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1.  弯曲模式波测井的多极子换能器  被引次数:2
   朱正亚  须方  魏墨盦《应用声学》,1990年第9卷第3期
   本文根据井孔中弯曲等模式声波的速度频散特性,利用压电晶片的弯曲振动模式,提出并设计了一种用于直接横波测井的偶极子和四极子换能器.对设计制作的多极子换能器的振动和电声性能进行了测试。在快地层人工模拟井孔中的一发一收的试验表明,这种换能器能较好地在充液井孔中激发出弯曲等模式的声波,为实现快慢地层井孔中的直接横波测井提供了一种发射和接收换能器。    

2.  横波速度径向层析成像方法及应用研究  
   赵龙  唐晓明  苏远大  庄春喜  黑创《应用声学》,2014年第33卷第1期
   近来三维声波成像技术的一个重要进展是利用偶极子弯曲波反演地层径向横波速度剖面。确定地层径向横波速度变化对评价井壁稳定性、估算地应力和优化油藏生产等有着重要的意义。偶极横波测井激发的弯曲波低频探测较深,高频探测较浅,本文根据偶极弯曲波的频散特征,采用约束反演的方法求取地层径向横波速度变化。在实际测井中,经常会遇到偶极子弯曲波的频散曲线在高频时缺失或者不准确的情况,这会使约束反演方法产生误差。针对这一现象,本文提出利用理论频散数据进行高频约束,并通过数值模拟验证了改进后约束反演方法的正确性。本文给出了一个致密气层的横波速度径向剖面综合应用实例,发现地层径向横波速度变化程度与岩石脆性有很好的对应关系,最终的压裂效果由压前、压后正交偶极横波各向异性的变化得到了印证,压裂后油气产量提高。    

3.  正交偶极声波测井换能器  
   王东《应用声学》,2012年第31卷第3期
   正交偶极声波测井仪器是国内外油气勘探和开发中广泛使用的、较为先进的声波测井仪器,利用这种仪器,可以比较全面地获得井眼和地层纵、横波和斯通利波等全波信息,并进一步开展储层评价和预测,如识别地层岩性、判断气层、识别裂缝、估算地层渗透率、计算工程力学参数和确    

4.  含气孔裂隙地层的声波测井响应特征  
   张聪慧  钱玉萍  王文文《应用声学》,2015年第34卷第5期
   本文以径向分层的孔、裂隙地层多极子井孔声场理论为基础,利用孔、裂隙介质弹性波动统一理论,数值模拟了井壁上有侵入时,单极和偶极声源激发的井孔声场随原状地层含气饱和度变化的特征和规律。结果表明:当原状地层裂隙发育时,相较于饱含水,饱含气时纵波幅度衰减严重,横波波至提前,波幅增大,斯通利波幅度变化不明显,低频时弯曲波到时提前,幅度增大;当原状地层裂隙不发育时,单极子、偶极子波形都对流体性质没有明显响应。可见,原状地层中裂隙的存在加剧了含气对纵波、横波的幅度以及到时的影响,而侵入带的存在使得斯通利波和高频弯曲波对原状地层流体性质变化不敏感。数值计算结果为利用声波响应特征识别致密气层提供了参考。    

5.  声波测井技术的重要进展——偶极横波远探测测井  被引次数:5
   唐晓明  魏周拓《应用声学》,2012年第31卷第1期
   近年来单井反射声波远探测技术的一个重要进展是利用偶极声波探测仪器来发射和接收地层深部的反射信号。本文首先介绍了单井反射声波成像技术的研究进展。然后,从偶极横波成像原理、充液井孔中偶极远场辐射指向性、偶极声源激励下的井外声场分布、反射横波幅度和反射系数、偶极横波数据中的反射波分析和现场资料处理实例分析等方面详细论述了偶极声波远探测技术。最后,讨论了这门技术今后改进和发展的方向,通过本文读者可以了解偶极横波远探测技术的原理、方法、效果和应用前景。    

