流體粘性應(yīng)力對(duì)孔隙介質(zhì)體波和井孔波的影響研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-27 14:29
聲波被廣泛應(yīng)用于油氣資源勘探和地球科學(xué)探測(cè)中,地層的聲學(xué)響應(yīng)中含有豐富的地質(zhì)信息,因此學(xué)者們對(duì)地層聲場(chǎng)的研究十分關(guān)注。目前,大部分研究中均使用Biot提出的流體飽和孔隙介質(zhì)彈性波動(dòng)力學(xué)理論,簡(jiǎn)稱為Biot理論。Biot理論的本構(gòu)方程中未考慮孔隙介質(zhì)中的流體粘性應(yīng)力,但實(shí)際孔隙地層中的流體是具有粘性應(yīng)力的。針對(duì)這一情況,本文考慮了流體粘性應(yīng)力,在Biot理論基礎(chǔ)上推導(dǎo)了孔隙介質(zhì)的控制方程,分析了流體粘性應(yīng)力對(duì)孔隙介質(zhì)體波的影響,并在此條件下進(jìn)行了井孔聲場(chǎng)推導(dǎo)和計(jì)算。結(jié)果表明:粘性流體飽和的孔隙地層中存在慢橫波,且慢橫波具有衰減高,速度低的特點(diǎn)。高頻高粘度時(shí),相速度較高,更容易被識(shí)別。本文主要內(nèi)容包括:對(duì)Biot模型下孔隙地層中傳播的波(快縱波、慢縱波、快橫波)進(jìn)行了相關(guān)計(jì)算,說(shuō)明了這三種波在孔隙地層中傳播時(shí)滲流運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。同時(shí),針對(duì)Biot模型中的本構(gòu)方程進(jìn)行了討論;贐iot理論,考慮到實(shí)際地層中的牛頓流體存在剪切粘性,推導(dǎo)了粘度修正Biot模型,并對(duì)孔隙地層中的體波進(jìn)行了計(jì)算;贔ortran語(yǔ)言,編程研究了頻率和流體粘度對(duì)四種體波的速度和逆品質(zhì)因子的影響,并與Biot模型進(jìn)行了...
【文章來(lái)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(yè)數(shù)】:57 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
反射波場(chǎng)的能量密度圖
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士論文-39-54321其次,如圖5-6所示。為粘度修正Biot模型下所定義的散射波場(chǎng)在井孔軸線上的能量密度圖。計(jì)算以240個(gè)頻率進(jìn)行,頻率范圍為0-12kHz,軸向波數(shù)以1025個(gè)進(jìn)行。a)3m處接收器接收波形b)陣列接收器接收波形圖5-5全波列波形圖5-6反射波場(chǎng)的能量密度圖為了對(duì)比直觀,Biot模型和粘度修正Biot模型對(duì)比結(jié)果記錄在表5-2中。從上面三幅圖中可以看出,考慮到普朗特流體力學(xué)中引入了邊界層的概念,粘度修正Biot模型和Biot模型下的全波波形之間差異主要體現(xiàn)在流體粘滯項(xiàng)的
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]含兩項(xiàng)不混合/單項(xiàng)黏性流體孔隙介質(zhì)分界面上反透射系數(shù)特征研究[J]. 周東勇,印興耀,宗兆云. 地球物理學(xué)報(bào). 2019(07)
[2]含粘滯流體孔隙介質(zhì)中的彈性波[J]. 盧明輝,巴晶,楊慧珠. 工程力學(xué). 2009(05)
[3]各向異性黏彈性介質(zhì)偽譜法波場(chǎng)模擬[J]. 杜啟振. 物理學(xué)報(bào). 2004(12)
[4]孔隙地層井壁上的聲波首波及其誘導(dǎo)電磁場(chǎng)的原因[J]. 胡恒山. 物理學(xué)報(bào). 2003(08)
[5]方位各向異性黏彈性介質(zhì)波場(chǎng)有限元模擬[J]. 杜啟振,楊慧珠. 物理學(xué)報(bào). 2003(08)
