多極源井孔聲場模擬及地層縱橫波速度提取.pdf

1、國內(nèi)圖書分類號：O347.41國際圖書分類號：513.3工學(xué)碩士學(xué)位論文多極源井孔聲場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）申請學(xué)位：工學(xué)碩士學(xué)科、專業(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井方法就顯得極為迫切了。鑒于多極源聲波測井在軟地層橫波速度測量、地層各向異性評價方

2、面的重要作用，本文研究多極聲源激發(fā)的井孔聲場，并尋求從全波列中提取縱波和橫波速度的方法。論文詳細地推導(dǎo)了多極源激發(fā)的井內(nèi)聲場表達式，并采用實軸積分方法計算模擬了單極、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。特別值得說明的計算結(jié)果是，聲源中心頻率4kHz時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到，橫波成為首波。借鑒Kimball（1984）提出的固定時窗寬度STC(slownesstimecoheren

3、ce)方法對計算波形進行了分析處理。慢速地層偶極源的STC圖中沒有獨立的橫波成分，僅在低頻處的極大值對應(yīng)橫波慢度，隨著時間的增大相似系數(shù)的極大值對應(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稱彎曲模式波的疊加，在時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，因為低頻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，固定窗長的STC圖中不能

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