6.  孔隙地层震电测井波场分波分析  
   王治  胡恒山  关威  何晓《物理学报》,2012年第61卷第5期
   由于孔道的双电层结构和流体-固体耦合运动, 弹性波在孔隙地层中传播时会引起电磁场. 前人提出了基于这种耦合效应的震电测井方法, 但对井中震电波的特性缺少细致的分析. 本文对孔隙地层充流体井孔中点声源激发的震电耦合波的分波进行分析, 证明了井孔流体电磁波波数不是井内震电波场支点, 计算了地层电磁波支点、横波支点和快纵波支点对应的侧面波. 在利用辐角原理求出震电波场函数的复极点之后, 针对典型砂岩地层计算了震电波场模式波(包括泄漏模式)的频散曲线和声压、电场激发曲线. 计算了各个侧面波和模式波的电场激发强度与声压激发强度的比值(电声激发比), 发现纵波的电声激发比相对于横波和模式波更高, 而Stoneley波电声激发比的辐角对渗透率敏感, 其敏感性会随频率增大而增加, 随孔隙度增大而降低.    

7.  井孔中多极源在分层介质的声场模拟方法*  
   邓英  陈浩  于其蛟《应用声学》,2017年第36卷第6期
   水平分层地层是常见的地质模型,为了获得地下水平分层介质中声波测井的响应并了解声波在其中的传播规律,需要对该模型进行声场数值模拟,通常采用基于时域有限差分的数值模拟方法。然而对于地下数百米井段的声场模拟,如何最大化地减小数值模拟的计算区域,提高计算速度和节省内存,是必须考虑的策略问题。本文中,我们提出了动态计算区域的仿真策略,给出了计算区域选取的优化方案,并通过算例验证策略的有效性。假设发射器分布在阵列接收器下方,模拟结果表明,当声源距离下方最近的分层边界超过2米时,位于仪器下方的所有分层介质可以在计算中忽略不计。对于位于阵列接收器上方的分层边界,在选取计算区域时,也同样采用类似的策略。利用这样的策略,我们连续快速模拟了多层介质中单极子和偶极子声波测井响应,其中纵波和横波速度提取结果与输入的连续分层介质参数吻合。应用这种策略,可开发出数百米甚至数千米的井孔声场连续快速仿真的数值模拟软件。    

8.  偶极子声源在径向厚度有限的模拟地层井孔中激发的声场  
   李梦琪  陈德华  林春丹  张秀梅《应用声学》,2013年第32卷第1期
   利用实轴积分法对偶极子声源在径向厚度有限的模拟地层井孔中激发的声场进行了数值模拟,考察了不同声源、源距、模拟地层半径和最外层吸声介质对井内声场的影响。数值计算结果表明:对于偶极子声源,如果模拟地层为声速较低的泥岩,无论最外层吸声介质为流体还是固体,在源距为3.0~4.064 m时,模拟地层半径为1.2 m就能保证刻度井中的"初至波"不受模拟地层外边界的影响;若要使声波全波列的主要部分不受该界面的影响,则模拟地层的半径需要更大;如果模拟地层为声速很高的白云岩,最外层吸声材料宜使用声阻抗合适的固体介质,即使这样,模拟地层半径还需达到2.6 m。这些结果可为模块地层声速刻度井的构建提供理论参考。    

9.  多极子阵列声波成像测井技术研究*  
   辛鹏来  王东  陈浩  张海澜  王秀明《应用声学》,2013年第32卷第4期
   多极子阵列声波成像测井已经成为测井中主要方法之一,在地层评价与油气田开发中有重要作用。在已有理论与数值模拟的基础上,经过近十年的技术攻关,我们已经在多极阵列声波成像仪器制造、测试与数值处理等主要关键技术方面都取得了长足的进展,具体包括高温正交偶极子发射换能、高温低频单极子换能器、声系测试、多极子阵列声波测井高温电路及仪器集成、资料处理及解释等主要方面。所研制的仪器及资料处理方法,经过与国外同类仪器的测井结果进行了对比分析,验证了所研发的仪器的可靠性和处理方法的正确性,这些关键技术为我国声学测井仪器装备技术研发和快速发展打下了基础,提供了技术支撑。    

10.  孔隙地层中声波诱导的电磁场测井响应模拟  
   胡恒山  刘家琦《力学学报》,2004年第36卷第4期
   声电效应测井过程中,当充流体井中发射的声波传播至井外时,在孔隙地层中引起含带电离子的孔隙流体相对于固体骨架流动,导致电磁场,在忽略转换电磁场对声场影响的条件下,先采用Biot-Rosenbaum模型计算孔隙地层中的声场,再计算声波诱导的电场和磁场。计算结果表明,有伴随纵波波群和横波波群的电磁场、有伴随斯通利波的电磁场,还有微弱的临界折射电磁波。计算还表明:接收器偏离井轴越远,电场和磁场的强度越大;在井壁处,磁场强度的波形与轴向电场强度的波形相似。    

