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倾斜地层中的井孔声场研究

地球物理学报 2006年第1期49卷 284-294页

作者：林伟军王秀明张海澜中国科学院声学研究所北京100080 澳大利亚工业科学研究院石油资源研究中心

研究声波在倾斜充液井孔中的传播对于声波测井数据处理和解释具有重要意义.应用三维交错网格有限差分方法模拟了处于倾斜各向同性分层地层中的井孔声场.首先,针对均匀地层中单极子声源在裸眼井中激发的声场,将有限差分的结果和实轴积分... 详细信息

研究声波在倾斜充液井孔中的传播对于声波测井数据处理和解释具有重要意义.应用三维交错网格有限差分方法模拟了处于倾斜各向同性分层地层中的井孔声场.首先,针对均匀地层中单极子声源在裸眼井中激发的声场,将有限差分的结果和实轴积分法的结果进行对比验证.然后,采用单极子和偶极子两种声源,针对地层分界面和井轴间的不同倾角,计算了相应的声场分布和井轴上的接收波形.数值计算的结果表明,当声源处于倾斜分界面以下,即处于快速(下方)地层,接收器处于倾斜分界面以上(慢速)地层时,随着地层倾斜角度的加大,测得的慢度值从接近上方慢速地层值逐渐减小直至接近下方快速地层的值.任何源距情况下测得的首波慢度均小于上方地层实际的纵波慢度.并且,慢度与源距的关系曲线随源距的加大逐渐平缓.用偶极子声源激发得到的横波慢度与纵波结果相同,并表现得比纵波对倾角的改变更敏感.上述结论在本文中用声场快照和利用合成接收波列的慢度计算得以清楚显示,并且用射线声学理论验证.

关键词：倾斜地层井孔声场有限差分声波测井

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

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地球物理学报 1998年第2期41卷 261-271页

作者：王秀明张海澜应崇福大庆石油学院黑龙江安达151400 中国科学院声学研究所北京100080

研究无穷大介质中的井孔本征模问题．从有限半径的波导出发，分析半径无限增大的极限情况，证明无穷大介质中的井孔有离散和连续两类本征模，组成正交完备基．进而应用它们分析计算分层介质中井孔的声场，算得孔外分层介质在孔内产生的... 详细信息

研究无穷大介质中的井孔本征模问题．从有限半径的波导出发，分析半径无限增大的极限情况，证明无穷大介质中的井孔有离散和连续两类本征模，组成正交完备基．进而应用它们分析计算分层介质中井孔的声场，算得孔外分层介质在孔内产生的反射波．

关键词：分层介质井孔声场本征模测井

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含水平裂隙黏弹介质中的井孔声场传播特征

Applied Geophysics 2023年第4期20卷 469-478,670,671页

作者：岳崇旺李晓春徐继山冯波长安大学地质工程与测绘学院陕西西安710054 内蒙古煤炭地质勘查(集团)有限责任公司内蒙古呼和浩特010010 中国矿业大学资源与地球科学学院江苏徐州221116

岩石介质具有粘滞性,黏弹性介质模型相对于弹性介质模型更为接近岩石介质的真实情况。裂隙介质是地球物理勘探中的一种常见现象,特别是水平裂隙在沉积岩薄互层中广泛发育。以Cole-Cole黏弹性介质为背景,基于Hudson裂隙介质理论,给出了... 详细信息

岩石介质具有粘滞性,黏弹性介质模型相对于弹性介质模型更为接近岩石介质的真实情况。裂隙介质是地球物理勘探中的一种常见现象,特别是水平裂隙在沉积岩薄互层中广泛发育。以Cole-Cole黏弹性介质为背景,基于Hudson裂隙介质理论,给出了纵横波速度、品质因子、各向异性与裂缝密度以及裂缝高宽比之间的关系。推导了含水平裂隙黏弹介质速度—应力方程的交错网格有限差分公式,对不同裂隙密度、不同高宽比介质条件下的井孔声场进行了数值模拟。模拟结果表明:井外地层中纵波和横波速度随裂隙密度增大而递减,振幅随裂隙密度增加而增加;井内纵波、横波的速度和振幅随裂隙密度的增加而减小。井外地层中的纵波速度随裂隙高宽比的增加而减小,纵波振幅横波速度和振幅受高宽比的影响较小;井内接收到的纵波的速度和振幅随裂隙高宽比的增加而减小,横波的速度受裂隙高宽比影响较小,横波的振幅随裂隙高宽比的增大而减小。

关键词：水平裂隙 Hudson理论 Cole-Cole模型井孔声场

Kelvin-Voigt黏弹性介质井孔声场有限差分数值模拟与波形特征

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吉林大学学报（地球科学版） 2021年第4期51卷 1268-1275页

作者：岳崇旺王祝文长安大学地质工程与测绘学院西安710054 吉林大学地球探测科学与技术学院长春130026

岩石介质具有黏滞性,黏弹性介质模型相对于弹性介质模型更为接近岩石介质的真实情况。根据Kelvin-Voigt黏弹性单元体模型本构关系,推导了柱坐标系下各向同性黏弹性介质时间域交错网格有限差分方程,进行了黏弹性介质井孔声场的数值模拟... 详细信息

岩石介质具有黏滞性,黏弹性介质模型相对于弹性介质模型更为接近岩石介质的真实情况。根据Kelvin-Voigt黏弹性单元体模型本构关系,推导了柱坐标系下各向同性黏弹性介质时间域交错网格有限差分方程,进行了黏弹性介质井孔声场的数值模拟。模拟结果表明:品质因子和声源中心频率对黏弹性介质中的井内外声场均有影响:井外声场和井内声场的衰减均随品质因子的增大而减小,井外声波和井内反射波振幅随之增大;井外声场的衰减随声源中心频率的增大而减小,井外声波振幅随之增大,井内声场的衰减随声源中心频率的增大而增大,井内反射波振幅随之减小。

