孔隙地层中声电效应测井的理论研究

发布时间：2024-02-04 02:55

　　声电效应的产生是由于流体饱和孔隙地层内存在双电层结构。当声波在孔隙介质内传播过程中,双电层中的扩散层可以自由地随孔隙流体运动。这种运动使电解液中带正电的离子产生了电流和电磁波场,这种声场与电磁耦合的机制不仅能够提供地层中弹性性质和电化学性质的有关信息,从而推断油气储藏分布情况,而且声电场的频率特征与激发的地震波场的频率特征相似,因此声电效应在地球物理勘探、地震观测预报等领域都具有潜在的应用价值。本文采用Pride(1994)声电耦合理论和似稳方法,对孔隙地层井孔中的声电耦合波响应特征进行了研究。在随钻测井中,钻铤仪器直达声的干扰而使地层纵波速度的测量变得困难。孔隙地层的震电或电震转换物理效应,给我们提供了通过测量电信号实现声学参数测量的可能。本文考察了随钻测井环境下应用声电效应压制钻铤波的可行性,通过轴向电场全波图形可以观察到电场波形中的钻铤模式波成分比照声场全波图形的相对幅度要减弱许多,因此在电场中对钻铤模式波进行压制有很大的优势。但是钻铤模式波伴随电场信噪比仍然较低,为了进一步削弱电场中的钻铤模式波,鉴于钻铤的声波速度已知,我们尝试利用双发射源测井方法,通过控制源间距及合适的发射延...

【文章页数】：128 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图2.1双声源激发随钻测井物理模型示意图

为研究随钻环境下波场，建立柱状径向分层结构的随钻声波导物理模型。径向上最内层为钻铤内流体（泥浆），然后依次为有足够强度的钻铤（钢制的厚壁圆管）、井内流体（泥浆）、井外孔隙地层，物理模型如图2.1所示。我们将较厚的钢制钻铤看作为质地均匀的弹性固体，并假设地层是各向同性介质。环状....

图2.2钻铤上分段发射源分布示意图

.2钻铤上分段发射源分布示意图耦合波场内存在流体（泥浆）和弹性钻为流体饱和孔隙地层。井中激波场，当弹性波在孔隙地层中传rideandMorgan,1991），Pride性波-电磁波控制方程组（Pride，术）基于Pride方程组，最早推声电测井响应的全波波形，国MIT年度....

图2.3不同延迟时间下的波形图

选择合适的延迟时间τ。由图形1可以看出，当延迟时间察到，钻铤模式波没有被很好的压制，振幅较强，在后续制的较为明显。在两条虚线范围内，即钻铤模式波存在的30μs时，钻铤模式波的压制效果比较明显，与理论（公式因此下文的算例中我们均选择τ=30μs。

图2.4在快速地层中，由单极源激发，声源中心频率6kHz，实线是声压波形，虚线是轴向电场波形

中产生耦合电场，因此产生的电场相对较小。同时，由图电场强度最大幅度与声压最大幅度做比值，即电声转换比级为10-6V/m.Pa，与电缆声电测井的电声转换比的量级相电效应测井中，从电场信号中提取地层信息较声压波形存

本文编号：3895087