多极源随钻动电测井波场特性实验研究
发布时间:2021-02-01 17:00
探索基于孔隙介质动电效应的随钻测井新方法是当前测井勘探领域的热点研究之一.本文针对随钻测井情况下的动(声)-电转换机理,在砂岩模型井中进行了多极源(单/偶/四极源)随钻动电测井实验研究,记录了井中声波激发动电转换波场的时域波形,给出了各分波的时间-速度图,并与多极源随钻声波测井数据进行对比,结果表明:钻铤波诱导的动电转换信号在随钻动电测井全波中的相对幅度显著降低,从而可准确提取到地层声波的传播速度,实现了利用随钻动电测井方法测量地层波速的目的,验证了随钻动电测井技术可有效抑制钻铤波的思想.本文还进一步分析了钻铤波的动电耦合特性,并结合有机玻璃模型井中随钻动电测井和无井孔模型下的随钻声波测量,研究了伴随钻铤波电场信号的传播特性和衰减规律,深入探讨了随钻动电测井全波中钻铤波被削弱的原因,并给出了定量的实验数据分析,为随钻动电测井理论模拟的解释提供有效实验数据支撑.
【文章来源】:地球物理学报. 2020,63(08)北大核心
【文章页数】:13 页
【部分图文】:
四种测井实验模型
为了对比分析井中声波信号与动电转换信号之间的联系和差异性,实验设计了声波测井和动电测井两种探头,详细尺寸参数如图1所示(Zhu et al.,2008).探头主要包括声源、连接杆和接收器三部分,其中声源和连接杆为共用部件,接收器则有两套,分别用于测量井中传播的声波信号(图1a)和动电转换信号(图1b).制作声源探头所用的压电片为圆盘状晶片,其几何尺寸为半径0.32 cm,厚度0.37 cm. 通过图1c所示三种电压激励方式,测井声源可等效为单极源(M-pole)、偶极源(D-pole)或四极源(Q-pole),从而可分析不同声源模式下井中声波和动电转换信号的传播特性.图1a声波接收阵列由2套压电晶片组成,间隔180°分布在上下两侧凹槽内,每套阵列含有6个晶片,相邻两个晶片的距离为1.2 cm.图1b动电接收阵列的布置与图1a类似,只是将压电晶片换成直径1 mm的镀银点电极,用于记录井中动电耦合信号.连接杆为长度7.1 cm的空心圆筒,实验过程中若去掉连接杆,则可实现电缆声波和电缆动电测井(Acoustic Wireline Logging/Seismoelectric Wireline Logging),若用连接杆将声源和接收器连接起来,可实现随钻声波和随钻动电测井(Acoustic Logging While Drilling/Seismoelectric Logging While Drilling).为了叙述方便,文中将上面四种测井方法分别缩写为A-WL(图2a),S-WL(图2c),A-LWD(图2b),S-LWD(图2d).此外,为了分析钻铤波的传播特性,本文测井探头未进行刻槽处理.
模型井中实验测量系统
【参考文献】:
期刊论文
[1]单极源钻铤波传播机制的实验研究[J]. 王军,李红一,关威,胡恒山,杨玉峰. 地球物理学报. 2019(04)
[2]声电转换信号的井下观测与初步分析[J]. 段文星,鞠晓东,卢俊强,门百永,车小花,乔文孝. 石油科学通报. 2017(01)
[3]地层波速的电缆和随钻动电测井实验研究[J]. 王军,胡恒山,关威,李惠,郑晓波,杨玉峰. 地球物理学报. 2017 (02)
[4]双声源激发随钻测井声电耦合波理论模拟[J]. 丁浩然,崔志文,吕伟国,刘金霞,王克协. 地球物理学报. 2016(09)
[5]孔隙岩样动电特性的实验研究[J]. 王军,胡恒山,关威,尹诚刚. 地球物理学报. 2016(09)
[6]多极源随钻声波测井实验分析[J]. 王军,Zhu Zhenya,郑晓波. 地球物理学报. 2016(05)
[7]随钻声波测井FDTD模拟及钻铤波传播特性研究[J]. 杨玉峰,关威,崔乃刚,胡恒山,郑晓波. 地球物理学报. 2016(01)
[8]动电测井实验研究Ⅱ:伴随动电场和界面动电场[J]. 王军,关威,胡恒山,Zhenya Zhu. 地球物理学报. 2016(01)