11.  弯曲模式声波在充液井孔中的传播  被引次数:1
   朱正亚  须方  魏墨盦《声学学报》,1991年第4期
   本文由波动方程讨论了充液井孔中,弯曲模式声波在弹性和非弹性、无限大井壁介质以及有限大井壁介质情况下沿井轴方向的传播。数值计算了它们的相速度频散曲线和井孔的频率响应特性,计算了衰减正弦信号在井孔中激励的波形。利用PZT压电晶片的弯曲振动模式,制作了偶极子测井换能器,在混凝土浇注的人工模拟井中进行了测试,试验结果与理论计算结果作了对比。    

12.  各向异性联合反演的数值研究  
   宋云红  陈浩  张晋言  王颖  王秀明《应用声学》,2018年第5期
   目前正交偶极子声波测井中广泛应用的各向异性反演方法为多参数联合反演的方法。该方法的目标函数由两部分构成:一是基于四分量旋转得到的快慢横波的波形匹配函数(简称主函数),二是主函数对方位求导后得到的辅助函数。该文深入研究了主函数与辅助函数以及二者的和(简称综合函数)随各向异性参数的变化特性与规律。数值模拟表明,主函数的最小值总是出现在各向异性大小为0、方位与快慢横波方位成45°的方位处,且在快横波方位上的地层各向异性大小附近存在极小值,该极值小于慢横波方位上的极小值;辅助函数在快慢横波方位上的值非常小,但在这两个方位上随各向异性大小变化不明显;综合函数可以反演出各向异性参数,但对方位的特性被弱化。    

13.  偶极声波换能器振动特性计算  被引次数:3
   陈雪莲《应用声学》,2008年第27卷第5期
   利用ANSYS有限元软件计算了声波测井中使用的偶极子换能器在不同机械边界条件下的振动模态和频率响应。计算结果显示,偶极子换能器在一定的频率范围内有多个振动模态,不同的机械边界条件不仅影响振动模态的个数而且还影响同一振动模态的谐振频率;从频率响应曲线上还可以看出此结构的偶极子换能器在做弯曲振动时的频带较窄,这对在不同地层井眼中进行的偶极子声波测井非常不利。通过多个不同主频的偶极子换能器组合工作可以从根本上拓宽偶极声波换能器的频带宽度。    

14.  偶极横波远探测典型地质体解释模型研究及应用  
   张聪慧  祁晓  尚锁贵  孙小芳  张璋  李东《应用声学》,2017年第36卷第5期
   偶极横波远探测技术是近年来发展起来的一门重要地球物理测井技术,它把常规测井技术的测量范围从井周1米左右提高到几十米,在井旁裂缝和孔洞等地质体的探测中取得了较好的应用效果。本文根据偶极横波辐射声场和接收声场的互易性,提出了一种快速计算井旁地质体反射声场的解析方法-远场渐近解,实现井旁孔洞、裂缝等典型地质体反射声场的快速计算,分析了不同地质体的远探测成像特征,在此基础之上,与已有实际井资料结合建立了偶极横波远探测的解释模型,并将其应用于海上实际井旁地质体评价。应用结果表明,偶极横波远探测解释模型可用于海上缝洞型地层识别、井旁断层或断裂带判断等,这为今后利用偶极横波远探测进行井旁地质体的评价和解释提供了理论依据。    

15.  套管井中相控线阵声源激发声场的实验室物理模拟研究  
   陈雪莲  董兴蒙  谭宝海  李刚《声学学报》,2013年第4期
   为了探讨任意胶结状况下的套管井中均能直接并清晰的测量到地层信息的可行性,开展了套管井缩小模型的声波测井实验室物理模拟研究。实验测量了套管井不同胶结状况下相控线阵声源做发射器时的全波波形。通过对相控线阵声源不同偏转角时测量的全波波形分析表明,在Ⅰ、Ⅱ界面均胶结良好时随着相控线阵阵元间激励延迟时间的增加,当相控线阵声源的声束偏转角先后等于地层第一临界角和第二临界角时可使井孔中接收的地层滑行纵波和滑行横波幅度分别加强到最大;在套管井Ⅰ界面胶结差以及自由套管中,仍有效的探测到了地层的滑行纵波和横波信息。此实验结果验证了在任意胶结状况下的套管井中均能直接测量到地层信息的可行性,为开发新一代的套管井相控线阵声波测井仪奠定了实验基础。    

