检索结果-内蒙古大学图书馆

地球物理学报 2025年第1期68卷 365-374页

作者：陶声越车小花乔文孝赵琪琪王佳乐油气资源与工程全国重点实验室中国石油大学(北京)北京102249 北京市地球探测与信息技术重点实验室中国石油大学(北京)北京102249

声波测井技术被广泛应用在油田的勘探开发中,然而对于传统的阵列声波测井仪器,发射换能器往往使用单脉冲信号激励,这种激励信号能量持续时间较短、占空比低,使得换能器辐射的能量有限,接收信号容易受到井中噪声影响.本文采用有限差分数... 详细信息

声波测井技术被广泛应用在油田的勘探开发中,然而对于传统的阵列声波测井仪器,发射换能器往往使用单脉冲信号激励,这种激励信号能量持续时间较短、占空比低,使得换能器辐射的能量有限,接收信号容易受到井中噪声影响.本文采用有限差分数值模拟方法,对比了分别采用Ricker信号和线性调频信号作为声波测井的单极子声源信号时,充液裸眼井中的声场响应特征,探讨了脉冲压缩技术在提高声波测井的模式波分辨率和信噪比等方面的可行性.数值模拟结果表明,对于线性调频声源信号,接收到的阵列接收信号经过脉冲压缩处理后的波形与采用脉冲声源时的阵列接收信号的波形形态几乎一致,但模式波分辨率得到明显提升,传统的用于脉冲声源的声波测井信号处理的方法同样适用于经过脉冲压缩后的线性调频阵列接收信号.相较于传统的频域滤波技术,使用脉冲压缩技术能够更加有效地提高接收波形以及模式波频散曲线的信噪比,但线性调频接收波形所需的记录时间更长,产生的数据量更大,这给井下数据处理和数据高速传输带来了新的挑战.

关键词：阵列声波裸眼井线性调频脉冲压缩数值模拟

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VTI地层随钻四极子声波测井数值研究

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地球物理学报 2015年第8期58卷 2862-2872页

作者：王瑞甲乔文孝中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室北京102249 北京市地球探测与信息技术重点实验室北京102249

数值计算了四极子声源在含钻铤竖直向横向各向同性(VTI)地层井孔中产生的各种模式波的频散曲线、激发幅度以及对各地层、钻铤参数的灵敏度,合成了四极子阵列波形,研究了快、慢速地层井孔中地层各向异性的存在对四极子波场的影响.数值计... 详细信息

数值计算了四极子声源在含钻铤竖直向横向各向同性(VTI)地层井孔中产生的各种模式波的频散曲线、激发幅度以及对各地层、钻铤参数的灵敏度,合成了四极子阵列波形,研究了快、慢速地层井孔中地层各向异性的存在对四极子波场的影响.数值计算结果表明,地层各向异性对钻铤波的影响很小,对于地层波的影响较大,且影响因素非常复杂.仅在一些特殊的频率点处,地层模式波的控制因素相对较为简单,如螺旋波的截止频率处.在慢速地层井孔中,最低阶的地层四极子波对距离井壁约2个井孔半径内的地层有明显的响应,可以对该范围内的地层横波进行层析成像.在快速地层井孔条件下,可以考虑采用与横波到时相同的波包来评价地层横波信息.该波包包含了井孔折射横波、F1和F2模式与井孔折射横波速度相接近的部分;利用该波包获得的地层横波速度基本不受地层各向异性的影响.在慢速地层情况下,螺旋波受地层各向异性的影响较大,建议在实际数据处理时,考虑采用基于数据的处理方法进行频散校正.

