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对套管井偶极弯曲模式波的频散特性进行了系统的数值考察、实例对比和分析.发现套管井弯曲波频散曲线随地层横波速度的降低，特别是地层横波速度小于2000 m·s-1以下，会迅速移向高频区，偶极弯曲波基础模式主频散区（或截止频率）可出现在13 kHz以上，以致超出了现行低频偶极子声波测井仪的激发与接收频带，这是一过去没有被研究者注意到的现象，并进一步被现场实例所证实.研究表明控制套管井弯曲波频散曲线主频散区位置的主要是钢套管的厚度和地层横波速度.对地层横波速度大于井孔流体声速的快速地层，在钢套管壁厚一定（8 mm）的情况下，频散曲线主频散区可移至11 kHz以上，可能出现的最大可能频域位置是同一井孔内径，井外全钢时的频散曲线上等于、小于地层横波速度那一段，这对各种地层和套管参数都是适用的.对地层横波速度小于等于井孔流体声速（1500 m·s-1）的慢速地层，弯曲波频散曲线随地层横波速度的降低移向高频区的特点更为明显，可能移至16 kHz以上；而套管厚度的影响，也比快速地层大的多，对地层横波速度小于1380 m·s-1的慢速地层，无论用多高的频率激发，都不能在现行使用的各类套管井（壁厚6~12 mm）中用偶极声波测井仪测到弯曲模式波. 相似文献
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利用严格的Biot介质模型,针对阵列声波测井情况,建立了基于物理统计方法的利用斯通利波幅度衰减反演储层渗透率之线性化最小二乘反演模型。作为对方法可行性的检验,运用该方法对理论合成数据进行了处理,结果表明运用统计方法后反演渗透率的偏差变小,证明了方法的可行性。 相似文献
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随钻单极源声波测井中,由于钻铤模式波的干扰而使地层纵波速度的测量变得困难.孔隙地层的声电转换物理效应给我们提供了通过测量转换电信号实现声学参数测量的可能性.针对随钻声电测井,采用Pride声电耦合方程组描述井外孔隙地层的声电耦合波场,考虑随钻环境条件下的边界条件,采用实轴积分法计算出了随钻声电测井瞬态响应的波场.计算结果表明,声电转换比与电缆声电测井量级相同,也说明随钻环境下声电效应是可应用的.但是,从得到的电场波形图中可以观察到,钻铤模式波成分虽有压制,但仍然存在.为了削弱钻铤模式波,鉴于钻铤的声波速度已知,我们尝试利用双发射源测井方法,通过控制源间距及合适的发射延迟时间对钻铤模式波进行进一步压制.结果表明,采用双源后的井内转换声场和电场波形中,钻铤模式波被有效地抑制,残余钻铤波的相对振幅明显减小,压制效果在电场波形中尤为明显,地层波的信噪比显著增强,有利于地层纵波速度的提取. 相似文献
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针对软地层套管井中弯曲波频散移向高频,以致超出了现行偶极声波测井仪器的激发频带的问题,本文在井外为孔隙地层时,采用Biot模型对套管井多极源激发的声波场进行了理论推导,对套管井偶极弯曲波的频散特性进行了数值模拟,考察了高密度水泥(或快速水泥)和低密度水泥(或轻质水泥)情况下的弯曲波频散,分析了不同水泥环对弯曲波主频散区和激发谱偏移的影响,重点对轻质水泥套管井中偶极源激发的模式波频散与激发谱及临界折射P、S波激发特性进行了研究,并考察了渗透率、孔隙度对弯曲波频散及衰减的影响,利用实轴积分法计算了偶极声源激发的时域全波波形.分析对比结果表明,在快速水泥情况下弯曲波频散曲线随着地层特征横波速度的减小会迅速向高频移动,随着快速水泥向轻质水泥变化,弯曲波频散曲线向高频移动将会减缓,对于特征横波速度低于1400m·s~(-1)的软地层,偶极弯曲波基础模式主频散区(或截止频率)可以由原来13kHz向低频移动至4kHz;在轻质水泥套管井中,无论是硬地层还是软地层,在目前偶极声波测井仪器声源主频激发下,接收波形中弯曲波均占主导地位. 相似文献
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本文采用三维应力-速度有限差分(SV-FD)方法,数值模拟了横向各向同性(TI)地层对称主轴与井轴斜交情况下正交偶极子声源激发的井孔声场.主要解决了与倾斜角有关的三维空间弹性模量矩阵的推导,柱坐标系下应力-速度有限差分方程组的建立,井轴上场点奇异性与内边界处理等几个关键问题,提高了计算精度.在横向各向同性地层对称主轴与井轴平行的情况下,与实轴积分法所得结果进行了对比,验证了本文方法的正确性.计算了不同倾角情况下xx和yy两分量的弯曲波,并用频域加权相似法提取了弯曲波频散曲线,结果显示了横向各向同性介质中不同方向偏振的弯曲波传播的分裂现象,其频散曲线在低频段分裂,随频率增大而逐渐重合.弯曲波低频截止频率处速度与理论公式得到的横波速度基本符合. 相似文献
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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. 相似文献
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油田受异常地应力作用而损坏的油井绝大部分都是套管井，针对这一实际情况，通过求解套管井应力集中情况下各层介质中应力场的分布，应用摄动积分方法，将裸眼井声弹性方程发展为适用于套管井井孔体系的情况.数值考察了井外无限远单轴水平压应力作用下，声弹方程中各层介质敏感系数和速度-应力系数随频率的变化，及二相互垂直偏振的偶极弯曲波相速度的频散曲线.结果表明，套管井声弹方程中的速度-应力系数主要由地层参数决定，内层介质的贡献较小，其中与三阶弹性模量相对应的项又起决定作用；井孔周围应力集中将引起平行和垂直单轴压应力方向偏振的二弯曲波发生速度分裂，同时随频率的增大两条频散曲线产生交叉，说明这种交叉仍然可用作判断套管井情况下地层各向异性是本征的还是由异常应力诱导的判据，用正交偶极声波测井技术在套管井中无损检测异常地应力仍然可行；但低速地层交叉点将明显向高频区移动，这又是与裸眼井情况重要的不同之处.本文还给出现场实测数据的处理实例，理论结果得到验证. 相似文献
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