不規(guī)則井孔中隨鉆多極子波場(chǎng)數(shù)值模擬研究.pdf

1、目前,國(guó)外對(duì)隨鉆多極子波傳播特性的研究比較多,但都局限在圓形井眼的簡(jiǎn)單井眼條件下,對(duì)橢圓井、裂縫井等復(fù)雜井眼條件研究很少。國(guó)內(nèi)對(duì)隨鉆多極子波傳播特性的研究處于起步階段,相關(guān)方面的研究非常少。由于井孔中鉆鋌的存在、地層的差異、井孑L的不規(guī)則等因素都會(huì)對(duì)隨鉆多極子波場(chǎng)產(chǎn)生影響,在暫不考慮鉆鋌、地層的影響因素條件下,本文基于2.5維方法利用Comsol大型數(shù)值仿真軟件的PDE模塊對(duì)不同偏心率的橢圓井孔以及不同裂縫深度、裂縫張角的不規(guī)則井孔的隨

2、鉆多極子波場(chǎng)開(kāi)展了初步研究,研究分析這些井眼條件下隨鉆多極子波的傳播特性對(duì)隨鉆聲波測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)解釋和測(cè)井資料處理具有重要意義。
　　 首先,利用Comsol軟件數(shù)值模擬多極子聲源在圓形井孔中激發(fā)的聲場(chǎng),將Comsol有限元的模擬結(jié)果和實(shí)軸積分法的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證。然后,采用單極子和偶極子、四極子三種聲源,針對(duì)不同偏心率的橢圓型井孔及含不同張角、不同深度裂縫等井孔條件,計(jì)算相應(yīng)的聲場(chǎng)特性和井孔中的接收波形。數(shù)值計(jì)算的結(jié)果表明:

3、　　 (1)偶極子聲源在橢圓井中激發(fā)聲場(chǎng)傳播特性的模擬結(jié)果表明,橢圓形井孔中偶極子聲源激發(fā)6種模式波而圓形井孔中偶極子聲源激發(fā)3種模式波,隨著橢圓偏心率的增大,測(cè)得的波的到時(shí)提前,波的幅度增加。隨著聲源振動(dòng)方向與橢圓長(zhǎng)軸夾角的變大,測(cè)的波的到時(shí)提前,波的幅度增加。
　　 (2)對(duì)單極子聲源在橢圓井孔中激發(fā)的聲場(chǎng)模擬結(jié)果表明,橢圓形井孔中單極子激發(fā)6種模式波而圓形井孔中單極子聲源激發(fā)2種模式波,聲源振動(dòng)方向與橢圓長(zhǎng)軸夾角和偏心率

4、對(duì)波的到時(shí)沒(méi)有影響,波的幅度變化隨著聲源振動(dòng)方向和橢圓長(zhǎng)軸夾角和偏心率的增加而增加。
　　 (3)對(duì)四極子聲源激發(fā)的聲場(chǎng)的模擬結(jié)果表明,橢圓形井孔中四極子聲源激發(fā)6種模式波而圓形井孔中激發(fā)3種模式波,隨著橢圓偏心率的增大,測(cè)得的波的到時(shí)提前,波的幅度增加。隨著聲源振動(dòng)方向與橢圓長(zhǎng)軸夾角的變大,測(cè)的波的到時(shí)提前,波的幅度增加。
　　 (4)裂縫井孔條件下偶極子、四極子、單極子激發(fā)的模式波數(shù)要比圓形井孔中激發(fā)的要多,對(duì)偶極子

5、在裂縫井孔中激發(fā)的聲場(chǎng)的模擬結(jié)果表明,裂縫深度一定,隨著裂縫張角的變大波的到時(shí)提前,幅度隨著裂縫張角的變大而減小,裂縫井孔中偶極子激發(fā)4種模式波而圓形井孔中偶極子聲源激發(fā)的聲場(chǎng)有3種模式波;對(duì)單極子而言,裂縫深度一定,隨著裂縫張角的變大波的到時(shí)提前,幅度隨著裂縫張角的變大而減小,裂縫井孔中單極子激發(fā)4種模式波而圓形井孔中單極子聲源激發(fā)的聲場(chǎng)2種模式波;裂縫張角一定,隨著裂縫深度的變大波的到時(shí)延遲,幅度隨著裂縫深度的變大而減小。四極子在裂