关键词：四极子随钻测井声波测井横波

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含偏心钻铤充液井孔中正交偶极子声波测井的数值模拟研究

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地球物理学报 2014年第6期57卷 2013-2023页

作者：王瑞甲乔文孝中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室北京102249 北京市地球探测与信息技术重点实验室北京102249

采用三维有限差分方法模拟了正交偶极子声源在含偏心钻铤的充液井孔中激发的声场,研究了钻铤偏心对模式波的种类、激发幅度、以及频散特征的影响.研究结果表明,钻铤偏心导致偶极子声源激发的声场的模式不唯一,观察到了除偶极模式外的单... 详细信息

采用三维有限差分方法模拟了正交偶极子声源在含偏心钻铤的充液井孔中激发的声场,研究了钻铤偏心对模式波的种类、激发幅度、以及频散特征的影响.研究结果表明,钻铤偏心导致偶极子声源激发的声场的模式不唯一,观察到了除偶极模式外的单极模式波和四极模式波;钻铤偏心导致偶极模式波出现分裂现象,尤其是快速地层F2模式和慢速地层弯曲波的稍高频率的部分,且快、慢波所对应的两个方位为偏心的方位和与偏心方位垂直的方向;井孔折射横波以及快速地层F2模式的低频部分的慢度基本未受到钻铤偏心的影响,仍然能够正确反映地层的横波慢度及各向异性;对于本文研究的慢速地层井孔模型,当偏心距离l小于等于0.01 m时,弯曲波的慢度和激发幅度受钻铤偏心的影响很小,从快、慢弯曲波中提取的快、慢横波慢度基本能够反映地层的各向异性特征.

关键词：随钻声波测井正交偶极子声源各向异性偏心

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不同偏振方向的偶极子声源在HTI地层井孔中激发声场的实验研究

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地球物理学报 2013年第2期56卷 707-717页

作者：王瑞甲乔文孝鞠晓东车小花中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室北京102249 北京市地球探测与信息技术重点实验室北京102249

本文首先制作了TI地层模型井,对模型井的速度、密度等物理参数进行了测量,通过快速模拟退火算法得到了该介质的五个TI刚性系数,然后采用缩尺的偶极子探头在HTI地层井孔内进行超声测量实验模拟了实际的偶极子声波测井,并结合数值模拟的结... 详细信息

本文首先制作了TI地层模型井,对模型井的速度、密度等物理参数进行了测量,通过快速模拟退火算法得到了该介质的五个TI刚性系数,然后采用缩尺的偶极子探头在HTI地层井孔内进行超声测量实验模拟了实际的偶极子声波测井,并结合数值模拟的结果,研究了不同偏振方向的声源在HTI地层井孔中进行偶极子声波测井的响应特征.模拟结果表明,弯曲波的幅度和速度随声源的偏振方向不同而不同.正交分量的波形幅度在声源偏振方向平行或垂直于快横波面方位时最小,在与快横波面方位呈一定夹角时较大;同向分量波形幅度随声源的偏振方向的变化规律同正交分量相反.弯曲波速度在声源的偏振方向与快横波面方位的夹角小于30°或者大于60°时,分别接近于快弯曲波和慢弯曲波的速度,对于夹角的变化不敏感;当夹角在30°和60°之间时,弯曲波的速度对该夹角变化非常敏感,由接近快弯曲波速度快速变化到接近慢弯曲波速度.

关键词：偶极子声源 TI地层声波测井弯曲波

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一种基于圆弧片状压电振子的相控圆弧阵随钻声波测井辐射器

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地球物理学报 2015年第1期58卷 327-337页

作者：王瑞甲乔文孝车小花中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室北京102249 北京市地球探测与信息技术重点实验室北京102249

随钻三维反射声波成像测井技术可以实时地对井周围的地层构造和地质体进行成像,为地质导向钻井提供必要的信息,是下一代声波测井技术的发展方向.针对该项技术,提出了一种基于圆弧片状压电振子的相控圆弧阵声波测井辐射器,推导了该辐射... 详细信息

随钻三维反射声波成像测井技术可以实时地对井周围的地层构造和地质体进行成像,为地质导向钻井提供必要的信息,是下一代声波测井技术的发展方向.针对该项技术,提出了一种基于圆弧片状压电振子的相控圆弧阵声波测井辐射器,推导了该辐射器的声学性能在波数-频率域的数学描述,并采用了实轴积分的方法对该辐射器在无限大液体、井旁地层中产生的波场进行了求解.研究结果显示,无论在无限大液体中还是在充液井孔内,该声源均可以向任意方位定向辐射能量,其水平指向性图主瓣明显,旁瓣级低,具有较高的方位分辨率;相控阵技术能够使得即使在较低的频率下,该声源辐射的声场仍具有较好的方位特征;与传统的单极子反射成像技术相比,有希望利用该声源发展一种具有较好的方位分辨能力和更深径向探测深度的随钻反射成像测井方法;与偶极子反射成像技术相比,采用该声源可以在周向上360°范围内确定反射体的方位,能够消除井旁地层界面方位测量的多解性.