16.  流体饱和砂岩中弹性波速度的一种动力学计算模型  
   沈建国  张金钟《声学学报》,1991年第1期
   本文在怀利(Wyllie)平均时间公式的基础上,结合声速测井的条件,引入固体骨架和孔隙流体的平均等效长度等三个假设,采用普通弹性波动力学的方法,导出流体饱和砂岩地层中弹性波传播方程,得到纵、横波速度的计算公式,从而将怀利的计算纵波速度的运动学模型,发展成计算纵、横波速度的动力学模型。本文结果与Raymer等人1980年提出的经验公式十分接近,也与Wyllie等人测定的空气饱和砂岩的声速数据相吻合。    

17.  多分量横波远探测成像测井仪研制及应用  
   张晋言  许孝凯  于其蛟  翟 勇  晁永胜  纪祝华《应用声学》,2018年第37卷第2期
   该文成功研制出一种新型的胜利多分量横波远探测成像测井仪。该仪器采用低频偶极声源设计,低频高效隔声体、高保真大数据快速传输技术,实现高信噪比多分量反射横波信号的采集,从而可以对井外远距离、不同走向的地质异常体进行探测;并结合专用成像处理软件,可以较好压制低频斯通利波反射,有效提取弱的反射横波信号,最终实现了远程偶极反射横波成像。该测井仪器理论上可以对井外320 m范围内地质异常体进行探测,在刻度井的测试中清晰探测到80 m内的地质异常体,实际测井中已成功获得井外100 m范围内的成像结果。    

18.  横波远探测测井换能器研究  
   戴郁郁  于其蛟  王秀明  辛鹏来  贺洪斌  汪正波《应用声学》,2015年第34卷第3期
   为提高偶极子横波远探测反射波的信噪比和增加其探测距离,根据偶极子井孔模式波的激发特性及反射波传播特征分析,研制了基于三叠片的低频大功率偶极子的横波远探测换能器,以降低模式波的相对能量和增加反射波的相对能量。为了得到满足要求的低频大功率偶极换能器,采用有限元方法对现有三叠片进行了优化改进,得到一种符合设计要求的换能器结构,最后制作了样机并对其进行了测试。样机测试结果跟仿真吻合得很好,低频性能得到了极大改善:换能器在谐振频率1.2 kHz附近具有极好的偶极子指向性,谐振频率处的响应比X-MAC同频率段大19 dB。该换能器的研发成功将为偶极子远探测测井仪器性能及成像质量的提高奠定了坚实的基础。    

19.  声诱导电磁场的赫兹矢量表示与多极声电测井模拟  
   关威  胡恒山  储昭坦《物理学报》,2006年第55卷第1期
   在假设声场不受电磁场影响的前提下,将Pride声电耦合方程组化为具有电流源的麦克斯韦方程组.与空间位置固定的电流源产生的电磁场不同,孔隙地层中声波诱导的电磁场是由空间波动的电流源产生的.通过引入赫兹矢量,将求解麦克斯韦方程组问题转化为求解关于赫兹矢量的非齐次矢量赫姆霍兹方程组.通过求解该方程组,得出电磁场表达式.利用此方法,针对声电效应测井,分别计算了由单极声源、偶极声源、四极声源激发的井内声场及其诱导电磁场的全波波形.    

20.  基于邻井反射的偶极横波远探测验证方法  
   苏远大  魏周拓  唐晓明《应用声学》,2014年第33卷第1期
   偶极横波远探测技术已成为探测井外地质构造的一种重要测井技术,需要针对偶极横波远探测的验证迫在眉睫。本文利用三维有限差分数值模拟方法,对比和分析了地层界面和相邻充液邻井产生的反射横波幅值的差别,结合现场实例,提出了偶极横波远探测成像测井的验证方法。在此基础之上,进一步分析了不同反射邻井结构时,反射横波幅度的变化情况,结果表明,采用多井联合方式可以有效的增加反射波的幅值,减小非共面产生的散射效应影响。最后,初步建立了两口试验井,测试数据处理结果与理论分析结果吻合,为下一步实验井方案的优选和完善提供了理论和数据支持。    

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