[6]線性黏彈性各向異性介質(zhì)速度頻散和衰減特征研究[J]. 杜啟振,楊慧珠. 物理學(xué)報(bào). 2002(09)
[7]孔隙介質(zhì)中快縱波的衰減特性和動(dòng)力協(xié)調(diào)現(xiàn)象[J]. 胡恒山,王克協(xié),劉家琦. 計(jì)算物理. 2002(03)
[8]聲波測(cè)井復(fù)模式波求取方法的改進(jìn)與算例[J]. 馬俊,王克協(xié). 計(jì)算物理. 1998(02)
[9]利用聲全波測(cè)井資料求取儲(chǔ)層滲透率的方法與應(yīng)用研究[J]. 伍先運(yùn),王克協(xié),郭立,余仕成,董慶德. 地球物理學(xué)報(bào). 1995(S1)
[10]含孔隙層多層地震波場(chǎng)的矩陣算法及數(shù)值計(jì)算[J]. 伍先運(yùn),李幼銘,王克協(xié). 石油地球物理勘探. 1993(06)
本文編號(hào):3366523
【文章來(lái)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(yè)數(shù)】:57 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
反射波場(chǎng)的能量密度圖
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士論文-39-54321其次,如圖5-6所示。為粘度修正Biot模型下所定義的散射波場(chǎng)在井孔軸線上的能量密度圖。計(jì)算以240個(gè)頻率進(jìn)行,頻率范圍為0-12kHz,軸向波數(shù)以1025個(gè)進(jìn)行。a)3m處接收器接收波形b)陣列接收器接收波形圖5-5全波列波形圖5-6反射波場(chǎng)的能量密度圖為了對(duì)比直觀,Biot模型和粘度修正Biot模型對(duì)比結(jié)果記錄在表5-2中。從上面三幅圖中可以看出,考慮到普朗特流體力學(xué)中引入了邊界層的概念,粘度修正Biot模型和Biot模型下的全波波形之間差異主要體現(xiàn)在流體粘滯項(xiàng)的
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]含兩項(xiàng)不混合/單項(xiàng)黏性流體孔隙介質(zhì)分界面上反透射系數(shù)特征研究[J]. 周東勇,印興耀,宗兆云. 地球物理學(xué)報(bào). 2019(07)
[2]含粘滯流體孔隙介質(zhì)中的彈性波[J]. 盧明輝,巴晶,楊慧珠. 工程力學(xué). 2009(05)
[3]各向異性黏彈性介質(zhì)偽譜法波場(chǎng)模擬[J]. 杜啟振. 物理學(xué)報(bào). 2004(12)
[4]孔隙地層井壁上的聲波首波及其誘導(dǎo)電磁場(chǎng)的原因[J]. 胡恒山. 物理學(xué)報(bào). 2003(08)
[5]方位各向異性黏彈性介質(zhì)波場(chǎng)有限元模擬[J]. 杜啟振,楊慧珠. 物理學(xué)報(bào). 2003(08)
[6]線性黏彈性各向異性介質(zhì)速度頻散和衰減特征研究[J]. 杜啟振,楊慧珠. 物理學(xué)報(bào). 2002(09)
[7]孔隙介質(zhì)中快縱波的衰減特性和動(dòng)力協(xié)調(diào)現(xiàn)象[J]. 胡恒山,王克協(xié),劉家琦. 計(jì)算物理. 2002(03)
[8]聲波測(cè)井復(fù)模式波求取方法的改進(jìn)與算例[J]. 馬俊,王克協(xié). 計(jì)算物理. 1998(02)
[9]利用聲全波測(cè)井資料求取儲(chǔ)層滲透率的方法與應(yīng)用研究[J]. 伍先運(yùn),王克協(xié),郭立,余仕成,董慶德. 地球物理學(xué)報(bào). 1995(S1)
[10]含孔隙層多層地震波場(chǎng)的矩陣算法及數(shù)值計(jì)算[J]. 伍先運(yùn),李幼銘,王克協(xié). 石油地球物理勘探. 1993(06)
本文編號(hào):3366523
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