1、國內(nèi)圖書分類號：O347.41國際圖書分類號：513.3工學碩士學位論文多極源井孔聲場模擬及地層縱橫波速度提取碩士研究生：舒孟炯導師：胡恒山（教授）申請學位：工學碩士學科、專業(yè)：固體力學所在單位：航天科學與力學系答辯日期：2008年6月授予學位單位：哈爾濱工業(yè)大學哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文I摘要摘要隨著油氣勘探逐漸向復雜地層發(fā)展，研究更為有效和精確的測井方法就顯得極為迫切了。鑒于多極源聲波測井在軟地層橫波速度測量、地層各向異性評價方

2、面的重要作用，本文研究多極聲源激發(fā)的井孔聲場，并尋求從全波列中提取縱波和橫波速度的方法。論文詳細地推導了多極源激發(fā)的井內(nèi)聲場表達式，并采用實軸積分方法計算模擬了單極、偶極和四極源在硬地層和軟地層中井內(nèi)激發(fā)的聲波全波場。特別值得說明的計算結果是，聲源中心頻率4kHz時偶極源在慢速地層中激發(fā)的全波中，縱波幅度微小而不能被有效地檢測到，橫波成為首波。借鑒Kimball（1984）提出的固定時窗寬度STC(slownesstimecoheren

3、ce)方法對計算波形進行了分析處理。慢速地層偶極源的STC圖中沒有獨立的橫波成分，僅在低頻處的極大值對應橫波慢度，隨著時間的增大相似系數(shù)的極大值對應的慢度值也逐漸增大，小于橫波速度。這是由于橫波波群是橫波首波和非對稱彎曲模式波的疊加，在時域波形圖上二者不分離。但這并不影響軟地層中橫波速度提取，因為低頻截止頻率處的彎曲波以地層橫波速度傳播。在單極源和偶極源情況下，能準確地提取縱波和橫波慢度。由于導波的高度頻散特性，固定窗長的STC圖中不能

4、清晰明確地判斷相似系數(shù)極大值所對應的慢度。本文在Kimball（1984）的基礎上，用變時窗寬度的STC方法提取了高度頻散或快速衰減分波的慢度值。通過不斷地改變時窗寬度，求取了各個分波對應的最佳時窗寬度，將處理結果在相似系數(shù)和慢度坐標上顯示，解決了相似系數(shù)極大值位置不明確的缺點，使分波的慢度提取更加精確。變時窗寬度的STC方法提取慢速地層中的橫波速度與實際輸入的橫波速度誤差控制在3.0%以內(nèi)，可以很好的應用于實際聲測井的現(xiàn)場數(shù)據(jù)處理。關