井下大功率多极子声波换能器激励源的设计

介绍了一种用于石油仪器的大功率多极子阵列声波换能器激励源的设计方案.该方案中,大规模复杂可编程器件执行DSP通过专用串行线路发送的命令,精确地控制多个激励源的激励时刻和激励宽度,实现了对声波辐射能量的最佳控制.对该方案进行了实验测试.测试结果表明,所设计的激励源能够保证控制电路系统在150℃环境温度下稳定工作,适于井下高温高压恶劣环境应用.     

利用测井资料预测欠压实超压层方法研究

以欠压实作用产生的超压层为研究对象,分析了声波测井、密度测井、中子测井和电阻率测井在欠压实超压层中的响应特征,研究认为:欠压实超压地层的声波时差、中子测井响应值较正常压实情况下要大,而密度、电阻率较正常压实情况下小.其中,声波时差、电阻率的这种现象最为明显.通过对常规测井在欠压实超压层中的测井响应特征分析,提出了利用综合压实曲线判别法来识别欠压实超压层,通过对某区块井的实例分析,验证了该方法的可靠性.     

井中偶极声源激励下的反射声场影响因素分析及仪器关键参数优选

根据远探测测井的实际背景,利用三维有限差分数值模拟方法精确考察井中偶极声源条件下声源激发频率、反射界面水平位置、地层界面倾角及偶极声源偏振方向对反射横波幅度的影响。结果表明:偶极横波远探测测井仪的最佳工作频率应选择在井孔挠曲波的截止频率以下,可解决来自地层深部的反射信号相对于沿井传播的直达波信号过于微弱的问题。按照现有的仪器范围设置(源距小于4m),可有效地探测地层倾角为40°～90°的井旁反射体。     

用正交偶极阵列声波测井研究地层地应力场

提出了一种利用正交偶极子声波测井资料计算地层主应力的新方法。该方法利用了当地层地应力不均衡时,横波发生双折射形成快横波和慢横波的物理特征,在应力不均衡井段建立快、慢横波应力一速度方程。通过岩心实验确定了快、慢横波应力一速度方程的耦合系数,从而计算地层最大、最小水平主应力数值,并从理论上证明了快横波传播方向与最大水平主应力方向一致。应用该方法,对大港油田碳酸盐岩地层进行了地应力评价,并用成像测井对评价结果进行验证,结果证明该方法有效。     

正交偶极阵列声波测井仪的设计

在分析正交偶极子四分量测量原理的基础上,设计了一种正交偶极阵列声波测井仪,并介绍了其测量的具体实现方法.用该测井仪对不同地区的标准井和生产井进行了测试.结果表明,该仪器测得的波形信噪比高,波形特征清楚正确,资料处理结果中的快、慢横波慢度与各自的横波波形、各向异性及快、慢横波面方位角等都有良好的对应关系.     

改进的模拟退火算法及其在正交偶极子各向异性反演中的应用

正交偶极子各向异性反演中一般采用快速模拟退火算法(VFSA)。为了提高VFSA算法的分辨率,提出了一种改进的VFSA算法,此算法需结合局部优化算法,即在VFSA算法的每一循环中随机产生3个点,然后运用单纯形算法进行局部寻优,所得最优解作为下一循环的初始点继续下一循环。使用改进的VFSA算法处理了大庆某井的正交偶极子声波测井数据,并将该算法与传统的VFSA算法的处理结果进行了比较。结果表明,改进的VFSA算法比传统的VFSA算法具有更好的收敛特性。若合理地选择计算参数,则改进的VFSA算法的速度下降并不明显。     

基于圆弧阵的多极子声波测井辐射器

设计了一种具有复合功能的环形结构的多极子声波测井辐射器。基本方法是由多个作弯曲振动的压电振子构成了圆弧阵辐射器，通过改变圆弧阵上压电振子的组合方式和振动相位，使该圆弧阵成为单极子源、偶极子源和四极子声源。在实验室的消声水池内对多极子声波测井辐射器的单极子、偶极子和四极子声源的频率特征和指向性等参数进行了测量。实验结果表明，在不同组合和激励条件下，圆弧阵具有声波测井的单极子、偶极子和四极子声源的辐射特征。采用该声波辐射器可以缩短多极子声波测井仪器的长度、简化多极子声波测井波形处理步骤和提高声波测井质量。