关键词：随钻声波测井三维反射声波成像相控圆弧阵低频

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非对称圆弧片状声源在井旁地层中产生的声场

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地球物理学报 2014年第8期57卷 2732-2742页

作者：王瑞甲乔文孝中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室北京102249 北京市地球探测与信息技术重点实验室北京102249

提出了一种可用于随钻三维反射声波成像测井的圆弧片状声源,推导了该声源声学性质在波数-频率域内的数学描述,并利用实轴积分的方法对该声源在井旁地层中产生的声场进行求解,考察了声源的线度、频率等因素对该声源向地层中辐射的声场的... 详细信息

提出了一种可用于随钻三维反射声波成像测井的圆弧片状声源,推导了该声源声学性质在波数-频率域内的数学描述,并利用实轴积分的方法对该声源在井旁地层中产生的声场进行求解,考察了声源的线度、频率等因素对该声源向地层中辐射的声场的影响.研究结果表明,特定尺寸和特定频率下的圆弧片状声源产生的纵波场的水平和垂直指向性图中仅具有一个明显的主瓣,且主瓣三分贝角宽较窄,方位分辨率较高,指向性良好,适用于随钻三维反射成像测井;SV波场和SH波场的指向性图中存在两个或者多个角瓣,SV波场在垂直于井轴方向上辐射的能量为0,另外在井中发射和接收的反射SH波场和SV波场会相互干扰,所以难以利用SV波场和SH波场进行三维反射声波成像;声源的线度和频率等因素对其辐射声场影响较大,考虑到激励效率和方位分辨率等因素,对于本文描述的井孔模型,选择圆周角在75°和90°之间,主频为12 kHz左右的声源是合适的.

关键词：随钻声波测井声波反射成像非对称声源圆弧片状声源

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三维随钻反射声波成像测井的数值模拟

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地球物理学报 2015年第6期58卷 2201-2209页

作者：王瑞甲乔文孝中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室北京102249 北京市地球探测与信息技术重点实验室北京102249

采用有限差分方法对基于圆弧片状声源和接收器的三维随钻反射声波成像测井进行模拟,研究了反射信号的幅度、相位等参数随方位和源距的变化规律,着重分析了利用该方法在水平井中对地层界面进行探测的可行性.研究结果表明,钻铤的存在使得... 详细信息

采用有限差分方法对基于圆弧片状声源和接收器的三维随钻反射声波成像测井进行模拟,研究了反射信号的幅度、相位等参数随方位和源距的变化规律,着重分析了利用该方法在水平井中对地层界面进行探测的可行性.研究结果表明,钻铤的存在使得圆弧片状声源能够向固定方位辐射声场,其主瓣三分贝角宽窄,旁瓣级低,向目的方位辐射的纵波场的幅度约为传统环状声源的0.6倍,适用于三维随钻反射声波成像测井;对于本文计算的井孔模型,反射波信号约为井孔导波信号的1/100;随着源距的增加,反射纵波幅度逐渐减小,转换波(P-SV、SV-P)的幅度先增加后减小,反射SV波的幅度增加,建议在实际应用中,选择合适源距的波形进行处理,并对其他非目的波动进行压制,以期获得更好的成像效果.本文模拟了在水平井中对地层上下界面进行探测的例子,结果显示,反射波纵波信号有较好的方位分辨率,能够准确获得井外波阻抗不连续界面的方位,而且对上、下界面的成像互不影响.