[9]动电测井实验研究Ⅰ:渗透率的评价[J]. 王军,李惠,胡恒山,关威,郑晓波. 地球物理学报. 2015(10)
[10]随钻动电测井中声诱导电场的理论模拟[J]. 郑晓波,胡恒山,关威,王军. 地球物理学报. 2014(01)
博士论文
[1]多孔介质声学模型与多极源声电效应测井和多极随钻声测井的理论与数值研究[D]. 崔志文.吉林大学 2004
本文编号:3013121
【文章来源】:地球物理学报. 2020,63(08)北大核心
【文章页数】:13 页
【部分图文】:
四种测井实验模型
为了对比分析井中声波信号与动电转换信号之间的联系和差异性,实验设计了声波测井和动电测井两种探头,详细尺寸参数如图1所示(Zhu et al.,2008).探头主要包括声源、连接杆和接收器三部分,其中声源和连接杆为共用部件,接收器则有两套,分别用于测量井中传播的声波信号(图1a)和动电转换信号(图1b).制作声源探头所用的压电片为圆盘状晶片,其几何尺寸为半径0.32 cm,厚度0.37 cm. 通过图1c所示三种电压激励方式,测井声源可等效为单极源(M-pole)、偶极源(D-pole)或四极源(Q-pole),从而可分析不同声源模式下井中声波和动电转换信号的传播特性.图1a声波接收阵列由2套压电晶片组成,间隔180°分布在上下两侧凹槽内,每套阵列含有6个晶片,相邻两个晶片的距离为1.2 cm.图1b动电接收阵列的布置与图1a类似,只是将压电晶片换成直径1 mm的镀银点电极,用于记录井中动电耦合信号.连接杆为长度7.1 cm的空心圆筒,实验过程中若去掉连接杆,则可实现电缆声波和电缆动电测井(Acoustic Wireline Logging/Seismoelectric Wireline Logging),若用连接杆将声源和接收器连接起来,可实现随钻声波和随钻动电测井(Acoustic Logging While Drilling/Seismoelectric Logging While Drilling).为了叙述方便,文中将上面四种测井方法分别缩写为A-WL(图2a),S-WL(图2c),A-LWD(图2b),S-LWD(图2d).此外,为了分析钻铤波的传播特性,本文测井探头未进行刻槽处理.
模型井中实验测量系统
【参考文献】:
期刊论文
[1]单极源钻铤波传播机制的实验研究[J]. 王军,李红一,关威,胡恒山,杨玉峰. 地球物理学报. 2019(04)
[2]声电转换信号的井下观测与初步分析[J]. 段文星,鞠晓东,卢俊强,门百永,车小花,乔文孝. 石油科学通报. 2017(01)
[3]地层波速的电缆和随钻动电测井实验研究[J]. 王军,胡恒山,关威,李惠,郑晓波,杨玉峰. 地球物理学报. 2017 (02)
[4]双声源激发随钻测井声电耦合波理论模拟[J]. 丁浩然,崔志文,吕伟国,刘金霞,王克协. 地球物理学报. 2016(09)
[5]孔隙岩样动电特性的实验研究[J]. 王军,胡恒山,关威,尹诚刚. 地球物理学报. 2016(09)
[6]多极源随钻声波测井实验分析[J]. 王军,Zhu Zhenya,郑晓波. 地球物理学报. 2016(05)
[7]随钻声波测井FDTD模拟及钻铤波传播特性研究[J]. 杨玉峰,关威,崔乃刚,胡恒山,郑晓波. 地球物理学报. 2016(01)
[8]动电测井实验研究Ⅱ:伴随动电场和界面动电场[J]. 王军,关威,胡恒山,Zhenya Zhu. 地球物理学报. 2016(01)
[9]动电测井实验研究Ⅰ:渗透率的评价[J]. 王军,李惠,胡恒山,关威,郑晓波. 地球物理学报. 2015(10)
[10]随钻动电测井中声诱导电场的理论模拟[J]. 郑晓波,胡恒山,关威,王军. 地球物理学报. 2014(01)
博士论文
[1]多孔介质声学模型与多极源声电效应测井和多极随钻声测井的理论与数值研究[D]. 崔志文.吉林大学 2004
本文编号:3013121
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