随钻声波测井钻铤波传播特性的FDTD模拟研究

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• 作者：关威杨玉峰崔乃刚胡恒山郑晓波
• 会议时间：2014-10-19
• 关键词：随钻声波测井 ; 钻铤波 ; 传播特性 ; 时域有限差分法
• 作者单位：哈尔滨工业大学航天学院 哈尔滨 150001
• 母体文献：2014年中国地球科学联合学术年会论文集
• 会议名称：2014年中国地球科学联合学术年会
• 会议地点：北京
• 主办单位：中国地球物理学会
• 语种：chi
• 分类号：TG5;TG4

摘要

本文采用时域有限差分法(FDTD)模拟随钻声波测井波场,并分析钻铤波的传播特性。 本文实现了轴对称柱坐标系下的速度-应力交错网格弹性波FDTD算法。为了验证算法的正确性,将计算出的不同频率、不同地层情况下的电缆声波测井和随钻声波测井的时域全波,与半解析的实轴积分法计算结果进行详细的对比。 在上述工作基础上,分别针对钻挺置于无限大流体介质中、随钻声波测井的钻铤在中间以及端部截断等模型,计算钻铤外流体和井外地层中的时域全波波形、时间-速度相似相干(STC)图以及不同时刻的波场分布快照,分析钻铤波传播特性。 随钻声波测井钻铤波在沿钻铤传播的同时,向外部介质(钻铤外流体乃至井外地层中)辐射能量。到达井壁的钻铤波能量将激发地层纵横波和各种模式波等并部分反射回井内。以至于井壁处的钻铤波幅度高于相同轴向距离钻铤表面的钻铤波幅度。位于钻挺表面接收器记录的钻铤波不完全是沿钻铤传播的直达场,还包括来自井壁界面的反射场。