本文關(guān)鍵詞：柱狀雙層孔隙地層中聲電效應(yīng)測(cè)井研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：孔隙介質(zhì)中的動(dòng)電效應(yīng)在地球勘探物理領(lǐng)域一直是大家關(guān)注的熱點(diǎn),動(dòng)電效應(yīng),是與電化學(xué)中的界面雙電層結(jié)構(gòu)有內(nèi)在的聯(lián)系,動(dòng)電效應(yīng)能夠引起兩種不同類型的電磁場(chǎng)。一種是在聲波擾動(dòng)區(qū)域存在的伴隨電場(chǎng),這里的“伴隨”是相對(duì)于聲波擾動(dòng)而言的。另一種是在界面處輻射的電磁場(chǎng),被稱為界面電磁場(chǎng),它產(chǎn)生于物理特性不同的介質(zhì)界面處,其視速度為電磁波速度。動(dòng)電信號(hào)的強(qiáng)度與界面本身的物理特性(礦化度、孔隙度、彎曲度等)、界面與接收器之間的距離以及介質(zhì)界面處震動(dòng)激發(fā)強(qiáng)度有關(guān)。本文主要研究的是井外是徑向分層的兩種孔隙介質(zhì),即井內(nèi)流體與無限延伸的外層孔隙介質(zhì)之間,有一環(huán)狀孔隙介質(zhì)夾層,這一模型可以模擬有侵入帶的地層,也能夠進(jìn)行界面探測(cè)的模擬研究。本文以Biot理論、雙電層結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),從Pride理論出發(fā),通過對(duì)位移矢量和電場(chǎng)矢量進(jìn)行亥姆霍茲分解,把Pride方程組轉(zhuǎn)化為關(guān)于勢(shì)函數(shù)的波動(dòng)方程組。在耦合彈性波-電磁波方程組的基礎(chǔ)上,導(dǎo)出當(dāng)井中沒有聲源時(shí)均勻孔隙介質(zhì)中軸對(duì)稱聲場(chǎng)和電磁場(chǎng)的通解表達(dá)式。再推導(dǎo)得到,當(dāng)點(diǎn)聲源在井中激發(fā)聲波時(shí)井內(nèi)聲場(chǎng)和電磁場(chǎng)的計(jì)算公式,進(jìn)一步推導(dǎo)出地層中聲場(chǎng)和電磁場(chǎng)的表達(dá)式。獨(dú)立編譯程序進(jìn)行數(shù)值模擬,得到了以下認(rèn)識(shí)。當(dāng)從接收到的聲場(chǎng)全波曲線上能夠清晰看到縱波模式和斯通利波時(shí),轉(zhuǎn)換電磁場(chǎng)也可以看到相應(yīng)的轉(zhuǎn)換波包�？v波電聲比是最大的,斯通利波電聲比比縱波的小;礦化度對(duì)界面響應(yīng)的影響較明顯,界面兩側(cè)的礦化度不一致時(shí),界面響應(yīng)明顯,但是當(dāng)井中礦化度比孔隙介質(zhì)中的小時(shí),在全波波形上面看不到界面響應(yīng)信號(hào);孔隙介質(zhì)夾層的厚度變化對(duì)內(nèi)界面電磁波基本沒有影響,但外界面的電磁波出現(xiàn)時(shí)間產(chǎn)生變化;井半徑減小時(shí),內(nèi)界面電磁波的幅度變大,甚至比快縱波的幅度還要大,波形成分變簡(jiǎn)單,橫波的轉(zhuǎn)化電場(chǎng)幾乎消失�？紫抖仍酱�,電磁場(chǎng)幅度越大,聲場(chǎng)幅度越小,并且孔隙介質(zhì)的孔隙度改變還會(huì)對(duì)聲波速度產(chǎn)生影響;當(dāng)彎曲度變大時(shí),聲場(chǎng)幅度也變大,電磁場(chǎng)幅度變小。彎曲度對(duì)界面電磁波的影響不是很大;礦化度的改變對(duì)聲波基本上是沒有影響的,但對(duì)轉(zhuǎn)換電磁場(chǎng)影響較大,增大井內(nèi)流體的礦化度,電場(chǎng)強(qiáng)度的幅度增大;增大孔隙介質(zhì)中的礦化度,電場(chǎng)強(qiáng)度的幅度減小。改變外層孔隙介質(zhì)的物理參數(shù)時(shí),井中接收到的聲壓和轉(zhuǎn)化電磁場(chǎng)全波波形基本沒有改變,只是對(duì)與之相關(guān)的外界面的電磁波影響比較明顯。
【關(guān)鍵詞】：徑向分層 孔隙地層 井孔 聲電耦合
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：P631.81
【目錄】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-21
• 1.1 研究的背景，意義以及國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2 基礎(chǔ)理論簡(jiǎn)介12-19
• 1.2.1Biot理論12-15
• 1.2.2 雙電層模型和Pride理論15-19
• 1.3 本文的主要內(nèi)容19-21
• 第二章 柱狀雙層孔隙地層中聲電耦合波的理論求解21-36
• 2.1 理論模型21
• 2.2 聲電耦合波動(dòng)方程的表示21-27
• 2.3 地層中軸對(duì)稱聲電耦合波的形式解27-31
• 2.3.1 孔隙介質(zhì)中聲電耦合波勢(shì)函數(shù)的通解表達(dá)式27-28
• 2.3.2 耦合場(chǎng)量的表達(dá)式28-31
• 2.4 井中流體的聲場(chǎng)和電磁場(chǎng)31-33
• 2.4.1 井中流體的聲場(chǎng)表達(dá)式31-32
• 2.4.2 井中流體的電磁場(chǎng)表達(dá)式32-33
• 2.5 邊界條件33-36
• 第三章 數(shù)值模擬與分析36-52
• 3.1 井內(nèi)流體和孔隙地層參數(shù)以及聲源特征36-37
• 3.2 井內(nèi)聲場(chǎng)和電磁場(chǎng)波形37-40
• 3.3 界面電磁波探究40-45
• 3.3.1 礦化度對(duì)界面電磁波的影響41-43
• 3.3.2 井半徑和孔隙夾層厚度對(duì)界面響應(yīng)的影響43-45
• 3.4 孔隙度對(duì)聲場(chǎng)和轉(zhuǎn)換電磁場(chǎng)的影響45-47
• 3.5 彎曲度對(duì)聲場(chǎng)和轉(zhuǎn)換電磁場(chǎng)的影響47-48
• 3.6 礦化度對(duì)聲場(chǎng)和轉(zhuǎn)換電磁場(chǎng)的影響48-51
• 3.7 本章小結(jié)51-52
• 第四章 總結(jié)52-54
• 附錄54-60
• 參考文獻(xiàn)60-66
• 攻讀碩士期間主要科研成果66-67
• 致謝67-68

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：柱狀雙層孔隙地層中聲電效應(yīng)測(cè)井研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：318807