本文關(guān)鍵詞：柱狀雙層孔隙地層中聲電效應(yīng)測井研究，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,動電效應(yīng),是與電化學中的界面雙電層結(jié)構(gòu)有內(nèi)在的聯(lián)系,動電效應(yīng)能夠引起兩種不同類型的電磁場。一種是在聲波擾動區(qū)域存在的伴隨電場,這里的“伴隨”是相對于聲波擾動而言的。另一種是在界面處輻射的電磁場,被稱為界面電磁場,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。動電信號的強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)界面處震動激發(fā)強度有關(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,也能夠進行界面探測的模擬研究。本文以Biot理論、雙電層結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),從Pride理論出發(fā),通過對位移矢量和電場矢量進行亥姆霍茲分解,把Pride方程組轉(zhuǎn)化為關(guān)于勢函數(shù)的波動方程組。在耦合彈性波-電磁波方程組的基礎(chǔ)上,導(dǎo)出當井中沒有聲源時均勻孔隙介質(zhì)中軸對稱聲場和電磁場的通解表達式。再推導(dǎo)得到,當點聲源在井中激發(fā)聲波時井內(nèi)聲場和電磁場的計算公式,進一步推導(dǎo)出地層中聲場和電磁場的表達式。獨立編譯程序進行數(shù)值模擬,得到了以下認識。當從接收到的聲場全波曲線上能夠清晰看到縱波模式和斯通利波時,轉(zhuǎn)換電磁場也可以看到相應(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;礦化度對界面響應(yīng)的影響較明顯,界面兩側(cè)的礦化度不一致時,界面響應(yīng)明顯,但是當井中礦化度比孔隙介質(zhì)中的小時,在全波波形上面看不到界面響應(yīng)信號;孔隙介質(zhì)夾層的厚度變化對內(nèi)界面電磁波基本沒有影響,但外界面的電磁波出現(xiàn)時間產(chǎn)生變化;井半徑減小時,內(nèi)界面電磁波的幅度變大,甚至比快縱波的幅度還要大,波形成分變簡單,橫波的轉(zhuǎn)化電場幾乎消失�？紫抖仍酱�,電磁場幅度越大,聲場幅度越小,并且孔隙介質(zhì)的孔隙度改變還會對聲波速度產(chǎn)生影響;當彎曲度變大時,聲場幅度也變大,電磁場幅度變小。彎曲度對界面電磁波的影響不是很大;礦化度的改變對聲波基本上是沒有影響的,但對轉(zhuǎn)換電磁場影響較大,增大井內(nèi)流體的礦化度,電場強度的幅度增大;增大孔隙介質(zhì)中的礦化度,電場強度的幅度減小。改變外層孔隙介質(zhì)的物理參數(shù)時,井中接收到的聲壓和轉(zhuǎn)化電磁場全波波形基本沒有改變,只是對與之相關(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
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：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，意義以及國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2 基礎(chǔ)理論簡介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 聲電耦合波動方程的表示21-27
• 2.3 地層中軸對稱聲電耦合波的形式解27-31
• 2.3.1 孔隙介質(zhì)中聲電耦合波勢函數(shù)的通解表達式27-28
• 2.3.2 耦合場量的表達式28-31
• 2.4 井中流體的聲場和電磁場31-33
• 2.4.1 井中流體的聲場表達式31-32
• 2.4.2 井中流體的電磁場表達式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)聲場和電磁場波形37-40
• 3.3 界面電磁波探究40-45
• 3.3.1 礦化度對界面電磁波的影響41-43
• 3.3.2 井半徑和孔隙夾層厚度對界面響應(yīng)的影響43-45
• 3.4 孔隙度對聲場和轉(zhuǎn)換電磁場的影響45-47
• 3.5 彎曲度對聲場和轉(zhuǎn)換電磁場的影響47-48
• 3.6 礦化度對聲場和轉(zhuǎn)換電磁場的影響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60-66
• 攻讀碩士期間主要科研成果66-67
• 致謝67-68

【參考文獻】

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

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本文編號：318807