近年來,隨鉆測(cè)井技術(shù)發(fā)展迅猛,廣泛應(yīng)用于深海和陸地油氣勘探,但是隨鉆聲波測(cè)井面臨特殊的困難。其中之一就是單極聲源會(huì)激發(fā)出沿著鉆鋌傳播的鉆鋌波。由于鉆鋌波和地層折射縱波到時(shí)相近,且鉆鋌波的幅值遠(yuǎn)大于地層折射縱波的幅值,這就導(dǎo)致鉆鋌波掩蓋了地層折射縱波,無法獲取地層的縱波信息。為了能夠削弱鉆鋌波對(duì)地層信息測(cè)量的影響,目前隨鉆測(cè)井儀器大多采用在鉆鋌外表面刻槽的方式降低鉆鋌波的干擾。本文利用有限元軟件Abaqus計(jì)算隨鉆聲波測(cè)井聲場,研究鉆鋌表面刻槽對(duì)隨鉆聲波測(cè)井全波波形的影響。首先,使用實(shí)軸積分法和有限元法分別進(jìn)行理論模擬和數(shù)值模擬,計(jì)算了膨脹點(diǎn)聲源下電纜聲波測(cè)井聲場的全波波形。通過對(duì)兩種結(jié)果的對(duì)比,驗(yàn)證了有限元軟件在計(jì)算井孔聲場問題時(shí)的正確性。隨后,以置于井孔的未刻槽鉆鋌為對(duì)象,利用有限元軟件建模計(jì)算發(fā)射器位于鉆鋌表面時(shí)隨鉆聲波測(cè)井的響應(yīng)波形,并采用時(shí)間慢度相關(guān)法處理全波陣列,對(duì)隨鉆全波中的波群進(jìn)行了詳細(xì)分析。結(jié)果表明,鉆鋌波幅度大、延時(shí)長,掩蓋了地層縱波信號(hào),必須想辦法削弱鉆鋌波。論文的重點(diǎn)在于利用有限元軟件分析刻槽后隨鉆聲波測(cè)井聲場。首先計(jì)算了外刻槽情況下的隨鉆聲波測(cè)井聲場。在鉆鋌外表... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

電纜聲波測(cè)井理論模型

圖 2-2 隨鉆聲波測(cè)井模型的基礎(chǔ)上推導(dǎo)隨鉆測(cè)井聲場的解析表達(dá)聲波測(cè)井中鉆鋌占據(jù)了井孔的大部分空各層依次為鉆鋌內(nèi)流體、鉆鋌、鉆鋌外流移的勢(shì)函數(shù)可以寫為： 0 , , , ( ) cos I Iz n n fnr k A I r n 移勢(shì)函數(shù)寫為： 0, , , co C C C Cz n n p n n pn k A I r B K r 0, , , sin C C C Cz n n s n n sn k C I r D K r 0, , , co C C C Cz n n s n n sn k E I r F K r 流體中的位移勢(shì)函數(shù)寫為：

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文- 27 -圖3-1 電纜聲波測(cè)井有限元計(jì)算模型為了驗(yàn)證有限元軟件 Abaqus 模擬聲場問題的正確性，同樣計(jì)算了電纜聲波測(cè)井聲場的全波波形。有限元計(jì)算模型如圖 3-1 所示，參數(shù)如表 3-1 所示。有限元計(jì)算參數(shù)與上章實(shí)軸積分法計(jì)算參數(shù)保持一致。表 3.1 理想充液井孔的模型參數(shù)半徑(m) 楊氏模量(GPa) 泊松比 體積模量(GPa)井內(nèi)流體 0.1 - - 2.25快速地層 1 40 0.28 -慢速地層 1 9.72 0.35 -有限元建模時(shí)，采用軸對(duì)稱模型，地層選用軸對(duì)稱固體單元 CAX4R，流體選用聲學(xué)單元 ACAX4R。對(duì)于地層的邊界部分使用的是軸對(duì)稱固體無限單元CINAX4，該單元的正確使用需要在 inp 文件中修改；流體的邊界使用的無反射邊界。聲壓源的大小為 1000，幅值仍選取余弦包絡(luò)脈沖函數(shù)，添加在井孔中心。有限元計(jì)算時(shí)，網(wǎng)格的尺寸會(huì)影響計(jì)算的精確度，網(wǎng)格應(yīng)滿足10 min maxr V f 。minV 是最小波速

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]單極和偶極隨鉆聲波測(cè)井理論模擬與分波傳播特性研究[D]. 鄭曉波.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]多孔介質(zhì)聲學(xué)模型與多極源聲電效應(yīng)測(cè)井和多極隨鉆聲測(cè)井的理論與數(shù)值研究[D]. 崔志文.吉林大學(xué) 2004



本文編號(hào)：3029353