冲激声源深探测钻铤波压制声学性能研究

随钻冲激声源深探测技术可以在钻井过程中同时进行地层纵横波的测量,其大功率、宽频带、高幅度的特性有助于精细探测近井带周围的裂缝分布情况。由于声源必须安装在厚壁钻铤上,会激发沿钻铤传导的钻铤波,这可能会掩盖地层信息,对随钻冲激声源深探测造成不利影响。因此,压制钻铤波成为能够有效进行随钻冲激声源深探测的关键。通过数值模拟方法,研究了随钻冲激声源深探测时刻槽方式和激发频率下隔声体的声学性能变化规律。研究结果表明,刻槽方式能够增大钻铤波的声衰减系数,在压制低频钻铤波时,采用外刻槽结构的隔声性能更优,同时声源中心激发频率也会对钻铤波的压制效果产生影响。

井旁裂缝随钻声波测井响应的数值模拟研究

裂缝是油气运移的重要渗流通道和储集空间,为研究井旁水平裂缝对声波响应的影响,采用薄平板流体层裂缝模型,利用有限元数值模拟含有水平裂缝地层的声波全波列响应。在10~25 kHz频段内进行裂缝性地层反射声场的数值模拟,优选出冲激声源的最佳激发频段,研究不同源距下全波列中斯通利波的衰减系数及不同裂缝宽度对斯通利波的影响。结果表明,在最优激发频率20 kHz下,当源距为4 m时反射波相对幅值较大,源距为4.5 m时直达斯通利波的衰减最大;裂缝宽度越大,斯通利波的衰减越大、反射斯通利波及反射横波的幅度越大;接收器距离裂缝越近,反射斯通利波与反射横波的幅度越大。

随钻冲激声源深探测接收换能器参数模拟

近年来,随钻冲激声源深探测技术成为石油钻井领域的重要技术之一。接收换能器是随钻冲激声源深探测仪器的重要组成部分,其接收灵敏度不仅影响冲激声源深探测数据的准确性,还影响钻井、测井的可靠性。基于此,文章从接收换能器的结构参数入手,利用有限元分析法,研究了圆形叠片压电换能器结构参数的变化对其接收灵敏度的影响规律。研究表明:增加换能器半径可以增大灵敏度平均值;压电陶瓷片厚度越大灵敏度越高;金属基片厚度变化对灵敏度影响不大。期望本研究的数值模拟计算可为冲激声源深探测接收换能器设计、研制提供技术数据和参考。