裂缝性储层阵列声波成像测井响应模拟及速度频散特征研究

为分析裂缝性储层中裂缝发育带对阵列声波测井响应的影响,本文采用交错网格有限差分算法实现孔弹介质阵列声波测井波列响应的数值模拟。通过对模拟波形速度频散信息的提取,总结裂缝发育带与扩径井段不同模式波的吸收衰减与速度频散响应特征的差异性。首先基于Biot孔弹介质模型导出柱坐标下弹性波的速度-应力方程;其次,用交错网格有限差分方法对孔弹波动方程进行离散化,为提高模拟算法效率与精度,使用高阶差分格式与NPML;最后,基于含倾斜裂缝带模型与井壁坍塌地层模型的响应模拟,用前后向振幅相位估计法分析阵列声波的波形幅度相位响应特征与速度频散的差异性。结果表明,低速裂缝带纵横波波场时差会增大,且衰减幅度随裂缝带倾角变化;井壁塌陷在径向与轴向上扩大时,会增强斯通利波与伪瑞利波衰减。声波纵横波时差、速度频散与幅度衰减均可反映一定的裂缝带特征,这些影响对评价和开发裂缝性储层具有重要意义。