尼龙三阶弹性模量拾取与加压孔周速度测量

发布时间：2017-04-25 05:14

  本文关键词：尼龙三阶弹性模量拾取与加压孔周速度测量，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在油田,有很多坏掉的油井都是套管井,假如在套管井坏掉前我们就能够对井周异应力做出判定,其对油田开采成本的节约和降低有很大意义。然而对于内嵌钢管情况下有孔模型的孔周速度分布研究较少。本论文基于尼龙样品这种材料,分别测量了尼龙三阶弹性模量、有孔模型的孔周速度分布、和内嵌钢管情况下的孔周速度分布。首先本文对裸眼井模型、钢管情况下的有孔模型在应力集中下,孔周不同方位角度的纵横波速度绘制出理论分布图,结果表明钢管的嵌入会影响到孔周的速度分布;其次,对淡黄色尼龙、白色尼龙、黑色尼龙三种样品分别测量不同应力下的纵横波速度。依据声弹公式及最小二乘法拾取尼龙的三阶弹性模量,并将速度的测量值与由拾取的三阶弹性模量计算的纵横波速度理论值进行比对。结果表明:理论结果与实验结果基本一致,尼龙的声速变化不明显,且不同于岩石的声弹效应,纵横波速度随压应力的增加速度减小。且淡黄色尼龙材料偏振方向与单轴应力方向分别平行与垂直的两个横波随压应力的增加出现交叉现象。交叉原因是淡黄色尼龙具有本征的各向异性,随着压应力的增加应力诱导的各向异性逐渐抵消了本征的各向异性出现交叉,随着应力进一步增加应力诱导的各向异性突显。再次,利用淡黄色尼龙、白色尼龙、黑色尼龙三种尼龙样品种类,对井孔模型和内嵌钢管的模型,分别实验测量不同单轴应力孔周不同方位角度下的孔周速度分布并绘图,并就白色尼龙和淡黄色尼龙的纵波测量和理论曲线进行了对比。由井孔模型的纵横速度可见:有孔尼龙材料存在明显的方位各向异性尤其是黑尼龙材料,尽管单轴应力会影响速度,但在本文的单轴应力下本征的各向异性占主导地位。淡黄色尼龙情况孔周速度分布有明显变化,但由于介质本身的不均匀没有出现与理论相一致的极值规律,嵌入钢管后,与未嵌入时比较,纵横波速度有变化,说明嵌入钢管后孔周应力分布发生了改变。有孔情况理论和实验的不一致一方面来自样品本身,另一方面来自实验过程中,虽然样品种类较多,应力加载够大,到时读取更加的规范,但是由于尼龙材料声弹效应小,对应力敏感度低,所以实验结果不是令人满意,当然由于实验条件有限,实验过程中系统误差导致的测量结果的准确度也不能忽略,尽管理论和实验测量有不一致性,但实验能为我们进一步认识孔周声场提供依据;最后,基于相位的频散分析法是提取频散曲线(慢度)的一种新方法,提取过程,不会出现任何未知参数,完全依赖实测数据,所以这也是该方法的一大优势,并利用手头数据用该方法提取到了频散曲线。
【关键词】：尼龙 三阶弹性模量 孔周速度分布 频散曲线
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE931.2
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-13
• 1.1 声弹性实验的背景10-11
• 1.2 本文主要内容11-13
• 第2章 模型井及内嵌钢管情况下孔周应力及速度分布理论计算13-22
• 2.1 声弹理论13-16
• 2.2 均匀及非均匀载荷引起的裸眼井、套管井中应力和位移16-18
• 2.3 地层模型井及内嵌钢管情况下孔周速度分布18-21
• 2.4 本章小结21-22
• 第3章 尼龙样品三阶弹性模量的拾取22-36
• 3.1 三阶弹性模量拾取公式计算22-25
• 3.2 尼龙样品单轴应力下速度测量的实验条件25-29
• 3.3 淡黄色尼龙的三阶弹性模量29-31
• 3.4 白色尼龙的三阶弹性模量31-33
• 3.5 黑色尼龙的三阶弹性模量33-35
• 3.6 本章小结35-36
• 第4章 模型井及内嵌钢管情况下井孔孔周速度分布实验测量36-51
• 4.1 尼龙模型井孔周速度分布36-42
• 4.1.1 淡黄色尼龙样品孔周速度测量36-39
• 4.1.2 白色尼龙样品孔周速度测量39-40
• 4.1.3 黑色尼龙样品孔周速度测量40-42
• 4.2 尼龙嵌套钢管情况下的孔周速度分布42-48
• 4.2.1 淡黄色尼龙样品孔周速度测量42-46
• 4.2.2 白色尼龙样品孔周速度测量46-47
• 4.2.3 黑色尼龙样品孔周速度测量47-48
• 4.3 尼龙模型井及内嵌钢管情况下孔周速度实验值和理论值对比48-50
• 4.4 本章小结50-51
• 第5章 基于相位的频散分析法及三轴夹持器调试与纵波测量51-61
• 5.1 基于相位的频散分析法51-56
• 5.1.1 Assous（2014）基于相位的频散分析法的主要内容51-54
• 5.1.2 利用PBDA法处理正演模拟数据54-56
• 5.1.3 结论56
• 5.2 三轴夹持器调试与纵波测量56-60
• 5.3 本章小结60-61
• 论文总结61-63
• 参考文献63-66
• 攻读硕士学位期间参与的科研项目66-67
• 致谢67

【参考文献】

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本文编号：325692