隨鉆聲波測(cè)井的全波計(jì)算.pdf

1、近年來(lái),將鉆井和測(cè)井同時(shí)進(jìn)行的隨鉆測(cè)井技術(shù)得到迅速發(fā)展。與傳統(tǒng)的電纜測(cè)井技術(shù)相比,隨鉆測(cè)井技術(shù)具有許多優(yōu)點(diǎn),例如井孔的破壞程度小,能夠進(jìn)行地質(zhì)導(dǎo)向鉆井,測(cè)井成本較低等。隨鉆電阻率測(cè)井技術(shù)已經(jīng)成熟,但如何將聲學(xué)方法應(yīng)用于隨鉆測(cè)量地層參數(shù),需要弄清鉆挺的存在對(duì)于地層縱橫波速度測(cè)量的影響,此外,至今未見(jiàn)到橫觀各向同性地層(TI)中隨鉆聲波測(cè)井響應(yīng)的理論模擬結(jié)果。本文針對(duì)隨鉆測(cè)井過(guò)程中聲波的傳播和接收問(wèn)題,分別在各向同性地層模型和TI介質(zhì)模型下

2、,推導(dǎo)出了不同形式的聲源在隨鉆條件下激發(fā)的井內(nèi)外聲場(chǎng)的解析表達(dá)式,計(jì)算出了隨鉆聲波測(cè)井的全波波形。
　　論文先將地層視為彈性固體介質(zhì),井內(nèi)液體視為理想流體,分別推導(dǎo)出了地層和井中流體中多級(jí)聲源激發(fā)的位移、應(yīng)力和聲壓的表達(dá)式,討論了井孔中P波、SV波和SH波的傳播特點(diǎn)。
　　在隨鉆測(cè)井條件下,模擬了各向同性地層中的井孔聲場(chǎng)。建立了隨鉆聲波測(cè)井的物理模型;說(shuō)明了使用圓柱殼換能器模擬單極源、偶極源和四極源的方法,對(duì)這些聲源進(jìn)行了數(shù)

3、學(xué)上的描述;通過(guò)邊界條件確定位移勢(shì)函數(shù)的系數(shù),進(jìn)而得到了隨鉆測(cè)井的聲場(chǎng)的解析解。使用實(shí)軸積分法計(jì)算隨鉆測(cè)井的全波聲場(chǎng),使用STC法提取各個(gè)波群的速度。通過(guò)計(jì)算,我們發(fā)現(xiàn)單極源激發(fā)的鉆鋌波比較明顯,偶極和四極源激發(fā)的鉆鋌波幅度相對(duì)較小。但是,偶極源中高級(jí)聲場(chǎng)比較明顯,四極源中的高級(jí)聲場(chǎng)不明顯,所以四極源更適用于隨鉆測(cè)井。
　　計(jì)算模擬了橫觀各向同性地層中的隨鉆聲波測(cè)井的全波聲場(chǎng)。在分析了TI介質(zhì)中彈性波的傳播特性之后,在井軸平行于T