震電測(cè)井實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、充液巖石的孔隙內(nèi)通常含有凈剩離子，當(dāng)彈性波在孔隙巖石中傳播時(shí)，會(huì)引起固液兩相的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生伴隨彈性波的電場(chǎng)。這種滲透性孔隙介質(zhì)特有的，與彈性波相關(guān)聯(lián)的動(dòng)電效應(yīng)，也稱為震電效應(yīng)。本文探討利用動(dòng)電效應(yīng)，在井中發(fā)射聲波測(cè)量聲場(chǎng)和伴隨聲場(chǎng)的電信號(hào)，進(jìn)行動(dòng)電測(cè)井的可行性探究。在進(jìn)行理論分析后，著重建立了室內(nèi)震電測(cè)井實(shí)驗(yàn)測(cè)量采集系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)測(cè)量了模型井中的聲信號(hào)和電信號(hào)。
　　論文的第一部分在前人工作的基礎(chǔ)上，基于動(dòng)電耦合控制方程組和井孔

2、邊界條件，從理論上推導(dǎo)并數(shù)值模擬單極聲源下的井孔聲場(chǎng)和伴隨電場(chǎng)，以便認(rèn)識(shí)震電測(cè)井信號(hào)的特點(diǎn)。理論模擬表明：孔隙巖石模型井中可測(cè)量到聲壓縱波、橫波和斯通利通波，以及伴隨它們的電信號(hào)；與聲信號(hào)相比，電信號(hào)的波形、到達(dá)時(shí)間幾乎相同，但幅度低。
　　第二部分介紹震電測(cè)井實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)建立和調(diào)試的細(xì)節(jié)，并對(duì)水中聲波入射巖石而產(chǎn)生的界面震電信號(hào)進(jìn)行了分析。在震電測(cè)井實(shí)驗(yàn)中，由彈性波引起的震電信號(hào)只有微伏甚至納伏級(jí)，因此，需要降低背景噪聲，凸顯震電信

3、號(hào)。本文采用了屏蔽盒、錫箔紙、屏蔽電纜、共地接線和雙通道濾波器等方式屏蔽噪聲，對(duì)比屏蔽前的噪聲圖像，屏蔽效果明顯。當(dāng)聲波換能器在水中發(fā)射聲波時(shí)，在離聲源一定距離的巖石表面接收到了具有延遲的電信號(hào)；等步長(zhǎng)增大聲源與孔隙巖石的距離，記錄電信號(hào)陣列，發(fā)現(xiàn)延遲時(shí)間與聲走時(shí)一致，表明實(shí)驗(yàn)測(cè)量與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可靠、有效。
　　第三部分介紹震電測(cè)井實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)信號(hào)的分析。以有機(jī)玻璃井孔模型和兩種不同的砂巖井孔模型為對(duì)象進(jìn)行測(cè)井實(shí)驗(yàn)研究，分別記