多極源井孔聲場(chǎng)模擬及地層縱橫波速度提取.pdf

1、國(guó)內(nèi)圖書(shū)分類(lèi)號(hào)：O347.41國(guó)際圖書(shū)分類(lèi)號(hào)：513.3工學(xué)碩士學(xué)位論文多極源井孔聲場(chǎng)模擬及地層縱橫波速度提取碩士研究生：舒孟炯導(dǎo)師：胡恒山（教授）申請(qǐng)學(xué)位：工學(xué)碩士學(xué)科、專(zhuān)業(yè)：固體力學(xué)所在單位：航天科學(xué)與力學(xué)系答辯日期：2008年6月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文I摘要摘要隨著油氣勘探逐漸向復(fù)雜地層發(fā)展，研究更為有效和精確的測(cè)井方法就顯得極為迫切了。鑒于多極源聲波測(cè)井在軟地層橫波速度測(cè)量、地層各向異性評(píng)價(jià)方

2、面的重要作用，本文研究多極聲源激發(fā)的井孔聲場(chǎng)，并尋求從全波列中提取縱波和橫波速度的方法。論文詳細(xì)地推導(dǎo)了多極源激發(fā)的井內(nèi)聲場(chǎng)表達(dá)式，并采用實(shí)軸積分方法計(jì)算模擬了單極、偶極和四極源在硬地層和軟地層中井內(nèi)激發(fā)的聲波全波場(chǎng)。特別值得說(shuō)明的計(jì)算結(jié)果是，聲源中心頻率4kHz時(shí)偶極源在慢速地層中激發(fā)的全波中，縱波幅度微小而不能被有效地檢測(cè)到，橫波成為首波。借鑒Kimball（1984）提出的固定時(shí)窗寬度STC(slownesstimecoheren

3、ce)方法對(duì)計(jì)算波形進(jìn)行了分析處理。慢速地層偶極源的STC圖中沒(méi)有獨(dú)立的橫波成分，僅在低頻處的極大值對(duì)應(yīng)橫波慢度，隨著時(shí)間的增大相似系數(shù)的極大值對(duì)應(yīng)的慢度值也逐漸增大，小于橫波速度。這是由于橫波波群是橫波首波和非對(duì)稱(chēng)彎曲模式波的疊加，在時(shí)域波形圖上二者不分離。但這并不影響軟地層中橫波速度提取，因?yàn)榈皖l截止頻率處的彎曲波以地層橫波速度傳播。在單極源和偶極源情況下，能準(zhǔn)確地提取縱波和橫波慢度。由于導(dǎo)波的高度頻散特性，固定窗長(zhǎng)的STC圖中不能

4、清晰明確地判斷相似系數(shù)極大值所對(duì)應(yīng)的慢度。本文在Kimball（1984）的基礎(chǔ)上，用變時(shí)窗寬度的STC方法提取了高度頻散或快速衰減分波的慢度值。通過(guò)不斷地改變時(shí)窗寬度，求取了各個(gè)分波對(duì)應(yīng)的最佳時(shí)窗寬度，將處理結(jié)果在相似系數(shù)和慢度坐標(biāo)上顯示，解決了相似系數(shù)極大值位置不明確的缺點(diǎn)，使分波的慢度提取更加精確。變時(shí)窗寬度的STC方法提取慢速地層中的橫波速度與實(shí)際輸入的橫波速度誤差控制在3.0%以?xún)?nèi)，可以很好的應(yīng)用于實(shí)際聲測(cè)井的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)處理。關(guān)