沿井管减压上流(水—水、汽)两相流动方程,提出了热储最高温度、开始汽化面深度、动态平衡汽化面深度、孔内汽化面上、下压力降分布和井口最大工作压力等计算方法。以中国羊八... 详细信息

文章分析了高温地热储热流体的天然物理状态,求解了地热流体沿井管减压上流(水—水、汽)两相流动方程,提出了热储最高温度、开始汽化面深度、动态平衡汽化面深度、孔内汽化面上、下压力降分布和井口最大工作压力等计算方法。以中国羊八井和日本Otake热田为例给出了计算结果;借用敏感性分析指出了参数的主次和准确性要求。方法包括了一般冷地下水的情况。部分结果已为热田开发所证明。它们不但为评价热储温度、地层渗透性等创造了条件,而且为热储工程提供了重要参数。

关键词：热储工程井孔地热储热流体水热热源动力分析