本文選題：輻射聲場 + 聲波測井�。� 參考：《聲學學報》2017年01期

【摘要】：提出了一種可用于隨鉆聲波測井的非對稱的圓弧片狀聲源,旨在發(fā)展一種能夠在鉆井過程中精確確定反射體位置的三維反射聲波遠探測方法。研究了在復雜的井孔條件(鉆鋌偏心、各向異性和不規(guī)則井孔形狀)下,該聲源向地層中輻射的聲場的特征,進一步分析了不同井況條件對三維隨鉆遠探測聲波測井的影響。數(shù)值模擬結(jié)果表明,在圓形井孔、鉆鋌居中條件下,無論快速地層還是慢速地層,圓弧片狀聲源均能夠向地層中定向輻射聲波信號,其輻射指向性圖主瓣3 dB角寬窄,旁瓣級低,方位分辨率較高,適用于隨鉆三維反射成像測井;井壁粗糙程度、地層各向異性等因素對聲場特征影響不大,說明該方法適用于粗糙井壁和各向異性地層情況;鉆鋌偏心和井壁一側(cè)的破壞對輻射聲場的影響較大。對本文的模型而言,在破壞深度小于3 cm或者偏心距離小于2 cm時,聲場仍有較好的方位特征,該方法仍然適用。而當破壞深度大于6 cm,聲場指向性圖出現(xiàn)多個幅值較大的角瓣,可能無法利用其確定反射體的方位。本文的研究結(jié)果為三維隨鉆反射聲波儀的設計和研發(fā)提供了必備的理論基礎。
[Abstract]:In this paper, an asymmetrical circular arc sound source for acoustic logging while drilling is proposed, which is aimed at developing a 3-D acoustic remote detection method which can accurately determine the position of reflected body during drilling. In this paper, the characteristics of sound field radiating from this sound source to the formation under complex well hole conditions (drill collar eccentricity, anisotropy and irregular well shape) are studied, and the influence of different well conditions on the 3-D acoustic logging is further analyzed. The numerical simulation results show that, under the condition of circular well hole and the center of drill collar, the circular arc slice sound source can radiate the acoustic wave signal in the formation direction, and the main lobe of the radiation directivity diagram is 3 dB wide, regardless of the fast formation or the slow formation. Because of the low sidelobe level and high azimuth resolution, this method is suitable for 3D reflection imaging logging while drilling, and the factors such as the roughness of well wall and formation anisotropy have little influence on the acoustic field characteristics, which indicates that this method is suitable for rough wellbore and anisotropic formation. The eccentricity of drill collar and the failure of one side of the shaft wall have great influence on the radiation sound field. For the model in this paper, when the depth of failure is less than 3 cm or the distance of eccentricity is less than 2 cm, the sound field still has better azimuth characteristics, and this method is still applicable. However, when the depth of damage is greater than 6 cm, there are many angular lobes with larger amplitude in the sound field directivity diagram, which may not be used to determine the orientation of the reflector. The results of this paper provide an essential theoretical basis for the design and development of three-dimensional acoustic reflectors while drilling.
【作者單位】： 中國石油大學油氣資源與探測國家重點實驗室;北京市地球探測與信息技術(shù)重點實驗室;美國德州大學奧斯汀分校;
【基金】：國家自然科學基金項目(11204380,11374371,11134011,61102102) 國家油氣重大科技專項項目(2011ZX05020-009) 中國石油科技創(chuàng)新基金項目(2014D-5006-0307) 中國石油天然氣集團公司項目(2014B-4011,2014D-4105,2014A-3912) 中國石油大學(北京)科研基金項目(2462015YQ0516)資助
【分類號】：TE24;P631.81

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本文編號：1944422