关键词： Kelvin-Voigt模型黏弹性介质交错网格有限差分井孔声场波形特征

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井孔声场的Ⅱ界面特征波传播机理

科学技术与工程 2014年第35期22卷 27-33页

作者：谢丹艳张宏兵孙树林河海大学地球科学与工程学院南京210098

针对Ⅱ界面窜槽的井孔声场传播机理不清,以及缺乏有效的Ⅱ界面固井质量评价办法的问题,提出采用实轴积分法模拟Ⅱ界面窜槽井孔声场的全波列曲线、二维谱和频散曲线,提取Ⅱ界面特征波,分析窜槽流体环厚度、振源主频、套管尺寸等因素对Ⅱ... 详细信息

针对Ⅱ界面窜槽的井孔声场传播机理不清,以及缺乏有效的Ⅱ界面固井质量评价办法的问题,提出采用实轴积分法模拟Ⅱ界面窜槽井孔声场的全波列曲线、二维谱和频散曲线,提取Ⅱ界面特征波,分析窜槽流体环厚度、振源主频、套管尺寸等因素对Ⅱ界面特征波的影响。结果显示:当流体环厚度比较小时,特征波首波幅度随厚度增大而减小;反之,首波幅度随厚度增大而增大;随厚度增大首波旅行时间近似线性地减小。使用特征波幅度计算Ⅱ界面水泥胶结指数,可以消除仪器主频和套管尺寸的影响。进而认为特征波主要是在钢套管和水泥环中传播,通过对比发现决定特征波幅度及旅行时间的主要是水泥环厚度,而非窜槽流体环的厚度。

关键词： Ⅱ界面特征波井孔声场窜槽厚度固井质量

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测井仪器对井孔声场影响的数值研究

声学学报 2000年第5期25卷 435-439页

作者：张海澜萧柏勋中国科学院声学研究所北京100080 长江工程地球物理勘测研究院武汉430010

用数值方法研究测井仪器的尺寸和激发方式对井孔声场的影响。研究表明由直径比较大的仪器产生的信号中不同的脉冲互相分离，有利于测井资料的解释。计算还表明双单元激发对改进波形有一定的效果。

关键词：测井仪器井孔声场数值计算

利用高阶交错网格有限差分法数值模拟VTI介质井孔声场

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煤田地质与勘探 2016年第4期44卷 125-131页

作者：岳崇旺王飞长安大学地质工程与测绘学院陕西西安710054

横向各向同性(TI)介质是岩石地球物理中常见的一种现象,研究其井孔声场传播特征对声波测井理论以及为声波测井解释提供依据具有重要意义。针对具有垂直对称轴的横向各向同性(VTI)介质,根据柱坐标系条件下的弹性波波动方程,推导了速度—... 详细信息

横向各向同性(TI)介质是岩石地球物理中常见的一种现象,研究其井孔声场传播特征对声波测井理论以及为声波测井解释提供依据具有重要意义。针对具有垂直对称轴的横向各向同性(VTI)介质,根据柱坐标系条件下的弹性波波动方程,推导了速度—应力交错有限差分公式,采用时间二阶、空间十阶的交错有限差分算法对VTI介质中的井孔声场进行数值模拟。给出了在均匀介质中井孔声场不同时刻的波场快照,以及不同各向异性系数的VTI介质中的波场快照,计算了井轴上声源激发出的声波全波列波形。结果表明,在其他条件不变的条件下,VTI地层的各向异性系数的增大对横波的传播影响不大,但会使得纵波在纵向上的传播速度相对变小,径向上变化不大。各向异性系数的增大会使声波测井全波列首波信号时差变大,声波幅度略变小。

关键词：交错网格有限差分高阶 VTI 介质井孔声场

充液井孔声场的路径积分估值中的极点分布(英文)

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大庆石油学院学报 2000年第1期24卷 1-8页

作者：王秀明张海澜应崇福大庆石油学院石油勘探系黑龙江安达151400 中国科学院声学研究所北京100080

深入研究了充液井孔中声场积分所涉及到的变极点在 4个主要黎曼面上的分布 .给出了井孔中声场的积分表示 ,在柯西定理的基础上 ,利用复波数平面上不同的路径积分方法来表示井孔中的纵波势函数 ,计算了 4个主要黎曼面的极点位置 .

关键词：充液井孔井孔声场极点分布积分超声波勘探

充液井孔声场的路径积分估值中的极点应用(英文)

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大庆石油学院学报 2000年第1期24卷 9-14页

作者：王秀明张海澜应崇福大庆石油学院石油勘探系黑龙江安达151400 中国科学院声学研究所北京100080

针对索末菲尔德路径积分方法和垂直路径积分方法对充液井孔中的声场进行了数值模拟 ,比较了两者利用实轴积分方法计算的结果 .结果表明 :如果计算中不包括相关黎曼面上适当的复极点的贡献 ,垂直路径积分不能精确地给出声波全波列波形 ,... 详细信息

针对索末菲尔德路径积分方法和垂直路径积分方法对充液井孔中的声场进行了数值模拟 ,比较了两者利用实轴积分方法计算的结果 .结果表明 :如果计算中不包括相关黎曼面上适当的复极点的贡献 ,垂直路径积分不能精确地给出声波全波列波形 ,纵波垂直路径积分也难以给出精确的纵波首波 ;但是 ,如果计算中考虑了这些极点 ,就能得到相关的正确结果 .

关键词：井孔声场路径积分充液井孔超声波勘探