隨鑽測井聲電耦合波傳播理論與套用方法研究

《隨鑽測井聲電耦合波傳播理論與套用方法研究》是依託吉林大學，由崔志文擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：隨鑽測井聲電耦合波傳播理論與套用方法研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：崔志文
• 依託單位：吉林大學

項目摘要

孔隙地層的震(聲)電效應給我們提供了通過電(磁)測量實現聲學參數測量的可能性，從而解決鑽鋌直達聲對隨鑽聲測井地層縱橫波聲速測量的困難。探索隨鑽震(聲)電測量的可能性，就要從孔隙地層隨鑽震電的物理問題入手，深入研究聲電耦合波在隨鑽聲測井模型下的傳播問題。研究內容包括：1.研究隨鑽模型下聲電測井回響的全波與分波計算與物理分析，滲透率與各類波傳播特性的關係,分析轉換電磁場相對大小和實際測量的可能性；2. 將鑽頭環向振動作為剪下波源,模擬隨鑽SH-TE測井,考察轉換電磁場特點,分析拾取橫波速度方法；3.利用模擬得到的陣列聲、電磁場波形,採用數位訊號處理方法,尋求隨鑽聲電測量獲得地層縱橫波聲速的方法與分析可行性。項目的完成, 將深入認識聲電耦合波在隨鑽模型下傳播特性，並有利於探索隨鑽測井新方法,是井孔聲學與聲電效應理論的新發展,具有重要的套用和學術價值。

結題摘要

按項目計畫內容開展工作，完成主要預期目標，取得有意義的成果。針對隨鑽多極聲電測井研究內容，我們分別採用解完整的Pride方程組和似穩場算法實現波場理論解答和數值計算模擬與分析。結果表明似穩場算法對隨鑽震電測井模擬是有效的，電聲轉換比量級也表明隨鑽震電效應測井是可行的。單極源激發時外斯通利波轉換電場幅度最大，鑽鋌模式波成分雖有壓制但仍不能避開其影響。偶極源激發時鑽鋌與地層的耦合最強，軟地層轉換電場中仍有較強鑽鋌模式波而無法獲得地層橫波速度。鑽井中轉換電場各分波隨滲透率的變化特點與聲場的類似。低頻四極源隨鑽震電測井最有利於橫波信息拾取。若在鑽鋌表面接收轉換電場，測量中要記錄徑向電場。針對SH-TE隨鑽橫波測井，開展了剪下源和垂直磁偶極激發波場模擬分析的工作，考慮放置在井內的垂直磁偶極子激發的井孔聲電耦合波場，分別採用解完整的Pride方程組和非耦合的方法對井孔波場進行求解，並利用求得的理論公式進行數值模擬和分析，與偶極橫波測井需要對彎曲波進行頻散校正獲取地層橫波速度不同，TE-SH測井可以直接獲得地層橫波速度。鑽鋌的存在會使轉換電磁首波幅度增大，但後續波仍是視速度為地層橫波速度的波群，表明在隨鑽下SH-TE測井仍然有利於地層橫波信息的直接獲取。研究表明利用SH-TE、TE-SH震電效應測井地層橫波信息的直接獲取方面有著套用前景。在基金的支持下浸液流體飽和孔隙柱腔中的震電耦合波、飽和孔隙介質中非均勻震電平面波、平面界面折反射、跨孔震電模擬做出了有意義的研究工作。期間，發表期刊論文10篇（SCI 4篇，EI 2篇）；國際、國內年會9篇（EI 2篇），畢業碩士5名。