关键词：圆弧片状声源声反射随钻测井成像

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TI地层声学各向异性随钻评价方法的数值研究

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中国石油大学学报（自然科学版） 2014年第4期38卷 65-73页

作者：王瑞甲乔文孝车小花鞠晓东中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室北京102249 中国石油大学北京市地球探测与信息技术重点实验室北京102249

采用三维有限差分方法模拟偶极子声源在含钻铤的各向异性地层井孔中激发的声场,研究地层各向异性对偶极模式波频散特征的影响,并提出从随钻四分量偶极子声波数据中提取地层快、慢横波慢度及其各向异性的方法。结果表明,偶极子声源在各... 详细信息

采用三维有限差分方法模拟偶极子声源在含钻铤的各向异性地层井孔中激发的声场,研究地层各向异性对偶极模式波频散特征的影响,并提出从随钻四分量偶极子声波数据中提取地层快、慢横波慢度及其各向异性的方法。结果表明,偶极子声源在各种地层井孔中均可激发对横波慢度的方位各向异性敏感的偶极模式波:对于快速地层,F2模式的低频部分对地层横波慢度及其方位各向异性最为敏感;对于中速和慢速地层,弯曲波较高频率部分对地层横波慢度较为敏感。采用各向同性地层建模的方法可以较为准确地提取地层的快、慢横波慢度,提取结果的误差小于4%。

关键词：随钻测井声波测井各向异性偶极子

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阵列声波测井中反射纵波和横波信号提取方法

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中国石油大学学报（自然科学版） 2011年第2期35卷 57-63页

作者：王兵陶果王华李卫谭博蕾中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室北京102249 中国石油大学北京市地球探测与信息技术重点实验室北京102249

将双树复小波(DT-CWT)和慢度时间相关法(STC)相结合,同时利用尺度-时间域及阵列慢度信息,提出一种提取反射波信号的多尺度相关分析方法。应用倾角叠加来进一步压制直达模式波和噪声以增强反射信号,同时可以对P-P反射和S-S反射进行分离... 详细信息

将双树复小波(DT-CWT)和慢度时间相关法(STC)相结合,同时利用尺度-时间域及阵列慢度信息,提出一种提取反射波信号的多尺度相关分析方法。应用倾角叠加来进一步压制直达模式波和噪声以增强反射信号,同时可以对P-P反射和S-S反射进行分离。通过有限差分模拟的数据和声反射成像测井仪器对某油田测得的实际数据进行处理。结果表明,所提出的反射信号处理方能更有效地去除各种噪声,更精确地分离反射波小信号。

关键词：声反射测井参数估计法几何扩散因子多尺度相关倾角叠加

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TI地层井孔中正交偶极子声波测井的物理模拟

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中国石油大学学报（自然科学版） 2012年第6期36卷 62-69页

作者：王瑞甲乔文孝车小花鞠晓东中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室北京102249 中国石油大学北京市地球探测与信息技术重点实验室北京102249

采用缩小尺寸的模型井和自制的声波测井模拟试验系统模拟研究正交偶极子声源在井轴与TI介质的对称轴呈不同夹角的模型井中声传播的特征,采用慢度时间相关法、频散分析方法及各向异性分析方法对测量得到的四分量偶极子波形进行分析,并与... 详细信息

采用缩小尺寸的模型井和自制的声波测井模拟试验系统模拟研究正交偶极子声源在井轴与TI介质的对称轴呈不同夹角的模型井中声传播的特征,采用慢度时间相关法、频散分析方法及各向异性分析方法对测量得到的四分量偶极子波形进行分析,并与数值模拟结果进行对比。结果表明:正交偶极子声源在TI介质井孔中激发的弯曲波的速度随井轴与介质对称轴夹角的变化趋势与对应的横波体波速度的变化趋势相一致,且略小于对应的横波体波速度;从试验数据中提取的快、慢弯曲波的频散曲线互相平行,与固有各向异性地层井孔中的快、慢弯曲波频散曲线互相平行的理论相一致;通过HTI井孔中的正交偶极子模拟测量试验验证了地层横波各向异性测量及快横波面测量的可靠性。

关键词：声波测井正交偶极子声源 TI地层物理模拟

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